WO2005093725A1 - ホログラム記録担体並びに記録再生方法及び装置 - Google Patents

ホログラム記録担体並びに記録再生方法及び装置 Download PDF

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WO2005093725A1
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hologram
recording layer
light
recorded
recording
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Masakazu Ogasawara
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Pioneer Corporation
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    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252—Laminate comprising a hologram layer
    • G03H1/0256—Laminate comprising a hologram layer having specific functional layer

Definitions

  • the present invention relates to a recording medium on or from which information is optically recorded or reproduced, such as an optical disk or a light source, and more particularly, to a hologram record carrier having a hologram recording layer capable of recording or reproducing information by irradiating a light beam, and Recording / reproducing method and hologram device
  • holograms that can record two-dimensional data at high density are attracting attention.
  • the feature of this hologram is that the wavefront of light carrying recorded information is recorded as a change in refractive index in volume on a recording medium made of a photosensitive material such as a photorefractive material.
  • the recording capacity can be dramatically increased.
  • Information can be multiplex-recorded even in a superimposed hologram area by changing the incident angle and phase of an interfering light wave.
  • an optical information recording device that records information at an ultra-high density by using a hologram record carrier as a disk has been developed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-857768). Recording a hologram interference fringe pattern requires an appropriate exposure time and energy in a relative stationary state between the recording medium and the writing light. It provides a method of keeping exposure accurate.
  • an information recording area is provided between address' support areas adjacent in the circumferential direction. In the address' servo area ', information for performing focus servo and tracking' servo and address information for the information recording area are recorded in advance by embossing.
  • the information hologram recording layer laminated on the transparent substrate is a layer on which holograms are recorded three-dimensionally.
  • the information hologram has a refractive index, a dielectric constant, a reflectance, etc. It is formed of a material whose optical characteristics change, and an aluminum film is formed as a reflection film.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a hologram record carrier, a recording / reproducing method and a hologram apparatus which can perform hologram recording a plurality of times quickly and perform recording / reproduction stably. Providing is an example.
  • the hologram record carrier of the present invention is a hologram record carrier having a substrate and a reflective layer, on which information is recorded or reproduced by light irradiation,
  • a hologram recording layer that internally stores an optical interference pattern due to components of coherent reference light and signal light as a diffraction grating
  • the physical properties are changed in response to the light intensity while being laminated in the thickness direction of the frontal gram recording layer. And a two-dimensional recording layer.
  • the hologram device of the present invention includes a substrate, a reflection layer, a hologram recording layer for storing therein an optical interference pattern formed by components of coherent reference light and signal light as a diffraction grating, and a film thickness of the hologram recording layer.
  • a two-dimensional recording layer that is stacked in two directions and whose physical properties change in response to light intensity, and that records or reproduces information of a diffraction grating by irradiating light.
  • the servo control for following the light beam to the movement of the hologram record carrier is performed, and the light beam is used to perform the servo control.
  • a mark is recorded or reproduced on a two-dimensional recording layer.
  • a recording method includes a substrate, a reflective layer, a hologram recording layer for storing therein an optical interference pattern formed by components of coherent reference light and signal light as a diffraction grating, and a thickness direction of the hologram recording layer. And a two-dimensional recording layer whose physical properties change in response to light intensity, and wherein the information is recorded by light irradiation.
  • the above-mentioned hologram record carrier is controlled by the light beam so as to follow the movement of the hologram record carrier. And recording marks on the two-dimensional recording layer.
  • the reproducing method includes a substrate, a reflective layer, a hologram recording layer that stores therein an optical interference pattern formed by components of coherent reference light and signal light as a diffraction grating, and a thickness direction of the hologram recording layer. And physical properties change in response to light intensity
  • the servo control for following the movement of the hologram record carrier is performed.
  • the information is reproduced from the mark on the recording layer.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing a hologram record carrier of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic partial perspective view showing a hologram record carrier of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a hologram device for recording or reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing an outline of a pickup of a photographic apparatus for recording and reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically showing a pickup of a photographic apparatus for recording and reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view schematically showing a three-axis actuator for an objective lens in a pickup of a hologram apparatus for recording and reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are configuration diagrams schematically showing a pickup of a hologram device for recording and reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing a part of a photodetector in a pickup of a hologram apparatus for recording and reproducing information on a hologram record carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a track of the hologram record carrier of the embodiment according to the present invention.
  • FIGS. 11 to 19 are plan views showing tracks of a hologram record carrier according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 20 and 21 are schematic partial sectional views showing a hologram record carrier according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a hologram record carrier of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 23 is a perspective view showing a perspective view showing a hologram optical card of another embodiment according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a disk-shaped hologram record carrier 2 on which information is recorded or reproduced by light irradiation, which is an example of the present embodiment.
  • the hologram record carrier 2 is composed of a reflection layer 4, a two-dimensional recording layer 5, a separation layer 6, a hologram recording layer 7, and a protective layer 8 laminated on the substrate 3 from the side opposite to the light irradiation side.
  • the hologram recording carrier 2 has a hologram recording layer 7 for storing therein an optical interference pattern by the first light beam FB including coherent reference light and signal light components as a diffraction grating, and is laminated in the film thickness direction. 2D recording layer 5 provided.
  • the first light beam FB does not contain a signal light component.
  • the first light beam FB does not include the component of the signal light but includes only the components of the phase modulation pattern and the reference light.
  • the two-dimensional recording layer 5 is made of a second photosensitive material whose physical properties change reversibly or irreversibly in response to the intensity of the support beam S B (second light beam).
  • the two-dimensional recording layer 5 is a phase change film, a dye film, or a magneto-optical recording film in which the sensitivity to the wavelength of the servo beam SB is set higher than the sensitivity to the wavelength of the first light beam FB.
  • the two-dimensional recording layer 5 is selected from a mark recordable material according to the light intensity of the servo beam SB.
  • the hologram recording layer 7 has a higher sensitivity to the wavelength of the first light beam FB than the sensitivity to the wavelength of the servo beam SB.
  • a photorefractive material or a light-sensitive material can be used so that information can be recorded or reproduced by an interference pattern of light passing through the hologram recording layer 7.
  • the material of the substrate 3 is not particularly limited.
  • glass, plastic such as polycarbonate, amorphous polyolefin, polyimide, PET, PEN, and PES, and ultraviolet curable acrylic resin are used.
  • a group is formed as a plurality of tracks T that extend without intersecting the surface.
  • the reflection layer 4 is made of, for example, a metal such as aluminum or a dielectric multilayer film.
  • the reflection layer 4 also functions as a guide layer.
  • the separation layer 6 and the protection layer 8 are made of a light-transmitting material, and have a function of flattening the laminated structure and protecting the hologram recording layer 5.
  • Track T is at least the tracker sensor of the objective lens for light beam irradiation. Is provided to perform the servo control.
  • the hologram HG is volumetrically recorded on the hologram recording layer 7 above the track T.
  • the track ⁇ may be formed in a spiral or concentric shape with respect to the center of the substrate, or in a plurality of divided spiral arcs for performing tracking servo control.
  • the optical interference pattern by the coherent first light beam is stored volumetrically as a hologram HG (diffraction grating) inside the hologram recording layer, and the two-dimensional recording layer laminated in the thickness direction of the hologram recording layer has:
  • the one or more marks M are two-dimensionally recorded by the service beam SB which is irradiated substantially coaxially with the first light beam. That is, information can be recorded on the two-dimensional recording layer 5 by the use of the servo beam SB, in addition to causing the objective lens to follow the movement of the hologram record carrier 2.
  • the mark M is recorded on the hologram recorded on the hologram recording layer or on a corresponding portion of the two-dimensional recording layer laminated on a group of the hologram.
  • the support beam SB is focused not only on the mark recording but also on the two-dimensional recording layer, and is used to focus or track at least the second light beam of the first and second light beams onto the hologram recording carrier 2. Used as control beam SB for control.
  • As the mark M an end mark indicating the end of a hologram to be recorded on the hologram recording layer or a group of the hologram, an address mark indicating the address of the hologram, and various information related thereto (thumbnail information of content information, compression method information, etc.) And information such as laser power and recording wavelength during hologram recording.
  • Servo control is performed using a pickup equipped with a light source that emits a light beam, an optical system including an objective lens that focuses the light beam as a light spot on the reflective layer 4 and guides the reflected light to a photodetector.
  • the objective lens according to the detected signal. It is performed by driving with.
  • the diameter of the light spot on the reflective layer is determined by the light beam wavelength and the numerical aperture (NA) of the objective lens (the so-called diffraction limit, for example, 0.82 ⁇ / ⁇ . If the aberration is sufficiently small compared to the wavelength, it will be determined only by the wavelength and numerical aperture of the light beam). That is, the light beam emitted from the objective lens is used so that it is focused when the reflective layer is located at the position of the beam waste.
  • the width of the group is appropriately set according to the output of the photodetector that receives the reflected light from the light spot, for example, a push-pull signal.
  • the pitch ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ of the track ⁇ of the reflection layer 4 (the direction perpendicular to the X direction, ie, the direction of extension of the track ((y direction)) is above the spot of the first light beam FB. It is set as a predetermined distance determined by the multiplicity of the recorded hologram HG.
  • the maximum multiplicity in the actual shift multiplex recording hologram system that is, the value (the number of times) indicating the maximum number of independent holograms that can be recorded in the same volume in the recording medium is determined by the medium or the number as described above. Determined by the device configuration.
  • the minimum track pitch P x (that is, the minimum shift distance) is set by dividing the hologram area to be recorded by the maximum multiplicity.
  • the track pitch Px is set to be equal to or longer than the minimum shift distance.
  • the hologram record carrier has a structure in which the reflection layer 4 and the hologram recording layer 7 are laminated via the separation layer.
  • the separation layer may be omitted.
  • the substrate 3 is disposed between the hologram recording layer 7 and the reflection layer 4 so that the reflection layer 4 is laminated on the opposite side of the substrate 3 where the hologram recording layer 7 is laminated, and the substrate functions as a separation layer. You can also. ⁇ Hologram device>
  • FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of a hologram apparatus for recording or reproducing information on a hologram record carrier to which the present invention is applied.
  • the hologram apparatus shown in FIG. 3 includes a spindle motor 22 for rotating the disk of the hologram recording carrier 2 through a table, a pickup 23 for reading a signal from the hologram recording carrier 2 by a light beam, and a radial direction holding the pickup and holding the pickup.
  • the hologram hologram device has a control circuit 37, and the control circuit 37 includes a first light source drive circuit 25a, a second light source drive circuit 25b, a spatial light modulator drive circuit 26, and a reproduced light signal.
  • the circuit is connected to a circuit 32, a rotation speed detection unit 33, a rotation position detection circuit 34, and a spindle servo circuit 35.
  • Control circuit 3 7 is this Based on the signals from these circuits, focus servo control for pickup, X and y direction movement servo control, and playback position control (X and y direction positions) are performed via these drive circuits.
  • the control circuit 37 is composed of a microcomputer equipped with various memories and controls the entire apparatus. The control circuit 37 is operated according to the user's operation input from an operation unit (not shown) and the current operation state of the apparatus. It is connected to a display (not shown) that generates various control signals and displays the operating status to the user.
  • control circuit 37 executes processing such as encoding of data input from the outside to be recorded in the hologram, and supplies a predetermined signal to the spatial light modulator driving circuit 26 to control the recording sequence of the hologram. .
  • the control circuit 37 restores the data recorded on the hologram recording medium by performing demodulation and error correction processing based on the signal from the reproduction light signal detection circuit 27. Further, the control circuit 37 reproduces information data by performing a decoding process on the restored data, and outputs this as reproduced information data.
  • control circuit 37 includes thumbnail information of content information (for example, image data) obtained from the hologram data to be recorded, a compression method at the time of hologram recording, an encoding / decoding method, a laser Processing such as decoding of data related to hologram data such as power and recording wavelength is executed, and the obtained signal is supplied to the second light source drive circuit 25b to control mark recording. Then, based on the signal supplied from the servo signal processing circuit 28, the control circuit 37 reproduces and outputs the data recorded on the two-dimensional recording layer of the hologram record carrier.
  • the pickup 23 is roughly divided into a mouth gram recording / reproducing optical system, a support system, and a common system, and these systems are arranged on a substantially common plane except for the objective lens ⁇ B. .
  • the hologram recording / reproducing optical system includes a first laser light source LD 1 for recording and reproducing a hologram, a first collimator lens CL 1, a first half mirror prism HP 1, a second half mirror prism HP 2, a polarization spatial light modulator SLM.
  • a reproduction light signal detection unit including an image detection sensor IS composed of an array of CCDs, complementary metal oxide semiconductor devices (CMOS), etc., a third half mirror prism HP 3 and a fourth half mirror prism HP 4, Consists of
  • the servo system includes a second laser light source LD 2 for controlling the position of the light beam with respect to the hologram record carrier 2 (moving in the X and Y directions), a second collimating lens CL 2, and a multi-beam system for the servo beam SB. It consists of a diffractive optical element GR such as a grating that generates a beam, a polarizing beam splitter PBS, a 1Z4 wave plate 1 / 4 ⁇ , a coupling lens AS, and a surrogate signal detector including a photodetector PD. Further, the servo system is also used for recording / reproducing mark recording on the two-dimensional recording layer 5.
  • the dichroic prism DP and the objective lens OB are a common system.
  • the half mirror surfaces of the first, third, and fourth half mirror prisms HP1, HP3, and HP4 are arranged so as to be parallel, and the half mirror surfaces In the normal direction, the second half mirror prism HP 2, the dichroic prism DP and the polarizing beam splitter PBS are arranged such that one half mirror surface and the separation surface are parallel to each other.
  • These optical components record and reproduce the optical axes (dot-dash lines) of the light beams from the first and second laser light sources LD1 and LD2, respectively. It extends to the optical system and the service system, and is arranged so as to almost coincide with the common system.
  • the first laser light source LD 1 is connected to a first light source drive circuit 25a, and the output of the first light beam FB is adjusted by the same circuit so that the intensity of the emitted first light beam FB is strong during holo-dam recording and weak during reproduction. .
  • the second laser light source LD 2 is connected to the second light source drive circuit 25 b, and the same circuit makes the intensity of the support beam SB having a different wavelength from that of the first laser light source strong during mark recording and weak during reproduction. The output is adjusted.
  • the reflection-type polarization spatial light modulator SLM has the function of electrically reflecting some of the incident light on a liquid crystal panel or the like that has a plurality of pixel electrodes divided in a matrix, or that all of the light is transmitted and is not reflected It has a function to set a state.
  • the polarization spatial light modulator SLM is connected to the first light source drive circuit 25a, and the recording light from the spatial light modulator drive circuit 26 (a two-dimensional pattern such as a bright and dark dot pattern on a plane) is to be recorded.
  • the light beam is modulated and reflected so as to have a distribution based on the data information pattern) to generate signal light.
  • the first and second half mirror prisms HP 1 and HP 1 Located between the two.
  • the reproduction light signal detection section including the image detection sensor IS is connected to the reproduction light signal detection circuit 27.
  • the pickup 23 has an objective lens driving unit 36 that moves the objective lens OB in a direction parallel to its own optical axis (z direction), in a direction parallel to the track (y direction), and in a direction perpendicular to the track (X direction). Is provided.
  • the photodetector PD of the service signal detection unit is connected to the support signal processing circuit 28, For example, a light receiving element is provided for each of the focus support and the x and y direction movement support. Output signals such as a mark signal RF, a focus error signal, and a tracking error signal from the photodetector PD are supplied to a servo signal processing circuit 28.
  • a focusing drive signal is generated from the focus error signal, and is supplied to the focus support circuit 29 via the control circuit 37.
  • the focus servo circuit 29 drives the focusing part of the objective lens driving part 36 mounted on the pickup 23 according to the drive quality, and the focusing part focuses on the light spot irradiated on the hologram record carrier. Acts to adjust the position. ⁇
  • X and y direction movement drive signals are generated, and these are supplied to the X direction movement support circuit 30X and the y direction movement support circuit 30y, respectively.
  • the X-direction movement support circuit 30 X and the Y-direction movement support circuit 30 y drive the objective lens drive unit 36 mounted on the pickup 23 according to the X- and y-direction movement drive signals. . Therefore, the objective lens is driven by an amount corresponding to the drive current based on the drive signals in the x, y, and z directions, and the position of the light spot irradiated on the hologram record carrier is displaced. As a result, the hologram formation time can be secured while keeping the relative position of the light spot with respect to the moving hologram record carrier during recording.
  • the control circuit 37 generates a slider drive signal based on the position signal from the operation section or the pickup position detection circuit 31 and the X-direction movement error signal from the support signal processing circuit 28, and then generates the slider drive signal. Supply to one point circuit 32.
  • the slider servo circuit 32 is driven by the slider drive signal via the pickup drive unit 24.
  • the pickup 23 is moved in the radial direction of the disk according to the flow.
  • the rotation number detector 3 3 detects a frequency signal indicating the current rotation frequency of the spindle motor 22 that rotates the hologram record carrier 2 in a turntable, and generates a corresponding rotation number signal indicating the spindle rotation number. Then, it is supplied to the rotation position detection circuit 34.
  • the rotation position detection circuit 34 generates a rotation speed position signal and supplies it to the control circuit 37.
  • the control circuit 37 generates a spindle drive signal, supplies it to the spindle servo circuit 35, controls the spindle motor 22 and drives the hologram record carrier 2 to rotate.
  • FIG. 6 shows the objective lens driving unit 36 of the pickup in the hologram hologram device of the present embodiment.
  • the objective lens driving section 36 has an actuating base 42 that can freely vibrate in the y direction by a piezo element 39 coupled to a support section 38 fixed to a pickup body (not shown).
  • a pickup body In the pickup body, there are provided the above-mentioned necessary optical components for forming a pickup, such as a rising prism 45 which reflects a light beam from a laser light source at right angles and guides the light beam to an objective lens OB.
  • the light beam passes through the aperture 42c and the objective lens OB, and is focused and irradiated as spot light on the information recording surface of the medium on the evening table.
  • the objective lens OB is formed in a cylindrical shape, and is attached to a projecting upper end of a lens holder 48 that forms a movable optical system together with the objective lens.
  • a focusing coil 50 is wound around the outer periphery of the lens holder 48 so that the center axis of the coil is parallel to the optical axis of the objective lens OB. Outside the focusing coil 50, the center axis of the coil is compared with the optical axis of the objective lens 0B at right angles.
  • four tracking coils 51 are attached. Each of the tracking coils 51 is formed by pasting a coil wound in advance in an annular shape on the focusing coil 50.
  • the movable optical system composed of the objective lens OB and the lens holder 48 is disposed apart from each other in the optical axis direction of the objective lens OB, and extends in the y direction perpendicular to the optical axis direction. It is supported by one end of a total of four longitudinal support members 53.
  • FIG. 6 shows only three support members 53.
  • Each support member 53 is attached to the overhang portion 42a fixed on the case 42 at the other end thereof in a cantilever shape at the other end.
  • Each support member 53 is made of a coil material or the like and has flexibility.
  • the movable optical system including the objective lens OB and the lens holder 48 is movable in the xyz directions by the four longitudinal support members 53 and the piezo element 39.
  • the lens holder 48 is sandwiched between the pair of magnetic circuits while being separated.
  • Each magnetic circuit is composed of a magnet 55 facing the lens holder 48 and a metal plate 56 supporting the magnet 55, and is fixed on the actuator base 42.
  • a pair of through-holes are formed in the lens holder 48, and the pair of through-holes are provided inside the focusing coil 50 of the lens holder 48 in the extension direction of the longitudinal support member 53 and the coil center axis and the objective lens OB. Is located parallel to the optical axis of the objective lens 0B.
  • a yoke 57 extending from the metal plate 56 of the magnetic circuit is inserted into each through hole in a non-contact manner. Therefore, the focusing coil 50 and the tracking coil 51 are located in the magnetic gap of the magnetic circuit including the magnet 55 and the yoke 57.
  • Focusing coil 50, tracking coil 51, and piezo element 39 are focus servo circuit 29, X-direction movement support circuit 30, X- and y-direction movement, respectively. It is controlled by the support circuit 3 O y. Since a parallel magnetic flux intersecting at right angles with each of the coils can be generated in the magnetic gap, a driving force in the Xz direction is generated by supplying a predetermined current to each of the coils, and the above-described movable in each direction is generated. The optical system can be driven. '
  • the objective lens OB is driven in the X and y directions using the Pois-coil motor, and the y-direction is driven every night using a piezo element or the like.
  • a voice coil motor can be used for all the shafts for the drive unit.
  • a recording / reproducing method for recording or reproducing information by irradiating a hologram record carrier with a light beam using the hologram hologram device will be described.
  • the coherent light of a predetermined intensity from the first laser light source LD 1 is separated into a reference light beam and a signal light beam by the first half mirror prism HP 1 ( Both beams are indicated by broken lines and are offset from the optical axis in Fig. 5 for the purpose of explaining the optical path).
  • the signal light beam is transmitted through the second half mirror prism HP2, and is incident along the normal to the reflection surface of the polarization spatial light modulator SLM.
  • the signal light that has been modulated and reflected by the polarization spatial light modulator SLM is reflected again by the second half mirror prism HP2, reflected therefrom, and travels toward the fourth half mirror prism HP4.
  • the reference beam is reflected by the third half mirror prism HP 3 and travels to the fourth half mirror prism HP 4.
  • the reference beam and the signal beam are made almost coaxial by the fourth half mirror prism HP4. They are merged to become the first light beam FB.
  • the first light beam FB passes through the dichroic prism DP, and is condensed on the hologram record carrier 2 by the objective lens OB, and the aperture graph is recorded.
  • the reproduction light (two-dot chain line) generated from the hologram record carrier 2 passes through the objective lens OB, the dichroic prism DP, the fourth half mirror prism HP 4 and the third half mirror prism HP 3, and the image detection sensor Inject into IS.
  • the image detection sensor IS sends its output to the reproduction light signal detection circuit 27, and supplies the reproduction signal generated there to the control circuit 37 to reproduce the recorded page data.
  • an imaging lens may be provided between the third half mirror prism HP 3 and the image detection sensor IS.
  • the positioning servo control with the hologram disc 2 is performed by the support beam.
  • An error signal calculated based on the output of the photodetector PD by positioning servo control can drive the objective lens in three axes in the x, y, and z directions. Part 3 6) Drive.
  • the second laser light source L D2 for support control emits coherent light having a wavelength different from that of the first laser light source L D1.
  • the servo beam SB (thin solid line) from the second laser light source LD 2 is converted into P-polarized light (a bidirectional arrow indicating parallel to the paper surface) as a second collimating lens CL 2, diffractive optical element GR, polarizing beam splitter PBS.
  • the 1/4 wavelength plate are guided to the optical path for servo detection of the 1/4 wavelength plate, and are almost coaxial with the first light beam FB (signal light and reference light) by the dichroic prism DP immediately before the objective lens 0B. Will be joined.
  • the servo beam SB After being reflected by the dichroic prism DP, the servo beam SB is condensed by the objective lens OB and enters the Holodaram record carrier 2.
  • the reflected light from the hologram record carrier 2 (return light to the objective lens OB) passes through a quarter-wave plate ⁇ ⁇ 4 ⁇ and becomes S-polarized light (middle black wavy line circle that is perpendicular to the paper surface), and is polarized beam splitter.
  • the focus direction in the z direction is the astigmatism method, three-beam method, spot size method, push-pull method, etc. used in ordinary optical pickups. The method used above can also be used.
  • one of the centers of the photodetectors PD is composed of light receiving elements 1a to 1d having four equally divided light receiving surfaces for receiving a beam as shown in FIG. It is.
  • the directions of the four division lines correspond to the disk radial direction and the track tangential direction.
  • the photodetector PD is set such that the light spot at the time of focusing has a circular shape centered on the divisional intersection center of the light receiving elements 1a to 1d.
  • the support pop SB is condensed on the two-dimensional recording layer 5 of the hologram record carrier 2, and the information is stored on the two-dimensional recording layer 5 by optical power modulation in the same manner as a conventional optical disc. Is recorded as mark M.
  • the positioning beam and the hologram record carrier 2 are always controlled by the support beam SB, and the hologram reproduction is performed by the first light beam FB at the same time.
  • the types of information to be recorded and other carrier structures are shown below.
  • an end mark EM indicating the end of hologram recording is recorded on the same track behind the position on the two-dimensional recording layer 5 corresponding to the last (HGIast) hologram recorded this time.
  • the end mark EM is detected by the servo beam SB for the next recording, and the hologram is reproduced in order to search for the location to be added (the last hologram).
  • the hologram recording can be started after the end mark EM without determining the position to be additionally recorded.
  • a phase change film, a color film, or a magneto-optical recording film can be used for the two-dimensional recording layer 5.
  • the address mark AM corresponding to the hologram is recorded by the support beam SB on the track T ( (Under hologram stack).
  • thumbnails of high-compression image data recorded on the hologram and related marks SM indicating information such as laser power and recording wavelength at the time of recording the hologram are recorded by the support beam SB. Simultaneous recording is performed over track T (under the hologram stack) of the dimensional recording layer 5.
  • the track mark TM is recorded on the two-dimensional recording layer 5 simultaneously with the hologram recording by the servo beam SB.
  • a track serving as a guide can be formed by the servo beam SB during hologram recording on a hologram record carrier having no track.
  • thumbnail information of the high-compression image recorded on the hologram and the related track mark STM indicating information such as the laser power and recording wavelength at the time of recording the hologram are recorded by the servo beam SB. It is recorded on the two-dimensional recording layer 5 simultaneously with the hologram recording. .
  • various information other than tracking data serving as a guide can be recorded on a hologram record carrier having no track.
  • the support beam SB is changed to a multibeam, for example, three beams, tracking is controlled by side beams, and recording is performed by the central main beam. I do.
  • a mark RM is recorded between adjacent tracks at positions on the two-dimensional recording layer 5 corresponding to the last (H GIast) of the hologram recorded this time.
  • the optical axis of the first recording light beam FB is arranged such that the first recording light beam FB is located at the center of the light spots of the three sub-beams SB arranged in a straight line. Then, the tracking support is controlled, and the hologram recording is executed in the hologram recording layer 7 above the mirror portion between the adjacent tracks.
  • the servo beam SB is made into three beams by the grating, Perform XY Servo with two side beams and record with main beam. That is, the optical axis of the first recording light beam FB is arranged such that the first recording light beam FB is located at the center of the light spots of the three servo beams S # arranged in a straight line.
  • the hologram recording is performed in the hologram recording layer 7 above the mirror portion between adjacent tracks by controlling the tracking support.
  • the y-direction positioning marks ⁇ are separated at a mark pitch P y (second pitch) in the extending direction of the track T, and the mark pitch P y is a function of the track pitch PX. It is arranged to become.
  • the mark pitch Py of the y-direction positioning mark Y on the same track is set to be substantially an integral multiple of the track pitch PX.
  • the track structure of the hologram record carrier With the track structure of the hologram record carrier, the light spot can be accurately moved between adjacent tracks to be recorded.
  • accurate multiplex recording can be achieved by providing the track structure with the y-direction positioning mark Y used for positioning in the y-direction.
  • the hologram record carrier 2 has a reflective layer 4, a two-dimensional recording layer 5, a separation layer 6, a polarization functional layer 9, and a hologram layer laminated on a substrate 3 from the side opposite to the light irradiation side. It can be composed of a gram recording layer 7 and a protective layer 8. Between the hologram recording layer 7 and the two-dimensional recording layer 5, a polarizing function layer 9 such as a 1/4 wavelength plate or a PBS film is formed.
  • the reference light can be separated from the irradiation detection optical path without using a 1Z4 wavelength plate or the like on the hologram device side, and the reference light can be used as a photodetector. It can be prevented from entering a sensor or the like.
  • the hologram record carrier 2 is composed of a reflective layer 4, a separation layer 6, a hologram recording layer 7, a protective layer 8, and a two-dimensional stacked on a substrate 3 from the side opposite to the light irradiation side. It can be composed of a recording layer 5 and a protective layer 8. Thus, the two-dimensional recording layer 5 can be arranged on the objective lens side. In this embodiment, a bifocal lens is used for the objective lens. In this embodiment, for the two-dimensional recording layer 5, it is preferable to use a material having high light transmittance at the wavelength of the first light beam FB.
  • the final recording point of the hologram can be detected by the support beam SB, and additional writing is easy. .
  • address information can be written when recording a hologram, it is not necessary to provide address pits in advance.
  • the holo-holam recording carrier disk 2 as shown in FIG. 22 has been described as an example of the recording medium, but the shape of the hologram recording carrier is not limited to a disk shape.
  • a hologram record carrier of an optical card 20a of a rectangular parallel plate made of plastic or the like as shown in FIG. 23 may be used.
  • the tracks may be formed in a spiral, helical arc or concentric shape on the center of gravity of the substrate, for example, or a plurality of tracks may be arranged in parallel on the substrate.
  • the first and second laser light sources LD 1, LD 1 The case where the hologram recording, mark recording, and light beam servo control were performed using the first beam FB and the support beam SB (second beam) having different wavelengths from the second example was described.
  • the first and second laser light sources LD1 and LD2 may emit laser beams having the same wavelength.
  • the first beam FB is turned on only during the time when hologram recording is required while performing the servo control while suppressing the light intensity of the servo beam SB to a level that does not allow hologram recording, or the light intensity is set to a predetermined value.
  • recording control of the hologram recording layer and the two-dimensional recording layer can be achieved.

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Abstract

ホログラム記録担体は、基板と反射層を有し、光照射により情報の記録又は再生が行われるホログラム記録担体であって、可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学干渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、ホログラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化する２次元記録層と、を有する。

Description

明細書 ホ口グラム記録担体並びに記録再生方法及び装置 技術分野
本発明は光ディスク、光力一ドなどの光学的に情報記録又は情報再生が行われ る記録媒体に関し、特に光ビームの照射により情報の記録又は再生可能なホログ ラム記録層を有するホログラム記録担体並びに記録再生方法及びホログラム装 置に関する
背景技術
高密度情報記録のために、 2次元データを高密度記録できるホログラムが注目 されている。 このホログラムの特徴は、 記録情報を担持する光の波面を、 フォト リフラクティブ材料などの光感応材料からなる記録媒体に体積的に屈折率の変 化として記録することにある。ホログラム記録担体に多重記録を行うことによつ て記録容量を飛躍的に増大させることができる。多重記録には、角度多重や位相 符号化多重などがあり、重畳したホログラム領域でも、干渉する光波の入射角度 や位相を変えることにより、 情報を多重記録することが可能である。
一方、ホログラム記録担体をディスクとして利用し、情報を超高密度で記録す る光情報記録装置が開発されている （特開 2 0 0 3— 8 5 7 6 8号公報参照)。 ホログラムの干渉縞パターンを記録するには記録媒体と書き込み光との相対的 静止状態での適度な露光の時間とエネルギが必要であるので、かかる従来技術は、 移動する記録媒体の記録位置に、 正確に露光し続ける方法を提供している。 かかる従来のホログラム記録担体には、その周方向に隣り合うアドレス'サ一 ポ領域の間には、 情報記録領域が設けられている。 アドレス 'サーポ領域には、 フォーカス ·サーポ及びトラッキング'サーポを行うための情報及び情報記録領 域に対するアドレス情報が、予めエンボスピッ卜によって記録しである。透明基 板上に積層された情報ホログラム記録層は、ホログラムが三次元的に記録される 層であり、 レーザビームが照射されたときにその強度に応じて屈折率、 誘電率、 反射率などの光学的特性が変化する材料によって形成され、アルミニウム膜が反 射膜として形成されている。
発明の開示
従来、 複数回のホログラム記録、 例えば追記記録を行う場合に、 1回のホログ ラム記録工程で書き込まれるデータの単位ビット量が大きくなるため、データの 記録済み部分の境界を探すためにホログラム毎で検索を行うなど制御が複雑で あった。 . そこで、本発明の解決しょうとする課題には、複数回のホログラム記録を速や かに行えるとともに安定的に記録又は再生を行うことを可能にするホログラム 記録担体並びに記録再生方法及びホログラム装置を提供することが一例として 挙げられる。
本発明のホログラム記録担体は、基板と反射層を有し、光照射により情報の記 録又は再生が行われるホログラム記録担体であって、
可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学干渉パターンを回折格子とし て内部に保存するホログラム記録層と、
前記ホ口グラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変 化する 2次元記録層と、 を有することを特徴とする。
本発明のホログラム装置は、基板と、 反射層と、 可干渉性の参照光及び信号光 の成分による光学干渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記 録層と、前記ホログラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物 性が変化する 2次元記録層と、 を有し、光照射により回折格子の情報の記録又は 再生が行われるホログラム記録担体のホログラム装置であって、
光ビームを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサーポ制御を行うと ともに、前記光ビームによつて前記 2次元記録層においてマークを記録又は再生 することを特徴とする。
本発明の記録方法は、 基板と、 反射層と、 可干渉性の参照光及び信号光の成分 による光学干渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、 前記ホログラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化 する 2次元記録層と、 を有し、光照射により情報の記録が行われるホログラム記 録担体の記録方法であって、
光ビームを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサ一ポ制御を行うと ともに、前記光ビームによつてマークを前記 2次元記録層に記録することを特徴 とする。
本発明の再生方法は、 基板と、 反射層と、 可干渉性の参照光及び信号光の成分 による光学干渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、 前記ホログラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化 する 2次元記録層と、 を有し、光照射によりマークが前記 2次元記録層に記録さ れているホログラム記録担体の再生方法であつて、
光ビームを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサーポ制御を行うと ともに、前記光ビームによって前記 2次元記録層の前記マークから情報を再生す ることを特徴とする。
図面の簡単な説明
図 1は、本発明による実施形態のホログラム記録担体を示す概略部分断面図で ある。
図 2は、本発明による実施形態のホログラム記録担体を示す概略部分斜視図で ある。
図 3は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録又は再生す るホログラム装置の概略構成を示すブロック図である。
図 4は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録再生するホ 口グラム装置のピックァップの概略を示す概略斜視図である。
図 5は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録再生するホ 口グラム装置のピックァップの概略を示す構成図である。
図 6は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録再生するホ ログラム装置のピックアップにおける対物レンズのための 3軸ァクチユエ一夕 の概略を示す概略斜視図である。
図 7及び図 8は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録再 生するホログラム装置のピックアップの概略を示す構成図である。 図 9は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の情報を記録再生するホ ログラム装置のピックアップにおける光検出器の一部を示す平面図である。 図 1 0は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の卜ラックを示す平面 図である。
図 1 1〜図 1 9は、本発明による他の実施形態のホログラム記録担体のトラッ クを示す平面図である。
図 2 0及び図 2 1は、本発明による他の実施形態のホログラム記録担体を示す 概略部分断面図である。
図 2 2は、 本発明による実施形態のホログラム記録担体を示す斜視図である。 図 2 3は、本発明による他の実施形態のホログラム光カードを示す斜視図を示 す斜視図である。
発明を実施するための形態
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
ぐホログラム記録担体 >
図 1は、本実施形態の一例である光照射により情報の記録又は再生が行われる ディスク形状のホログラム記録担体 2を示す。
ホログラム記録担体 2は、光照射側の反対側から、基板 3上に積層された、 反 射層 4、 2次元記録層 5、 分離層 6、 ホログラム記録層 7、 及び保護層 8からな る。
ホログラム記録担体 2は、可干渉性の参照光及び信号光の成分を含む第 1光ビ ーム F Bによる光学干渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム 記録層 7と、 その膜厚方向に積層された 2次元記録層 5とを備えている。 なお、 第 1光ビーム F Bは、 再生に用いる場合、 信号光の成分を含ませない。 また、 位 相符号化多重の再生の場合、信号光の成分を含ませないが、位相変調パターン及 び参照光の成分のみを第 1光ビーム F Bは含む。
2次元記録層 5は、サ一ポビーム S B (第 2光ビーム） の強度に感応して物性 が可逆的又は非可逆的に変化する第 2光感応材料からなる。 2次元記録層 5は、 サーポビーム S Bの波長に対する感度が第 1光ビーム F Bの波長に対する感度 より高く設定された相変化膜、色素膜又は光磁気記録膜である。 2次元記録層 5 はサーポビーム S Bの光強度によって、マーク記録が可能な材料から選択される。 'ホログラム記録層 7は、サーポビーム S Bの波長に対する感度より高い第 1光 ビーム F Bの波長に対する感度を有する。ホログラム記録層 7を通過する光の干 渉パターンにより情報の記録又は再生可能となるように、光学干渉パターンを保 存するホログラム記録層 7を構成する第 1光感応材料としてフォトリフラクテ ィブ材料や、 ホールバ一ニング材料、 フォトクロミック材料などが用いられる。 基板 3は、 その材料として特に限定されるものではなく、 例えば、 ガラス、 或 いはポリカーボネート、 アモルファスポリオレフィン、 ポリイミド、 P E T、 P E N、 P E Sなどのプラスチック、 紫外線硬化型アクリル樹脂などが用いられ、 その主面に離れて交わることなく延在する複数のトラック Tとしてグループが 形成されている。反射層 4は例えばアルミニウムなどの金属又は誘電体多層膜か らなる。反射層 4はガイド層としても機能する。分離層 6及び保護層 8は光透過 性材料からなり、積層構造の平坦化や、ホログラム記録層などの保護の機能を担 5。
トラック Tは、光ビーム照射用の対物レンズの少なくともトラツキンダサーポ のサ一ボ制御を行うため設けられる。ホログラム H Gはトラック T上方のホログ ラム記録層 7に体積的に記録される。基板 3が円板の場合、 トラッキングサーポ 制御を行うため、トラック Τは基板の中心に関してその上に螺旋状又は同心円状、 或いは複数の分断された螺旋弧状に形成され得る。 '
可干渉性の第 1光ビームによる光学干渉パターンは、ホログラム記録層内部に ホログラム H G (回折格子） として体積的に保存され、 ホログラム記録層の膜厚 方向に積層された 2次元記録層には、第 1光ビームと略共軸に照射されるサーポ ビーム S Bによって、 1以上のマーク Mが 2次元的に記録される。すなわち、 サ ーポビーム S Bによって、ホログラム記録担体 2の動きに対物レンズを追従させ る以外に 2次元記録層 5に情報を記録することができるようになっている。マー ク Mは、ホログラム記録層に記録されたホログラム又はその一群の部分に積層さ れた 2次元記録層の対応した部分に、記録される。サ一ポビーム S Bはマーク記 録だけでなく、 2次元記録層に集光され、第 1及び第 2光ビームの少なくとも第 2光ビームのホログラム記録担体 2へのフォ一カス又はトラッキングのサ一ポ 制御にサーポビーム S Bとして用いられる。マーク Mとしては、ホログラム記録 層に記録すべきホログラム又はその一群の終端を示す終端マーク、それらのアド レスを示すアドレスマーク、それらに関係する種々の情報（内容情報のサムネィ ル情報、圧縮方法情報、ホログラム記録時のレーザーパワーや記録波長などの情 報） を示す関係マークが挙げられる。
サーポ制御は、光ビームを射出する光源、光ビームを反射層 4に光スポットと して集光させ、その反射光を光検出器へ導く対物レンズを含む光学系などを備え たピックァップを用いて、検出された信号に応じて対物レンズをァクチユエ一夕 で駆動することにより、 行われる。反射層上の光スポットの直径は、光ビーム波 長と対物レンズの開口数 (numerical aperture： NA)により決まる値 （いわゆる回 折限界で、 例えば 0 . 8 2 λ /ΝΑである （久=波長） が、 収差が波長に比較して 十分小さい場合は、 光ビームの波長と開口数だけで決定される）まで、 絞り込ま れるように設定される。すなわち、対物レンズから照射される光ビームは、その ビームウェス卜の位置に反射層が位置するときに合焦となるように、使用される。 グループの幅は、光スポットからの反射光を受光する光検出器の出力、例えばプ ッシュプル信号に応じて適宜設定される。
'図 2に示すように、反射層 4のトラック Τのピッチ Ρ χ ( X方向すなわちトラ ック Τの伸長方向 （y方向） に垂直な方向） は、 第 1光ビーム F Bのスポット上 方に記録されるホログラム H Gの多重度から決まる所定距離として設定される。 実際のシフト多重記録方式ホログラムシステムにおける最大多重度、すなわち記 録媒体中の同一体積中に最大で幾つの独立したホログラムが記録可能であるか を示す値（回数） は、 上記のように媒体や装置構成で決定される。 最小のトラッ クピッチ P x (すなわち最小シフト距離） は、 記録されるホログラム領域の差し 渡しを最大多重度で除したもので設定される。 トラックピッチ P xは、最小シフ ト距離以上で設定される。
なお、上記実施形態では、反射層 4とホログラム記録層 7とが分離層を介して 積層された構造のホログラム記録担体を示したが、分離層を省略することもでき る。また、基板 3のホログラム記録層 7が積層された反対側に反射層 4が積層さ れ、基板が分離層として機能するように、ホログラム記録層 7と反射層 4の間に 基板 3を配置することもできる。 <ホログラム装置 >
図 3は本発明を適用したホログラム記録担体の情報を記録又は再生するホロ グラム装置の概略構成の例を示す。
図 3のホログラム装置は、ホログラム記録担体 2のディスクを夕ニンテ一ブル を介して回転させるスピンドルモータ 2 2、ホログラム記録担体 2から光ビーム によって信号を読み出すピックアップ 2 3、 該ピックアップを保持し半径方向 ( X方向） に移動させるピックアップ駆動部 2 4、 第 1光源駆動回路 2 5 a、 第 2光源駆動回路 2 5 b、 空間光変調器駆動回路 2 6、 再生光信号検出回路 2 7、 サーポ信号処理回路 2 8、 フォーカスサーポ回路 2 9、 X方向移動サーポ回路 3 0 , y方向移動サーポ回路 3 0 y、 ピックアップ駆動部 2 4に接続されピック ァップの位置信号を検出するピックァップ位置検出回路 3 1、ピックアツプ駆動 部 2 4に接続されこれに所定信号を供給するスライダサーポ回路 3 2、スピンド ルモ一夕 2 2に接続されスピンドルモ一夕の回転数信号を検出する回転数検出 部 3 3、該回転数検出部に接続されホログラム記録担体 2の回転位置信号を生成 する回転位置検出回路 3 4、並びにスピンドルモー夕 2 2に接続されこれに所定 信号を供給するスピンドルサ一ポ回路 3 5を備えている。
ホログラムホログラム装置は制御回路 3 7を有しており、制御回路 3 7は第 1 光源駆動回路 2 5 a、第 2光源駆動回路 2 5 b、 空間光変調器駆動回路 2 6、 再 生光信号検出回路 2 7、 サーポ信号処理回路 2 8、 フォーカスサ一ポ回路 2 9、 X方向移動サーポ回路 3 0 x、 y方向移動サ一ポ回路 3 0 y、 ピックアップ位置 検出回路 3 1、 スライダサ一ポ回路 3 2、 回転数検出部 3 3、 回転位置検出回路 3 4、並びにスピンドルサーポ回路 3 5に接続されている。制御回路 3 7はこれ ら回路からの信号に基づいて、これら駆動回路を介してピックァップに関するフ オーカスサーポ制御、 X及び y方向移動サーポ制御、再生位置（X及び y方向の 位置） の 御などを行う。制御回路 3 7は、 各種メモリを搭載したマイクロコン ピュー夕からなり装置全体の制御をなすものであり、 操作部（図示せず） からの 使用者による操作入力及び現在の装置の動作状況に応じて各種の制御信号を生 成するとともに、使用者に動作状況などを表示する表示部（図示せず） に接続さ れている。
また、制御回路 3 7は外部から入力されたホログラム記録すべきデータの符号 化などの処理を実行し、所定信号を空間光変調器駆動回路 2 6に供給してホログ ラムの記録シーケンスを制御する。制御回路 3 7は、再生光信号検出回路 2 7か らの信号に基づいて復調及び誤り訂正処理をなすことにより、ホログラム記録担 体に記録されていたデータを復元する。更に、 制御回路 3 7は、 復元したデータ に対して復号処理を施すことにより、情報データの再生を行い、 これを再生情報 データとして出力する。
更にまた、制御回路 3 7は、記録すべきホログラムデ一夕から得られた内容情 報（例えば画像デ一夕） のサムネイル情報や、 ホログラム記録時の圧縮法、 符号 化復号化法、 レーザ一パワー、記録波長などのホログラムデータに関係するデ一 夕の符号化などの処理を実行し、得られた信号を第 2光源駆動回路 2 5 bに供給 してマーク記録を制御する。そして、 制御回路 3 7は、 サーボ信号処理回路 2 8 から供給される信号に基づいて、ホログラム記録担体の 2次元記録層に記録され ていたデータを再生して出力する。
図 4及び図 5は当該ホログラム装置のピックァップの概略構成に示す。 ピックアップ 23は、大きく分けてホ口グラム記録再生光学系と、サ一ポ系と、 共通系と、からなり、 これらの系は対物レンズ〇Bを除いてほぼ共通の平面上に 配置されている。
ホログラム記録再生光学系は、ホログラムの記録及び再生用の第 1レーザ光源 LD 1、第 1コリメータレンズ CL 1、第 1ハーフミラープリズム HP 1、第 2 ハーフミラ一プリズム HP 2、偏光空間光変調器 SLM、 CCDや相補型金属酸 化膜半導体装置.（CMOS)などのアレイからなる像検出センサ I Sを含む再生 光信号検出部、第 3ハーフミラープリズム HP 3及び、第 4ハーフミラープリズ 厶 HP 4、 からなる。
サーポ系は、ホログラム記録担体 2に対する光ビームの位置をサ一ポ制御（X y z方向移動）するための第 2レーザ光源 LD 2、第 2コリメ一夕レンズ CL 2、 サーポビーム S Bのためのマルチビ一ムを生成するグレーティングなど回折光 学素子 GR、 偏光ビームスプリッタ PBS、 1Z4波長板 1/4λ、 カップリン グレンズ AS、 及び光検出器 PDを含むサーポ信号検出部からなる。 また、 サー ポ系は、 2次元記録層 5へのマーク記録の記録再生にも用いられる。
ダイクロイツクプリズム D P及び対物レンズ O Bは共通系である。
図 4及び図 5に示すように、第 1、第 3及び第 4ハーフミラープリズム HP 1、 HP 3、 HP 4のハーフミラー面は平行となるように配置されるとともに、 これ らハーフミラー面の法線方向において第 2ハーフミラープリズム HP 2、ダイク ロイックプリズム D P及び偏光ビームスプリツ夕 P B Sのハーフミラ一面、分離 面が平行となるように配置されている。 これら光学部品は、第 1及び第 2レーザ 光源 L D 1、 L D 2からの光ビームの光軸（一点鎖線）がそれぞれ記録及び再生 光学系並びにサーポ系に延在し、 共通系でほぼ一致するように配置されている。 第 1レーザ光源 L D 1は第 1光源駆動回路 2 5 aに接続され、射出する第 1光 ビーム F Bの強度をホロダラム記録時には強く再生時には弱くするように、同回 路によりその出力調整がされる。
第 2レーザ光源 L D 2は第 2光源駆動回路 2 5 bに接続され、第 1レーザ光源 とは異なる波長のサ一ポビーム S Bの強度を、マーク記録時には強く再生時には 弱くするように、 同回路によりその出力調整がされる。
反射型の偏光空間光変調器 S L Mは、マトリクス状に分割された複数の画素電 極を有する液晶パネルなどで電気的に入射光の一部を反射する機能、又はすベて 透過して無反射状態とする機能を有する。この偏光空間光変調器 S L Mは第 1光 源駆動回路 2 5 aに接続され、空間光変調器駆動回路 2 6からの記録すべきぺ一 ジデ一夕（平面上の明暗ドットパターンなどの 2次元データの情報パターン）に 基づいた分布を有するように光ビームを変調かつ反射して、 信号光を生成する。 なお、偏光空間光変調器 S L Mに代え、マトリクス状に分割された複数の画素電 極を有する透過型液晶パネルを空間光変調器として用いる場合、第 1及び第 2ハ ーフミラ一プリズム H P 1、 H P 2間に配置される。
像検出センサ I Sを含む再生光信号検出部は再生光信号検出回路 2 7に接続 されている。
更に、 ピックアップ 2 3には、対物レンズ O Bを自身の光軸に平行な方向（z 方向）、 トラックに平行方向 （y方向） 及び垂直な方向 （X方向） に移動させる 対物レンズ駆動部 3 6が備えられている。
サーポ信号検出部の光検出器 P Dは、サ一ポ信号処理回路 2 8に接続され、例 えば、フォーカスサーポ用並びに x及び y方向移動サーポ用にそれぞれに受光素 子を有する。光検出器 P Dからのマーク信号 R F、 フォーカスエラー信号やトラ ッキングエラー信号などの出力信号はサーポ信号処理回路 2 8に供給される。 サ一ポ信号処理回路 2 8においては、フォーカスエラー信号からフォ一カシン グ駆動信号が生成され、これが制御回路 3 7を介してフォーカスサーポ回路 2 9 に供給される。フォーカスサーポ回路 2 9は駆動信夸に応じて、 ピックアップ 2 3に搭載されている対物レンズ駆動部 3 6のフォーカシング部分を駆動し、その フォーカシング部分はホログラム記録担体に照射される光スポットの焦点位置 を調整するように動作する。 ·
更に、サ一ポ信号処理回路 2 8においては、 X及び y方向移動駆動信号が発生 され、これらが X方向移動サーポ回路 3 0 X及び y方向移動サーポ回路 3 0 yに それぞれ供給される。 X方向移動サ一ポ回路 3 0 X及び y方向移動サ一ポ回路 3 0 yは、 X及び y方向移動駆動信号に応じてピックアップ 2 3に搭載されている 対物レンズ駆動部 3 6を駆動する。 よって、対物レンズは x、 y及び z方向の駆 動信号による駆動電流に応じた分だけ駆動され、ホログラム記録担体に照射され る光スポットの位置が変位する。 これにより、記録時の運動しているホログラム 記録担体に対する光スポットの相対位置を一定としてホログラムの形成時間を 確保できる。
制御回路 3 7は、操作部又はピックアップ位置検出回路 3 1からの位置信号及 びサ一ポ信号処理回路 2 8からの X方向移動エラー信号に基づいてスライダ駆 動信号を生成し、 これをスライダサ一ポ回路 3 2に供給する。スライダサーポ回 路 3 2はピックアップ駆動部 2 4を介して、そのスライダ駆動信号による駆動電 流に応じピックアップ 2 3をディスク半径方向に移送せしめる。
回転数検出部 3 3は、ホログラム記録担体 2をターンテ一ブルで回転させるス ピンドルモータ 2 2の現回転周波数を示す周波数信号を検出し、これに対応する スピンドル回転数を示す回転数信号を生成し、回転位置検出回路 3 4に供給する。 回転位置検出回路 3 4は回転数位置信号を生成し、それを制御回路 3 7に供給す る。制御回路 3 7はスピンドル駆動信号を生成し、それをスピンドルサーポ回路 3 5に供給し、スピンドルモータ 2 2を制御して、ホログラム記録担体 2を回転 駆動する。
' 図 6に本実施形態のホログラムホログラム装置におけるピックアップの対物 レンズ駆動部 3 6を示す。
対物レンズ駆動部 3 6は、 ピックアップボディ （図示せず） に固設された支持 部 3 8に結合したピエゾ素子 3 9によって y方向に振動自在なァクチユエ一夕 ベース 4 2を有している。ピックアップボディ内にはレーザ光源からの光ビーム を直角に反射して対物レンズ O Bに導く立ち上げプリズム 4 5など、ピックアツ プを形成するための上記した所要の光学部品が設けられている。なお、該光ビー ムは開口 4 2 c、対物レンズ O Bを経ることにより、夕一ンテーブル上の媒体の 情報記録面にスポッ卜光として集束照射される。
図 6に示すように、対物レンズ O Bは筒状に形成されて該対物レンズと共に可 動光学系を構成するレンズホルダ 4 8の上端突出部に取り付けられている。レン ズホルダ 4 8の外周にはコイル中心軸が対物レンズ O Bの光軸と平行となるよ うにフォ一カシングコイル 5 0が巻装されている。フォ一カシングコイル 5 0の 外側にはコイル中心軸が対物レンズ 0 Bの光軸に対して直角となるように例え ば 4つのトラッキングコイル 5 1が取り付けられている。各トラッキングコイル 5 1は、予め各々環状に卷回されたものをフォーカシングコイル 5 0上に貼付し てなる。対物レンズ O B及びレンズホルダ 4 8からなる可動光学系は、互いに対 物レンズ O Bの光軸方向において離隔して配置されかつ該光軸方向に対して直 角な y方向に延在する 2対、合計 4本の長手支持部材 5 3の一端部により支持さ れている。但し、 図 6には支持部材 5 3は 3本のみが示されている。各支持部材 5 3は、 ァクチユエ一夕べ一ス 4 2上に固着された張出部 4 2 aに、その他端部 において、片持梁状に取り付けられている。各支持部材 5 3はコイル材料などか らなり可撓性を有している。 4本の長手支持部材 5 3と上記ピエゾ素子 3 9によ つて対物レンズ O B及びレンズホルダ 4 8からなる可動光学系は、 x y z方向に おいて移動自在となっている。
レンズホルダ 4 8は一対の磁気回路に離間しつつ挟まれている。各磁気回路は レンズホルダ 4 8に面する磁石 5 5とこれを支持する金属プレート 5 6からな り、ァクチユエ一夕ベース 4 2上に固着されている。 レンズホルダ 4 8には一対 の貫通孔が形成され、一対の貫通孔は長手支持部材 5 3の伸長方向におけるレン ズホルダ 4 8のフォ一カシングコイル 5 0の内側にはコイル中心軸及び対物レ ンズ O Bの光軸と平行となり対物レンズ 0 Bを挟む位置にある。各貫通孔内に磁 気回路の金属プレート 5 6から伸長するヨーク 5 7が非接触で揷入されている。 よって、 フォーカシングコイル 5 0及びトラッキングコイル 5 1は、磁石 5 5及 びヨーク 5 7からなる磁気回路の磁気ギャップ内に位置している。
フォーカシングコイル 5 0、トラッキングコイル 5 1及びピエゾ素子 3 9がそ れぞれフォーカスサーポ回路 2 9、 X方向移動サ一ポ回路 3 0 X及び y方向移動 サ一ポ回路 3 O yによって、制御されている。磁気ギャップには該各コイルと直 角に鎖交する平行磁束が発生し得るので、該各コイルに所定電流を供給すること により X z方向の駆動力が発生して該各方向に上記の可動光学系を駆動するこ とができる。 '
このように、対物レンズ O Bの X及び y方向の駆動はポイスコイルモータを使 用したものであり、 y方向の駆動はピエゾ素子などを用いてァクチユエ一夕べ一 スごと駆動するようにする。 なお、駆動部はこの構造の他に、すべての軸につい てボイスコイルモータを使用することもできる。
'上記ホログラムホログラム装置を用いた、ホログラム記録担体に光ビームを照 射して情報を記録又は再生する記録再生方法を説明する。
<ホログラム記録 >
ホログラム記録時には、図 7に示すように、第 1レーザ光源 L D 1からの所定 強度のコヒ一レント光は第 1ハーフミラープリズム H P 1により、参照光ビ一ム と信号光ビームに分離される（両ビームは破線で示し、光路説明のために図 5の 光軸からずらして示してある）。
信号光ビームは第 2ハーフミラープリズム H P 2を透過し、偏光空間光変調器 S L Mの反射面の法線に沿って入射する。偏光空間光変調器 S L Mで所定変調さ れ反射された信号光は、再び第 2ハ一フミラープリズム H P 2に入射し反射して、 第 4ハーフミラ一プリズム H P 4へ向かう。
参照光ビ一ムは第 3ハーフミラープリズム H P 3で反射され、第 4ハーフミラ 一プリズム H P 4へ向かう。
参照光と信号光は第 4ハーフミラ一プリズム H P 4にて略共軸となるように 合流され第 1光ビーム F Bとなる。第 1光ビーム F Bはダイクロイツクプリズム D Pを通過し、対物レンズ O Bによってホログラム記録担体 2に集光されホ口グ ラムが記録される。
<ホログラム再生 > '
一方、 再生時には、 図 8に示すように、 記録時と同様に光は第 1ハーフミラー プリズム H P 1により参照光ビームと信号光ビームに分離されるが、ホログラム の再生は参照光ビームのみで行う。偏光空間光変調器 S L Mを無反射状態（透過 状態） にすることで、第 3ハーフミラ一プリズム H P 3からの参照光だけが第 1 光ビーム F Bとして、ダイクロイツクプリズム D P及び対物レンズ 0 Bを通過し、 ホログラム記録担体 2に入射される。
ホログラム記録担体 2から発生する再生光 （二点鎖線） は、 対物レンズ O B、 ダイクロイツクプリズム D P、第 4ハ一フミラープリズム H P 4及び第 3ハーフ ミラ一プリズム H P 3を透過し、像検出センサ I Sに入射する。像検出センサ I Sはその出力を再生光信号検出回路 2 7に送出して、そこで生成した再生信号を 制御回路 3 7に供給して記録されていたページデータを再生する。なお、第 3ハ 一フミラープリズム H P 3及び像検出センサ I S間に結像レンズを設けること もできる。
<サーポ制御 >
ここで、ホログラムの記録及び再生時ともに、サ一ポビ一ムによりホログラム ディスク 2との位置決めサーポ制御を行う。位置決めサーポ制御によって、光検 出器 P Dの出力に基づいて演算されて得たエラ一信号にて、 x、 y及び z方向の 3軸に対物レンズを駆動できる 3軸ァクチユエ一夕（対物レンズ駆動部 3 6 ) を 駆動する。
図 7及び図 8に示すように、サ一ポ制御のための第 2レ一ザ光源 L D 2は第 1 レーザ光源 L D 1とは異なる波長のコヒーレント光を射出する。第 2レーザ光源 L D 2からのサーポビーム S B (細実線） は、 P偏光 （紙面平行を示す双方向矢 印） として、 第 2コリメ一夕レンズ C L 2、 回折光学素子 G R、 偏光ビ一ムスプ リツタ P B S及び 1 / 4波長板 1 / 4えのサーポ検出用光路に導かれ、対物レン ズ 0 Bの直前でダイクロイツクプリズム D Pにより第 1光ビーム F B (信号光及 び参照光） と略共軸に合流される。サーポビーム S Bはダイクロイツクプリズム D Pで反射された後、対物レンズ O Bで集光されホロダラム記録担体 2に入射す る。ホログラム記録担体 2からの反射光（対物レンズ O Bへの戻り光） は 1 / 4 波長板 ΐ Ζ 4 λを通過して S偏光（紙面垂直を示す中黒波線丸） となり、偏光ビ —ムスプリッ夕 P B S及びカツプリングレンズ A Sを経て、サーポ用光検出器 Ρ Dの受光面の法線に沿つて入射する。 . また、 z方向のサ一ポ（フォーカスサーポ） は通常の光ピックアップで用いら れている非点収差法、 3ビーム法、 スポットサイズ法、 プッシュプル法など、 ま た、 それらの混在して用いた方法も用い得る。
例えば非点収差法を用いた場合、光検出器 P Dの中央の 1つは、図 9に示すよ うにビーム受光用の 4等分割の受光面を有した受光素子 1 a〜 1 dから構成さ れる。 4分割線の方向はディスク半径方向とトラック接線方向に対応している。 光検出器 P Dは、合焦時の光スポットが受光素子 1 a〜l dの分割交差中心を中 心とする円形となるように設定されている。
光検出器 P Dの受光素子 1 a〜l dの各出力信号に応じて、サ一ポ信号処理回 路 28は種々の信号を生成する。受光素子 1 a〜l dの各出力信号をその順に A a〜Adとすると、マーク信号 RFは、 RF二 Aa+Ad+Ab+Acと算出さ れ、 フォ一カスエラー信号 FEは、 FE= (Aa+Ac) 一 (Ab+Ad) と算 出され、 トラッキングエラー信号 TEは、 TE= (Aa+Ad) ― (Ab+Ac) と算出される。 これら信号は制御回路 37に供給される。
<マーク記録再生 >
本実施形態では、図 2に示すように、サ一ポピーム SBはホログラム記録担体 2の 2次元記録層 5に集光され、従来の光ディスクと同様に光パワー変調により、 2次元記録層 5に情報をマーク Mとして記録する。また、サ一ポビーム SBによ りホログラム記録担体 2との位置決めサ一ポ制御を常に行い、同時にホログラム 再生は第 1光ビーム F Bで行う。記録する情報の種類並びに他の担体構造を以下 に示す。
(1) ホログラム追記用マーク
図 10に示すように、 今回記録したホログラムの最後 （HGIast) のものに対 応する 2次元記録層 5における位置の後方の同一トラック上にホログラム記録 終了を示す終端マーク EMを記録する。次に、 ホログラムを追記する場合、 図 1 1に示すように、次回記録するためのサーポビーム S Bでこの終端マーク EMを 検出することによって、 追記箇所（最後のホログラム） を探すためにホログラム を再生することなく、 当該追記箇所を確定することができ、終端マ一ク EMの以 後からホログラム記録を開始する。 この場合、 2次元記録層 5には相変化膜、 色 素膜又は光磁気記録膜が用いられ得る。
(2) マーク書き換え型ホログラム追記用マーク 図 1 2に示すように、 今回記録したホログラムの最後 （H GIast) のものに対 応する 2次元記録層 5における位置の所定距離前方の同一トラック上にホログ ラム記録終了を示す終端マ一ク E Mを記録する。次に、ホログラムを追記する場 合、図 1 3に示すように、次回記録するためのサ一ポビーム S Bでこの終端マー ク E Mを検出し、検出した終端マーク E Mを消去し、消去位置の以後からホログ ラム記録を開始する。 ここでも、 追記箇所 （最後のホログラム） を探すためにホ ログラムを再生することなく、 当該追記箇所を確定することができ、終端マーク E Mの以後からホログラム記録を開始でき、上記実施形態同様、記録終了時に改 めて追記用終端マークを記録できる。 この場合、 2次元記録層 5には可逆的に物 性変化が可能な相変化膜又は光磁気記録膜が用いられ得る。
( 3 ) セルフアドレス情報マーク
図 1 4に示すように、 ホログラム又はその一群において、所定タイミング（間 隔）で、ホログラムの記録と同時に当該ホログラムに対応したアドレスマーク A Mをサ一ポビーム S Bで 2次元記録層 5のトラック T (ホログラム積層下）に記 録する。再生時にサーポビーム S Bによって、 このアドレスマーク AMの情報を 再生することによって、ホログラム又はその一群のアドレスサーチが可能となる。
( 4 ) セルファドレス情報マーク
図 1 5に示すように、ホログラムに記録されている高圧縮の画像データのサム ネイル情報や、ホログラム記録時のレーザーパワー、記録波長などの情報を示す 関係マーク S Mをサ一ポビーム S Bによって、 2次元記録層 5のトラック T (ホ ログラム積層下） にわたつて同時に記録する。
( 5 ) 同時トラック記録 図 1 6に示すように、 トラックマーク TMをサーポビーム S Bによって、 2次 元記録層 5にホログラム記録と同時に記録する。
特に、トラックの無いホログラム記録担体においてホログラム記録時にサーポ ビーム S Bでガイドとなるトラックを形成できる。 ，
( 6 ) 同時トラック記録
図 1 7に示すように、ホログラムに記録されている高圧縮の画像デ一夕のサム ネイル情報や、ホログラム記録時のレーザーパワー、記録波長などの情報を示す 関係トラックマーク S T Mをサーポビーム S Bによって、 2次元記録層 5にホロ グラム記録と同時に記録する。 .
特に、トラックの無いホログラム記録担体においてガイドとなるトラッキング 用のデータ以外に種々の情報を記録できる。
( 7 ) トラック間ホログラム記録
図 1 8に示すように、ピックアップのグレーティングなど回折光学素子により、 サ一ポビ一ム S Bをマルチビ一ム例えば 3ビームとし、サイドビームでトラツキ ングサ一ポ制御を行いかつ中央のメインビームで記録を行う。今回記録したホロ グラムの最後 （H GIast) のものに対応する 2次元記録層 5における位置の隣接 トラック間にマーク RMを記録する。すなわち、直線上に並ぶ 3つのサ一ポピー ム S Bの光スポットの中央に記録用第 1光ビーム F Bが位置するように、当該記 録用第 1光ビ一ム F Bの光軸を配置して、 トラッキングサ一ポ制御し、隣接トラ ック間の鏡面部の上方のホログラム記録層 7にてホログラム記録を実行する。
( 8 ) トラック間ホログラム記録
図 1 9に示すようにサーポビーム S Bをグレーティングにより 3ビームとし、 2つのサイドビ一ムで X Yサーポを行いかつメインビームで記録を行う。すなわ ち、直線上に並ぶ 3つのサーポビーム S Βの光スポットの中央に記録用第 1光ビ —ム F Bが位置するように、当該記録用第 1光ビーム F Bの光軸を配置して、 ト ラッキングサ一ポ制御し、隣接トラック間の鏡面部の上方のホログラム記録層 7 にてホログラム記録を実行する。
本実施形態における y方向位置決めマーク Υ (欠落部） は、 トラック Tの伸長 方向において各々がマークピッチ P y (第 2ピッチ） で離間しかつ、 マ一クピッ チ P yがトラックピッチ P Xの関数となるように配置されている。
例えば、同一トラック上の y方向位置決めマーク Yのマークピッチ P yは、 ト ラックピッチ P Xの略整数倍の大きさとする。このホログラム記録担体のトラッ ク構造により、記録すべき隣接トラッ^間へ光スポットを正確に移動させること ができる。本実施形態ではトラック構造に y方向の位置決めに用いる y方向位置 決めマーク Yを設けることによって正確な多重記録を達成できる。
( 9 ) その他のホログラム記録担体構造
図 2 0に示すように、 ホログラム記録担体 2は、光照射側の反対側から、基板 3上に積層された、 反射層 4、 2次元記録層 5、 分離層 6、 偏光機能層 9、 ホロ グラム記録層 7、及び保護層 8にて構成できる。ホログラム記録層 7と 2次元記 録層 5の間に 1 / 4波長板や P B S膜などの偏光機能層 9を形成する。偏光機能 層 9によって、参照光の偏光方向を選択することにより、ホログラム装置側に 1 Z 4波長板などを設けなくとも、参照光を照射検出光路から分離して、参照光が 光検出器、 センサなどに入射することを防ぐことができる。
( 1 0 ) その他のホログラム記録担体構造 図 2 1に示すように、 ホログラム記録担体 2は、 光照射側の反対側から、基板 3上に積層された、 反射層 4、 分離層 6、 ホログラム記録層 7、 保護層 8、 2次 元記録層 5及び保護層 8にて構成できる。 このように、 2次元記録層 5を対物レ ンズ側に配置することができる。 この実施形態では、対物レンズには 2焦点レン ズが用いられる。 この実施形態では、 2次元記録層 5には、第 1光ビーム F Bの 波長において高光透過性の材料を用いることが好ましい。
このように、サーポビーム S Bを用いて様々な情報が書き込めるため、例えば、 ホログラムの最終記録地点がサ一ポビーム S Bで検出可能となり、追記が容易で ある。 .
ホログラムを記録する際にアドレス情報を書き込むことができるため、あらか じめアドレスピットを設けなくて良い。
ホログラムの内容をサムネイル化した情報を書き込めるため、サ一ポビーム s
Bを用いて内容の確認ができる。また、簡易的な読み取り装置を用いて内容の確 認ができる。 既存の光ディスクドライブに近い読み取り装置が利用できる。 また、上記実施形態においては、記録媒体として図 2 2に示すようなホロダラ ム記録担体ディスク 2を例に説明したが、ホログラム記録担体の形状は円盤状に 限定されるものではなく、他に例えば、図 2 3に示すようなプラスチックなどか らなる矩形状平行平板の光カード 2 0 aのホログラム記録担体であってもよい。 かかる光力一ドにおいて、トラックは基板の例えば重心に関してその上に螺旋状 もしくは螺旋弧状又は同心円状に形成されもよいし、トラックが基板上に平行に 複数並設されていてもよい。
さらにまた、 上記実施形態においては、 第 1及び第 2レーザ光源 L D 1、 L D 2からの互いに異なる波長の第 1ビーム F B及びサ一ポビーム S B (第 2ビ一 ム）を用いて、ホログラムの記録及びマークの記録並びに光ビームのサーポ制御 を実行した場合を説明したが、第 1及び第 2レーザ光源 L D 1、 L D 2は同一波 長のレーザ光を射出するものを用いてもよい。 この場合、例えば、サーポビーム S Bの光強度をホログラム記録に至らないレベルに抑えてサーポ制御を実行し つつ、ホログラム記録を要する時間帯のみ第 1ビーム F Bをオンとするか、又は その光強度を所定記録レベルに上昇させることにより、ホログラム記録層と 2次 元記録層の記録の制御が達成できる。

Claims

請求の範囲
1 . 基板と反射層を有し、光照射により情報の記録又は再生が行われるホロ グラム記録担体であって、
可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学干渉パターンを回折格子とし て内部に保存するホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変 化する 2次元記録層と、 を有することを特徴とするホログラム記録担体。
2 . 前記光学干渉パターンは第 1光ビームにより生成されてホログラムが記 録され、前記 2次元記録層が第 2光ビームに感応し前記物性の変化によりマーク が記録されることを特徴とする請求項 1記載のホログラム記録担体。
3 . 前記ホログラム記録層は、前記第 2光ビームの波長に対する感度より高 い前記第 1光ビームの波長に対する感度を有すること、並びに、前記 2次元記録 層は、前記第 2光ビームの波長に対する感度が前記第 1光ビームの波長に対する 感度より高く設定された相変化膜、色素膜又は光磁気記録膜であることを特徴と する請求項 2記載のホログラム記録担体。
4 . 前記 2次元記録層は前記ホログラム記録層及び前記反射層間に配置され ていることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載のホログラム記録担体。
5 . 前記 2次元記録層は前記ホログラム記録層の光照射面側に配置されてい ることを特徴とする請求項 1〜 4のいずれかに記載のホログラム記録担体。
6 . 前記ホログラム記録層に記録された前記ホログラム又は前記ホログラム の一群の終端を示す終端マークが、前記ホログラム又は前記ホログラムの一群が 記録された前記ホログラム記録層の部分に積層された前記 2次元記録層の部分 に、記録されていることを特徴とする請求項 1〜 5のいずれかに記載のホロダラ ム記録担体。
7 . 前記ホログラム記録層に記録された前記ホログラム又は前記ホログラム の一群のアドレスを示すアドレスマークが、前記ホログラム又は前記ホログラム の一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層された前記 2次元記録 層の部分に、記録されていることを特徴とする請求項 1〜 5のいずれかに記載の ホログラム記録担体。 .
8 . 前記ホログラム記録層に記録された前記ホログラム又は前記ホログラム の一群に関係する情報を示す関係マークが、前記ホログラム又は前記ホログラム の一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層された前記 2次元記録 層の部分に、記録されていることを特徴とする請求項 1〜 5のいずれかに記載の ホログラム記録担体。
9 . 前記反射層は、対物レンズから前記ホログラム記録層及び前記 2次元記 録層を通過して合焦される前記光ビームのスポットを追従させるための各々が 離れて交わることなく延在するトラックを有することを特徴とする請求項 1〜 8のいずれかに記載のホログラム記録担体。
1 0 . 前記トラックは螺旋状もしくは螺旋弧状又は同心円状に形成されてい ることを特徴とする請求項 1〜 9のいずれかに記載のホログラム記録担体。
1 1 . 前記トラックは平行に形成されていることを特徴とする請求項 1〜1 0のいずれかに記載のホログラム記録担体。
1 2 . 基板と、 反射層と、 可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学干 渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、前記ホロダラ ム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化する 2次元記 録層と、 を有し、光照射により回折格子の情報の記録又は再生が行われるホログ ラム記録担体のホログラム装置であって、
光ビームを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサーポ制御を行うと ともに、前記光ビ一ムによって前記 2次元記録層においてマークを記録又は再生 することを特徴とするホログラム装置。
1 3 . 第 1及び第 2光源と、前記ホログラム記録層及び前記 2次元記録層に 記録すべきデータを前記第 1及び第 2光源へそれぞれ供給する第 1及び第 2駆 動回路と、前記第 1及び第 2光源からの前記光ビームを略共軸に前記ホログラム 記録担体へ照射しかつ前記ホログラム記録担体から戻る光を対応する検出部に 供給する対物レンズを含む光学系と、 を備え、前記光学干渉パターンは第 1光源 からの光ビームにより生成されてホログラムが記録され、前記 2次元記録層が第 2光源からの光ビームに感応し前記物性の変化によりマークが記録されること を特徴とする請求項 1 2記載のホログラム装置。
1 4 . 前記光学系は、前記第 1光源からの光ビ一ムを参照光として記録情報 に応じて空間的に変調することにより信号光を生成する空間光変調器を含み、前 記参照光及び信号光を略共軸に合流させる光学系を有することを特徴とする請 求項 1 3記載のホログラム装置。
1 5 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群の終端を示す終端マークを、前記マークとして、前記ホログラム又は前 記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層された前 記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 2〜1 4のいずれ かに記載のホログラム装置。 ，
1 6 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群のアドレスを示すアドレスマ一クを、前記マークとして、前記ホロダラ ム又は前記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層 された前記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 2〜1 4 のいずれかに記載のホログラム装置。
1 7 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群に関係する情報を示す関係マークを、前記マークとして、前記ホロダラ ム又は前記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層 された前記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 2〜1 4 のいずれかに記載のホログラム装置。
1 8 . 基板と、 反射層と、 可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学干 渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、前記ホロダラ ム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化する 2次元記 録層と、 を有し、光照射により情報の記録が行われるホログラム記録担体の記録 方法であって、
光ビ一ムを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサ一ポ制御を行うと ともに、前記光ビームによつてマークを前記 2次元記録層に記録することを特徴 とする記録方法。
1 9 . 前記光ビームは前記ホログラム記録担体へ略共軸に照射される 1及び 第 2光ビームであり、前記光学干渉パターンは第 1光ビームにより生成され、前 記 2次元記録層は第 2光ビームに感応することを特徴とする請求項 1 8記載の 記録方法。
2 0 . 前記第 1光ビームは、第 1光源からの参照光を記録情報に応じて空間 的に変調する空間光変調器により信号光を生成し、前記参照光及び信号光を略共 軸に合流させて生成されることを特徴とする請求項 1 9記載の記録方法。
' 2 1 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群の終端を示す終端マークを、前記マークとして、前記ホログラム又は前 記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層された前 記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 8〜2 0のいずれ かに記載の記録方法。
2 2 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群のアドレスを示すアドレスマ一クを、前記マークとして、前記ホロダラ ム又は前記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層 された前記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 8〜2 0 のいずれかに記載の記録方法。
2 3 . 前記ホログラム記録層に記録すべき前記ホログラム又は前記ホロダラ ムの一群に関係する情報を示す関係マークを、前記マークとして、前記ホロダラ ム又は前記ホログラムの一群が記録された前記ホログラム記録層の部分に積層 された前記 2次元記録層の部分に、記録することを特徴とする請求項 1 8〜2 0 のいずれかに記載の記録方法。
2 4 . 基板と、 反射層と、可干渉性の参照光及び信号光の成分による光学千 渉パターンを回折格子として内部に保存するホログラム記録層と、前記ホログラ ム記録層の膜厚方向に積層されかつ、光強度に感応して物性が変化する 2次元記 録層と、 を有し、光照射によりマークが前記 2次元記録層に記録されているホロ グラム記録担体の再生方法であって、
光ビームを前記 2次元記録層に集光してその戻り光を検出することにより、前 記ホログラム記録担体の動きに前記光ビームを追従させるサーポ制御を行うと ともに、前記光ビームによって前記 2次元記録層の前記マークから情報を再生す ることを特徴とする再生方法。
2 5 . 前記光ビームは、前記ホログラム記録担体へ略共軸に照射される 1及 び第 2光ビームであり、前記光学干渉パターンからの情報は第 1光ビームにより 再生され、前記 2次元記録層は第 2光ビームに感応し前記 2次元記録層からの情 報は第 2光ビームより再生されることを特徴とする請求項 2 4記載の再生方法。
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