WO2006092998A1 - 光記憶媒体及び光情報装置 - Google Patents

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WO2006092998A1
WO2006092998A1 PCT/JP2006/303158 JP2006303158W WO2006092998A1 WO 2006092998 A1 WO2006092998 A1 WO 2006092998A1 JP 2006303158 W JP2006303158 W JP 2006303158W WO 2006092998 A1 WO2006092998 A1 WO 2006092998A1
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WO
WIPO (PCT)
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storage medium
optical storage
information
optical
interference pattern
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/303158
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shin-Ichi Kadowaki
Ken'ichi Kasazumi
Kazuhisa Yamamoto
Tetsuro Mizushima
Tomoya Sugita
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to JP2007505864A priority Critical patent/JP4813459B2/ja
Publication of WO2006092998A1 publication Critical patent/WO2006092998A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following

Definitions

  • the present invention relates to an optical storage medium on which information is recorded with an interference pattern, and an optical information device that records, reproduces, or erases information.
  • volume holography has been actively developed in order to realize optical recording with a larger capacity than a Blu-ray disc.
  • Holographic recording is performed by superimposing information light and reference light inside an optical storage medium and writing an interference pattern generated at that time on the optical storage medium.
  • the information recorded on the optical storage medium is reproduced by making the reference light incident on the optical storage medium.
  • diffracted light having the information light at the time of recording is generated from the interference pattern recorded on the optical storage medium.
  • Volume holography is a type of holographic recording in which information is recorded in the thickness direction of an optical storage medium, that is, information is recorded three-dimensionally, and the recording capacity can be increased by performing multiple recording.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the conventional optical storage medium disclosed in Patent Document 1 and the beam emitted from the optical information device.
  • the red beam 7 emitted from the servo laser light source is reflected by the mirror 13 and then passes through the objective lens 12.
  • the red beam 7 becomes a convergent beam by the objective lens 12 and enters from the light incident / exit surface A of the optical information recording medium 101.
  • the red beam 7 incident on the optical information recording medium 101 passes through the substrate 5, the hologram recording layer 4, and the red transmission filter layer 6. And focus on the reflective layer 2.
  • the reflective layer 2 is formed on the substrate 1 together with pits that can detect servo signals.
  • the red beam 7 reflected by the reflective layer 2 passes through the red transmission filter layer 6, the hologram recording layer 4 and the substrate 5 again and exits from the incident / exit surface A.
  • the emitted return light passes through the objective lens 12, is reflected 100% by the mirror 13, and servo information is detected by a servo information detector (not shown).
  • the detected servo information is used for focus servo, tracking servo and slide servo.
  • the hologram material constituting the hologram recording layer 4 is a material that is not sensitive to red light so that the hologram recording layer 4 is not affected even when the servo red beam 7 is incident.
  • the information light and the recording reference light generated from the green or blue beam 8 emitted from the recording Z reproducing laser light source pass through the mirror 13. Then, the information light and the recording reference light are irradiated onto the optical information recording medium 101 by the objective lens 12 so as to generate an interference pattern in the hologram recording layer 4. Information is recorded in the hologram recording layer 4 as an interference pattern.
  • the optical storage medium 101 When reproducing information recorded on the optical storage medium 101, the optical storage medium 101 is irradiated with reference light through the objective lens 12. By irradiating the optical recording medium 101 with the reference light, diffracted light including information that the information light has at the time of recording is generated from the hologram recording layer 4. By receiving this diffracted light by the image sensor 14, the recorded information is reproduced.
  • Patent Document 1 JP 2004-265472 A
  • the present invention has been made to solve the above problem, and even when the servo beam and the beam for recording / reproducing information are different, the relative positional relationship between the focus and tracking is always maintained.
  • Optical storage medium and optical information device that can be made constant The purpose is to provide.
  • An optical storage medium reflects a first beam having a first wavelength and a second beam having a second wavelength different from the first wavelength.
  • a plurality of marks or guide grooves that can be used for a tracking operation or a focusing operation are formed by irradiating the second beam, and the information storage layer is irradiated with the first beam.
  • a reference interference pattern that is reproduced when it is played and used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially formed in advance.
  • An optical information device provides a first light source that emits a first beam having a first wavelength, and a second light source that has a second wavelength different from the first wavelength.
  • a second light source that emits the second beam, the first beam and the second beam are converged, and the optical storage medium is irradiated with the first beam and the second beam.
  • a first signal processing unit that receives the output signal and performs an operation to record the information recorded in the information storage layer of the optical storage medium, and the optical storage medium.
  • a second photodetector that receives the reflected and diffracted second beam and outputs a signal corresponding to the amount of the received second beam; Second optical detector force A signal is output and a calculation is performed to generate a tracking control signal for controlling the tracking operation, and the second signal processing unit generates the tracking control signal. And a drive unit that performs a tracking operation in response to a tracking control signal, wherein the optical storage medium reflects the first beam and reflects the second beam, and the first Information is recorded as an interference pattern by the incidence of the incident beam, or an information storage layer in which a wavefront based on the interference pattern is reproduced as information, and the reflection beam is irradiated with the second beam.
  • a plurality of marks or guide grooves that can be used for the tracking operation are formed, and the information storage layer is reproduced when the first beam is irradiated,
  • the first beam first A reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship with the second beam is partially formed in advance, and the second signal processing unit transmits the first beam to the reference interference pattern.
  • the tracking control signal is changed so as to correct the position of tracking control to a desired position in response to a signal output from the first signal processing unit when irradiating.
  • Reference interference pattern force used as a reference for correcting the relative positional relationship with the beam 2 Correcting the focus control position and tracking control position to the desired position based on the obtained information Can do.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam with respect to focus control and tracking control can always be kept constant, and compatibility between a plurality of different devices can be ensured. Furthermore, since it is not affected by deterioration of the device due to changes over time, sufficient reliability can be ensured even in the same device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical storage medium according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional configuration of an optical storage medium according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical storage medium according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a rectangular optical storage medium.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical information device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an optical storage medium and a beam emitted from an optical information device in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an optical storage medium and a beam emitted from the optical information device in Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a conventional optical storage medium and a beam emitted from an optical information device.
  • FIG. 1 (a) is a diagram schematically showing a schematic configuration of the optical storage medium 41
  • FIG. 1 (b) is a diagram schematically showing a cross-sectional state of the optical storage medium 41.
  • the optical storage medium 41 includes an information storage layer 412 and a substrate 413 that also have a photosensitive grease power.
  • the photosensitive resin is a photopolymer using a photocurable monomer, and various resins such as a radical monomer and a cationic monomer can be applied.
  • the physical thickness dl of the information storage layer 412 and the physical thickness d2 of the substrate are each 0.6 mm.
  • the optical storage medium 41 has a disk shape and a diameter of 120 mm.
  • the optical storage medium 41 is formed in a guide groove G force S spiral shape that enables detection of a tracking error signal, and the guide groove G is a track used in tracking control.
  • the track pitch is about lum.
  • the guide groove G is formed on the substrate 413.
  • a reflective film (reflective layer) that reflects light incident on the optical storage medium 41 is further formed on the substrate 413, and the upper surface of the reflective film corresponds to the surface 202.
  • the reflective film is formed by evaporating aluminum on the substrate 413.
  • the reflection film also serves to block unnecessary light so that the information storage layer 412 is not exposed even when unnecessary light is incident from the surface 203.
  • the beam irradiated from the optical information device enters from the surface 201.
  • a wavelength-selective reflection film that reflects light having a wavelength different from the wavelength of the beam irradiated from the optical information device may be provided on the surface 201. By providing the wavelength selective reflection film, it is possible to prevent the information storage layer 412 from being exposed to unnecessary light.
  • the photosensitive resin constituting the information storage layer 412 is a monomer having an absorption band in a specific wavelength region. Monomer changes to polymer when irradiated with light in the wavelength band of the absorption band To do. When the incident light forms an interference pattern in the information storage layer 412, the interference pattern is recorded in the information storage layer 412. When the amount of incident light exceeds a certain level, the monomer in that region is consumed by polymerization, and information can no longer be recorded.
  • the reflection surface 202 included in the optical storage medium 41 reflects the first beam having the first wavelength ⁇ 1 and is different from the first wavelength ⁇ 1. Reflects a second beam having a wavelength ⁇ 2 of. Further, in the information storage layer 412 included in the optical storage medium 41, information is recorded as an interference pattern when the first beam is incident, or a wavefront based on the interference pattern is reproduced as information.
  • the reflecting surface 202 is formed with a guide groove G that can be used for a tracking operation or a focusing operation by being irradiated with the second beam.
  • the inner peripheral portion of the optical storage medium 41 has an interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam having the wavelength ⁇ 1 and the second beam having the wavelength ⁇ 2.
  • a certain standard interference pattern 414 is partially formed in advance, here at the position of the radius rl of the optical storage medium 41. That is, a plurality of reference interference patterns 414 are formed substantially along the track.
  • the reference interference pattern 414 may be formed by two-beam interference, but may be formed as a computer synthesized hologram. In this way, by physically forming the reference interference pattern by the computer-generated hologram instead of optically forming the reference interference pattern, there is no recording error due to the performance of the apparatus for recording the reference interference pattern. Compatibility between different devices can be further increased.
  • the reference interference pattern 414 recognizes whether a beam for recording or reproducing information irradiates a desired focal position or track position and is V, Used when correcting the focus control signal or tracking control signal as required. Note that the reference interference pattern 414 is formed on a part of the entire recording surface of the optical storage medium 41.
  • the optical storage medium 41 is used by rotating in the optical information device. Therefore, the error detection necessary for correcting the focus control signal or tracking control signal can be continuously performed by forming the reference interference pattern 414 at substantially the same radius position. it can. Therefore, it is possible to provide an optical information apparatus that has a short learning time, that is, low waiting time for the user and low stress. Of course, if the waiting time due to the rotation of the optical storage medium 41 with no particular restriction on the learning time can be tolerated, the number of the reference interference patterns 414 may be reduced correspondingly, and one interference pattern may be used. In this case, information can be stored in an area other than the standard interference pattern, and the amount of information that can be recorded in one optical storage medium 41 can be increased.
  • the track that has made one round 360 degrees is set at the same radial position without considering the deviation of the track pitch. It can be considered.
  • the reference interference pattern 414 is not necessarily formed continuously, and may be formed discretely. Even when the reference interference pattern 414 is discretely formed, the amount of information that can be recorded on one optical storage medium 41 can be increased. In addition, all known techniques can be applied to the method of causing the tracking operation to a desired track position by reading the reference interference pattern 414.
  • the information on the force track, the signal for generating the clock, the information on the address, etc. can be recorded by wobbling the guide groove G.
  • the track may be formed by discretely arranging mark pairs having shading that may be formed by pit rows having a depth that is not deeper than the grooves.
  • Various methods invented in the process of developing conventional optical disc devices such as digital versatile discs and Blu-ray discs, which have no restrictions on the method of recording the track shape and information on the tracks, can be applied.
  • the reflection surface 202 included in the optical storage medium 41 reflects the first beam having the first wavelength ⁇ 1 and the second wavelength ⁇ 2 different from the first wavelength ⁇ 1. Reflects the second beam with.
  • the information storage layer 412 included in the optical storage medium 41 records information as an interference pattern when the first beam is incident, or reproduces a wavefront based on the interference pattern as information.
  • the reflecting surface 202 is formed with a plurality of marks or guide grooves G that can be used for the tracking operation or the focusing operation by being irradiated with the second beam, and the information storage layer 412 has The first beam was irradiated
  • a reference interference pattern 414 that is sometimes reproduced and used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially formed in advance.
  • the focus control position and tracking control position can be corrected to desired positions based on the obtained information.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam with respect to focus control and tracking control can always be kept constant, and compatibility between a plurality of different devices can be ensured. Furthermore, since it is not affected by deterioration of the device due to changes over time, sufficient reliability can be ensured even in the same device.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an optical storage medium 42 according to another embodiment of the present invention. Although not shown, the basic configuration of the optical storage medium 42 is the same as that of the optical storage medium 41 shown in the first embodiment.
  • the difference between the optical storage medium 41 and the optical storage medium 42 is a position where a reference interference pattern is formed in the optical storage medium.
  • the reference interference pattern 414 is formed at the position of the radius rl of the optical storage medium 41.
  • the reference interference pattern 415 is also formed in the radial direction by the central force of the optical storage medium 42. is doing.
  • the reference interference pattern 415 is formed on a straight line extending from the center of the optical storage medium 42 in the outer peripheral direction.
  • variations in thickness, warpage, and the like of the information storage layer constituting the disk-shaped optical storage medium 42 often depend on the radial position.
  • the reference interference pattern 415 By forming the reference interference pattern 415 radially from the center of the optical storage medium 42, there is a reference interference pattern at any radial position, so error detection necessary to correct the focus control signal or tracking control signal is detected. Can be performed at any radial position. Therefore, learning accuracy is improved, and an optical storage medium with higher reliability can be provided.
  • the optical storage media 41 and 42 are not limited to a disk shape, for example, a card shape. It may be rectangular.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a rectangular optical storage medium, and (a) schematically shows a schematic configuration of the optical storage medium in which a reference interference pattern is formed substantially parallel to a guide groove.
  • (B) is a diagram schematically showing a schematic configuration of an optical storage medium in which a reference interference pattern is formed substantially perpendicular to a guide groove.
  • the rectangular optical storage medium 51 has a plurality of guide grooves G formed in parallel with the long sides of the optical storage medium 51.
  • a plurality of reference interference patterns 514 are formed along one guide groove G of the plurality of guide grooves G.
  • the plurality of reference interference patterns 514 are formed continuously and parallel to the guide groove G.
  • the present invention is not particularly limited to this, and the plurality of reference interference patterns 514 are discrete. Further, it may be formed parallel to the guide groove G.
  • a plurality of reference interference patterns 514 are formed along the uppermost guide groove G of the plurality of guide grooves G, but the present invention is particularly limited to this.
  • a plurality of reference interference patterns 514 may be formed along any guide groove G among the plurality of guide grooves G.
  • the shape of the optical storage medium 51 is rectangular
  • the guide groove G is formed substantially parallel to the side of the optical storage medium 51
  • the reference interference pattern 514 is substantially parallel to the guide groove G.
  • a plurality are formed.
  • a plurality of reference interference patterns 515 may be formed continuously and perpendicular to the guide groove G.
  • the shape of the optical storage medium 51 is a rectangular shape
  • the internal groove G is formed substantially parallel to the side of the optical storage medium 51 and is substantially perpendicular to the reference interference pattern 515 force guide groove G.
  • a plurality are formed.
  • a plurality of guide grooves G are formed in parallel to the long sides of the optical storage medium 51.
  • the present invention is not particularly limited to this, and a plurality of guide grooves G are formed.
  • the guide groove G may be formed in parallel to the short side of the optical storage medium 51.
  • a plurality of pits or a plurality of marks may be formed.
  • optical information device various systems such as speckle multiplexing, spherical wave shift multiplexing, and angle multiplexing can be applied to the optical information device. Furthermore, by forming a reference interference pattern in advance when the optical storage medium is shipped, different optical information devices can record information on the same optical storage medium with high compatibility.
  • the reference interference pattern is recorded at a desired position by the optical information apparatus that performs the recording first. Since the recording state of the reference interference pattern is greatly affected by the performance of the optical information device that performs the recording first, the reliability of the reference interference pattern is inferior to that of the optical storage medium 41 described above. Therefore, an inexpensive optical storage medium can be provided.
  • the reference interference pattern when the reference interference pattern is recorded by the optical information apparatus that performs the recording for the first time, not only the reference interference pattern but also the area where the reference interference pattern is recorded is recorded. In this way, the recording process is performed so that the remaining monomer is consumed. By doing so, it is possible to avoid that the recording operation is performed in the reference interference pattern area later in another optical information device and the reference interference pattern is deteriorated, and a stable reference interference pattern can be secured, so that the optical information device Can improve compatibility.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the optical information device of the present invention.
  • the optical information device includes a first light source 701 and a second light source 719.
  • the first light source 701 is a solid-state laser using an Nd: YAG crystal and a lithium niobate force that is a nonlinear element, and a niobic acid that forms a waveguide that quasi-phase-matches a beam with a wavelength of 1064 nm emitted from the solid-state laser. By making it enter a lithium crystal, second harmonics are generated and a beam with a wavelength of 532 nm is obtained.
  • the beam 801 is converted into parallel light through a lens 702.
  • the beam 801 converted into parallel light is branched into two beams 802 and 803 by a beam splitter 703.
  • Bi The beam 802 reflected by the first splitter 703 is reflected by the mirror 704 to bend the optical path, and then enters the spatial modulation element 705.
  • Modulation section 901 outputs a control signal for controlling spatial modulation element 705 based on the recorded information.
  • the spatial modulation element 705 modulates the wavefront of the incident beam 802 according to the control signal output from the modulation unit 901.
  • the modulated beam 802 becomes signal light (information light) when information is recorded on the optical storage medium 41 by two-beam interference.
  • the beam 802 modulated by the spatial modulation element 705 is reflected by the mirror 706 and bent in the optical path, and then passes through the beam splitter 707.
  • the beam 803 that has passed through the beam splitter 703 passes through the aperture 712 having an annular opening, and then passes through the lens 713 to be converted into a slightly convergent beam. This becomes reference light for recording information by light beam interference or reproducing information recorded on the optical storage medium 41 by two light beam interference.
  • the beam 803 transmitted through the lens 713 is reflected by the beam splitter 707 and travels on an optical path coaxial with the beam 802. At this time, the beam 803 and the beam 802 have different focal positions.
  • the coaxial beams 802 and 803 emitted from the beam splitter 707 are transmitted through the dichroic mirror 708 and the polarization beam splitter 709, then transmitted through the 1Z4 wavelength plate 710, and converted into circularly polarized beams.
  • the beams 802 and 803 that have passed through the 1Z4 wavelength plate 710 are condensed by the lens 711 toward the optical storage medium 41, and an interference pattern due to two-beam interference is formed in the information storage layer 412 of the optical storage medium 41 to record information. Is done.
  • the beam 802 as signal light is not irradiated onto the optical storage medium, but only the beam 803 as reference light is irradiated.
  • the modulation unit 901 outputs a control signal for controlling the spatial modulation element 705 so as not to transmit the beam 802, and the spatial modulation element 705 outputs the beam 802 incident by the control signal output from the modulation unit 901. Do not let through.
  • a beam 804 which is circularly polarized diffracted light including recorded information, is generated from the interference pattern formed in the information storage layer 412.
  • the optical depth of the force groove reflected by the surface 202 is ⁇ 1/2, diffracted light due to the groove that becomes unnecessary noise is not generated. Note that even if the optical depth of the groove is ⁇ ⁇ 2 here, even if the depth is an integral multiple of ⁇ ⁇ 2, unnecessary diffracted light is not generated. You can change the depth.
  • the beam 804 reflected by the surface 202 passes through the lens 711 and then passes through the 1Z4 wavelength plate 710 to be converted into a linearly polarized beam.
  • the beam 804 that has passed through the quarter-wave plate 710 is reflected by the polarization beam splitter 709 and then passes through a filter 727 having wavelength selectivity.
  • the filter 727 reduces light other than the wavelength of 532 nm and removes unnecessary light that becomes noise.
  • the beam splitter 709 transmits all the beam 805. However, part of light of the beam 805 is reflected by the beam splitter 709 due to birefringence of the optical storage medium 41 and variations in optical components constituting the optical information device. Therefore, if the filter 727 that cuts light other than the wavelength of 532 nm is not provided, the SZN at the time of detecting the beam 804 is reduced.
  • the beam 804 from which light having an unnecessary wavelength has been removed by passing through the filter 727 is converted into convergent light by the lens 714, passes through the aperture 715, which is a spatial filter, and becomes unwanted noise. And stray light is removed.
  • the beam 804 that has passed through the aperture 715 passes through the lens 716 and is then received by the first photodetector 717.
  • the first photodetector 717 is an image sensor.
  • a power MOS type image sensor using a charge storage element (hereinafter referred to as CCD), a photodetector formed by a simple PN junction, or the like is used.
  • CCD charge storage element
  • Various light receiving elements can be used.
  • the signal output from the first photodetector 717 is input to the first signal processing unit 718, and the information recorded in the optical storage medium 41 is demodulated.
  • the second light source 719 is a semiconductor laser similar to the first light source 701 and has a wavelength of 2
  • a 650-nm linearly polarized divergent beam (second beam) 805 is emitted.
  • the beam 805 emitted from the light source 719 is reflected by the half mirror 720 and bent in the optical path, and then enters the lens 721 and is converted into substantially parallel light.
  • the beam 805 that has passed through the lens 721 is reflected by the dichroic mirror 708 to bend the optical path, passes through the polarizing beam splitter 709 and the 1Z4 wavelength plate 710, and is converted into a circularly polarized beam.
  • 1Z4 wave plate 71 The beam 805 that has passed through 0 is condensed by the lens 711 so as to be focused on the surface 202 of the optical storage medium 41.
  • the beam 805 reflected by the surface 202 passes through the lens 711, the quarter-wave plate 710, and the polarization beam splitter 709, and then is reflected by the dichroic mirror 708 to bend the optical path.
  • the beam 805 passes through the lens 721 and then passes through the half mirror 720 to be given astigmatism.
  • the beam 805 that has passed through the half mirror 720 passes through the concave lens 722 with the optical axis tilted, so that the coma aberration given along with astigmatism when passing through the noise mirror 720 is corrected, and the second light detection Light is received by instrument 723.
  • the second photodetector 723 has four light receiving portions 723a to 723d, and outputs a current signal corresponding to the amount of light received.
  • the signal output from the second photodetector 723 is input to the second signal processing unit 724, and the focus error signal and the tracking error signal are used by using the signal output from the second photodetector 723. It is generated by the second signal processing unit 724.
  • the focus error signal used for focus control is obtained by the astigmatism method
  • the tracking error signal used for tracking control is obtained by the push-pull method. Since the astigmatism method and the push-pull method are both well-known and very general methods, a detailed description of the calculation method is omitted.
  • the second signal processing unit 724 performs a focus control signal and a tracking control for performing the focus control and the tracking control by performing amplification, phase compensation, offset correction, and the like on the focus error signal and the tracking error signal. Generate a signal.
  • the focus control signal and the tracking control signal are input to the driving unit 725, and focus control and tracking control are performed.
  • the first signal processing unit 718 When the recorded information is reproduced by irradiating the beam 803 to the reference interference pattern, the first signal processing unit 718 generates the second signal S depending on the signal intensity output from the first photodetector 717. Is input to the signal processing unit 724.
  • the second signal processing unit 724 has a focus control signal and a traffic signal so that the ratio of signal to noise (SZN ratio) in signal S is maximized. Change the knocking control signal.
  • the focus control signal is changed by changing the gains of the two signals input to the differential calculation unit when the focus error signal is generated. For simplicity, the focus control signal is electrically changed. An offset may be given.
  • the tracking control signal is changed in the same manner as the focus control signal.
  • the relative positional relationship between the focus and tracking is used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam of wavelength 1 and the second beam of wavelength ⁇ 2.
  • Reference interference pattern force Since the focus control position and tracking control position can be corrected to the desired position based on the information obtained, compatibility is high even when information is recorded and reproduced by a plurality of different devices. ! Realizes an optical information device. Of course, even if the recording / reproduction characteristics change with time in the same apparatus, the optical information apparatus can record and reproduce information with high reliability.
  • the focus control signal and the tracking control signal may be changed so that the signal output from the first photodetector 717 is maximized or the diffraction efficiency of the optical storage medium is maximized.
  • the optical information apparatus can be adjusted to the optimum state as much as possible, and the waiting time can be reduced.
  • the focus error signal detection method and the tracking error signal detection method are not limited at all.
  • Various methods such as a spot size detection method, a Foucault method, and a critical angle method can be applied to detect the focus error signal.
  • various methods such as a three-beam method, a differential push-pull method, and an advanced push-pull method can be applied to detect the tracking error signal.
  • a method using three beams as in the tracking error signal detection device disclosed in US Pat. No. 5,827,541
  • it can be realized by providing a diffraction grating between the light source 719 and the half mirror 720.
  • the drive unit 726 is a spindle motor that rotates the optical storage medium 41.
  • the optical storage medium 41 has a guide groove G wobbled so that a clock signal can be generated, and the second signal processing unit 724 uses the high frequency component of the signal detected by the push-pull method, A control signal for controlling the rotation speed of the drive unit 726 is generated and supplied to the drive unit 726, and the rotation speed of the drive unit 726 is controlled.
  • the first light source 701 emits the first beam having the first wavelength ⁇ 1, and the second light source 719 has the second wavelength ⁇ 2 different from the first wavelength ⁇ 1.
  • a second beam having is emitted.
  • the first beam and the second beam are converged by the lens 711 and the like, and the optical storage medium 41 is irradiated with the first beam and the second beam.
  • the first beam reflected and diffracted by the optical storage medium 41 is received by the first photodetector 717, and a signal corresponding to the amount of light of the received first beam is output.
  • the first signal processing unit 718 receives the signal output from the first photodetector 717, performs an operation, and acquires the information recorded in the information storage layer 412 of the optical storage medium 41.
  • the second beam reflected and diffracted by the optical storage medium 41 is received by the second photodetector 723, and a signal corresponding to the amount of light of the received second beam is output.
  • the second signal processing unit 724 receives the signal output from the second photodetector 723 and performs an operation to generate a tracking control signal for controlling the tracking operation.
  • the driving unit 725 receives the tracking control signal generated by the second signal processing unit 724 and performs a tracking operation.
  • the optical storage medium 41 reflects the first beam and reflects the second beam, and the information is recorded as an interference pattern by the incidence of the first beam. Alternatively, it has an information storage layer 412 in which a wavefront based on the interference pattern is reproduced as information.
  • the reflecting surface 202 is formed with a guide groove G that can be used for the tracking operation by being irradiated with the second beam, and the information storage layer 412 is irradiated with the first beam.
  • a reference interference pattern that is reproduced and used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially formed in advance.
  • the second signal processing unit 724 receives a signal output from the first signal processing unit 718 when the reference interference pattern is irradiated with the first beam, and sets the tracking control position to a desired position. The tracking control signal is changed to correct.
  • the first beam and the second beam can be corrected to a desired position on the basis of information obtained from a reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam related to tracking control can always be kept constant, and compatibility between a plurality of different optical information devices can be ensured. Furthermore, since it is not affected by deterioration of the device due to changes over time, sufficient reliability can be ensured even in the same optical information device.
  • the second signal processing unit 724 receives the signal output from the second photodetector 723, performs an operation, and generates a focus control signal for controlling the focus operation.
  • the driving unit 725 receives the focus control signal generated by the second signal processing unit 724 and performs a focus operation.
  • the second signal processing unit 724 receives the signal output from the first signal processing unit when the reference beam is irradiated with the first beam, and corrects the focus control position to a desired position.
  • the focus control signal is changed as follows.
  • the first beam and the second beam A reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship between Based on the obtained information, the focus control position can be corrected to a desired position.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam related to focus control can always be kept constant, and compatibility between a plurality of different optical information devices can be ensured.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the optical storage medium 41 and the beam 803 that is the reference light.
  • the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest is set on the back side of the surface 202 of the optical storage medium 41. Since the beam 803 is reflected by the surface 202, the position where the beam diameter of the beam 803 is smallest is also present on the front side (lens 711 side) of the optical storage medium 41.
  • the optical thickness of the information storage layer 412 is el
  • the distance between the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest on the front side of the optical storage medium 41 and the surface 201 is e3. E3 ⁇ 2'el.
  • the beam 803 has a maximum radius hl and a minimum radius force 2 in the information storage layer 412. However, by irradiating the beam 803 so as to satisfy the relationship of e3 ⁇ 2 ′ el, the change in the diameter of the beam 803 in the information storage layer 412 becomes twice or less. The greater the change in the beam diameter in the information storage layer 412, the greater the effect of the change in recording conditions.
  • a portion having a large beam diameter and a low light density has a high multiplicity
  • a portion having a small beam diameter and a high light density has a low multiplicity.
  • the influence of the difference in beam diameter is mitigated.
  • the light density portion with a small beam diameter and the light with the large beam diameter are changed.
  • the recording state differs from that of the low density part, resulting in scattering noise and a decrease in diffraction efficiency, which are limitations when increasing the multiplicity.
  • the information storage layer 412 is laminated on the reflection surface 202, and the beam 803 is incident from the information storage layer 412 side. Position force where the beam diameter of the beam 803 reflected by the reflecting surface 202 becomes the smallest.
  • the incident surface 201 of the beam 803 of the information storage layer 412 is on the lens 711 side, the thickness el of the information storage layer 412 and the information storage layer The distance e3 between the incident surface 201 of the beam 412 and the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest satisfies the relationship of e3 ⁇ 2′el.
  • the thickness el of the information storage layer 412 and the distance e3 between the incident surface 201 of the beam 803 of the information storage layer 412 and the position where the beam diameter of the first beam becomes the smallest and the force e3 ⁇ 2'el By irradiating the first beam so as to satisfy the relationship, the change in the diameter of the first beam in the information storage layer 412 can be made twice or less.
  • the change in beam size in the information storage layer 412 twice or less, it is possible to suppress a partial change in monomer consumption during information recording in the information storage layer 412. it can.
  • the recording operation is proportional to the amount of incident light in the photon mode in general, but the recording unevenness due to the behavior of nonlinear behavior with respect to the amount of incident light can be reduced.
  • the effect of changes in recording conditions caused by servo residuals is reduced, and information can be recorded stably.
  • the beams 802 and 803 may be irradiated so as to satisfy e3 ⁇ el.
  • FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an optical storage medium 43 according to another embodiment of the present invention and a beam 803 as reference light. Although not shown, the basic configuration of the optical storage medium 43 is the same as that of the optical storage medium 41 shown in the first embodiment.
  • a surface 202 having a reflective film in which grooves are formed is formed at a position away from the information storage layer 412. That is, in the optical storage medium 41, the information storage layer 412, the substrate 413, and the protective layer 414 are laminated, and the surface 202 exists between the substrate 413 and the protective layer 414.
  • a guide groove G is formed and a reflective film is formed.
  • the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest is set on the back side of the surface 202 of the optical storage medium 43. Since the beam 803 is reflected by the surface 202, a position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest is also present on the front side (lens 711 side) of the optical storage medium 43.
  • the optical thickness of the information storage layer 412 is el
  • the optical storage medium 43 When the distance between the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest and the surface 201 is e3, and the optical distance between the boundary surface 204 between the information storage layer 412 and the substrate 413 and the surface 202 is e2, e3 ⁇ 2-(el + e2).
  • the optical storage medium 41 further includes the substrate 413 laminated between the reflecting surface 202 and the information storage layer 412, and the beam 803 is incident on the side force of the information storage layer 412.
  • the thickness el of the information storage layer 412 The thickness e2 of the substrate 413 and the distance e3 between the incident surface 201 of the beam 803 of the information storage layer 412 and the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest are the relationship of e3 ⁇ 2-(el + e2) Meet.
  • the thickness el of the information storage layer 412 the thickness e 2 of the substrate 413, and the distance e 3 between the incident surface 201 of the beam 803 of the information storage layer 412 and the position where the beam diameter of the beam 803 is the smallest.
  • the change in the size of the beam 803 in the information storage layer 412 becomes two times or less.
  • An optical storage medium reflects a first beam having a first wavelength and a second beam having a second wavelength different from the first wavelength.
  • a plurality of marks or guide grooves that can be used for tracking operation or focusing operation are formed by irradiating the second beam, and the first beam is formed in the information storage layer.
  • a reference interference pattern that is reproduced when irradiated and used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially formed in advance.
  • the reflecting surface included in the optical storage medium reflects the first beam having the first wavelength and the second wavelength having a second wavelength different from the first wavelength.
  • the information storage layer included in the optical storage medium records information as an interference pattern when the first beam is incident, or reproduces a wavefront based on the interference pattern as information.
  • the reflective surface is formed with a plurality of marks or guide grooves that can be used for tracking operation or focusing operation by irradiating the second beam, and the information storage layer has the first mark.
  • a reference interference pattern that is reproduced when the first beam is irradiated and used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially formed in advance.
  • the first beam and the second beam can be corrected to desired positions based on information obtained from a reference interference pattern that is used as a reference for correcting the relative positional relationship.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam with respect to focus control and tracking control can always be made constant, and compatibility between a plurality of different devices can be ensured. Furthermore, since it is not affected by deterioration of the device due to changes over time, sufficient reliability can be ensured even in the same device.
  • the reference interference pattern is formed at one specific position of the optical storage medium. According to this configuration, since the reference interference pattern is formed at one specific location of the optical storage medium, information can be stored in an area other than the reference interference pattern, and the amount of information stored in the optical storage medium can be reduced. Can be increased.
  • the reference interference pattern is formed at a plurality of locations on the optical storage medium. According to this configuration, since the reference interference pattern is formed at a plurality of locations on the optical storage medium, error detection necessary for correcting the focus control position or the tracking control position is performed at the plurality of locations on the optical storage medium. Learning accuracy can be improved.
  • the optical storage medium has a disk shape, and a plurality of the reference interference patterns are formed at substantially the same radial position.
  • the optical storage medium has a disk shape, and a plurality of reference interference patterns are formed at substantially the same radius position, so that it is necessary to correct the focus control position or the tracking control position. Error detection can be performed continuously.
  • the learning time can be shortened and the waiting time of the user can be shortened.
  • the optical storage medium has a disk shape, and a plurality of the reference interference patterns are formed radially from the center of the disk shape.
  • the optical storage medium has a disk shape, and a plurality of reference interference patterns are formed radially from the center of the disk shape, so that a reference interference pattern exists at an arbitrary radial position. Therefore, error detection necessary for correcting the focus control position or tracking control position can be performed at an arbitrary radial position. Also, variations in the thickness and warp of the information storage layer of the optical storage medium generally depend on the radial position. Therefore, by performing error detection necessary for correcting the focus control position or tracking control position at an arbitrary radial position, the learning accuracy can be improved, and the optical storage medium can be made more reliable. Can be provided.
  • the optical storage medium has a rectangular shape, and the plurality of marks or guide grooves are substantially parallel to one side of the optical storage medium.
  • a plurality of the reference interference patterns are formed so as to be substantially parallel to the plurality of marks or guide grooves! /.
  • the optical storage medium has a rectangular shape
  • the plurality of marks or guide grooves are formed substantially parallel to one side of the optical storage medium
  • the reference interference pattern includes a plurality of reference interference patterns.
  • a plurality of marks or guide grooves are formed substantially in parallel. Variations in the thickness, warpage, etc. of the information storage layer of the rectangular optical storage medium generally change in parallel with the long side or the short side of the optical storage medium. Therefore, it is possible to improve learning accuracy by performing error detection necessary for correcting the focus control position or tracking control position at a position substantially parallel to one side of the rectangular optical storage medium. And a more reliable optical storage medium can be provided.
  • the optical storage medium has a rectangular shape, and the plurality of marks or guide grooves are substantially parallel to one side of the optical storage medium. Formed and said criteria It is preferable that a plurality of interference patterns are formed substantially perpendicular to the plurality of marks or guide grooves!
  • the optical storage medium has a rectangular shape
  • the plurality of marks or guide grooves are formed substantially parallel to one side of the optical storage medium
  • the reference interference pattern includes a plurality of reference interference patterns.
  • a plurality of marks are formed substantially perpendicular to the mark or guide groove. Variations in the thickness, warpage, etc. of the information storage layer of the rectangular optical storage medium generally change in parallel with the long side or the short side of the optical storage medium. Therefore, it is possible to improve learning accuracy by performing error detection necessary for correcting the focus control position or the tracking control position at a position substantially perpendicular to one side of the rectangular optical storage medium. And a more reliable optical storage medium can be provided.
  • the reference interference pattern is formed by a computer synthesis program in the optical storage medium. According to this configuration, the reference interference pattern is formed by the computer synthesized hologram. Therefore, by forming the reference interference pattern physically rather than optically forming the reference interference pattern, there is no recording error due to the performance of the device that records the reference interference pattern, and compatibility between different devices is improved. It can be further increased.
  • An optical information device provides a first light source that emits a first beam having a first wavelength, and a second light source that has a second wavelength different from the first wavelength.
  • a second light source that emits the second beam, the first beam and the second beam are converged, and the optical storage medium is irradiated with the first beam and the second beam.
  • a first signal processing unit that receives the output signal and performs an operation to record the information recorded in the information storage layer of the optical storage medium, and the optical storage medium.
  • a second photodetector that receives the reflected and diffracted second beam and outputs a signal corresponding to the amount of the received second beam;
  • the second optical detector force also receives the output signal and performs an operation to generate a tracking control signal.
  • the second signal processing unit receives the tracking control signal generated by the second signal processing unit.
  • a drive unit that performs a tracking operation.
  • Information is recorded as an interference pattern by reflecting the first beam and reflecting the second beam, and the incident of the first beam, or a wavefront based on the interference pattern is information.
  • a plurality of marks or guide grooves that can be used for a tracking operation by irradiating the second beam on the reflective surface.
  • the information storage layer has a reference interference pattern that is reproduced when the first beam is irradiated and is used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam.
  • the second signal processing unit is partially formed in advance, and the second signal processing unit receives a signal output from the first signal processing unit when irradiating the first beam to the reference interference pattern, and The tracking control signal is changed so that the position of the tracking control is corrected to a desired position.
  • the first light source power having the first wavelength is emitted, and the second light source power having the second wavelength different from the first wavelength is emitted.
  • the first beam and the second beam are converged by the condensing optical system, and the optical storage medium is irradiated with the first beam and the second beam.
  • the first beam reflected and diffracted by the optical storage medium is received by the first photodetector, and a signal corresponding to the amount of light of the received first beam is output.
  • the first signal processor receives the signal output from the first photodetector and performs an operation to obtain information recorded in the information storage layer of the optical storage medium.
  • the second beam reflected and diffracted by the optical storage medium is received by the second photodetector, and a signal corresponding to the amount of light of the received second beam is output.
  • the second signal processor receives the signal output from the second optical detector and performs an operation to generate a tracking control signal.
  • the driving unit receives the tracking control signal generated by the second signal processing unit and performs a tracking operation.
  • the optical storage medium reflects the first beam, reflects the second beam, and records the information as an interference pattern when the first beam is incident. On the basis of the information storage layer, the wavefront is reproduced as information.
  • the reflective surface is formed with a plurality of marks or guide grooves that can be used for the tracking operation by being irradiated with the second beam, and the information storage layer is irradiated with the first beam.
  • the reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship between the first beam and the second beam is partially reproduced in advance. Is formed.
  • the second signal processing unit receives a signal output from the first signal processing unit when the first beam is irradiated on the reference interference pattern, and performs tracking so as to correct the tracking control position to a desired position. Change the control signal.
  • the first beam and the second beam can be corrected to a desired position on the basis of information obtained from a reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam related to tracking control can always be kept constant, and compatibility between a plurality of different devices can be ensured. Furthermore, since it is not affected by deterioration of the device due to changes over time, sufficient reliability can be ensured even with the same device.
  • the second signal processing unit receives the signal output from the second photodetector and performs an operation, generates a focus control signal, and drives the drive.
  • the unit performs a focus operation in response to the focus control signal generated by the second signal processing unit, and the second signal processing unit is configured to irradiate the first beam on the reference interference pattern. It is preferable to change the focus control signal so that the position of the focus control is corrected to a desired position in response to the signal output from the first signal processing unit.
  • the second signal processing unit receives the signal output from the second photodetector and performs an operation to generate a focus control signal.
  • the driving unit receives the focus control signal generated by the second signal processing unit and performs a focusing operation.
  • the second signal processing unit receives the signal output from the first signal processing unit when the reference beam is irradiated with the first beam, and corrects the focus control position to a desired position. Change the focus control signal to
  • the first beam and the second beam It is possible to correct the focus control position to a desired position based on information obtained from the reference interference pattern used as a reference for correcting the relative positional relationship between wear.
  • the relative positional relationship between the first beam and the second beam related to focus control can always be made constant, and compatibility between a plurality of different devices can be ensured.
  • the optical storage medium further includes a substrate laminated between the reflective surface and the information storage layer, from the information storage layer side.
  • the position at which the beam diameter of the first beam incident on the first beam and reflected by the reflecting surface is the smallest is the condensing optics more than the incident surface of the first beam of the information storage layer.
  • the thickness el of the information storage layer, the thickness e2 of the substrate, and the distance e3 between the incident surface and the position where the beam diameter of the first beam is the smallest are e3 ⁇ 2 ⁇ It is preferable to satisfy the relationship (el + e2).
  • the optical storage medium further includes the substrate laminated between the reflection surface and the information storage layer, and the first beam is incident from the information storage layer side. Positional force at which the beam diameter of the first beam reflected by the reflecting surface is the smallest.
  • the thickness el of the information storage layer When the information storage layer is closer to the condensing optical system side than the first beam entrance surface, the thickness el of the information storage layer, The thickness e2 of the substrate and the distance e3 between the entrance surface and the position where the beam diameter of the first beam is the smallest satisfy the relationship of e3 ⁇ 2 ′ (el + e2).
  • the thickness e2 of the information storage layer, the thickness e2 of the substrate, the distance e3 and the force e3 between the incident surface of the first beam of the information storage layer and the position where the beam diameter of the first beam is the smallest By irradiating the first beam so as to satisfy the relationship of ⁇ 2-(el + e2), the change in the size of the first beam diameter in the information storage layer can be made twice or less. . Suppressing partial changes in monomer consumption during information recording in the information storage layer by making the change in the diameter of the first beam in the information storage layer less than twice I can do it.
  • the information storage layer is stacked on the reflection surface, and the first beam is incident from the information storage layer side and reflected by the reflection surface.
  • the thickness el of the information storage layer is closer to the condensing optical system side than the incident surface of the first beam of the information storage layer, the thickness el of the information storage layer, The distance e3 to the position where the beam diameter of the first beam is the smallest is e3 ⁇ It is preferable to satisfy the relationship of 2 ⁇ el ⁇ .
  • the information storage layer is laminated on the reflecting surface, and the first beam is incident from the information storage layer side.
  • the position where the beam diameter of the first beam reflected by the reflecting surface becomes the smallest is on the condensing optical system side of the first beam incidence surface of the information storage layer, the thickness el of the information storage layer, The distance e3 between the incident surface and the position where the beam diameter of the first beam is the smallest satisfies the relationship e3 ⁇ 2′el.
  • the thickness el of the information storage layer and the distance e3 between the incident surface of the first beam of the information storage layer and the position where the beam diameter of the first beam is the smallest are e3 ⁇ 2'el
  • the change in the diameter of the first beam in the information storage layer can be made twice or less.
  • the optical storage medium and the optical information device according to the present invention make the relative positional relationship between the focus and tracking always constant even when the servo beam and the information recording / reproducing beam are different. Therefore, it is useful as an optical storage medium on which information is recorded with an interference pattern, an optical information device for recording, reproducing or erasing information.

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

　サーボ用のビームと情報を記録再生するビームとが異なる場合でも、フォーカス及びトラッキングに関する両者の相対的な位置関係を常に一定にする。 　光記憶媒体は、第１の波長を有する第１のビームを反射するとともに、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のビームを反射する反射面と、第１のビームが入射することにより情報が干渉パターンとして記録される、又は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層とを備え、反射面には第２のビームが照射されることによりトラッキング動作又はフォーカス動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、情報記憶層には第１のビームが照射されたときに再生され、第１のビームと第２のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンが部分的に予め形成されている。

Description

明 細 書
光記憶媒体及び光情報装置
技術分野
[0001] 本発明は、干渉パターンで情報が記録される光記憶媒体、及び情報の記録、再生 又は消去を行う光情報装置に関するものである。
背景技術
[0002] 光情報記録の分野は、時代と共に高度な技術開発がなされ、コンパクトディスク (C D)、デジタルバーサタイルディスク（DVD)、ブルーレイディスク（Blu— ray Disk)、 等々、光記憶媒体に記録される情報量は次第に増加されており、直径 12cmで情報 が記録される情報記憶層を 2つ有するブルーレイディスクは、記憶容量 50ギガノイト (GB)に達する。
[0003] 近年、ブルーレイディスクよりも更に大容量の光記録を実現するために、ボリューム ホログラフィの開発が活発となっている。ホログラフィック記録は、情報光と参照光とを 光記憶媒体の内部で重ね合わせ、そのときに生じる干渉パターンを光記憶媒体に書 き込むことによって行われる。光記憶媒体に記録された情報の再生は、光記憶媒体 に参照光を入射させることによって行われる。光記憶媒体に参照光を入射させると、 光記憶媒体に記録された干渉パターンから、記録時の情報光が有して!/、た情報を有 する回折光が発生する。ボリュームホログラフィは、光記憶媒体の厚み方向にも情報 を記録する、すなわち 3次元的に情報を記録するホログラフィック記録の一種であり、 多重記録を行うことで記録容量の増大が図られる。
[0004] このようなホログラフィック記録を行う光情報装置にっ 、ては、例えば特許文献 1に 開示されている。図 7は、特許文献 1に開示されている従来の光記憶媒体と光情報装 置から出射されたビームとの関係を示す図である。
[0005] サーボ用レーザ光源から出射した赤色ビーム 7は、ミラー 13で反射された後、対物 レンズ 12を通過する。赤色ビーム 7は、対物レンズ 12によって収束性のビームとなり 、光情報記録媒体 101の光の入出射面 Aから入射する。光情報記録媒体 101に入 射した赤色ビーム 7は、基板 5、ホログラム記録層 4及び赤色透過フィルタ層 6を通過 し、反射層 2上で焦点を結ぶ。反射層 2はサーボ信号を検出可能にするピットと共に 基板 1上に形成されている。反射層 2で反射された赤色ビーム 7は、再度赤色透過フ ィルタ層 6、ホログラム記録層 4及び基板 5を透過して入出射面 Aから出射する。出射 した戻り光は、対物レンズ 12を通過し、ミラー 13で 100%反射して、図示されていな いサーボ情報検出器でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォー カスサーボ、トラッキングサーボ及びスライドサーボ等に用いられる。ホログラム記録 層 4を構成するホログラム材料は、サーボ用の赤色ビーム 7が入射しても、ホログラム 記録層 4には影響を与えな ヽように、赤色の光では感光しな!ヽ材料である。
[0006] また、記録用 Z再生用レーザ光源から出射される緑又は青色ビーム 8から生成され た情報光及び記録用参照光は、ミラー 13を透過する。そして、対物レンズ 12によつ て情報光と記録用参照光とがホログラム記録層 4内で干渉パターンを生成するように 光情報記録媒体 101に照射される。情報は、ホログラム記録層 4内で干渉パターンと して記録される。
[0007] 光記憶媒体 101に記録された情報を再生するときは、参照光を対物レンズ 12を介 して光記憶媒体 101に照射する。参照光が光記憶媒体 101に照射されることにより、 記録時に情報光が有していた情報を含む回折光がホログラム記録層 4から発生する 。この回折光をイメージセンサ 14で受光することにより、記録された情報が再生される
[0008] し力しながら、上記特許文献 1に開示の技術のように、サーボ用のビームと情報を 記録再生するビームとが異なる場合、フォーカス及びトラッキングに関する両者の相 対的な位置関係については、常に一定である保証は無ぐ複数の異なる装置間の互 換性を確保することや、同一の装置にぉ 、ても経時変化を含めた信頼性を確保する ことが不十分である 、う課題を有して ヽた。
特許文献 1：特開 2004— 265472号公報
発明の開示
[0009] 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、サーボ用のビームと情報 を記録再生するビームとが異なる場合でも、フォーカス及びトラッキングに関する両者 の相対的な位置関係を常に一定にすることができる光記憶媒体及び光情報装置を 提供することを目的とする。
[0010] 本発明の一局面に係る光記憶媒体は、第 1の波長を有する第 1のビームを反射す るとともに、前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを反射する反 射面と、前記第 1のビームが入射することにより情報が干渉パターンとして記録される 、又は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層とを備え、 前記反射面には前記第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作又はフォー カス動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、前記情 報記憶層には前記第 1のビームが照射されたときに再生され、前記第 1のビームと前 記第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準 干渉パターンが部分的に予め形成されている。
[0011] 本発明の他の局面に係る光情報装置は、第 1の波長を有する第 1のビームを出射 する第 1の光源と、前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを出 射する第 2の光源と、前記第 1のビームと前記第 2のビームとを収束させ、光記憶媒 体に前記第 1のビームと前記第 2のビームとを照射する集光光学系と、前記光記憶媒 体で反射及び回折した前記第 1のビームを受光し、受光した第 1のビームの光量に 応じた信号を出力する第 1の光検出器と、前記第 1の光検出器力 出力される信号を 受けて演算を行 、、前記光記憶媒体の情報記憶層に記録されて!、る情報を取得す る第 1の信号処理部と、前記光記憶媒体で反射及び回折した前記第 2のビームを受 光し、受光した第 2のビームの光量に応じた信号を出力する第 2の光検出器と、前記 第 2の光検出器力 出力される信号を受けて演算を行い、トラッキング動作を制御す るためのトラッキング制御信号を生成する第 2の信号処理部と、前記第 2の信号処理 部によって生成されるトラッキング制御信号を受けてトラッキング動作を行う駆動部と を備え、前記光記憶媒体は、前記第 1のビームを反射するとともに、前記第 2のビー ムを反射する反射面と、前記第 1のビームが入射することにより情報が干渉パターン として記録される、又は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記 憶層とを有し、前記反射面には前記第 2のビームが照射されることによりトラッキング 動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、前記情報記 憶層には前記第 1のビームが照射されたときに再生され、前記第 1のビームと前記第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉 パターンが部分的に予め形成されており、前記第 2の信号処理部は、前記基準干渉 ノターンに第 1のビームを照射した際に前記第 1の信号処理部から出力される信号 を受けて、トラッキング制御の位置を所望の位置に補正するように前記トラッキング制 御信号を変化させる。
[0012] 本発明によれば、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための 第 2のビームとが異なる光源力 出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビ ームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パター ン力 得られる情報に基づいてフォーカス制御の位置やトラッキング制御の位置を所 望の位置に補正することができる。また、フォーカス制御及びトラッキング制御に関す る第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関係を常に一定にすることができ、 複数の異なる装置間における互換性を確保することができる。さらに、経時変化によ る装置の劣化などに影響されないので、同一の装置においても充分な信頼性を確保 することができる。
[0013] 本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明 白となる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1] (a)は、本発明の実施の形態 1の光記憶媒体の構成を示す図であり、 (b)は、本 発明の実施の形態 1の光記憶媒体の断面構成を示す図である。
[図 2]本発明の実施の形態 2の光記憶媒体の構成を示す図である。
[図 3]長方形状の光記憶媒体の概略構成を模式的に示す図である。
[図 4]本発明の実施の形態 3の光情報装置の構成を示す図である。
[図 5]本発明の実施の形態 3における光記憶媒体と光情報装置から出射されたビー ムとの関係を示す図である。
[図 6]本発明の実施の形態 4における光記憶媒体と光情報装置から出射されたビー ムとの関係を示す図である。
[図 7]従来の光記憶媒体と光情報装置から出射されたビームとの関係を示す図であ る。 発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の光記憶媒体及び光情報装置の実施形態について添付の図面を参 照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様 の作用、動作をなすものを表す。
[0016] (実施の形態 1)
図 1 (a)は、光記憶媒体 41の概略構成を模式的に示す図であり、図 1 (b)は、光記 憶媒体 41の断面の様子を模式的に示す図である。光記憶媒体 41は、感光性榭脂 力もなる情報記憶層 412と基板 413からなる。感光性榭脂は、光硬化性モノマーを利 用したフォトポリマーであり、ラジカル系モノマー及びカチオン系モノマー等の様々な 榭脂が適用できる。
[0017] 情報記憶層 412の物理的な厚さ dlと基板の物理的な厚さ d2とは、それぞれ 0. 6m mである。光記憶媒体 41は、外形が円盤形状をしており直径 120mmである。光記 憶媒体 41には、トラッキング誤差信号の検出を可能にする案内溝 G力 Sスパイラル状 に形成され、案内溝 Gはトラッキング制御の際に用いられるトラックとなる。トラックピッ チは、約 lumである。案内溝 Gは、基板 413上に形成されている。この基板 413上に は、光記憶媒体 41に入射する光を反射させる反射膜 (反射層）がさらに形成されて おり、この反射膜の上面が面 202に対応している。また、溝の光学的な深さは、波長 λ l = 532nmの光に対して λ 1Z2となるようにしている。すなわち、波長 532nmの 光に対しては溝による回折光は発生せず、面 202は単に反射ミラーとして機能する。
[0018] 反射膜はアルミニウムを基板 413に蒸着することにより形成されている。反射膜は、 更に面 203から不要な光が入射した場合でも情報記憶層 412が感光されないように 不要光を阻止する役目も果たしている。光情報装置から照射されるビームは、面 201 から入射する。ここでは図示していないが、面 201に光情報装置から照射されるビー ムが有する波長とは異なる波長の光を反射させる波長選択性反射膜を設けても良い 。波長選択性反射膜を設けることにより、不要な光によって、情報記憶層 412が感光 されることを防止できる。
[0019] 情報記憶層 412を構成する感光性榭脂は、特定の波長域に吸収帯を有するモノマ 一である。吸収帯の波長域の光が照射されることにより、モノマーがポリマーに変化 する。入射した光が情報記憶層 412で干渉パターンを形成する場合には、干渉バタ ーンが情報記憶層 412に記録される。入射した光が一定量以上になると、その領域 のモノマーが重合することによって消費され、もはや情報がそれ以上記録できなくな る性質を有する。
[0020] 本実施の形態では、光記憶媒体 41が備える反射面 202は、第 1の波長 λ 1を有す る第 1のビームを反射するとともに、第 1の波長 λ 1とは異なる第 2の波長 λ 2を有する 第 2のビームを反射する。また、光記憶媒体 41が備える情報記憶層 412は、第 1のビ ームが入射することにより情報が干渉パターンとして記録される、又は干渉パターン に基づいた波面が情報として再生される。そして、反射面 202には、第 2のビームが 照射されることによりトラッキング動作又はフォーカス動作に用いることが可能な案内 溝 Gが形成されている。
[0021] 光記憶媒体 41の内周部には、波長 λ 1の第 1のビームと波長 λ 2の第 2のビームと の相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる干渉パターンである基 準干渉パターン 414が部分的に、ここでは光記憶媒体 41の半径 rlの位置に予め形 成されている。すなわち、複数の基準干渉パターン 414が、実質的にトラックに沿つ て形成されている。基準干渉パターン 414は、 2光束干渉で形成しても良いが、コン ピュータ合成ホログラムとして形成しても良い。このように、光学的に基準干渉パター ンを形成するのではなぐコンピュータ合成ホログラムにより物理的に基準干渉パター ンを形成することで、基準干渉パターンを記録する装置の性能による記録誤差が無く なり、異なる装置間での互換性をさらに高めることができる。
[0022] 基準干渉パターン 414は、光情報装置が、フォーカス制御やトラッキング制御を行う 際、情報を記録又は再生するビームが所望の焦点位置又はトラック位置を照射して V、るかを認識し、必要に応じてフォーカス制御信号又はトラッキング制御信号を補正 する際に用いられる。なお、基準干渉パターン 414は、光記憶媒体 41の記録面の全 体ではなぐ一部分に形成されている。
[0023] 光記憶媒体 41は、光情報装置内において回転して用いられる。そのため、基準干 渉パターン 414を実質的な同一半径の位置に形成することにより、フォーカス制御信 号又はトラッキング制御信号を補正するために必要な誤差検出を連続的に行うことが できる。したがって、学習時間の短いすなわちユーザにとって待ち時間が少なくストレ スの少ない光情報装置を提供することができる。勿論、学習時間に特に制約がなぐ 光記憶媒体 41の回転による待ち時間を許容できるのであれば、その分基準干渉パ ターン 414の個数を減らしても良ぐ 1個の干渉パターンでも構わない。この場合、基 準干渉パターン以外の領域に情報を記憶することができ、 1枚の光記憶媒体 41に記 録することが可能な情報量を高めることができる。
[0024] なお、図 1に示すように案内溝（トラック) G力 Sスパイラル状に形成されている場合、ト ラックピッチ分のずれを考慮せず、 360度 1周したトラックを同一半径位置と見なすこ とがでさる。
[0025] また、基準干渉パターン 414は、必ずしも連続的に形成する必要は無ぐ離散的に 形成しても良い。基準干渉パターン 414を離散的に形成した場合も、 1枚の光記憶 媒体 41に記録することが可能な情報量を高めることができる。また、基準干渉パター ン 414を読み取ることで、所望のトラック位置にトラッキング動作をさせる方法は、これ までに公知の技術が全て適用できる。
[0026] なお、ここでは述べな力つた力 トラックに関する情報、クロックを生成するための信 号、及びアドレスに関する情報等は案内溝 Gをゥォブルさせることにより記録すること ができる。勿論トラックは、溝ではなぐ深さを有するピット列で形成してもよぐ濃淡を 有するマーク対を離散的に配置することで形成してもよい。トラックの形状や、トラック に関する情報等を記録する方法に対し制約は無ぐデジタルバーサタイルディスクや ブルーレイディスク等の従来の光ディスク装置を開発する過程で発明された様々な 方式が適用可能である。
[0027] このように、光記憶媒体 41が備える反射面 202は、第 1の波長 λ 1を有する第 1の ビームを反射するとともに、第 1の波長 λ 1とは異なる第 2の波長 λ 2を有する第 2のビ ームを反射する。また、光記憶媒体 41が備える情報記憶層 412は、第 1のビームが 入射することにより情報が干渉パターンとして記録される、又は干渉パターンに基づ いた波面が情報として再生される。そして、反射面 202には、第 2のビームが照射さ れることによりトラッキング動作又はフォーカス動作に用いることが可能な複数のマー ク又は案内溝 Gが形成されており、情報記憶層 412には、第 1のビームが照射された ときに再生され、第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するため の基準として用いられる基準干渉パターン 414が部分的に予め形成されている。
[0028] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターン 41 4力 得られる情報に基づいてフォーカス制御の位置やトラッキング制御の位置を所 望の位置に補正することができる。また、フォーカス制御及びトラッキング制御に関す る第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関係を常に一定にすることができ、 複数の異なる装置間における互換性を確保することができる。さらに、経時変化によ る装置の劣化などに影響されないので、同一の装置においても充分な信頼性を確保 することができる。
[0029] (実施の形態 2)
図 2は、本発明の別の実施の形態である光記憶媒体 42の概略構成を模式的に示 す図である。なお、図示していないが、光記憶媒体 42の基本的な構成は、実施の形 態 1に示した光記憶媒体 41と同様である。
[0030] 光記憶媒体 41と光記憶媒体 42との異なる点は、光記憶媒体における基準干渉 ノターンを形成する位置である。光記憶媒体 41では、基準干渉パターン 414を光記 憶媒体 41の半径 rlの位置に形成していたが、光記憶媒体 42では、基準干渉パター ン 415を光記憶媒体 42の中心力も放射状に形成している。具体的には、本実施の 形態における光記憶媒体 42では、基準干渉パターン 415を光記憶媒体 42の中心か ら外周方向に伸ばした直線上に形成して ヽる。円盤形状の光記憶媒体 42を構成す る情報記憶層の厚み、そり等のばらつきは、一般に半径位置に依存することが多い。 基準干渉パターン 415を光記憶媒体 42の中心から放射状に形成することにより、任 意の半径位置に基準干渉パターンが存在するので、フォーカス制御信号又はトラッ キング制御信号を補正するために必要な誤差検出を任意の半径位置で行うことがで きる。そのため、学習精度が向上し、より信頼性の高い光記憶媒体を提供することが できる。
[0031] なお、光記憶媒体 41, 42は円盤状に限定されるものではなぐ例えばカード状の 長方形状にしても良い。図 3は、長方形状の光記憶媒体の概略構成を模式的に示す 図であり、（a)は、基準干渉パターンを案内溝と略平行に形成した光記憶媒体の概 略構成を模式的に示す図であり、（b)は、基準干渉パターンを案内溝と略垂直に形 成した光記憶媒体の概略構成を模式的に示す図である。
[0032] 図 3 (a)に示すように、長方形状の光記憶媒体 51には、複数の案内溝 Gが光記憶 媒体 51の長辺に平行に形成されている。そして、光記憶媒体 51には、複数の基準 干渉パターン 514が複数の案内溝 Gのうちの 1の案内溝 Gに沿って形成されている。 なお、図 3 (a)では、複数の基準干渉パターン 514が連続的且つ案内溝 Gに平行に 形成されているが、本発明は特にこれに限定されず、複数の基準干渉パターン 514 が離散的且つ案内溝 Gに平行に形成されてもよい。
[0033] また、図 3 (a)では、複数の基準干渉パターン 514が複数の案内溝 Gのうちの最上 部の案内溝 Gに沿って形成されているが、本発明は特にこれに限定されず、複数の 基準干渉パターン 514が複数の案内溝 Gのうちの任意の案内溝 Gに沿って形成され てもよい。この場合、光記憶媒体 51の形状は長方形状であり、案内溝 Gが、光記憶 媒体 51の辺に対して略平行に形成され、基準干渉パターン 514が、案内溝 Gに対し て略平行に複数形成される。
[0034] さらに、図 3 (b)に示すように、複数の基準干渉パターン 515を連続的且つ案内溝 Gに垂直に形成してもよい。この場合、光記憶媒体 51の形状は長方形状であり、案 内溝 Gが、光記憶媒体 51の辺に対して略平行に形成され、基準干渉パターン 515 力 案内溝 Gに対して略垂直に複数形成される。
[0035] なお、図 3 (a)及び (b)では、複数の案内溝 Gが光記憶媒体 51の長辺に平行に形 成されているが、本発明は特にこれに限定されず、複数の案内溝 Gが光記憶媒体 51 の短辺に平行に形成されてもよい。また、複数の案内溝 Gに代えて、複数のピットや 複数のマークを形成してもよ 、。
[0036] このように、長方形状の光記憶媒体を構成する情報記憶層の厚みやそり等のばら つきは、一般に長方形の長辺又は短辺と平行に変化することが多い。したがって、ト ラック (案内溝 G)及び基準干渉パターンを長方形の長辺又は短辺と略平行又は垂 直に形成することにより、本実施の形態と同様に学習精度が向上し、より信頼性の高 V、光記憶媒体を提供することができる。
[0037] また、光情報装置は、スペックル多重、球面波シフト多重、及び角度多重等の様々 な方式を適用することができる。さらに、光記憶媒体を出荷する時点で基準干渉バタ ーンを予め形成しておくことで、異なる光情報装置でも、互換性高く同じ光記憶媒体 に情報を記録できるようになる。
[0038] さらにまた、基準干渉パターンとして用いる干渉パターンの記録位置及びアドレス 等を予め定めておくことにより、光記憶媒体を出荷する時点で基準干渉パターンを予 め形成しなくてもよい。この場合、最初に記録を行う光情報装置で、所望の位置に基 準干渉パターンを記録する。最初に記録を行う光情報装置の性能により、基準干渉 ノターンの記録状態が大きく影響を受けるので、基準干渉パターンの信頼性は上記 の光記憶媒体 41よりも劣るが、出荷する時点で基準干渉パターンを予め形成しなく てよい分、安価な光記憶媒体を提供することができる。
[0039] なお、この場合、最初に記録を行う光情報装置で基準干渉パターンを記録する際 には、基準干渉パターンを記録するだけではなぐ基準干渉パターンを記録した領 域にそれ以上記録がなされな 、ように、残ったモノマーを消費するような記録処理を 行う。そうすることで、後に他の光情報装置において基準干渉パターン領域で記録動 作がなされ、基準干渉パターンが劣化するということを避けることができ、安定した基 準干渉パターンを確保でき、光情報装置の互換性を高めることができる。
[0040] (実施の形態 3)
図 4は、本発明の光情報装置の概略構成を示す図である。光情報装置は、第 1の 光源 701と第 2の光源 719とを有する。第 1の光源 701は、 Nd:YAG結晶を用いた 固体レーザと非線形素子であるニオブ酸リチウム力 なり、固体レーザから出射され る波長 1064nmのビームを、疑似位相整合する導波路を形成したニオブ酸リチウム の結晶に入射させることで第 2次高調波を発生させ、波長 532nmのビームを得てい る。
[0041] 第 1の光源 701は、波長 λ l = 532nmの直線偏光の発散ビーム（第 1のビーム） 80 1を出射する。ビーム 801は、レンズ 702を経て平行光に変換される。平行光に変換 されたビーム 801は、ビームスプリッタ 703で 2つのビーム 802, 803に分岐される。ビ 一ムスプリッタ 703で反射されたビーム 802は、ミラー 704で反射されて光路を折り曲 げられた後、空間変調素子 705に入射する。変調部 901は、記録される情報に基づ いて空間変調素子 705を制御する制御信号を出力する。空間変調素子 705は、変 調部 901から出力される制御信号により入射したビーム 802の波面を変調する。変 調されたビーム 802は光記憶媒体 41に 2光束干渉で情報を記録する際の信号光（ 情報光)となる。
[0042] 空間変調素子 705で変調されたビーム 802は、ミラー 706で反射されて光路を折り 曲げられた後、ビームスプリッタ 707を透過する。一方、ビームスプリッタ 703を透過し たビーム 803は、円環状の開口を有するアパーチャ 712を透過した後、レンズ 713透 過して僅かに収束ぎみのビームに変換され、情報を光記憶媒体 41に 2光束干渉で 記録又は光記憶媒体 41に 2光束干渉で記録された情報を再生する際の参照光とな る。レンズ 713を透過したビーム 803は、ビームスプリッタ 707で反射されて、ビーム 8 02と同軸上の光路を進行する。このとき、ビーム 803とビーム 802とは異なる焦点位 置を有する。
[0043] ビームスプリッタ 707を出射した同軸上のビーム 802, 803は、ダイクロイツクミラー 7 08及び偏光ビームスプリッタ 709を透過した後、 1Z4波長板 710を透過し、円偏光 のビームに変換される。ここで、ダイクロイツクミラー 708は、波長 λ l = 532nmのビ ームは全て透過し、波長え 2 = 650nmのビームは全て反射するように設計されてい る。 1Z4波長板 710を透過したビーム 802, 803は、レンズ 711で光記憶媒体 41に 向かって集光され、光記憶媒体 41における情報記憶層 412で 2光束干渉による干渉 パターンが形成され、情報が記録される。
[0044] 光記憶媒体 41に記録された情報を再生する際には、信号光であるビーム 802は光 記憶媒体に照射せず、参照光であるビーム 803だけを照射する。この場合、変調部 901は、ビーム 802を透過させないように空間変調素子 705を制御する制御信号を 出力し、空間変調素子 705は、変調部 901から出力される制御信号により入射したビ ーム 802を透過させないようにする。光記憶媒体 41にビーム 803を照射すると、情報 記憶層 412に形成された干渉パターンから、記録された情報を含む円偏光の回折光 であるビーム 804が生成される。 [0045] ビーム 804は、面 202で反射される力 溝の光学的な深さを λ 1/2としているので 、不要なノイズとなる溝による回折光は発生しない。なお、溝の光学的な深さをここで は λ ΐΖ2とした力 λ ΐΖ2の整数倍の深さにしても、同様に不要な回折光は発生し ないので、必要に応じて溝の光学的な深さを変えても構わない。面 202で反射され たビーム 804は、レンズ 711を透過した後、 1Z4波長板 710を透過して、直線偏光 のビームに変換される。 1/4波長板 710を透過したビーム 804は、偏光ビームスプリ ッタ 709で反射された後、波長選択性を有するフィルタ 727を透過する。フィルタ 727 は、波長 532nm以外の光を低減し、ノイズとなる不要な光を除去する。
[0046] 不要な光の成分として多いのは、サーボ動作のために照射する波長 650nmのビ ーム 805の一部の光である。設計では、ビームスプリッタ 709がビーム 805を全て透 過するようにしている。し力しながら、光記憶媒体 41が有する複屈折及び光情報装 置を構成する光学部品のばらつき等により、ビーム 805の一部の光がビームスプリツ タ 709で反射されてしまう。そのため、波長 532nm以外の光をカットするフィルタ 727 を設けなければ、ビーム 804を検出する際の SZNが低下する原因となってしまう。
[0047] 不要な波長の光がフィルタ 727を透過することで除去されたビーム 804は、レンズ 7 14で収束光に変換され、空間フィルタであるアパーチャ 715を透過し、ノイズとなる 不要な散乱光や迷光が除去される。アパーチャ 715を透過したビーム 804は、レンズ 716を透過した後、第 1の光検出器 717で受光される。第 1の光検出器 717は、ィメ ージセンサであり、ここでは電荷蓄積素子（以下 CCDとする）を用いている力 MOS 型イメージセンサや、単純な PN接合で形成される光検出器等の様々な受光素子を 用いることができる。第 1の光検出器 717から出力される信号は、第 1の信号処理部 7 18に入力され、光記憶媒体 41に記録された情報が復調される。
[0048] 一方、第 2の光源 719は、第 1の光源 701と同様に半導体レーザであり、波長え 2
= 650nmの直線偏光の発散ビーム（第 2のビーム） 805を出射する。光源 719から 出射されたビーム 805は、ハーフミラー 720で反射されて光路を折り曲げられた後、 レンズ 721に入射し、略平行光に変換される。レンズ 721を透過したビーム 805は、 ダイクロイツクミラー 708で反射されて光路を折り曲げられた後、偏光ビームスプリッタ 709及び 1Z4波長板 710を透過し、円偏光のビームに変換される。 1Z4波長板 71 0を透過したビーム 805は、レンズ 711で光記憶媒体 41における面 202上に焦点を 結ぶように集光される。面 202で反射されたビーム 805は、レンズ 711、 1/4波長板 710及び偏光ビームスプリッタ 709を透過した後、ダイクロイツクミラー 708で反射され て光路を折り曲げられる。
[0049] そして、ビーム 805は、レンズ 721を透過した後、ハーフミラー 720を透過して非点 収差が付与される。ハーフミラー 720を透過したビーム 805は、光軸を傾けた凹レン ズ 722を透過することでノヽーフミラー 720を透過する際に非点収差と共に付与された コマ収差が補正され、第 2の光検出器 723で受光される。
[0050] 第 2の光検出器 723は 4つの受光部 723a〜723dを有し、それぞれ受光した光量 に応じた電流信号を出力する。第 2の光検出器 723から出力される信号は、第 2の信 号処理部 724に入力され、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号は、第 2の 光検出器 723から出力された信号を用いて第 2の信号処理部 724で生成される。フ オーカス制御に用いられるフォーカス誤差信号は非点収差法により、トラッキング制 御に用いられるトラッキング誤差信号はプッシュプル法により、それぞれ得ている。非 点収差法及びプッシュプル法は、共に良く知られた極めて一般的な方式なので、詳 し 、演算方法等の説明は割愛する。
[0051] 第 2の信号処理部 724は、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号に対し、 増幅、位相補償及びオフセット補正等を行うことで、フォーカス制御及びトラッキング 制御を行うためのフォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を生成する。フォー カス制御信号及びトラッキング制御信号は、駆動部 725に入力され、フォーカス制御 及びトラッキング制御がなされる。
[0052] 本光情報装置では、装置の電源をオンにした直後、所定の時間が経過したとき、光 記憶媒体を新たにローデイングしたとき、及び再生動作力 記録動作に変わるとき等 において、光記憶媒体 41に形成された基準干渉パターン力 情報を再生する動作 を行う。基準干渉パターンにビーム 803を照射して、記録された情報を再生するとき、 第 1の信号処理部 718は、第 1の光検出器 717から出力される信号強度に依存した 信号 Sを第 2の信号処理部 724に入力する。第 2の信号処理部 724は、信号 Sにお ける信号と雑音との比（SZN比）が最も大きくなるようにフォーカス制御信号及びトラ ッキング制御信号を変化させる。フォーカス制御信号の変化は、フォーカス誤差信号 を生成する際、差動演算部に入力される 2つの信号の利得を変化させることにより行 つているが、簡易的には、フォーカス制御信号に電気的にオフセットを与えてもよい。 トラッキング制御信号の変化は、フォーカス制御信号の変化と同様の方法で行って 、 る。
[0053] フォーカス及びトラッキングに関する両者の相対的な位置関係については、波長え 1の第 1のビームと波長 λ 2の第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための 基準として用いられる基準干渉パターン力 得られる情報を基にフォーカス制御の位 置やトラッキング制御の位置を所望の位置に補正することができるので、複数の異な る装置で情報を記録及び再生しても互換性の高!、光情報装置を実現できる。勿論、 同一装置において記録再生特性に経時変化が生じても、信頼性高く情報の記録及 び再生ができる光情報装置となる。
[0054] また、第 1の光検出器 717上から出力される信号が最大、又は光記憶媒体の回折 効率が最大となるように、フォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を変化させて もよい。この場合、雑音を検出しなくても最適化処理を行うことができるので、その分 早く最適な状態に調整することができ、待ち時間の少ない光情報装置を提供すること ができる。
[0055] なお、本光情報装置において、フォーカス誤差信号検出方式及びトラッキング誤差 信号検出方式は、共に何ら制約は無い。フォーカス誤差信号の検出には、スポットサ ィズ検出法、フーコー法及び臨界角法等の様々な方式が適用可能である。また、トラ ッキング誤差信号の検出には、 3ビーム法、差動プッシュプル法及びアドバンスドプッ シュプル法等の様々な方式が適用可能である。例えば、米国特許第 5892741号に 開示されているトラッキング誤差信号検出装置のように 3つのビームを用いる方法の 場合には、光源 719とハーフミラー 720との間に回折格子を設けることで実現できる。
[0056] また、本発明は、フォーカス制御とトラッキング制御とに限定されるものではなぐこ こでは述べていないが、チルト制御に関しても様々な方式を適用することで、同様に 最適な状態に調整することが可能である。
[0057] 多重記録を行うホログラフィック記録では、ホログラムを記録する周期よりも、トラツキ ング制御信号を検出するための案内溝 Gの周期を大きくし、例えば米国特許 58927 41号に開示されているような位相を変化させることができるトラッキング誤差信号を用 いたトラッキング制御を適用することで、多重記録、特にシフト多重記録を安定して行 うことができる。このとき、フォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を検出するた めのビーム 805の大きさを制限し、レンズ 711を介して光記憶媒体 41に集光されるビ ーム 805の実効的な開口数を制限することで、周期の粗い案内溝 G力 も良好なトラ ッキング制御信号を得ることができる。なお、ビーム 805の実効的な開口数は、例え ば光源 719とハーフミラー 720との間にアパーチャを設けることで制限することができ る。
[0058] 駆動部 726は光記憶媒体 41を回転させるスピンドルモータである。光記憶媒体 41 はクロック信号を生成することができるように案内溝 Gがゥォブルされており、第 2の信 号処理部 724は、プッシュプル法により検出される信号の高域成分を用いて、駆動 部 726の回転速度を制御するための制御信号を生成して駆動部 726に供給し、駆 動部 726の回転速度を制御する。
[0059] このように、第 1の光源 701から第 1の波長 λ 1を有する第 1のビームが出射され、 第 2の光源 719から第 1の波長 λ 1とは異なる第 2の波長 λ 2を有する第 2のビームが 出射される。そして、レンズ 711等により、第 1のビームと第 2のビームとが収束され、 光記憶媒体 41に第 1のビームと第 2のビームとが照射される。光記憶媒体 41で反射 及び回折した第 1のビームが第 1の光検出器 717により受光され、受光された第 1の ビームの光量に応じた信号が出力される。第 1の信号処理部 718は、第 1の光検出 器 717から出力される信号を受けて演算を行い、光記憶媒体 41の情報記憶層 412 に記録されて 、る情報を取得する。
[0060] また、光記憶媒体 41で反射及び回折した第 2のビームが第 2の光検出器 723によ り受光され、受光された第 2のビームの光量に応じた信号が出力される。第 2の信号 処理部 724は、第 2の光検出器 723から出力される信号を受けて演算を行い、トラッ キング動作を制御するためのトラッキング制御信号を生成する。駆動部 725は、第 2 の信号処理部 724によって生成されたトラッキング制御信号を受けてトラッキング動 作を行う。 [0061] 一方、光記憶媒体 41は、第 1のビームを反射するとともに、第 2のビームを反射する 反射面 202と、第 1のビームが入射することにより情報が干渉パターンとして記録され る、又は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層 412とを 有している。反射面 202には、第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作に 用いることが可能な案内溝 Gが形成されており、情報記憶層 412には、第 1のビーム が照射されたときに再生され、第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関係を 補正するための基準として用いられる基準干渉パターンが部分的に予め形成されて いる。
[0062] 第 2の信号処理部 724は、基準干渉パターンに第 1のビームを照射した際に第 1の 信号処理部 718から出力される信号を受けて、トラッキング制御の位置を所望の位置 に補正するようにトラッキング制御信号を変化させる。
[0063] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンか ら得られる情報に基づいてトラッキング制御の位置を所望の位置に補正することがで きる。また、トラッキング制御に関する第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関 係を常に一定にすることができ、複数の異なる光情報装置間における互換性を確保 することができる。さらに、経時変化による装置の劣化などに影響されないので、同一 の光情報装置においても充分な信頼性を確保することができる。
[0064] また、第 2の信号処理部 724は、第 2の光検出器 723から出力される信号を受けて 演算を行い、フォーカス動作を制御するためのフォーカス制御信号を生成する。駆動 部 725は、第 2の信号処理部 724によって生成されるフォーカス制御信号を受けてフ オーカス動作を行う。そして、第 2の信号処理部 724は、基準干渉パターンに第 1の ビームを照射した際に第 1の信号処理部力 出力される信号を受けて、フォーカス制 御の位置を所望の位置に補正するようにフォーカス制御信号を変化させる。
[0065] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンか ら得られる情報に基づいてフォーカス制御の位置を所望の位置に補正することがで きる。また、フォーカス制御に関する第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関 係を常に一定にすることができ、複数の異なる光情報装置間における互換性を確保 することができる。
[0066] 図 5は、光記憶媒体 41と参照光であるビーム 803との関係を示す図である。ビーム 803の最もビーム径が小さくなる位置は、光記憶媒体 41の面 202よりも奥側に設定し ている。ビーム 803は面 202で反射されるため、ビーム 803の最もビーム径が小さくな る位置は、光記憶媒体 41の手前側（レンズ 711側）にも存在する。光記憶媒体 41〖こ おいては、情報記憶層 412の光学的な厚さを el、光記憶媒体 41の手前側でビーム 803の最もビーム径が小さくなる位置と面 201との距離を e3としたとき、 e3≥2 ' elと なるようにしている。ビーム 803は、情報記憶層 412の中で最大半径が hl、最小半径 力 2と変化する。しかしながら、 e3≥2 ' elの関係を満たすようにビーム 803を照射 することにより、情報記憶層 412におけるビーム 803の径の大きさの変化は 2倍以下 となる。情報記憶層 412におけるビーム径の大きさの変化が大きい程、記録条件の 変化の影響が大きくなる。
[0067] 理想的には、角度多重でも、シフト多重でも、ビーム径の大きな光密度の低い部分 は多重度が高くなり、ビーム径の小さな光密度の高い部分は多重度が低くなることで 、ビーム径の違いによる影響は緩和される。し力しながら、現実には、材料の吸収飽 和特性による入射光に対する記録特性の非線形性、及び発熱による記録状態の変 化により、ビーム径の小さな光密度の高い部分とビーム径の大きな光密度の低い部 分とでは記録状態が異なり、結果として散乱ノイズ及び回折効率の低下等が発生し、 それらは多重度を高める際の制約となる。
[0068] このように、反射面 202上に情報記憶層 412が積層され、情報記憶層 412側からビ ーム 803が入射する。反射面 202によって反射されたビーム 803のビーム径が最も 小さくなる位置力 情報記憶層 412のビーム 803の入射面 201よりもレンズ 711側に ある場合、情報記憶層 412の厚み elと、情報記憶層 412のビームの入射面 201とビ ーム 803のビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、 e3≥2 ' elの関係を満た す。 [0069] したがって、情報記憶層 412の厚み elと、情報記憶層 412のビーム 803の入射面 201と第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3と力 e3≥2 ' elの関 係を満たすように第 1のビームを照射することにより、情報記憶層 412における第 1の ビームの径の大きさの変化を 2倍以下とすることができる。
[0070] 情報記憶層 412内におけるビームの大きさの変化が 2倍以下となるようにすることに よって、情報記憶層 412内における情報記録時のモノマー消費量の部分的な変化を 抑えることができる。また、ホログラムが一般にフオトンモードで入射光量に比例した 記録動作がなされると言われながら、入射光量に対し非線形な振る舞いをする挙動 による記録むらの低減ができる。さらに、サーボ残差によって生じる記録条件の変化 の影響が小さくなり、安定して情報を記録できるようになる。また、散乱ノイズと回折効 率の低下を抑え、多重度の高い、すなわち記録容量の大きな光情報装置を提供す ることができる。なお、情報光と参照光とを情報記憶層 412よりも手前側に収束させた 場合でも、同様の効果が得られる。その場合には、 e3≥elを満たすようにビーム 802 , 803を照射すれば良い。
[0071] (実施の形態 4)
図 6は、本発明の別の実施の形態である光記憶媒体 43と参照光であるビーム 803 との関係を示す図である。なお、図示していないが、光記憶媒体 43の基本的な構成 は、実施の形態 1に示した光記憶媒体 41と同様である。
[0072] 図 5に示す光記憶媒体 41と図 6に示す光記憶媒体 43との異なる点は、面 202の位 置である。光記憶媒体 43においては、溝を形成した反射膜を有する面 202が、情報 記憶層 412とは離れた位置に形成されている。すなわち、光記憶媒体 41は、情報記 憶層 412と基板 413と保護層 414とが積層されており、基板 413と保護層 414との間 に面 202が存在する。保護層 414には、案内溝 Gが形成されるとともに、反射膜が形 成されている。ビーム 803の最もビーム径が小さくなる位置は、光記憶媒体 43の面 2 02よりも奥側に設定している。ビーム 803は面 202で反射されるため、ビーム 803の 最もビーム径が小さくなる位置が光記憶媒体 43の手前側（レンズ 711側）にも存在す る。
[0073] 光記憶媒体 43においては、情報記憶層 412の光学的な厚さを el、光記憶媒体 43 の手前側でビーム 803の最もビーム径が小さくなる位置と面 201との距離を e3、情報 記憶層 412と基板 413との境界面 204と面 202との光学的な距離を e2としたとき、 e3 ≥2 - (el + e2)となるようにして!/、る。
[0074] このように、光記憶媒体 41は、反射面 202と情報記憶層 412との間に積層される基 板 413をさらに有し、情報記憶層 412側力もビーム 803が入射する。反射面 202によ つて反射されたビーム 803のビーム径が最も小さくなる位置力 情報記憶層 412のビ ーム 803の入射面 201よりもレンズ 711側にある場合、情報記憶層 412の厚み elと、 基板 413の厚み e2と、情報記憶層 412のビーム 803の入射面 201とビーム 803のビ 一ム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、 e3≥2 - (el + e2)の関係を満たす。
[0075] したがって、情報記憶層 412の厚み elと、基板 413の厚み e2と、情報記憶層 412 のビーム 803の入射面 201とビーム 803のビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3 とが、 e3≥2 - (el + e2)の関係を満たすようにビーム 803を照射することにより、情報 記憶層 412におけるビーム 803の大きさの変化は 2倍以下となる。情報記憶層 412 内におけるビームの大きさの変化が 2倍以下となるようにすることによって、安定して 情報を記録できるようになることは、光記憶媒体 41の場合と同様である。
[0076] なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている
[0077] 本発明の一局面に係る光記憶媒体は、第 1の波長を有する第 1のビームを反射す るとともに、前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを反射する反 射面と、前記第 1のビームが入射することにより情報が、干渉パターンとして記録され る、又は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層とを備え、 前記反射面には前記第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作又はフォー カス動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、前記情 報記憶層には前記第 1のビームが照射されたときに再生され、前記第 1のビームと前 記第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準 干渉パターンが部分的に予め形成されている。
[0078] この構成によれば、光記憶媒体が備える反射面は、第 1の波長を有する第 1のビー ムを反射するとともに、第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを反射 する。また、光記憶媒体が備える情報記憶層は、第 1のビームが入射することにより 情報が、干渉パターンとして記録される、又は干渉パターンに基づいた波面が情報と して再生される。そして、反射面には、第 2のビームが照射されることによりトラツキン グ動作又はフォーカス動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成さ れており、情報記憶層には、第 1のビームが照射されたときに再生され、第 1のビーム と第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干 渉パターンが部分的に予め形成されている。
[0079] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンか ら得られる情報に基づいてフォーカス制御の位置やトラッキング制御の位置を所望の 位置に補正することができる。また、フォーカス制御及びトラッキング制御に関する第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関係を常に一定にすることができ、複数 の異なる装置間における互換性を確保することができる。さらに、経時変化による装 置の劣化などに影響されないので、同一の装置においても充分な信頼性を確保する ことができる。
[0080] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、前記基準干渉パターンは、前記光記憶媒体の 特定の 1箇所に形成されていることが好ましい。この構成によれば、基準干渉パター ンが、光記憶媒体の特定の 1箇所に形成されるので、基準干渉パターン以外の領域 に情報を記憶することができ、光記憶媒体に記憶する情報量を増加させることができ る。
[0081] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、前記基準干渉パターンは、前記光記憶媒体の 複数箇所に形成されていることが好ましい。この構成によれば、基準干渉パターンが 、光記憶媒体の複数箇所に形成されるので、フォーカス制御の位置又はトラッキング 制御の位置を補正するために必要な誤差検出を光記憶媒体の複数箇所で行うこと ができ、学習精度を向上させることができる。
[0082] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、光記憶媒体は円盤形状を有し、前記基準干渉 ノターンは、実質的な同一半径位置に複数形成されていることが好ましい。この構成 によれば、光記憶媒体は円盤形状を有しており、基準干渉パターンが、実質的な同 一半径位置に複数形成されるので、フォーカス制御の位置又はトラッキング制御の 位置を補正するために必要な誤差検出を連続的に行うことができる。また、学習時間 を短縮することができ、ユーザの待ち時間を短縮することができる。
[0083] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、光記憶媒体は円盤形状を有し、前記基準干渉 ノターンは、前記円盤形状の中心から放射状に複数形成されていることが好ましい。 この構成によれば、光記憶媒体は円盤形状を有しており、基準干渉パターンが、円 盤形状の中心から放射状に複数形成されるので、任意の半径位置に基準干渉バタ ーンが存在することとなり、フォーカス制御の位置又はトラッキング制御の位置を補正 するために必要な誤差検出を任意の半径位置で行うことができる。また、光記憶媒体 の情報記憶層の厚みやそり等のばらつきは、一般に半径位置に依存することが多い 。そのため、フォーカス制御の位置又はトラッキング制御の位置を補正するために必 要な誤差検出を任意の半径位置で行うことにより、学習精度を向上させることができ、 より信頼性の高 、光記憶媒体を提供することができる。
[0084] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、光記憶媒体は長方形状を有し、前記複数のマ ーク又は案内溝は、前記光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成され、前記基準 干渉パターンは、前記複数のマーク又は案内溝に対して略平行に複数形成されて 、ることが好まし!/、。
[0085] この構成によれば、光記憶媒体は長方形状を有しており、複数のマーク又は案内 溝が、光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成され、基準干渉パターンが、複数の マーク又は案内溝に対して略平行に複数形成される。長方形状の光記憶媒体の情 報記憶層の厚みやそり等のばらつきは、一般に光記憶媒体の長辺又は短辺に平行 に変化することが多い。そのため、フォーカス制御の位置又はトラッキング制御の位 置を補正するために必要な誤差検出を長方形状の光記憶媒体の一辺に対して略平 行な位置で行うことにより、学習精度を向上させることができ、より信頼性の高い光記 憶媒体を提供することができる。
[0086] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、光記憶媒体は長方形状を有し、前記複数のマ ーク又は案内溝は、前記光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成され、前記基準 干渉パターンは、前記複数のマーク又は案内溝に対して略垂直に複数形成されて 、ることが好まし!/、。
[0087] この構成によれば、光記憶媒体は長方形状を有しており、複数のマーク又は案内 溝が、光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成され、基準干渉パターンが、複数の マーク又は案内溝に対して略垂直に複数形成される。長方形状の光記憶媒体の情 報記憶層の厚みやそり等のばらつきは、一般に光記憶媒体の長辺又は短辺に平行 に変化することが多い。そのため、フォーカス制御の位置又はトラッキング制御の位 置を補正するために必要な誤差検出を長方形状の光記憶媒体の一辺に対して略垂 直な位置で行うことにより、学習精度を向上させることができ、より信頼性の高い光記 憶媒体を提供することができる。
[0088] また、上記の光記憶媒体にお!/、て、前記基準干渉パターンは、コンピュータ合成ホ ログラムで形成されることが好ましい。この構成によれば、基準干渉パターンが、コン ピュータ合成ホログラムで形成される。したがって、光学的に基準干渉パターンを形 成するのではなぐ物理的に基準干渉パターンを形成することで、基準干渉パターン を記録する装置の性能による記録誤差が無くなり、異なる装置間での互換性をさらに 高めることができる。
[0089] 本発明の他の局面に係る光情報装置は、第 1の波長を有する第 1のビームを出射 する第 1の光源と、前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを出 射する第 2の光源と、前記第 1のビームと前記第 2のビームとを収束させ、光記憶媒 体に前記第 1のビームと前記第 2のビームとを照射する集光光学系と、前記光記憶媒 体で反射及び回折した前記第 1のビームを受光し、受光した第 1のビームの光量に 応じた信号を出力する第 1の光検出器と、前記第 1の光検出器力 出力される信号を 受けて演算を行 、、前記光記憶媒体の情報記憶層に記録されて!、る情報を取得す る第 1の信号処理部と、前記光記憶媒体で反射及び回折した前記第 2のビームを受 光し、受光した第 2のビームの光量に応じた信号を出力する第 2の光検出器と、前記 第 2の光検出器力も出力される信号を受けて演算を行い、トラッキング制御信号を生 成する第 2の信号処理部と、前記第 2の信号処理部によって生成されるトラッキング 制御信号を受けてトラッキング動作を行う駆動部とを備え、前記光記憶媒体は、前記 第 1のビームを反射するとともに、前記第 2のビームを反射する反射面と、前記第 1の ビームが入射することにより情報が干渉パターンとして記録される、又は干渉パター ンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層とを有し、前記反射面には前 記第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作に用いることが可能な複数の マーク又は案内溝が形成されており、前記情報記憶層には前記第 1のビームが照射 されたときに再生され、前記第 1のビームと前記第 2のビームとの相対的な位置関係 を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンが部分的に予め形成され ており、前記第 2の信号処理部は、前記基準干渉パターンに第 1のビームを照射した 際に前記第 1の信号処理部から出力される信号を受けて、トラッキング制御の位置を 所望の位置に補正するように前記トラッキング制御信号を変化させる。
この構成によれば、第 1の光源力 第 1の波長を有する第 1のビームが出射され、第 2の光源力 第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームが出射される。そ して、集光光学系により、第 1のビームと第 2のビームとが収束され、光記憶媒体に第 1のビームと第 2のビームとが照射される。光記憶媒体で反射及び回折した第 1のビ 一ムが第 1の光検出器により受光され、受光された第 1のビームの光量に応じた信号 が出力される。第 1の信号処理部は、第 1の光検出器力 出力される信号を受けて演 算を行い、光記憶媒体の情報記憶層に記録されている情報を取得する。また、光記 憶媒体で反射及び回折した第 2のビームが第 2の光検出器により受光され、受光され た第 2のビームの光量に応じた信号が出力される。第 2の信号処理部は、第 2の光検 出器カゝら出力される信号を受けて演算を行い、トラッキング制御信号を生成する。駆 動部は、第 2の信号処理部によって生成されたトラッキング制御信号を受けてトラツキ ング動作を行う。一方、光記憶媒体は、第 1のビームを反射するとともに、第 2のビー ムを反射する反射面と、第 1のビームが入射することにより情報が干渉パターンとして 記録される、又は干渉パターンに基づ 、た波面が情報として再生される情報記憶層 とを有している。反射面には、第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作に 用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、情報記憶層には、 第 1のビームが照射されたときに再生され、第 1のビームと第 2のビームとの相対的な 位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンが部分的に予め 形成されている。第 2の信号処理部は、基準干渉パターンに第 1のビームを照射した 際に第 1の信号処理部から出力される信号を受けて、トラッキング制御の位置を所望 の位置に補正するようにトラッキング制御信号を変化させる。
[0091] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンか ら得られる情報に基づいてトラッキング制御の位置を所望の位置に補正することがで きる。また、トラッキング制御に関する第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関 係を常に一定にすることができ、複数の異なる装置間における互換性を確保すること ができる。さらに、経時変化による装置の劣化などに影響されないので、同一の装置 にお 、ても充分な信頼性を確保することができる。
[0092] また、上記の光情報装置において、前記第 2の信号処理部は、前記第 2の光検出 器力 出力される信号を受けて演算を行い、フォーカス制御信号を生成し、前記駆 動部は、前記第 2の信号処理部によって生成されるフォーカス制御信号を受けてフォ 一カス動作を行い、前記第 2の信号処理部は、前記基準干渉パターンに第 1のビー ムを照射した際に前記第 1の信号処理部力 出力される信号を受けて、フォーカス制 御の位置を所望の位置に補正するように前記フォーカス制御信号を変化させること が好ましい。
[0093] この構成によれば、第 2の信号処理部は、第 2の光検出器から出力される信号を受 けて演算を行い、フォーカス制御信号を生成する。駆動部は、第 2の信号処理部によ つて生成されるフォーカス制御信号を受けてフォーカス動作を行う。そして、第 2の信 号処理部は、基準干渉パターンに第 1のビームを照射した際に第 1の信号処理部か ら出力される信号を受けて、フォーカス制御の位置を所望の位置に補正するようにフ オーカス制御信号を変化させる。
[0094] したがって、情報を記録再生するための第 1のビームとサーボに用いるための第 2 のビームとが異なる光源から出射される場合であっても、第 1のビームと第 2のビーム との相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉パターンか ら得られる情報に基づいてフォーカス制御の位置を所望の位置に補正することがで きる。また、フォーカス制御に関する第 1のビームと第 2のビームとの相対的な位置関 係を常に一定にすることができ、複数の異なる装置間における互換性を確保すること ができる。
[0095] また、上記の光情報装置にお!、て、前記光記憶媒体は、前記反射面と前記情報記 憶層との間に積層される基板をさらに有し、前記情報記憶層側から前記第 1のビーム が入射し、前記反射面によって反射された前記第 1のビームのビーム径が最も小さく なる位置が、前記情報記憶層の前記第 1のビームの入射面よりも前記集光光学系側 にある場合、前記情報記憶層の厚み elと、前記基板の厚み e2と、前記入射面と前記 第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、 e3≥2 - (el + e2)の 関係を満たすことが好ま 、。
[0096] この構成によれば、光記憶媒体は、反射面と情報記憶層との間に積層される基板 をさらに有し、情報記憶層側から第 1のビームが入射する。反射面によって反射され た第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置力 情報記憶層の第 1のビームの入 射面よりも集光光学系側にある場合、情報記憶層の厚み elと、基板の厚み e2と、入 射面と第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、 e3≥2 ' (el + e2)の関係を満たす。
[0097] したがって、情報記憶層の厚み elと、基板の厚み e2と、情報記憶層の第 1のビーム の入射面と第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3と力 e3≥2 - (e l + e2)の関係を満たすように第 1のビームを照射することにより、情報記憶層におけ る第 1のビームの径の大きさの変化を 2倍以下とすることができる。情報記憶層内に おける第 1のビームの径の大きさの変化が 2倍以下となるようにすることによって、情 報記憶層内における情報記録時のモノマー消費量の部分的な変化を抑えることがで きる。
[0098] また、上記の光情報装置において、前記反射面上に前記情報記憶層が積層され、 前記情報記憶層側から前記第 1のビームが入射し、前記反射面によって反射された 前記第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置が、前記情報記憶層の前記第 1の ビームの入射面よりも前記集光光学系側にある場合、前記情報記憶層の厚み elと、 前記入射面と前記第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、 e3 ≥ 2 · elの関係を満たすことが好ま ヽ。
[0099] この構成によれば、反射面上に情報記憶層が積層され、情報記憶層側から第 1の ビームが入射する。反射面によって反射された第 1のビームのビーム径が最も小さく なる位置が情報記憶層の第 1のビームの入射面よりも集光光学系側にある場合、情 報記憶層の厚み elと、入射面と第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置との距 離 e3とは、 e3≥2 ' elの関係を満たす。
[0100] したがって、情報記憶層の厚み elと、情報記憶層の第 1のビームの入射面と第 1の ビームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とが、 e3≥2 ' elの関係を満たす ように第 1のビームを照射することにより、情報記憶層における第 1のビームの径の大 きさの変化を 2倍以下とすることができる。情報記憶層内における第 1のビームの径の 大きさの変化が 2倍以下となるようにすることによって、情報記憶層内における情報記 録時のモノマー消費量の部分的な変化を抑えることができる。
産業上の利用可能性
[0101] 本発明にかかる光記憶媒体及び光情報装置は、サーボ用のビームと情報を記録 再生するビームとが異なる場合でも、フォーカス及びトラッキングに関する両者の相 対的な位置関係を常に一定にすることができ、干渉パターンで情報が記録される光 記憶媒体、及び情報の記録、再生又は消去を行う光情報装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の波長を有する第 1のビームを反射するとともに、前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを反射する反射面と、
前記第 1のビームが入射することにより情報が、干渉パターンとして記録される、又 は干渉パターンに基づいた波面が情報として再生される情報記憶層とを備え、 前記反射面には前記第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作又はフォ 一カス動作に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、前記 情報記憶層には前記第 1のビームが照射されたときに再生され、前記第 1のビームと 前記第 2のビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基 準干渉パターンが部分的に予め形成されていることを特徴とする光記憶媒体。
[2] 前記基準干渉パターンは、前記光記憶媒体の特定の 1箇所に形成されていること を特徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[3] 前記基準干渉パターンは、前記光記憶媒体の複数箇所に形成されて 、ることを特 徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[4] 光記憶媒体は円盤形状を有し、
前記基準干渉パターンは、実質的な同一半径位置に複数形成されていることを特 徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[5] 光記憶媒体は円盤形状を有し、
前記基準干渉パターンは、前記円盤形状の中心から放射状に複数形成されている ことを特徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[6] 光記憶媒体は長方形状を有し、
前記複数のマーク又は案内溝は、前記光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成 され、
前記基準干渉パターンは、前記複数のマーク又は案内溝に対して略平行に複数 形成されていることを特徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[7] 光記憶媒体は長方形状を有し、
前記複数のマーク又は案内溝は、前記光記憶媒体の一辺に対して略平行に形成 され、 前記基準干渉パターンは、前記複数のマーク又は案内溝に対して略垂直に複数 形成されていることを特徴とする請求項 1記載の光記憶媒体。
[8] 前記基準干渉パターンは、コンピュータ合成ホログラムで形成されることを特徴とす る請求項 1〜7のいずれかに記載の光記憶媒体。
[9] 第 1の波長を有する第 1のビームを出射する第 1の光源と、
前記第 1の波長とは異なる第 2の波長を有する第 2のビームを出射する第 2の光源 と、
前記第 1のビームと前記第 2のビームとを収束させ、光記憶媒体に前記第 1のビー ムと前記第 2のビームとを照射する集光光学系と、
前記光記憶媒体で反射及び回折した前記第 1のビームを受光し、受光した第 1の ビームの光量に応じた信号を出力する第 1の光検出器と、
前記第 1の光検出器から出力される信号を受けて演算を行い、前記光記憶媒体の 情報記憶層に記録されて!、る情報を取得する第 1の信号処理部と、
前記光記憶媒体で反射及び回折した前記第 2のビームを受光し、受光した第 2の ビームの光量に応じた信号を出力する第 2の光検出器と、
前記第 2の光検出器から出力される信号を受けて演算を行い、トラッキング制御信 号を生成する第 2の信号処理部と、
前記第 2の信号処理部によって生成されるトラッキング制御信号を受けてトラツキン グ動作を行う駆動部とを備え、
前記光記憶媒体は、前記第 1のビームを反射するとともに、前記第 2のビームを反 射する反射面と、前記第 1のビームが入射することにより情報が干渉パターンとして 記録される、又は干渉パターンに基づ 、た波面が情報として再生される情報記憶層 とを有し、前記反射面には前記第 2のビームが照射されることによりトラッキング動作 に用いることが可能な複数のマーク又は案内溝が形成されており、前記情報記憶層 には前記第 1のビームが照射されたときに再生され、前記第 1のビームと前記第 2の ビームとの相対的な位置関係を補正するための基準として用いられる基準干渉バタ ーンが部分的に予め形成されており、
前記第 2の信号処理部は、前記基準干渉パターンに第 1のビームを照射した際に 前記第 1の信号処理部力も出力される信号を受けて、トラッキング制御の位置を所望 の位置に補正するように前記トラッキング制御信号を変化させることを特徴とする光 情報装置。
[10] 前記第 2の信号処理部は、前記第 2の光検出器から出力される信号を受けて演算 を行い、フォーカス制御信号を生成し、
前記駆動部は、前記第 2の信号処理部によって生成されるフォーカス制御信号を 受けてフォーカス動作を行!、、
前記第 2の信号処理部は、前記基準干渉パターンに第 1のビームを照射した際に 前記第 1の信号処理部力 出力される信号を受けて、フォーカス制御の位置を所望 の位置に補正するように前記フォーカス制御信号を変化させることを特徴とする請求 項 9記載の光情報装置。
[11] 前記光記憶媒体は、前記反射面と前記情報記憶層との間に積層される基板をさら に有し、前記情報記憶層側から前記第 1のビームが入射し、
前記反射面によって反射された前記第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置 力 前記情報記憶層の前記第 1のビームの入射面よりも前記集光光学系側にある場 合、前記情報記憶層の厚み elと、前記基板の厚み e2と、前記入射面と前記第 1のビ ームのビーム径が最も小さくなる位置との距離 e3とは、
e3≥2 - (el + e2)
の関係を満たすことを特徴とする請求項 9記載の光情報装置。
[12] 前記反射面上に前記情報記憶層が積層され、前記情報記憶層側から前記第 1の ビームが人射し、
前記反射面によって反射された前記第 1のビームのビーム径が最も小さくなる位置 力 前記情報記憶層の前記第 1のビームの入射面よりも前記集光光学系側にある場 合、前記情報記憶層の厚み elと、前記入射面と前記第 1のビームのビーム径が最も 小さくなる位置との距離 e3とは、
e3≥2 - el
の関係を満たすことを特徴とする請求項 9記載の光情報装置。
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