WO2005109117A1

WO2005109117A1 - ホログラム記録担体、記録再生方法及びシステム

Info

Publication number: WO2005109117A1
Application number: PCT/JP2005/008388
Authority: WO
Inventors: Yoshihisa Itoh; Masakazu Ogasawara
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2005-11-17
Also published as: JP4382811B2; JPWO2005109117A1; US20080291807A1

Abstract

　ホログラム記録担体は、照射される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光照射面の反対側に配置されかつ入射光の第１直線偏光成分を反射せずに第１直線偏光成分から回転した第２直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜と、を有する。

Description

明細書ホログラム記録担体、記録再生方法及びシステム技術分野

本発明は光ディスク、光カー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担体に関し、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、記録再生方法及びシステムに関する。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徵は、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。例えば、反射膜を積層したホログラム記録担体をディスク状として利用したホログラム記録再生システムが開発されている（特開平 1 1— 3 1 1 9 3 7号公報、参照）。かかるホログラム記録再生システムでは、参照光をホログラム記録層を通過させ反射膜上でスポットとして収束させて、反射膜により反射した参照光が発散して記録層を通過するようになすと同時に、記録すべき情報を担持する情報光ビームを記録層に通過させる。これにより、記録層内にて、反射した参照光と情報光とが干渉して干渉パターンを形成し、記録層内に体積的にホログラムを記録する。干渉パターンのホログラムは記録層に隣り合って順次重なるように記録され、また、参照光を照射してホログラムの各々から再構築された再生光を検出、復調して、記録情報が再生される。

参照光及び情報光が同じ側から同軸で入射するようなホログラム記録再生システムでは、情報の再生時において、反射膜で反射する参照光とホログラムからの再生光との分離が困難である。そのため再生信号の読み取り性能が劣化してしまう。

この問題を解決するために、特開平 1 1— 3 1 1 9 3 7号公報に示されるホログラム記録再生システムでは、対物レンズの直前に瞳を 2分割し、その各々の領域において互いに旋光方向が 9 0度異なる 2分割された旋光子（2分割旋光板）を配置し参照光が光検出器に入射することを防いでいる。

発明の開示

しかしながら、従来方法では、記録再生時に、 2分割旋光板及び対物レンズと一体に駆動しなければならない。また、 2分割旋光板の分割境界付近に対応する再生光からの記録特性が劣化してしまうことが問題であつた。

このような反射面を有するホログラム記録担体にホログラムを記録する場合、入射する参照光と信号光と反射する参照光と信号光の 4光ビームの干渉によつて 4つのホログラムが記録されてしまうためにホログラム記録層の性能を無用に使用していた。よって、情報の再生時において、参照光がホログラム記録担体の反射膜で反射されてしまうため、再現されたホログラムからの回折光との分離が困難である。そのため再生信号の読み取り性能が劣化してしまう。また、反射像のホログラムが記録されてしまうことによつても再生信号が劣化していた。そこで、本発明の解決しょうとする課題には、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ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生システムを提供することがー例として挙げられる。

本発明のホログラム記録担体は、照射される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光照射面の反対側に配置されかつ入射光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜と、を有することを特徴とする。

本発明のホログラム記録方法は、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を有するホログラム記録担体のホログラム記録方法であって、

入射光の第 1直線偏光成分を反射せずに透過又は吸収しかつ前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜を、前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に配置するステップと、

前記参照光及び信号光の前記第 2直線偏光成分を含む光ビームを、前記ホログラム記録層から前記偏光選択性反射膜に入射させて前記偏光選択性反射膜で反射せしめるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のホログラム再生方法は、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を有するホログラム記録担体のホログラム再生方法であって、入射光の第 1直線偏光成分を反射せずに透過又は吸収しかつ前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜を、前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に配置するステツプと、

前記参照光の前記第 1直線偏光成分のみを含む光ビームを、前記ホログラム記録層から前記偏光選択性反射膜に入射させて前記偏光選択性反射膜で反射せずに透過又は吸収せしめるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のホログラム記録再生システムは、照射される信号光及び参照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を有するホロダラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

記録情報に応じて前記参照光を空間的に変調して信号光を生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、

前記信号光及び前記参照光を含む光ビームを前記ホログラム記録層へ向け照射して、前記ホログラム記録層の内部に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光を前記回折格子の領域へ向け照射して前記信号光に対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、を有するホログラム記録再生システムであって、

前記ホ口グラム記録担体が、前記ホ口グラム記録層の光照射面の反対側に配置されかつ前記光ビームの第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜をさらに有し、前記参照光の偏光方向を回転せしめて、記録時には、前記光ビームに前記第 2 直線偏光成分を含ませ、再生時には、前記光ビームに前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段を有することを特徴とする。

本発明のホログラム再生システムは、照射される信号光及び参照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を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記参照光を前記回折格子の領域へ向け照射して前記信号光に対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、を有するホログラム再生システムであって、

前記ホログラム記録担体が、前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に配置されかつ前記参照光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜をさらに有し、前記参照光の偏光方向を回転せしめ、前記参照光に前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段を有することを特徴とする。

本発明のホログラム記録再生システムは、照射される信号光及び参照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を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

記録情報に応じて前記参照光を空間的トこ変調して信号光を生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、

前記信号光及び前記参照光を含む光ビームを前記ホログラム記録層へ向け照射して、前記ホログラム記録層の内部に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光を前記回折格子の領域へ向け照射して前記信号光に対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、を有するホログラム記録再生システムで T JP2005/008388

6 あって、

前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に空間を隔てて配置されかつ前記光ビームの第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射部と、

前記参照光の偏光方向を回転せしめて、記録時には、前記光ビームに前記第 2 直線偏光成分を含ませ、再生時には、前記光ビームに前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段と、を有することを特徴とする。

本発明のホログラム再生システムは、照射される信号光及び参照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ダラム記録層を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に空間を隔てて配置されかつ前記参照光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射部と、

-前記参照光の偏光方向-を回転せしめ、-前記参照光に前記第 1直線偏光成分のみ- を含ませる偏光可変手段と、を有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、本発明による他の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〜図 6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 7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 8〜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情報を記録再生するホロ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 1 1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 2は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の記録工程を説明する概略部分断面図である。

図 1 3は、本発明による実施形態のホログラム記録担体の再生工程を説明する概略部分断面図である。

図 1 4は、本発明による他の実施形態のホログラム装置を示す構成図である。図 1 5〜図 1 7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 1 8は、本発明による実施形態のホログラム記録担体ディスクを示す斜視図である。

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カードを示す斜視図である。

図 2 0は、本発明による実施形態のホログラム記録担体ディスクを示す平面図である。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、本発明による他の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記録担体を示す概略部分断面図である。

図 2 4は、本発明による他の実施形態のホログラム装置を示す構成図である。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。

く実施形態 1 ：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上にその膜厚方向に積層された、偏光選択性反射膜 5、分離層 6、ホログラム記録層 7、及び保護層 8からなる。

ホログラム記録層 7は、記録用の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（ホログラム) と-して内部に保存する。ホログラム記録層 7には、感応波長帯域の第 1光ビーム F Bに感応する例えば、フォトリフラクティブ材料や、ホールバーニング材料、フォトクロミック材料など光学干渉パターンを保存できる透光性の光感応材料が用いられる。なお、第 1光ビーム F Bは、記録時にはホログラム記録用として参照光及び信号光の成分を含むように用い、一方、再生に用いる場合は、信号光の成分を含ませない参照光成分のみからなる。

偏光選択性反射膜 5は、入射光第 1光ビーム F Bの第 1直線偏光成分例えば P 偏光を反射せずに透過又は吸収し、第 1直線偏光成分から例えば 9 0度回転した第 2直線偏光成分 S偏光を反射する光学機能膜である。偏光選択性反射膜 5には、入射光の 1つの第 1直線偏光成分の偏光を反射せずに透過又は吸収する必要があるが、反射される第 2直線偏光成分が第 1直線偏光成分に直交するものだけでなく、第 2直線偏光成分が第 1直線偏光成分から例えば 0度を超え 9 0度未満回転した光学機能膜も用いることができる。偏光選択性反射膜 5の例としては、液晶ディスプレイなどに用いられているもので、反射性偏光フィルムや、偏光板として知られている吸収性偏光フィルムなどがある。

反射性偏光フィルムは、所定振動方向の偏光（所定偏光）を反射し、所定偏光と直交する方向の偏光（直交偏光）を透過するもので、偏光反射軸及び偏光透過軸を有する。反射性偏光フィルムの偏光反射軸とは、その法線方向からの所定偏光の入射時、反射率が最大となる方向をいう。その偏光透過軸は偏光反射軸に直交する透過率が最大となる方向をいう。反射性偏光フィルムには、直線偏光に対して偏光分離機能を有する反射性直線偏光フィルムと、円偏光に対して偏光分離機能を有する反射型円偏光ヲィルムとがあるが、反射性直線偏光ヲィ-ルムが用いられる。

反射性直線偏光フィルムとしては、例えば、ブリュース夕一角による偏光成分の反射率の差を利用した反射性偏光フィルムや、微細な金属線状パターンを施工した反射性偏光フィルムや、少なくとも 2種のポリマフィルムが積層され屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射性偏光フィルムや、ポリマフイルム中に少なくとも 2種のポリマで構成される島構造を有し屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射性偏光フィルムや、ポリマフィルム中に粒子が分散され屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射性偏光フィルムや、ポリマフイルム中に無機粒子が分散され粒子径による散乱能差に基づく反射率の異方性を利用する反射性偏光フィルム、などが挙げられる。反射性偏光フィルム膜厚は薄いほうが好ましく、具体的には、 1 mm以下、さらには 0 . 2 mm以下である。

吸収性偏光フィルムは、所定偏光を反射し、所定偏光と直交する振動方向の偏光を吸収するもので、偏光反射軸及び偏光吸収軸を有する。吸収性偏光フィルムの偏光反射軸とは、その法線方向からの所定偏光の入射時、反射率が最大となる方向をいう。その偏光吸収軸は偏光反射軸に直交する吸収率が最大となる方向をいう。

このような吸収性偏光フィルムとしては、例えば、ヨウ素系偏光フィルムゃ染料系偏光フィルムがある。ヨウ素系偏光フィルムとは、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着されたフィルムであり、染料系偏光フィルムとは、延伸したポリビニルアルコールフィルムに二色性染料が吸着されたフィルムである。これらは、耐久性向上のため、—その片面又は両面をポリ-マフイルム.で積層され、ポリマ材質としては、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース、ポリエチレンテレフ夕レート、ノルポルネン系樹脂などが使用できる。吸収性偏光フィルム膜厚も薄いほうが好ましく、具体的には、 1 mm以下、さらには 0 . 2 mm以下である。

上記の各膜を担持する基板 3は、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イン、ポリイミド、 P E T、 P E N、 P E Sなどのブラスチック、紫外線硬化型アクリル樹脂などからなる。基板 3は、偏光選択性反射膜 5に反射性偏光フィルムを用いる場合光透過性を要するが、吸収性偏光フィルムの場合は着色されていてもよい場合がある。

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う。

図 2に他の実施形態を示す。このホログラム記録担体 2は、光照射側の反対側から、トラックなどが転写された基板 3上にその膜厚方向に積層された、偏光選択性反射膜 5、分離層 6、ホログラム記録層 7、及び保護層 8からなる。偏光選択性反射膜 5には離れて交わることなく延在する複数のトラック Tとしてサーポ用のグループが形成され、偏光選択性反射膜 5をサーポ用のガイド層として用いる。

図 3に示すように、偏光選択性反射膜 5が第 1光ビーム F Bの第 2直線偏光成分例えば S偏光を反射し、直交する P偏光（第 1直線偏光成分）を透過又は吸収するので、サーポ制御用サーポビーム S Bには S偏光を用いる。

サ一ポビーム S Bは、第 1光ビーム F Bの感応波長帯域以外のホログラム記録層 7に非感応である波-長-の光であり-、-基板こ形成されたサ一ポ用のトラック Τやピットなどを読み取るために集光される。図 2に示すように、サーボビーム S Βのトラック Τ上の追従によって、ホログラム記録を行うためのホログラム記録担体 2上の位置決め（フォーカスサーポ、 x y方向サーポ）を行う。このように、フォーカスサーポや予め記録されたグループゃピットなどのガイドトラック信号を再生することでトラッキングサーポなどを行うことができる。例えば、図 2に示すように、サーポビーム S Bをグレーティングなどの回折光学素子により 3ビームとし 2つのサイドビームで x y方向サーポを行いかつメインビームでフォーカスサーポを行う。すなわち、直線上に並ぶ 3つのサーボビ —ム S Bの中央光スポットに第 1光ビーム F Bがー致するように、第 1光ビーム F Bの光軸を配置して、トラッキングサーポ制御し、隣接トラック T間の鏡面部の上方のホログラム記録層 7にて第 1光ビーム F Bでホログラム H Gの体積的記録を実行する。

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 Tは円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。なお、基板 3がカード状であった場合トラック Tが基板上に平行に形成されていてもよい。また、矩形カード基板 3であってもトラック T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。

サーポ制御は、光ビームを射出する光源、光ビームを偏光選択性反射膜 5上のトラック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。偏光選択性反射膜 5 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（λ =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、そのビームウェストの位置に偏光選択性反射膜 5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。

また、図 2に示す偏光選択性反射膜 5のトラック Tのピッチ P x ( X方向すなわちトラック T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、すなわち記録層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、上記のように記録層材料、装置構成などで決定される。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、偏光選択性反射膜 5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、変形例では図 4に示すように、分離層を省略した以外、上記実施形態と同様とすることもできる。また、他の変形例では図 5に示すように、透光性の基板 3のホログラム記録層 7 が積層された反対側に偏光選択性反射膜 5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と偏光選択性反射膜 5の間に透光性基板 3を配置することもできる。

さらに、図 6は、上記実施形態の偏光選択性反射膜 5の光入射側の反対側に、第 1光ビーム F B (参照光及び信号光）を透過しかつ参照光及び信号光の波長を含まない反射波長帯域のみ反射する波長選択性反射膜 9が形成されている他のホログラムホログラム記録担体 2を示す。このホログラム記録担体 2は、記録再生光の入射側から見て保護層 8、ホログラム記録層 7、分離層 6、偏光選択性反射膜 5、第 2分離層 4、波長選択性反射膜 9及びァドレスや卜ラック構造が転写された基板 3からなる。この波長選択性反射膜 9は、サ一ポ制御に用いる波長のサ一ポビーム S Bを反射し、ホログラム記録に用いる波長の第 1光ビーム F Bを反射せずに透過又は吸収する性質を有するものである。偏光選択性反射膜 5に代えて、波長選択性反射膜 9はこれにサ一ボ用のグループが形成され、ガイド層として用いられる。

サーボビーム S Bの偏光方向は、偏光選択性反射膜 5で透過される偏光方向、例えば S偏光に設定されているので、サーポビーム S Bは偏光選択性反射膜 5を透過し、波長選択性反射膜 9に到達して、波長選択性反射膜 9により反射される。よって、対物レンズ O Bを透過してサーポ用の光検出器に入射する。図 6に示すように、偏光選択性反射膜 5が波長選択性反射膜 9よりも対物レンズ O B側（光照射側）にあるため、波長選択性反射膜 9のグループ構造（トラック T) によるホログラム記録用の第 1光ビーム F Bの回折光が生じないため、これにより回折光の影響が低減され、 S Nのよいホログラム再生が可能である。

いずれの実施形態においても、サーポゼ一ム S Bはホログラム記録担体 2のガ- ィド層に集光され、ホログラム記録担体 2との位置決めサーポ制御を常に行い、同時にホログラム再生は第 1光ビーム F B (参照光）で、記録は第 1光ビーム F B (参照光及び信号光）で行う。

<実施形態 2 ：ホログラム装置 >

図 7は本発明を適用したホログラム記録担体の情報を記録及び再生するホログラム装置の概略構成の一例を示す。

図 7のホログラム装置は、ホログラム記録担体 2のディスクをターンテー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から光ビ一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、偏光スィッチ駆動回路 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 x、 y方向移動サーポ回路 3 0 y、ピックアップ駆動部 2 4に接続されピックアツプの位置信号を検出するピックアツプ位置検出回路 3 1、ピックアップ駆動部 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、スピンドルモータ 2 2に接続されスピンドルモータ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タ 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、偏光スィッチ駆動回路 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、フォ一カスサーポ回路 2 9、 X方向移動サーポ回路 3 0 x、 y方向移動サーポ回路 3 0 y、ピックアップ位置検出回路 3 1、スライダサーボ回路 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アップに関するフォー力スサーポ制御、 X及び向移動サーポ制御、再生位置（X及び y方向の位置）の制御などを行う。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を所定間隔（多重間隔）で記録できるようにホログラムを所定間隔で形成するように制御する。

<ピックアップ >

図 8は上記ホログラム装置のピックァップの概略構成の一例を示す。

図 8ではホログラムの記録再生は同一波長のレーザ光源を用い、ホログラム記録担体 2とピックアップの関係（フォーカス、トラッキング）を制御するためにホログラム記録とは別波長のレーザ光源を使用する場合を例に説明する。ピックアップ 2 3は、大きく分けてホログラム記録再生光学系と、サーポ系と、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。ホ口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コリメ一夕レンズ CL 1、偏光スィッチ PS、第 1偏光ビ一ムスプリツ夕 PBS 1、ミラ一プリズム MP、空間光変調器 SLM、 CCDや相補型金属酸化膜半導体装置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、ハーフミラープリズム H P、及び、第 2偏光ピームスプリッタ P B S 2、からなる。なお、ハーフミラープリズム HP及び像検出センサ I S間に結像レンズ（図示せず）を設けることもできる。

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ボ制御（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 SBのためのマルチビームを生成するグレーティングなど回折光学素子 GR、ハーフプリズム HP、カツプリングレンズ AS、及び光検出器 PD を含むサーポ信号検出部からなる。

サーポビーム、信号光及び参照光を合流せしめ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 8に示すように、第 1偏光ビームスプリッ夕 P B S 1、ミラープリズム MP、ハーフミラープリズム HP及び第 2偏光ビームスプリッ夕 PBS 2はそれらの各機能面が平行となるように配置される。れら光学部品は、第 1-及び第 2レ^ "- ザ光源 LD 1、 LD 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 25 aに接続され、射出する第 1光ビーム FBの強度をホログ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なされる。なお、第 2レーザ光源 LD 2も第 2光源駆動回路（図示せず）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、同回路によりその出力調整がなされる。

偏光スィッチ P Sは偏光スィッチ駆動回路 2 5 bに接続され、透過する第 1光ビーム F Bの偏光面を回転し、その回転角度をホログラム記録及び再生時に切り替えるように、同回路により調整がなされる。偏光スィッチ駆動回路 2 5 b及び偏光スィッチ P Sなどの偏光可変手段はレーザ光源から射出した光束の偏光方向を所定角度例えば 9 0度回転ができる光学装置であればよく、これは例えば透過型液晶パネルであってもよいし、光束光軸とその主面の法線を一致させかつ光軸周りに回転させる保持機構を備えた 1 / 2波長板であってもよい。また、偏光スィッチは偏波スィッチとしても知られ、電気光学結晶への電圧印加などによつて電気光学結晶の透過光の偏光状態を互いに垂直な直線偏光に切り替える装置であってもよい。

透過型の空間光変調器 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画素毎に遮光する機能、又はすベて透過して無変調状態とする機能を有する。この空間光変調器 S L Mは空間光変調器駆動回路 2 6に接続され、これからの記録すべきページデータ（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透過して、信号光を生成する。

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、対物レンズ〇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 3軸ァクチユエ一夕を含む対物レンズ駆動部 3 6が備えられている。

光検出器 P Dは、サーポ信号処理回路 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。

サーポ信号処理回路 2 8においては、フォーカスエラ一信号からフォー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。フォーカスサ一ポ回路 2 9は駆動信号に応じて、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のフォーカシング部分を駆動し、そのフォ一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、サーポ信号処理回路 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方向移動サ一ポ回路 3 0 yにそれぞれ供給される。 X方向移動サーポ回路 3 0 X及び y方向移動サーボ回路 3 O 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トこ-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、操作部又はピックァップ位置検出回路 3 1からの位置信号及びサーポ信号処理回路 2 8からの X方向移動エラ一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。スライダサ一ポ回路 3 2はピックアツプ駆動部 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をターンテーブルで回転させるスピンドルモー夕 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、それをスピンドル一ポ回路 3 5 に供給し、スピンドルモー夕 2 2を制御して、ホログラム記録担体 2を回転駆動する。

<ホログラム装置の動作 >

以下に、例えば、ホ口グラム記録時には参照光成分及び信号光成分が s偏光で、ホログラム再生時には参照光成分が P偏光である場合を例に説明する。また、この例ではホ口グラム記録担体 2の偏光選択性反射膜 5が S偏光反射で P偏光透過の光学特性を有する場合である。

ホログラム記録時、図 9に示すように、第 1レーザ光源 L D 1からの射出された S偏光（紙面垂直を示す中黒波線丸)-の発散ョヒーレント光は、第 1コリメ一- 夕レンズ C L 1で平行光ビームとされ、偏光スィッチ P Sを透過した後、第 1偏光ビ一ムスプリッ夕 P B S 1とミラープリズム M Pにより空間光変調器 S L M に入射する。（光ビームは破線で示し、光路説明のために図 8の光軸からずらして示してある）。

空間光変調器 S L Mを透過した光束は空間光変調器 S L Mの変調パターンにより回折を受けた回折光成分と回折を受けない 0次光成分が混在している第 1 光ビーム F Bとなる。回折光成分が信号光となり 0次光成分が参照光となる。第 1光ビーム F Bの偏光状態は S偏光のままである。そして第 1光ビーム F Bは第 2偏光ビームスプリッタ P B S 2により反射され、ダイクロイツクプリズム D P を介して対物レンズ〇Bでホログラム記録担体 2に集光される。第 1光ビーム F Bは S偏光なので偏光選択性反射膜 5で反射されホ口グラムが記録される。一方、再生時には、図 1 0に示すように、第 1レーザ光源 L D 1からの射出された S偏光の発散コヒーレント光は、第 1コリメ一夕レンズ C L 1で平行光ビームとされ、偏光スィッチ P Sを透過させる。偏光スィッチ P Sにより透過光束の偏光方向を 9 0度回転させる。この場合は S偏光を P偏光（紙面平行を示す双方向矢印）にする。 P偏光となった光束すなわち第 1光ビーム F B (参照光）は、第 1偏光ビームスプリッタ P B S 1を透過し、ハ一フミラ一プリズム H Pにより反射された部分が第 2偏光ビームスプリツ夕 P B S 2及びダイクロイツクブリズム D Pを透過した後、対物レンズ O Bによりホログラム記録担体 2に集光される。この第 1光ビーム F Bは P偏光なのでホ口グラム記録担体 2の偏光性反射膜を透過しピックアップ側には戻らない。ホログラム記録担体 2から再生される再生光は P偏光なのでダイクロイツクフ。リズム！） Pを経て第 2偏光ビームスプリ- ッタ P B S 2を透過し、像検出センサ I Sに入射する。この像検出センサ I Sによってホログラムに記録した信号が再生される。

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。ここで、ホログラムの記録及び再生時ともに、サ一ポビー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。位置決めサ一ボ制御によって、光検出器 P Dの出力に基づいて演算されて得たエラー信号にて、 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 9及び図 1 0に示すように、サ一ポ制御のための第 2レーザ光源 L D 2は第 1レーザ光源 L D 1とは異なる波長のサーポビーム S Bを射出する。サ一ポビ一ム S Bも第 1光ビーム F Bと同様に対物レンズ O Bにて集光される。サーポピーム S Bの偏光方向は記録及び再生時ともに偏光選択性反射膜 5で反射される偏光方向に設定されているので（例では S偏光)、偏光選択性反射膜 5にて反射される。 S偏光のサーポビーム S B (細実線）は、第 2コリメ一夕レンズ C L 2、回折光学素子 G R、ハーフプリズム H Pに導かれ、対物レンズ〇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、対物レンズ〇Bで集光されホログラム記録担体 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 0 Bへの戻り光）はハーフプリズム H P及び力ップリングレンズ A Sを経てサーポ用光検出器 P Dの受光面の法線に沿って-入射 - する。

また、 z方向のサーポ（フォーカスサーボ）制御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、力ップリングレンズ A Sを非点収差光学素子として、光検出器 PDの中央の 1つを、図 1 1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〜l dから構成することができる。 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 PD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 PD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、フォーカスエラ一信号 FEは、 FE= (Aa+Ac) - (A b+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。

<記録再生の原理 >

図 12に基づいて、参照光及び信号光の成分が記録時 S偏光であり、参照光が再生時 P偏光である場合を例に動作を説明する。空間光変調器で変調された変調信号（信号光の成分）は 1次以上の回折光成分であるため集光スポット近傍（フ一リエ面）ではある程度の広がりをもつ。偏光選択性反射膜 5は S偏光の光線は反射するように設定しておく結果、参照光成分及び信号光成分は反射される。ホログラムの記録は第士光ビーム FB-の参照光及び信号光の成分をホログラム記録層 Ί内で干渉させて記録を行う。

ホログラムの記録は参照光と信号光の偏光面の方向が同一の場合に干渉可能である。すなわち図 12に示すように、ホログラム記録層 7内で干渉するのは 4 種類の組み合わせとなり 4種類のホログラム A、 B、 C及び Dが記録される（ここでは r ： S波参照光及び Rr ：反射参照光（0次光）を実線矢印で、 S： S波信号光及び R S ：反射信号光（回折光）を破線矢印で示し、ホログラム A、 B、 C及び Dを矩形で示してある）。ホログラム Aは入射する参照光 rと入射する信号光 Sの干渉で作られる。ホログラム Bは入射する参照光 rと反射する信号光 R Sの干渉で作られる。ホログラム Cは反射する参照光 R rと入射する信号光 Sの干渉で作られる。ホログラム Dは反射する参照光 R rと反射する信号光 R Sの干渉で作られる。

図 1 3に示すように、ホログラムの再生を行う場合には偏光スィツチによりホログラム再生用の参照光を S偏光から P偏光に切り替える。ホログラム記録担体 2に入射した参照光は P偏光であるため偏光選択性反射膜 5において透過又は吸収される。透過する場合はホログラム記録担体 2の裏面に透過して行く。よつて、反射参照光がないので、ホログラム C及び Dからの再生波は生じない。再生光は上記 4種類のうち入射する参照光で記録されたホログラム A及びホロダラム Bから再生される。ところがホログラム Aからは対物レンズ〇B側と反対側に再生光が発生する。ホログラム Aからの再生光は参照光と同様の P偏光であるため参照光と同様に偏光選択性反射膜 5において透過又は吸収される。透過する場合はホ口グラム記録担体 2の裏面に透過してゆく。結果的に対物レンズ O B側に戻る再生光はホログラム Bからの再生光のみとなり、変調されていない不要な参照光やノイズとなり得る複数のホログラムからの再生光が像検出センサに入射しない。

なお、ホログラム記録担体 2が P偏光反射でかつ S偏光透過の光学特性を有する偏光選択性反射膜 5からなる場合において、ホログラム記録を参照光成分及び信号光成分の P偏光で行い、ホログラム再生を参照光成分の S偏光の光ビームで行うときも、記録再生動作は上記同様に可能である。また、ホログラム記録時に

P偏光及び s偏光を含む参照光成分及び信号光成分の光ビームを用いることもできる。すなわち、記録時に偏光選択性反射膜 5から少なくともいずれか一方の偏光成分の反射光を生成できれば、再生時に他方の偏光成分の再生用参照光のみで再生光が検出できる。

以上、本実施形態によれば、再生時に参照光が検出器側に戻らないために信号再生に必要なホログラムからの回折光のみを受光することができる。その結果、再生 S Nが向上し安定な再生を行うことができる。

<他のピックアップ >

図 1 4は、ホログラムの記録再生時に、参照光及び信号光の P偏光及び S偏光を光路を分けて使用しない他のホログラム装置を示す。

図 1 4のホログラム装置は、図 8に示す光学系の第 1偏光ビ一ムスプリッ夕 P B S 1、ミラープリズム M P、ハーフミラープリズム H P及び第 2偏光ビームスプリッ夕 P B S 2を省略し、同第 2偏光ビームスプリツ夕 P B S 2の位置に第 2 ハーフミラ一プリズム H P 2を、同像検出センサ I Sの位置に第 1レ一ザ光源 L D 1、第 1コリメ一夕レンズ C L 1、偏光スィッチ P S及び空間光変調器 S L M を、並びに同ミラ一プリズム M Pの位置に像検出センサ I Sを配置して第 2 A 一フミラープリズム H P 2によってホログラム記録担体から対物レンズ O Bを介して戻ってくる再生波を分岐するようにした以外、図 8に示す構成と同一である。

第 1レーザ光源 L D 1からのレーザ光は第 1コリメ一夕レンズ C L 1により平行光ビームに変換された後、偏光スィツチ P Sを経て透過型の空間光変調器 S L Mに入射する。空間光変調器 S L Mはページデータに応じて透過光ビームを変調する。空間光変調器 S L Mからでた 1次以上の回折光（信号光成分）と無変調の 0次光（参照光成分）からなる第 1光ビーム F Bは、偏光スィッチ P Sで記録時に S偏光（再生時に P偏光）へ切り替えられる。そして第 2ハーフミラ一プリズム H P 2及びダイクロイツクプリズム D Pを透過した第 1光ビーム F Bは対物レンズ O Bによってホログラム記録担体 2に集光される。図 1 5に示すように、空間光変調器で第 1光ビーム F Bの変調信号（信号光）は 1次以上の回折光成分であるため集光スポット近傍ではある程度の広がりをもつので 0次光（参照光成分）との干渉により、入射及び反射 S偏光から上記同様の 4種類のホログラム A 〜 Bがホログラム記録担体 2のホログラム記録層 7に記録される。

再生動作において、偏光スィツチ P S及び空間光変調器 S L Mで P偏光無変調すなわち 0次光（参照光成分）のみからなる第 1光ビーム F Bが生成され、かかる第 1光ビーム F Bが第 2ハーフミラ一プリズム H P 2、ダイクロイツクプリズム D P及び対物レンズ〇Bを介してホログラム記録担体 2に集光されると、順方向及び逆方向の P偏光の再生波が再構築されるが、偏光選択性反射膜の作用により逆方向の P偏光のみが対物レンズ〇Bを介してピックアップに戻る。第 2ハーフミラープリズム H P 2で反射された成分が像検出センサ I - Sに入射する。像検出センサ I Sは再生光で結像された像に対応する出力を再生信号検出処理回路 2 7に送出して、そこで生成した再生信号を制御回路に供給して記録されていたページデータを再生する。サーポビーム S Bは記録再生動作において S偏光にて照射される。

なお、上記のいずれの実施形態においても参照光及び信号光共に同一の集光光である場合を説明したが、サ一ポビーム S Bと第 1光ビーム F B (参照光及び信号光）とを別個の光路に分割して、サーポビーム S Bを集光光として、図 1 6に示すように、参照光及び信号光共に平行光としてホログラム記録担体 2に入射させてもよい。また、参照光及び信号光を別個の光路に分割して、どちらか一方を集光させてもよい。さらに、同じ集光状態でも参照光をデフォ一カスさせてもよいし、逆に信号光をデフォーカスさせることもできる。

<実施形態 3 ：他のホログラム記録担体 >

図 1 7に示すように、偏光選択性反射膜 5を、光照射側から、偏光方向によつて高い光吸収を起こす材料からなる高い吸収性偏光フィルム 5 aと反射膜 5 b との積層体で構成してもよい。これにより、入射光第 1光ビーム F Bの 1つの第 1直線偏光成分例えば P偏光を高吸収性偏光フィルム 5 aで吸収するので、 P偏光成分から 9 0度回転した第 2直線偏光成分 S偏光を反射膜 5 bで反射できる。かかる高吸収性偏光フィルム 5 aは、所定偏光を透過し、所定偏光と直交する振動方向の偏光を吸収するもので、偏光透過軸及び偏光吸収軸を有する。吸収性偏光フィルムの偏光透過軸とは、その法線方向からの所定偏光の入射時、透過率が最大となる方向をいう。その偏光吸収軸は偏光透過軸に直交する吸収率が最大と …なる方向をいう。反射膜 5 bには、高吸収性偏光フィルム 5 a-と反射膜 5- bとの積層体をサーポ用ガイド層に用いる場合には金属膜を用いることができるが、ガィド層（破線で示す）が別個に入射側から積層体より遠くにある場合にはサーポビーム S B (破線で示す）を透過する光学特性を有する材料例えば誘電体多層膜などの波長選択性反射膜を用いる必要がある。

<実施形態 3 ：他のホログラム記録担体 > 上記実施形態においては図 1 8に示すようなディスク形状のホログラム記録担体 2 0 aを主に説明したが、ホログラム記録担体の形状は円盤状の他に、例えば、図 1 9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力ード 2 0 bであっても良い。

図 1 9に示すカード状のホログラム記録担体 2 0 bは、入射光の第 1直線偏光成分の偏光面の方向と、偏光選択性反射膜 5の偏光透過軸又は偏光吸収軸とを所定角度例えば 0度（平行）に保つように構成される。

図 1 8に示すようなディスク形状のホログラム記録担体 2 0 aにおいて、 1枚の偏光選択性反射膜をホログラム記録層にそのまま貼り付けた場合、ディスクの回転によって入射光の偏光面が偏光選択性反射膜の偏光透過軸又は偏光吸収軸に対し 0度の角度を維持できなくなる。すなわち、再生時に或る回転角度では偏光選択性反射膜として働かなくなる。そこで、図 2 0に示すように、或る一定の角度ごとに各々扇状にした複数の偏光選択性反射膜 5 (入射光の第 1直線偏光成分の偏光面の方向を半径方向に一致させ、これに平行に保つ偏光透過軸又は偏光吸収軸を有する偏光選択性反射膜）を円板となるように貼り付けることによって、この問題を軽減できる。この扇状の偏光選択性反射膜 5の分割角度は、ディスク回転によつて信号読み取り用の像検出センサに入射する参照光の変動が十分問題にならない角度範囲に設定する。すなわち、各偏光選択性反射膜 5の偏光透過軸又は偏光吸収軸を入射光の第 1直線偏光成分の偏光面の方向に対して所定角度範囲（例えば— 1〜十 1度）に設定する。また、半径方向に伸長する分割線 2 0 c上にアドレス領域、サーポ領域などを配置して、分割線によるホログラム記録への悪影響を防止できる。 <実施形態 3 ：他のホログラム記録担体 >

上記実施形態ではホログラム記録層と偏光選択性反射膜とが積層され一体となっているホログラム記録担体を説明したが、別の実施の形態としては、図 2 1 に示すように、ホログラム記録担体を偏光選択性反射部 5 0とホログラム記録層の記録担体 7 0との別体として構成してもよい。'偏光選択性反射部 5 0は、例えば S偏光及び P偏光を分離する偏光ビームスプリッタ P B Sとその S偏光射出面に配置された反射膜 5 bを組み合わせたものを用いることができる。記録担体 7 0ではホログラム記録層 Ίを透光性保護層 8で挟んだ積層形態が利用できる。この場合、図 2 2に示すように、ディスク状の記録担体 7 0をケース C Rに収納してそのケース内壁面に偏光選択性反射部 5 0を設けることもできる。すなわち、偏光選択性反射部 5 0は、記録担体 7 0の光照射面の反対側に空間を隔てて配置される。なお、ディスク状の記録担体 7 0中央のクランプ接合部にクランプに嵌合する担体側位置マーカを設け、ケース C Rに装置への固定用のケース側位置マーカを設けることにより、担体装置間の的確なァライメントが可能となる。図 2 1に示すように、記録時において、参照光及び信号光の成分が S偏光であるので、参照光成分及び信号光成分はホログラムが記録担体 7 0を経て偏光選択性反射部 5 0で反射される。よつ-で、上記図 1 2に示すものと同様に 4種類のホログラム A〜Dが記録担体 7 0のホログラム記録層 7に記録される。

ホログラムの再生時には、図 2 3に示すように、装置の偏光スィッチによりホ口グラム再生用の参照光を S偏光から P偏光に切り替えるので、偏光選択性反射部 5 0において P偏光が透過される。また、図 2 3の破線で示すように偏光ビ一ムスプリッ夕 P B Sの P偏光射出面に塗布された暗色吸収体 5 cを設ければ P 偏光を吸収できる構成とできる。よって、ホログラム記録層 7に反射参照光がないので、ホログラム C及び Dからの再生波は生じず、ホログラム A及び Bから再生される。ホログラム Aからの P偏光再生光は偏光選択性反射部 5において透過又は吸収されるので、対物レンズ側に戻る再生光はホログラム Bからの再生光のみとなる。

図 2 4は、参照光及び信号光の P偏光及び S偏光を光路を分けない他のホログラム装置において、偏光選択性反射部 5 0を、記録担体 7 0の光照射面の反対側に空間を隔てて配置した実施形態を示す。

第 1レーザ光源 L D 1からのレーザ光は第 1コリメータレンズ C L 1により平行光ビームに変換された後、偏光スィツチ P Sを経て透過型の空間光変調器 S L Mに入射する。空間光変調器 S L Mはページデータに応じて透過光ビームを変調する。空間光変調器 S L Mからでた 1次以上の回折光（信号光成分）と無変調の 0次光（参照光成分）からなる第 1光ビーム F Bは、偏光スィッチ P Sで記録時に S偏光（再生時に P偏光）へ切り替えられる。そして第 2ハーフミラープリズム H P 2及びダイクロイツクプリズム D Pを透過した第 1光ビーム F Bは対物レンズ〇Bによって記録担体 7 0に集光される。図 1 5に示すように、空間光 —変調器で第 1光ゼ一ム F Bの変調信号 (信号光； Hま 1次以上の回折光成分であるため集光スポット近傍ではある程度の広がりをもつので 0次光（参照光成分）との干渉により、入射及び反射 S偏光から上記同様の 4種類のホログラム A〜Bが記録担体 7 0のホログラム記録層 7に記録される。

再生動作において、偏光スィツチ P S及び空間光変調器 S L Mで P偏光無変調すなわち 0次光（参照光成分）のみからなる第 1光ビーム F Bが生成され、かかる第 1光ビーム F Bが第 2ハーフミラープリズム H P 2、ダイクロイツクプリズム D P及び対物レンズ O Bを介して記録担体 7 0に集光されると、順方向及び逆方向の P偏光の再生波が再構築されるが、偏光選択性反射部 5 0の作用により逆方向の P偏光のみが対物レンズ〇 Bを介してピックアツプに戻る。第 2ハーフミラ一プリズム H P 2で反射された成分が像検出センサ I Sに入射する。像検出センサ I Sは再生光で結像された像に対応する出力を再生信号検出処理回路 2 7 に送出して、そこで生成した再生信号を制御回路に供給して記録されていたべ一ジデ一夕を再生する。

いずれの実施形態においても、ホログラム記録時には第 1光ビーム F Bが偏光選択性反射膜 5で反射する偏光成分を含むように第 1光ビーム F Bを担体に入射させ、ホログラム再生時には偏光選択性反射膜 5で非反射（透過又は吸収）の偏光成分のみを含む第 1光ビーム F Bを担体に入射させる。

以上のように、記録されるホログラムは、入射する参照光と信号光と反射する参照光と信号光の 4光束の干渉によって種々のホログラム記録がなされるが、再生する場合には所定偏光の参照光が反射しないために、入射参照光で記録されたホログラムのみが再生される。再生光を受光するセンサでは無変調の 0次光が入射しないため再生信号の S Nが向土する。また、ホログラムの記録再生に用いる偏光選択性反射膜が波長選択性反射膜と異なる場所に配置できるため、波長選択性反射膜のトラックからの参照光回折の影響が低減される。

Claims

請求の範囲

1 . 照射される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光照射面の反対側に配置されかつ入射光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜と、を有することを特徴とするホログラム記録担体。

2 . 前記偏光選択性反射膜は前記第 1直線偏光成分を透過する透過性を有し前記第 1直線偏光成分を非反射とす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 . 前記偏光選択性反射膜は前記第 1直線偏光成分を吸収する吸収性を有し前記第 1直線偏光成分を非反射とす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。

4. 前記偏光選択性反射膜は、光照射側から順に積層された、前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を吸収する吸収性偏光フィルムと、反射膜と、からなることを特徴とする請求項 3記載のホログラム記録担体。

5 . 前記偏光選択性反射膜は、対物レシズから前記ホグラム記録層を通過して合焦される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〜 4のいずれかに記載のホログラム記録担体。

6 . 前記偏光選択性反射膜を挟んで前記ホログラム記録層の反対側に配置されかつ前記参照光及び信号光を透過し前記参照光及び信号光の波長を含まない反射波長帯域のみ反射する波長選択性反射膜を有す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。

7 . 前記波長選択性反射膜は、対物レンズから前記ホログラム記録層及び前記偏光選択性反射膜を通過して合焦される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 6記載のホログラム記録担体。

8 . 前記第 2直線偏光成分を含む前記参照光及び信号光の照射により前記ホログラム記録層への情報の記録が行われ、前記第 1直線偏光成分のみを含む前記参照光の照射により前記ホログラム記録層からの情報の再生が行われることを特徴とする請求項 1〜 7のいずれかに記載のホログラム記録担体。

9 . 前記偏光選択性反射膜の複数を担持する円形状の基板を備え、前記偏光選択性反射膜の複数が扇状に配置され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 . 前記偏光選択性反射膜の複数が前記基板の半径方向に伸長する分割線を画定し、前記分割線上にァドレス領域又はサーポ領域を有することを特徴とする請求項 9記載のホログラム記録担体。

- - 1 1 . 可千渉性の参照光及び信号光の成分による光学干渉パタ^ンを回折一格子として内部に保存するホログラム記録層を有するホログラム記録担体のホログラム記録方法であって、

入射光の第 1直線偏光成分を反射せずに透過又は吸収しかつ前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜を、前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に配置するステップと、前記参照光及び信号光の前記第 2直線偏光成分を含む光ビームを、前記ホ口グラム記録層から前記偏光選択性反射膜に入射させて前記偏光選択性反射膜で反射せしめるステップと、を含むことを特徴とするホログラム記録方法。

1 2 . 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を有するホログラム記録担体のホログラム再生方法であって、

前記参照光の前記第 1直線偏光成分のみを含む光ビームを、前記ホログラム記録層から前記偏光選択性反射膜に入射させて前記偏光選択性反射膜で反射せずに透過又は吸収せしめるステップと、を含むことを特徴とするホログラム再生方法。

1 3 . 照射される信号光及び参照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を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

- 可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記ホログラム記録担体が、前記ホ口グラム記録層の光照射面の反対側に配置されかつ前記光ビームの第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜をさらに有し、前記参照光の偏光方向を回転せしめて、記録時には、前記光ビームに前記第 2 直線偏光成分を含ませ、再生時には、前記光ビームに前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段を有することを特徴とするホログラム記録再生システム。

1 4. 照射される信号光及び参照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を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記ホ口グラム記録担体が、前記ホ口グラム記録層の光照射面の反対側に配置されかつ前記参照光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射膜をさらに有し、前記参照光の偏光方向を回転せしめ、前記参照光に前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段を有することを特徴とするホログラム再生システム。

1 5 . 照射される信号光及び参照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を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記信号光及び前記参照光を含む光ビームを前記ホログラム記録層へ向け照射して、前記ホログラム記録層の内部に光干渉パ夕一ンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光を前記回折格子の領域へ向け照射して前記信号光に対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、を有するホログラム記録再生システムであって、

前記参照光の偏光方向を回転せしめて、記録時には、前記光ビームに前記第 2 直線偏光成分を含ませ、再生時には、前記光ビームに前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段と、を有することを特徴とするホログラム記録再生システム。

1 6-. 照射される信号光及び参照光の成分〖こよる光学干渉 -バターンを回折- 格子として内部に保存するホログラム記録層を有するホログラム記録担体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光を発生する光源と、

前記参照光を前記回折格子の領域へ向け照射して前記信号光に対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、を有するホログラム再生システムであって、前記ホログラム記録層の光照射面の反対側に空間を隔てて配置されかつ前記参照光の第 1直線偏光成分を反射せずに前記第 1直線偏光成分から回転した第 2直線偏光成分を反射する偏光選択性反射部と、

前記参照光の偏光方向を回転せしめ、前記参照光に前記第 1直線偏光成分のみを含ませる偏光可変手段と、を有することを特徴とするホログラム再生システム。