(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録するための光情報記録装置であって、
情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、
記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
前記情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、前記情報光生成手段によって生成された情報光と前記記録用参照光生成手段によって生成された記録用参照光とを前記情報記録層に照射する記録光学系とを備え、
前記記録光学系は、情報光および記録用参照光を前記情報記録層に対して前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、前記記録光学系は、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、光束の断面を２分割した各領域毎に偏光方向を異ならせることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
前記記録光学系は、通過する光を前記各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、前記旋光手段によって旋光して、前記各領域毎に偏光方向を異ならせることを特徴とする請求項１記載の光情報記録装置。
【請求項３】
前記記録用参照光生成手段は、位相が空間的に変調された記録用参照光を生成することを特徴とする請求項１または２記載の光情報記録装置。
【請求項４】
前記記録用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項３記載の光情報記録装置。
【請求項５】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録する光情報記録方法であって、
情報を担持した情報光を生成する手順と、
記録用参照光を生成する手順と、
前記情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光と記録用参照光とを前記情報記録層に照射する記録手順とを備え、
前記記録手順は、情報光および記録用参照光を前記情報記録層に対して前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、前記記録手順は、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、光束の断面を２分割した各領域毎に偏光方向を異ならせることを特徴とする光情報記録方法。
【請求項６】
前記記録手順は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、前記各領域毎に異なる方向に旋光して、前記各領域毎に偏光方向を異ならせることを特徴とする請求項５記載の光情報記録方法。
【請求項７】
前記記録用参照光を生成する手順は、位相が空間的に変調された記録用参照光を生成することを特徴とする請求項５または６記載の光情報記録方法。
【請求項８】
前記記録用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項７記載の光情報記録方法。
【請求項９】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備え、前記情報記録層には、前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射された情報光および記録用参照光に基づいて、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光との干渉による干渉パターンと反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録された光情報記録媒体より、ホログラフィを利用して情報を再生するための光情報再生装置であって、
再生用参照光を生成する再生用参照光生成手段と、
前記再生用参照光生成手段によって生成された再生用参照光を前記情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって前記情報記録層より発生される再生光を収集する再生光学系と、
前記再生光学系によって収集された再生光を検出する検出手段とを備え、
前記再生光学系は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが前記一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、前記再生光学系は、通過する光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、前記旋光手段によって旋光して、前記各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、前記旋光手段によって旋光して、光束の断面全体について前記第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換する
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１０】
前記再生光学系は、更に、偏光方向の違いによって、前記旋光手段を通過した後の再生光と、前記旋光手段を通過した後の戻り光とを分離する偏光分離手段を有することを特徴とする請求項９記載の光情報再生装置。
【請求項１１】
前記再生用参照光生成手段は、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成することを特徴とする請求項９または１０記載の光情報再生装置。
【請求項１２】
前記再生用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項１１記載の光情報再生装置。
【請求項１３】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備え、前記情報記録層には、前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射された情報光および記録用参照光に基づいて、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光との干渉による干渉パターンと反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録された光情報記録媒体より、ホログラフィを利用して情報を再生する光情報再生方法であって、
再生用参照光を生成する手順と、
再生用参照光を前記情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって前記情報記録層より発生される再生光を収集する再生手順と、
前記再生光を検出する手順とを備え、
前記再生手順は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが前記一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、前記再生手順は、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、前記各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、前記各領域毎に異なる方向に旋光して、光束の断面全体について前記第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１４】
前記再生手順は、偏光方向の違いによって、旋光された後の再生光と、旋光された後の戻り光とを分離することを特徴とする請求項１３記載の光情報再生方法。
【請求項１５】
前記再生用参照光を生成する手順は、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成することを特徴とする請求項１３または１４記載の光情報再生方法。
【請求項１６】
前記再生用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項１５記載の光情報再生方法。
【請求項１７】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録すると共に、光情報記録媒体より情報を再生するための光情報記録再生装置であって、
情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、
記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
再生用参照光を生成する再生用参照光生成手段と、
情報の記録時には、前記情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、前記情報光生成手段によって生成された情報光と前記記録用参照光生成手段によって生成された記録用参照光とを前記情報記録層に照射し、情報の再生時には、前記再生用参照光生成手段によって生成された再生用参照光を前記情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって前記情報記録層より発生される再生光を収集する記録再生光学系と、
前記記録再生光学系によって収集された再生光を検出する検出手段とを備え、前記記録再生光学系は、通過する光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、
情報の記録時には、前記記録再生光学系は、情報光および記録用参照光を前記情報記録層に対して前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
情報の記録時には、更に、前記記録再生光学系は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、前記旋光手段によって旋光して、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、前記各領域毎に偏光方向を異ならせ、
情報の再生時には、前記記録再生光学系は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが前記一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
情報の再生時には、更に、前記記録再生光学系は、前記第１の偏光方向の再生用参照光を、前記旋光手段によって旋光して、前記各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、前記旋光手段によって旋光して、光束の断面全体について前記第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換する
ことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１８】
前記記録再生光学系は、更に、偏光方向の違いによって、前記旋光手段を通過した後の再生光と、前記旋光手段を通過した後の戻り光とを分離する偏光分離手段を有することを特徴とする請求項１７記載の光情報記録再生装置。
【請求項１９】
前記記録用参照光生成手段は位相が空間的に変調された記録用参照光を生成し、前記再生用参照光生成手段は位相が空間的に変調された再生用参照光を生成することを特徴とする請求項１７または１８記載の光情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記記録用参照光の変調パターンおよび前記再生用参照光の変調パターンは、それぞれ、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項１９記載の光情報記録再生装置。
【請求項２１】
ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録すると共に、光情報記録媒体より情報を再生する光情報記録再生方法であって、
情報を担持した情報光を生成する手順と、
記録用参照光を生成する手順と、
前記情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光と記録用参照光とを前記情報記録層に照射する記録手順と、
再生用参照光を生成する手順と、
再生用参照光を前記情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって前記情報記録層より発生される再生光を収集する再生手順と、
前記再生光を検出する手順とを備え、
前記記録手順は、情報光および記録用参照光を前記情報記録層に対して前記一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、前記記録手順は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、前記各領域毎に偏光方向を異ならせ、
前記再生手順は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが前記一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、前記再生手順は、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、前記各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、前記各領域毎に異なる方向に旋光して、光束の断面全体について前記第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換する
ことを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項２２】
前記再生手順は、偏光方向の違いによって、旋光された後の再生光と、旋光された後の戻り光とを分離することを特徴とする請求項２１記載の光情報記録再生方法。
【請求項２３】
前記記録用参照光を生成する手順は位相が空間的に変調された記録用参照光を生成し、前記再生用参照光を生成する手順は位相が空間的に変調された再生用参照光を生成することを特徴とする請求項２１または２２記載の光情報記録再生方法。
【請求項２４】
前記記録用参照光の変調パターンおよび前記再生用参照光の変調パターンは、それぞれ、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであることを特徴とする請求項２３記載の光情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置および方法、ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置および方法、ならびにホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録すると共に光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィを利用して記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、一般的に、イメージ情報を持った光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉パターンを記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その記録媒体に参照光を照射することにより、干渉パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。
【０００３】
近年では、超高密度光記録のために、ボリュームホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラフィが実用域で開発され注目を集めている。ボリュームホログラフィとは、記録媒体の厚み方向も積極的に活用して、３次元的に干渉パターンを書き込む方式であり、厚みを増すことで回折効率を高め、多重記録を用いて記録容量の増大を図ることができるという特徴がある。そして、デジタルボリュームホログラフィとは、ボリュームホログラフィと同様の記録媒体と記録方式を用いつつも、記録するイメージ情報は２値化したデジタルパターンに限定した、コンピュータ指向のホログラフィック記録方式である。このデジタルボリュームホログラフィでは、例えばアナログ的な絵のような画像情報も、一旦デジタイズして、２次元デジタルパターン情報に展開し、これをイメージ情報として記録する。再生時は、このデジタルパターン情報を読み出してデコードすることで、元の画像情報に戻して表示する。これにより、再生時に信号対雑音比（以下、ＳＮ比と記す。）が多少悪くても、微分検出を行ったり、２値化データをコード化しエラー訂正を行ったりすることで、極めて忠実に元の情報を再現することが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホログラフィを利用した従来の光情報記録再生方法では、再生光を検出する光検出器に、再生用参照光も入射してしまうと、再生情報のＳＮ比が劣化するという問題点があった。そのため、従来の光情報記録再生方法では、再生時に再生光と再生用参照光とを空間的に分離できるように、記録時には、情報光と記録用参照光とを互いに所定の角度をなすように記録媒体に入射させる場合が多い。これにより再生時に発生する再生光は、再生用参照光に対して所定の角度をなす方向に進むため、再生光と再生用参照光とを空間的に分離することが可能になる。
【０００５】
しかしながら、上述のように、記録時に情報光と記録用参照光とを互いに所定の角度をなすように記録媒体に入射させ、再生時に再生光と再生用参照光とを空間的に分離するようにした場合には、記録再生のための光学系が大型化するという問題点がある。
【０００６】
なお、特開平１０−１２４８７２号公報には、ホログラフィを利用して情報が記録される情報記録層に対して、情報光と参照光とを、情報記録層の厚み方向について互いに異なる位置で収束するように、情報記録層に対して同一面側より照射することによって、情報記録層に情報光と参照光との干渉パターンを記録する技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、この技術では、情報光と参照光の各収束位置を異ならせるための特殊な光学系が必要になるという問題点がある。
【０００８】
また、前記特開平１０−１２４８７２号公報には、記録媒体に照射される光束の断面の一部分を空間的に変調して情報光とし、光束の断面の他の部分を参照光とし、これらの干渉パターンを情報記録層に記録する技術が開示されている。この技術では、記録媒体として、情報記録層における情報光と参照光が照射される側とは反対側に反射面が設けられたものを用い、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の参照光との干渉パターンおよび反射面に入射する前の参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉パターンを情報記録層に記録するようにしている。
【０００９】
しかしながら、この技術では、記録媒体に照射される光束の断面の一部分でしか情報を担持できないので、記録できる情報量が減少するという問題点がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ホログラフィを利用して情報の記録または再生を行うと共に、情報量を減少させることなく、記録または再生のための光学系を小さく構成できるようにした光情報記録装置および方法、光情報再生装置および方法、ならびに光情報記録再生装置および方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光情報記録装置は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録するための装置であって、
情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、
記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光生成手段によって生成された情報光と記録用参照光生成手段によって生成された記録用参照光とを情報記録層に照射する記録光学系とを備え、
記録光学系は、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、記録光学系は、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、光束の断面を２分割した各領域毎に偏光方向を異ならせるものである。
【００１２】
本発明の光情報記録方法は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録する方法であって、
情報を担持した情報光を生成する手順と、
記録用参照光を生成する手順と、
情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光と記録用参照光とを情報記録層に照射する記録手順とを備え、
記録手順は、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、記録手順は、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、光束の断面を２分割した各領域毎に偏光方向を異ならせるものである。
【００１３】
本発明の光情報記録装置または光情報記録方法では、情報光と記録用参照光は、情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射される。情報記録層では、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致するので、これらの干渉による干渉パターンが記録されると共に、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するので、これらの干渉による干渉パターンが記録される。
【００１４】
本発明の光情報記録装置において、記録光学系は、通過する光を各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、旋光手段によって旋光して、各領域毎に偏光方向を異ならせてもよい。
【００１５】
また、本発明の光情報記録装置において、記録用参照光生成手段は、位相が空間的に変調された記録用参照光を生成してもよい。この場合、記録用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００１６】
また、本発明の光情報記録方法において、記録手順は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、各領域毎に異なる方向に旋光して、各領域毎に偏光方向を異ならせてもよい。
【００１７】
また、本発明の光情報記録方法において、記録用参照光を生成する手順は、位相が空間的に変調された記録用参照光を生成してもよい。この場合、記録用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００１８】
本発明の光情報再生装置は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備え、情報記録層には、一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射された情報光および記録用参照光に基づいて、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光との干渉による干渉パターンと反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録された光情報記録媒体より、ホログラフィを利用して情報を再生するための装置であって、
再生用参照光を生成する再生用参照光生成手段と、
再生用参照光生成手段によって生成された再生用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって情報記録層より発生される再生光を収集する再生光学系と、
再生光学系によって収集された再生光を検出する検出手段とを備え、
再生光学系は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、再生光学系は、通過する光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、旋光手段によって旋光して、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、旋光手段によって旋光して、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換するものである。
【００１９】
本発明の光情報再生方法は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備え、情報記録層には、一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射された情報光および記録用参照光に基づいて、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光との干渉による干渉パターンと反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録された光情報記録媒体より、ホログラフィを利用して情報を再生する方法であって、
再生用参照光を生成する手順と、
再生用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって情報記録層より発生される再生光を収集する再生手順と、
再生光を検出する手順とを備え、
再生手順は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、再生手順は、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、各領域毎に異なる方向に旋光して、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換するものである。
【００２０】
本発明の光情報再生装置または光情報再生方法では、再生用参照光は反射面上で収束するように情報記録層に照射され、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置される。また、所定の第１の偏光方向の再生用参照光が、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光されて、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換されて情報記録層に照射されると共に、再生光と戻り光とが、各領域毎に異なる方向に旋光されて、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第２の偏光方向となる戻り光とに変換される。
【００２１】
本発明の光情報再生装置において、再生光学系は、更に、偏光方向の違いによって、旋光手段を通過した後の再生光と、旋光手段を通過した後の戻り光とを分離する偏光分離手段を有していてもよい。
【００２２】
また、本発明の光情報再生装置において、再生用参照光生成手段は、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成してもよい。この場合、再生用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００２３】
また、本発明の光情報再生方法において、再生手順は、偏光方向の違いによって、旋光された後の再生光と、旋光された後の戻り光とを分離してもよい。
【００２４】
また、本発明の光情報再生方法において、再生用参照光を生成する手順は、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成してもよい。この場合、再生用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００２５】
本発明の光情報記録再生装置は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録すると共に、光情報記録媒体より情報を再生するための装置であって、
情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、
記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
再生用参照光を生成する再生用参照光生成手段と、
情報の記録時には、情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光生成手段によって生成された情報光と記録用参照光生成手段によって生成された記録用参照光とを情報記録層に照射し、情報の再生時には、再生用参照光生成手段によって生成された再生用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって情報記録層より発生される再生光を収集する記録再生光学系と、
記録再生光学系によって収集された再生光を検出する検出手段とを備え、
記録再生光学系は、通過する光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光する旋光手段を有し、
情報の記録時には、記録再生光学系は、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
情報の記録時には、更に、記録再生光学系は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、旋光手段によって旋光して、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、各領域毎に偏光方向を異ならせ、
情報の再生時には、記録再生光学系は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
情報の再生時には、更に、記録再生光学系は、第１の偏光方向の再生用参照光を、旋光手段によって旋光して、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、旋光手段によって旋光して、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換するものである。
【００２６】
本発明の光情報記録再生方法は、ホログラフィを利用して情報が記録されると共に一方の面側より情報を記録または再生するための光が照射される情報記録層と、この情報記録層の他方の面側に配置された反射面とを備えた光情報記録媒体に対して情報を記録すると共に、光情報記録媒体より情報を再生する方法であって、
情報を担持した情報光を生成する手順と、
記録用参照光を生成する手順と、
情報記録層に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光と記録用参照光とを情報記録層に照射する記録手順と、
再生用参照光を生成する手順と、
再生用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって情報記録層より発生される再生光を収集する再生手順と、
再生光を検出する手順とを備え、
記録手順は、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射し、
更に、記録手順は、所定の第１の偏光方向の記録用参照光と、第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の情報光とを、それぞれ、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、各領域毎に偏光方向を異ならせ、
再生手順は、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、再生用参照光を反射面上で収束するように情報記録層に照射し、
更に、再生手順は、所定の第１の偏光方向の再生用参照光を、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光して、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換して情報記録層に照射すると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とを、各領域毎に異なる方向に旋光して、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向となる戻り光とに変換するものである。
【００２７】
本発明の光情報記録再生装置または光情報記録再生方法では、情報の記録時には、情報光および記録用参照光が情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射される。情報記録層では、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致するので、これらの干渉による干渉パターンが記録されると共に、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するので、これらの干渉による干渉パターンが記録される。情報の再生時には、再生用参照光は反射面上で収束するように情報記録層に照射され、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置される。また、所定の第１の偏光方向の再生用参照光が、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光されて、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換されて情報記録層に照射されると共に、再生光と戻り光とが、各領域毎に異なる方向に旋光されて、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第２の偏光方向となる戻り光とに変換される。
【００２８】
本発明の光情報記録再生装置において、記録再生光学系は、更に、偏光方向の違いによって、旋光手段を通過した後の再生光と、旋光手段を通過した後の戻り光とを分離する偏光分離手段を有していてもよい。
【００２９】
また、本発明の光情報記録再生装置において、記録用参照光生成手段は位相が空間的に変調された記録用参照光を生成し、再生用参照光生成手段は位相が空間的に変調された再生用参照光を生成してもよい。この場合、記録用参照光の変調パターンおよび再生用参照光の変調パターンは、それぞれ、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００３０】
また、本発明の光情報記録再生方法において、再生手順は、偏光方向の違いによって、旋光された後の再生光と、旋光された後の戻り光とを分離してもよい。
【００３１】
また、本発明の光情報記録再生方法において、記録用参照光を生成する手順は位相が空間的に変調された記録用参照光を生成し、再生用参照光を生成する手順は位相が空間的に変調された再生用参照光を生成してもよい。この場合、記録用参照光の変調パターンおよび再生用参照光の変調パターンは、それぞれ、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンであってもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
始めに、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る光情報記録装置および光情報再生装置としての光情報記録再生装置の構成について説明する。図１は本実施の形態に係る光情報記録再生装置におけるピックアップの構成を示す説明図、図２は本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３３】
まず、図１を参照して、本実施の形態において用いられる光情報記録媒体の構成について説明する。本実施の形態における光情報記録媒体１は、ポリカーボネート等によって形成された円板状の透明基板２と、この透明基板２における光の入出射側とは反対側に、透明基板２から順に配置された情報記録層３、透明基板４および反射層５を備えている。なお、透明基板４の代りにエアギャップ層を設けてもよい。情報記録層３は、ホログラフィを利用して情報が記録される層であり、光が照射されたときに光の強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学的特性が変化するホログラム材料によって形成されている。ホログラム材料としては、例えば、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社製フォトポリマ（ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）ＨＲＦ−６００（製品名）や、アプリリス（Ａｐｒｉｌｓ）社製フォトポリマＵＬＳＨ−５００（製品名）等が使用される。反射層５は、例えばアルミニウムによって形成されている。なお、光情報記録媒体１では、透明基板４を設けずに、情報記録層３と反射層５とが隣接するようにしてもよい。
【００３４】
反射層５における透明基板４側の面は、情報を記録または再生するための光を反射する反射面になっている。図示しないが、反射面には、半径方向に線状に延びる複数の位置決め領域としてのアドレス・サーボエリアが所定の角度間隔で設けられ、隣り合うアドレス・サーボエリア間の扇形の区間がデータエリアになっている。アドレス・サーボエリアには、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とが、予めエンボスピット等によって記録されている。なお、フォーカスサーボは、反射層５の反射面を用いて行うことができる。トラッキングサーボを行うための情報としては、例えばウォブルピットを用いることができる。
【００３５】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の構成について説明する。この光情報記録再生装置１０は、光情報記録媒体１が取り付けられるスピンドル８１と、このスピンドル８１を回転させるスピンドルモータ８２と、光情報記録媒体１の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ８２を制御するスピンドルサーボ回路８３とを備えている。光情報記録再生装置１０は、更に、光情報記録媒体１に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、光情報記録媒体１に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光情報記録媒体１に記録されている情報を再生するためのピックアップ１１と、このピックアップ１１を光情報記録媒体１の半径方向に移動可能とする駆動装置８４とを備えている。
【００３６】
光情報記録再生装置１０は、更に、ピックアップ１１の出力信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ，トラッキングエラー信号ＴＥおよび再生信号ＲＦを検出するための検出回路８５と、この検出回路８５によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、ピックアップ１１内のアクチュエータを駆動して対物レンズを光情報記録媒体１の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路８６と、検出回路８５によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてピックアップ１１内のアクチュエータを駆動して対物レンズを光情報記録媒体１の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路８７と、トラッキングエラー信号ＴＥおよび後述するコントローラからの指令に基づいて駆動装置８４を制御してピックアップ１１を光情報記録媒体１の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路８８とを備えている。
【００３７】
光情報記録再生装置１０は、更に、ピックアップ１１内の後述するＣＣＤアレイの出力データをデコードして、光情報記録媒体１のデータエリア７に記録されたデータを再生したり、検出回路８５からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路８９と、光情報記録再生装置１０の全体を制御するコントローラ９０と、このコントローラ９０に対して種々の指示を与える操作部９１とを備えている。コントローラ９０は、信号処理回路８９より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ１１、スピンドルサーボ回路８３およびスライドサーボ回路８８等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路８３は、信号処理回路８９より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ９０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）およびＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を有し、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ９０の機能を実現するようになっている。
【００３８】
次に、図１を参照して、本実施の形態におけるピックアップ１１の構成について説明する。ピックアップ１１は、コヒーレントな直線偏光のレーザ光を出射する光源装置１２と、この光源装置１２より出射される光の進行方向に、光源装置１２側より順に配置されたコリメータレンズ１３、旋光用光学素子１５、偏光ビームスプリッタ１６、位相空間光変調器１７、ビームスプリッタ１８およびフォトディテクタ１９を備えている。
【００３９】
光源装置１２は、Ｓ偏光またはＰ偏光の直線偏光の光を出射するようになっている。コリメータレンズ１３は、光源装置１２の出射光を平行光束にして出射するようになっている。旋光用光学素子１５は、コリメータレンズ１３の出射光を旋光して、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とを含む光を出射するようになっている。なお、Ｓ偏光とは偏光方向が入射面（図１の紙面）に垂直な直線偏光であり、Ｐ偏光とは偏光方向が入射面に平行な直線偏光である。旋光用光学素子１５としては、例えば、１／２波長板または旋光板が用いられる。
【００４０】
偏光ビームスプリッタ１６は、旋光用光学素子１５の出射光のうち、Ｓ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過させる偏光ビームスプリッタ面１６ａを有している。位相空間光変調器１７は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相を選択することによって、光の位相を空間的に変調することができるようになっている。この位相空間光変調器１７としては、液晶素子を用いることができる。
【００４１】
ビームスプリッタ１８は、ビームスプリッタ面１８ａを有している。このビームスプリッタ面１８ａは、例えば、Ｐ偏光成分を２０％透過させ、８０％反射するようになっている。フォトディテクタ１９は、参照光の光量を監視して、参照光の自動光量調整（auto power control；以下、ＡＰＣと記す。）を行うために用いられるものである。このフォトディテクタ１９は、参照光の強度分布も調整できるように、受光部が複数の領域に分割されていてもよい。
【００４２】
ピックアップ１１は、更に、光源装置１２からの光がビームスプリッタ１８のビームスプリッタ面１８ａで反射されて進行する方向に、ビームスプリッタ１８側より順に配置された偏光ビームスプリッタ２０、２分割旋光板２１および対物レンズ２３を備えている。
【００４３】
偏光ビームスプリッタ２０は、入射光のうち、Ｓ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過させる偏光ビームスプリッタ面２０ａを有している。偏光ビームスプリッタ２０は、本発明における偏光分離手段に対応する。
【００４４】
２分割旋光板２１は、図１において光軸の右側部分に配置された旋光板２１Ｒと、光軸の左側部分に配置された旋光板２１Ｌとを有している。旋光板２１Ｒは偏光方向を−４５°回転させ、旋光板２１Ｌは偏光方向を＋４５°回転させるようになっている。２分割旋光板２１は、本発明における旋光手段に対応する。
【００４５】
対物レンズ２３は、スピンドル８１に光情報記録媒体１が固定されたときに、光情報記録媒体１の透明基板２側に対向するようになっている。ピックアップ１１は、更に、対物レンズ２３を、光情報記録媒体１の厚み方向およびトラック方向に移動可能な図示しないアクチュエータを備えている。
【００４６】
ピックアップ１１は、更に、光源装置１２からの光が偏光ビームスプリッタ１６の偏光ビームスプリッタ面１６ａで反射されて進行する方向に、偏光ビームスプリッタ１６側より順に配置された空間光変調器２５、ビームスプリッタ２７およびフォトディテクタ２８を備えている。
【００４７】
空間光変調器２５は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に光の透過状態と遮断状態とを選択することによって、光強度によって光を空間的に変調して、情報を担持した情報光を生成することができるようになっている。この空間光変調器２５としては、液晶素子を用いることができる。
【００４８】
ビームスプリッタ２７は、ビームスプリッタ面２７ａを有している。このビームスプリッタ面２７ａは、例えば、Ｓ偏光成分を２０％透過させ、８０％反射するようになっている。フォトディテクタ２８は、情報光の光量を監視して、情報光のＡＰＣを行うために用いられるものである。このフォトディテクタ２８は、情報光の強度分布も調整できるように、受光部が複数の領域に分割されていてもよい。空間光変調器２５側からビームスプリッタ２７に入射し、ビームスプリッタ面２７ａで反射される光は、偏光ビームスプリッタ２０に入射するようになっている。
【００４９】
ピックアップ１１は、更に、ビームスプリッタ２７における偏光ビームスプリッタ２０とは反対側に、ビームスプリッタ２７側より順に配置された凸レンズ２９、シリンドリカルレンズ３０および４分割フォトディテクタ３１を備えている。４分割フォトディテクタ３１は、光情報記録媒体１におけるトラック方向に対応する方向と平行な分割線とこれと直交する方向の分割線とによって分割された４つの受光部を有している。シリンドリカルレンズ３０は、その円筒面の中心軸が４分割フォトディテクタ３１の分割線に対して４５°をなすように配置されている。
【００５０】
ピックアップ１１は、更に、ビームスプリッタ１８における偏光ビームスプリッタ２０とは反対側に、ビームスプリッタ１８側より順に配置された結像レンズ３２およびＣＣＤアレイ３３を備えている。ＣＣＤアレイ３３は、本発明における検出手段に対応する。
【００５１】
ピックアップ１１は、更に、フォトディテクタ１９に接続されたＡＰＣ回路４６と、フォトディテクタ２８に接続されたＡＰＣ回路４７とを備えている。ＡＰＣ回路４６は、フォトディテクタ１９の出力を増幅し、参照光のＡＰＣのために用いられる信号ＡＰＣrefを生成するようになっている。ＡＰＣ回路４７は、フォトディテクタ２８の出力を増幅し、情報光のＡＰＣのために用いられる信号ＡＰＣobjを生成するようになっている。
【００５２】
ピックアップ１１は、更に、旋光用光学素子１５の出射光におけるＳ偏光成分とＰ偏光成分との比率を調整するために、モータ４２と、このモータ４２の出力軸の回転を旋光用光学素子１５に伝達するためのギア４３と、モータ４２を駆動する駆動回路４８とを備えている。駆動回路４８は、各ＡＰＣ回路４６，４７からの信号ＡＰＣref，ＡＰＣobjを比較して、旋光用光学素子１５の出射光におけるＳ偏光成分とＰ偏光成分との比率が最適な状態となるようにモータ４２を駆動するようになっている。
【００５３】
なお、ピックアップ１１内の光源装置１２、位相空間光変調器１７および空間光変調器２５は、図２におけるコントローラ９０によって制御されるようになっている。コントローラ９０は、位相空間光変調器１７において光の位相を空間的に変調するための複数の変調パターンの情報を保持している。また、操作部９１は、複数の変調パターンの中から任意の変調パターンを選択することができるようになっている。そして、コントローラ９０は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部９１によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器１７に与え、位相空間光変調器１７は、コントローラ９０より与えられる変調パターンの情報に従って、対応する変調パターンで光の位相を空間的に変調するようになっている。
【００５４】
ここで、図３を参照して、後の説明で使用するＡ偏光およびＢ偏光を以下のように定義する。すなわち、図３に示したように、Ａ偏光はＳ偏光を−４５°またはＰ偏光を＋４５°偏光方向を回転させた直線偏光とし、Ｂ偏光はＳ偏光を＋４５°またはＰ偏光を−４５°偏光方向を回転させた直線偏光とする。Ａ偏光とＢ偏光は、互いに偏光方向が直交している。
【００５５】
次に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の作用について、サーボ時、記録時、再生時に分けて、順に説明する。なお、以下の説明は、本実施の形態に係る光情報記録方法、光情報再生方法および光情報記録再生方法の説明を兼ねている。
【００５６】
まず、図４を参照して、サーボ時の作用について説明する。図４はサーボ時におけるピックアップ１１の状態を示す説明図である。サーボ時には、空間光変調器２５は、全画素が遮断状態にされる。位相空間光変調器１７は、各画素を通過する光が全て同じ位相になるように設定される。光源装置１２の出射光の出力は、再生用の低出力に設定される。なお、コントローラ９０は、再生信号ＲＦより再生された基本クロックに基づいて、対物レンズ２３の出射光がアドレス・サーボエリアを通過するタイミングを予測し、対物レンズ２３の出射光がアドレス・サーボエリアを通過する間、上記の設定とする。
【００５７】
光源装置１２から出射された光は、コリメータレンズ１３によって平行光束とされ、旋光用光学素子１５を通過して、偏光ビームスプリッタ１６に入射する。偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａで反射され、空間光変調器２５によって遮断される。偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａを透過し、位相空間光変調器１７を通過して、ビームスプリッタ１８に入射する。ビームスプリッタ１８に入射した光の一部は、ビームスプリッタ面１８ａで反射され、偏光ビームスプリッタ２０を通過して、２分割旋光板２１に入射する。ここで、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｒを通過した光はＢ偏光となり、旋光板２１Ｌを通過した光はＡ偏光となる。２分割旋光板２１を通過した光は、対物レンズ２３によって集光されて、情報記録媒体１に照射され、光情報記録媒体１の反射面上で最も小径になるように収束する。この光は、反射面で反射され、その際、反射面上に形成されたピットによって変調されて、対物レンズ２３側に戻ってくる。
【００５８】
情報記録媒体１からの戻り光は、対物レンズ２３で平行光束とされ、２分割旋光板２１を通過してＳ偏光となる。すなわち、情報記録媒体１に入射する前に旋光板２１Ｒを通過した光はＢ偏光となっているが、この光は光情報記録媒体１の反射面で反射された後、旋光板２１Ｌを通過してＳ偏光となる。また、情報記録媒体１に入射する前に旋光板２１Ｌを通過した光はＡ偏光となっているが、この光は光情報記録媒体１の反射面で反射された後、旋光板２１Ｒを通過してＳ偏光となる。従って、戻り光は、偏光ビームスプリッタ２０の偏光ビームスプリッタ面２０ａで反射される。この戻り光は、ビームスプリッタ２７に入射し、一部がビームスプリッタ面２７ａを透過して、凸レンズ２９およびシリンドリカルレンズ３０を順に通過した後、４分割フォトディテクタ３１によって検出される。この４分割フォトディテクタ３１の出力に基づいて、検出回路８５によって、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥおよび再生信号ＲＦが生成される。そして、これらの信号に基づいて、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われると共に、基本クロックの再生およびアドレスの判別が行われる。
【００５９】
また、ビームスプリッタ１８に入射した光の一部は、フォトディテクタ１９に入射し、このフォトディテクタ１９の出力信号に基づいて、ＡＰＣ回路４６によって信号ＡＰＣrefが生成される。そして、この信号ＡＰＣrefに基づいて、光情報記録媒体１に照射される光の光量が一定になるようにＡＰＣが行われる。具体的には、信号ＡＰＣrefが所定の値に等しくなるように、駆動回路４８がモータ４２を駆動して、旋光用光学素子１５を調整する。あるいは、サーボ時には、旋光用光学素子１５を通過した光がＰ偏光成分のみとなるように、旋光用光学素子１５を設定し、光源装置１２の出力を調整してＡＰＣを行うようにしてもよい。フォトディテクタ１９の受光部が複数の領域に分割され、また、位相空間光変調器１７が透過光量も調節可能なものである場合には、フォトディテクタ１９の各受光部毎の出力信号に基づいて、位相空間光変調器１７における画素毎の透過光量を調節して、光情報記録媒体１に照射される光の強度分布が均一になるように調整するようにしてもよい。
【００６０】
なお、上記のサーボ時における設定では、ピックアップ１１の構成は、通常の光ディスクに対する記録、再生用のピックアップの構成と同様になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生装置は、通常の光ディスクを用いて記録や再生を行うことも可能である。
【００６１】
次に、図５ないし図１０を参照して、記録時の作用について説明する。図５は記録時におけるピックアップ１１の状態を示す説明図、図６は記録時における光情報記録媒体１の近傍の光の状態を示す説明図、図７は情報光のパターンの一例を示す説明図、図８は記録用参照光の変調パターンの一例を示す説明図、図９は図８に示した変調パターンに対して点対称なパターンを示す説明図、図１０は記録の原理を説明するための説明図である。
【００６２】
記録時には、空間光変調器２５は、記録する情報に応じて各画素毎に透過状態（以下、オンとも言う。）と遮断状態（以下、オフとも言う。）を選択して、通過する光を空間的に変調して、例えば図７に示したようなパターンの情報光を生成する。
【００６３】
位相空間光変調器１７は、通過する光に対して、所定の変調パターンに従って、画素毎に、所定の位相を基準にして位相差０（ｒａｄ）かπ（ｒａｄ）を選択的に付与することによって、光の位相を空間的に変調して、光の位相が空間的に変調された記録用参照光を生成する。
【００６４】
記録用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層３に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンとする。このような変調パターンの一例を図８に示す。なお、図８では、所定の位相を基準にして位相差０（ｒａｄ）の部分を明部で表し、所定の位相を基準にして位相差π（ｒａｄ）の部分を暗部で表している。図９は、図８に示した変調パターンに対して点対称なパターンを示している。このように、図８に示した変調パターンに対して点対称なパターンは、図８に示した元の変調パターンとは同一にならない。
【００６５】
コントローラ９０は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部９１によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器１７に与え、位相空間光変調器１７は、コントローラ９０より与えられる変調パターンの情報に従って、通過する光の位相を空間的に変調する。
【００６６】
光源装置１２の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。なお、コントローラ９０は、再生信号ＲＦより再生された基本クロックに基づいて、対物レンズ２３の出射光がデータエリアを通過するタイミングを予測し、対物レンズ２３の出射光がデータエリアを通過する間、上記の設定とする。対物レンズ２３の出射光がデータエリアを通過する間は、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボは行われず、対物レンズ２３は固定されている。
【００６７】
光源装置１２から出射された光は、コリメータレンズ１３によって平行光束とされ、旋光用光学素子１５を通過して、偏光ビームスプリッタ１６に入射する。偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａを透過し、位相空間光変調器１７を通過し、その際、光の位相が空間的に変調されて、記録用参照光となる。この記録用参照光は、ビームスプリッタ１８に入射する。ビームスプリッタ１８に入射した記録用参照光の一部は、ビームスプリッタ面１８ａで反射され、偏光ビームスプリッタ２０を通過して、２分割旋光板２１に入射する。ここで、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｒを通過した記録用参照光はＢ偏光となり、旋光板２１Ｌを通過した記録用参照光はＡ偏光となる。２分割旋光板２１を通過した記録用参照光は、２分割旋光板２１を通過した光は、対物レンズ２３によって集光されて、情報記録媒体１に照射され、光情報記録媒体１の反射面上で最も小径になるように収束する。
【００６８】
一方、偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａで反射され、空間光変調器２５を通過し、その際に、記録する情報に従って、空間的に変調されて、情報光となる。この情報光は、ビームスプリッタ２７に入射する。ビームスプリッタ２７に入射した情報光の一部は、ビームスプリッタ面２７ａで反射され、偏光ビームスプリッタ２０のビームスプリッタ面２０ａで反射され、２分割旋光板２１に入射する。ここで、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｒを通過した情報光はＡ偏光となり、旋光板２１Ｌを通過した情報光はＢ偏光となる。２分割旋光板２１を通過した情報光は、対物レンズ２３によって集光されて、情報記録媒体１に照射され、光情報記録媒体１の反射面上で最も小径になるように収束する。
【００６９】
図６に示したように、本実施の形態では、情報光および記録用参照光は、情報記録層３に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射される。
【００７０】
ここで、図１０を参照して、本実施の形態における情報の記録の原理について説明する。旋光板２１Ｒを通過した後、情報記録媒体１に入射する情報光５１ＲはＡ偏光となっている。また、旋光板２１Ｌを通過した後、情報記録媒体１に入射する記録用参照光５２ＬもＡ偏光となっている。Ａ偏光の記録用参照光５２Ｌは、情報記録媒体１の反射面５ａで反射され、情報記録層３内において、上記のＡ偏光の情報光５１Ｒと同じ領域を通過する。これらの光５１Ｒ，５２Ｌは、偏光方向が一致するので干渉して干渉パターンを形成する。また、Ａ偏光の情報光５１Ｒは、情報記録媒体１の反射面５ａで反射され、情報記録層３内において、上記のＡ偏光の記録用参照光５２Ｌと同じ領域を通過する。これらの光５１Ｒ，５２Ｌも、偏光方向が一致するので干渉して干渉パターンを形成する。従って、情報記録層３内には、反射面５ａに入射する前のＡ偏光の情報光５１Ｒと反射面５ａで反射された後のＡ偏光の記録用参照光５２Ｌとの干渉による干渉パターンと、反射面５ａに入射する前のＡ偏光の記録用参照光５２Ｌと反射面５ａで反射された後のＡ偏光の情報光５１Ｒとの干渉による干渉パターンとが体積的に記録される。
【００７１】
同様に、旋光板２１Ｌを通過した後、情報記録媒体１に入射する情報光５１ＬはＢ偏光となっている。また、旋光板２１Ｒを通過した後、情報記録媒体１に入射する記録用参照光５２ＲもＢ偏光となっている。Ｂ偏光の記録用参照光５２Ｒは、情報記録媒体１の反射面５ａで反射され、情報記録層３内において、上記のＢ偏光の情報光５１Ｌと同じ領域を通過する。これらの光５１Ｌ，５２Ｒは、偏光方向が一致するので干渉して干渉パターンを形成する。また、Ｂ偏光の情報光５１Ｌは、情報記録媒体１の反射面５ａで反射され、情報記録層３内において、上記のＢ偏光の記録用参照光５２Ｒと同じ領域を通過する。これらの光５１Ｌ，５２Ｒも、偏光方向が一致するので干渉して干渉パターンを形成する。従って、情報記録層３内には、反射面５ａに入射する前のＢ偏光の情報光５１Ｌと反射面５ａで反射された後のＢ偏光の記録用参照光５２Ｒとの干渉による干渉パターンと、反射面５ａに入射する前のＢ偏光の記録用参照光５１Ｌと反射面５ａで反射された後のＢ偏光の情報光５２Ｒとの干渉による干渉パターンとが体積的に記録される。
【００７２】
図６において、符号５０は、情報記録層３内において、上述のようにして情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが記録される領域を表している。
【００７３】
なお、旋光板２１Ｒを通過した情報光５１Ｒと旋光板２１Ｌを通過した情報光５１Ｌとは、偏光方向が９０°異なるので干渉しない。同様に、旋光板２１Ｒを通過した記録用参照光５２Ｒと旋光板２１Ｌを通過した記録用参照光５２Ｌとは、偏光方向が９０°異なるので干渉しない。
【００７４】
また、本実施の形態では、記録する情報毎に、記録用参照光の位相の変調パターンを変えることにより、位相符号化多重方式により、情報記録層３の同一箇所に複数の情報を多重記録することができる。
【００７５】
ところで、図５に示したように、ビームスプリッタ１８に入射した記録用参照光の一部は、フォトディテクタ１９に入射し、このフォトディテクタ１９の出力信号に基づいて、ＡＰＣ回路４６によって信号ＡＰＣrefが生成される。また、ビームスプリッタ２７に入射した情報光の一部は、フォトディテクタ２８に入射し、このフォトディテクタ２８の出力信号に基づいて、ＡＰＣ回路４７によって信号ＡＰＣobjが生成される。そして、これらの信号ＡＰＣref，ＡＰＣobjに基づいて、光情報記録媒体１に照射される記録用参照光と情報光の強度の比が最適な値となるようにＡＰＣが行われる。具体的には、駆動回路４８が、信号ＡＰＣref，ＡＰＣobjを比較して、これらが所望の比となるように、モータ４２を駆動して、旋光用光学素子１５を調整する。フォトディテクタ１９の受光部が複数の領域に分割され、また、位相空間光変調器１７が透過光量も調節可能なものである場合には、フォトディテクタ１９の各受光部毎の出力信号に基づいて、位相空間光変調器１７における画素毎の透過光量を調節して、光情報記録媒体１に照射される記録用参照光の強度分布が均一になるように調整するようにしてもよい。同様に、フォトディテクタ２８の受光部が複数の領域に分割され、また、空間光変調器２５が透過光量も調節可能なものである場合には、フォトディテクタ２８の各受光部毎の出力信号に基づいて、空間光変調器２５における画素毎の透過光量を調節して、光情報記録媒体１に照射される情報光の強度分布が均一になるように調整するようにしてもよい。
【００７６】
また、本実施の形態では、信号ＡＰＣref，ＡＰＣobjの和に基づいて、記録用参照光と情報光の合計の強度が最適な値となるようにＡＰＣが行われる。記録用参照光と情報光の合計の強度を制御する方法としては、光源装置１２の出力のピーク値の制御、パルス的に光を出射する場合の出射パルス幅、出射光の強度の時間的なプロファイルの制御等がある。
【００７７】
次に、図１１および図１２を参照して、再生時の作用について説明する。図１１は再生時におけるピックアップ１１の状態を示す説明図、図１２は再生の原理を説明するための説明図である。
【００７８】
再生時には、空間光変調器２５は、全画素が遮断状態にされる。位相空間光変調器１７は、通過する光に対して、所定の変調パターンに従って、画素毎に、所定の位相を基準にして位相差０（ｒａｄ）かπ（ｒａｄ）を選択的に付与することによって、光の位相を空間的に変調して、光の位相が空間的に変調された再生用参照光を生成する。ここで、再生用参照光の変調パターンは、再生しようとする情報の記録時における記録用参照光の変調パターンと同じパターンか、記録用参照光の変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層３に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンとする。いずれの場合にも、再生用参照光の変調パターンは、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層３に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンとなる。
【００７９】
光源装置１２から出射された光は、コリメータレンズ１３によって平行光束とされ、旋光用光学素子１５を通過して、偏光ビームスプリッタ１６に入射する。偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａで反射され、空間光変調器２５によって遮断される。偏光ビームスプリッタ１６に入射した光のうちのＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面１６ａを透過し、位相空間光変調器１７を通過し、その際、光の位相が空間的に変調されて、再生用参照光となる。この再生用参照光は、ビームスプリッタ１８に入射する。ビームスプリッタ１８に入射した再生用参照光の一部は、ビームスプリッタ面１８ａで反射され、偏光ビームスプリッタ２０を通過して、２分割旋光板２１に入射する。ここで、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｒを通過した再生用参照光はＢ偏光となり、旋光板２１Ｌを通過した再生用参照光はＡ偏光となる。２分割旋光板２１を通過した再生用参照光は、対物レンズ２３によって集光されて、情報記録媒体１に照射され、光情報記録媒体１の反射面上で最も小径になるように収束する。
【００８０】
なお、光情報記録媒体１に対する再生用参照光の位置決め（サーボ）は、記録時における記録用参照光および情報光の位置決めと同様に行うことができる。
【００８１】
ここで、図１２を参照して、本実施の形態における情報の再生の原理について説明する。旋光板２１Ｒを通過した後、情報記録媒体１に入射する再生用参照光６１ＲはＢ偏光となっている。一方、旋光板２１Ｌを通過した後、情報記録媒体１に入射する再生用参照光６１ＬはＡ偏光となっている。情報記録層３では、反射面５ａで反射される前の再生用参照光によって、反射面５ａとは反対側に進行する再生光が発生すると共に、反射面５ａで反射された後の再生用参照光によって、反射面５ａ側に進行する再生光が発生する。反射面５ａとは反対側に進行する再生光は、そのまま光情報記録媒体１より出射され、反射面５ａ側に進行する再生光は、反射面５ａで反射されて、光情報記録媒体１より出射される。
【００８２】
再生光は、対物レンズ２３によって平行光束にされた後、２分割旋光板２１に入射する。ここで、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｒに入射する再生光６２Ｒは、旋光板２１Ｒに入射する前はＢ偏光であり、旋光板２１Ｒを通過した後はＰ偏光となる。一方、２分割旋光板２１の旋光板２１Ｌに入射する再生光６２Ｌは、旋光板２１Ｌに入射する前はＡ偏光であり、旋光板２１Ｌを通過した後はＰ偏光となる。このように、２分割旋光板２１を通過した後の再生光は、光束の断面全体についてＰ偏光となる。
【００８３】
２分割旋光板２１を通過した再生光は、偏光ビームスプリッタ２０に入射し、偏光ビームスプリッタ面２０ａを透過して、ビームスプリッタ１８に入射する。ビームスプリッタ１８に入射した再生光の一部は、ビームスプリッタ面１８ａを透過し、結像レンズ３２を通過して、ＣＣＤアレイ３３に入射する。
【００８４】
ＣＣＤアレイ３３上には、記録時における空間光変調器２５によるオン、オフのパターンが結像され、このパターンを検出することで、情報が再生される。なお、記録用参照光の変調パターンを変えて、情報記録層３に複数の情報が多重記録されている場合には、複数の情報のうち、再生用参照光の変調パターンに対応する情報のみが再生される。再生用参照光の変調パターンを、再生しようとする情報の記録時における記録用参照光の変調パターンと同じパターンとした場合には、再生光のパターンは記録時における情報光のパターンを反転させたパターン（鏡像パターン）となる。再生用参照光の変調パターンを、再生しようとする情報の記録時における記録用参照光の変調パターンに対して点対称なパターンとした場合には、再生光のパターンは記録時における情報光のパターンと同一のパターンとなる。いずれの場合にも、情報光のパターンより情報を再生することが可能である。
【００８５】
一方、旋光板２１Ｒを通過した後、情報記録媒体１に入射した再生用参照光６１Ｒは、反射面５ａで反射されて、光情報記録媒体１より出射され、旋光板２１Ｌを通過してＳ偏光の戻り光に変換される。また、前に旋光板２１Ｌを通過した後、情報記録媒体１に入射した再生用参照光６１Ｌは、反射面５ａで反射されて、光情報記録媒体１より出射され、旋光板２１Ｒを通過してＳ偏光の戻り光に変換される。このように、２分割旋光板２１を通過した後の戻り光は、光束の断面全体についてＳ偏光となる。この戻り光は、偏光ビームスプリッタ２０に入射し、偏光ビームスプリッタ面２０ａで反射されるため、ＣＣＤアレイ３３には入射しない。
【００８６】
また、ビームスプリッタ１８に入射した再生用参照光の一部は、フォトディテクタ１９に入射し、このフォトディテクタ１９の出力信号に基づいて、ＡＰＣ回路４６によって信号ＡＰＣrefが生成される。そして、この信号ＡＰＣrefに基づいて、光情報記録媒体１に照射される再生用参照光の光量が一定になるようにＡＰＣが行われる。具体的には、信号ＡＰＣrefが所定の値に等しくなるように、駆動回路４８がモータ４２を駆動して、旋光用光学素子１５を調整する。あるいは、再生時には、旋光用光学素子１５を通過した光がＰ偏光成分のみとなるように、旋光用光学素子１５を設定し、光源装置１２の出力を調整してＡＰＣを行うようにしてもよい。フォトディテクタ１９の受光部が複数の領域に分割され、また、位相空間光変調器１７が透過光量も調節可能なものである場合には、フォトディテクタ１９の各受光部毎の出力信号に基づいて、位相空間光変調器１７における画素毎の透過光量を調節して、光情報記録媒体１に照射される再生用参照光の強度分布が均一になるように調整するようにしてもよい。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態では、情報の記録時には、情報光および記録用参照光が情報記録層３に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射される。
【００８８】
また、情報の記録時には、第１の偏光方向（Ｐ偏光）の記録用参照光と、第１の偏光方向（Ｐ偏光）とは異なる第２の偏光方向（Ｓ偏光）の情報光が、それぞれ、旋光手段としての２分割旋光板２１によって、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光される。これにより、情報光と記録用参照光のそれぞれについて、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致するように、光束の断面を２分割した各領域毎に偏光方向が異なるように設定される。その結果、情報記録層３では、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光との干渉による干渉パターンが記録されると共に、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光との干渉による干渉パターンが記録される。
【００８９】
また、情報の再生時には、再生用参照光は反射面上で収束するように情報記録層３に照射され、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置される。
【００９０】
また、情報の再生時には、第１の偏光方向（Ｐ偏光）の再生用参照光が、２分割旋光板２１によって、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光されて、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換されて情報記録層３に照射される。また、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とが、２分割旋光板２１によって各領域毎に異なる方向に旋光されて、光束の断面全体について第１の偏光方向（Ｐ偏光）となる再生光と光束の断面全体について第２の偏光方向（Ｓ偏光）となる戻り光とに変換される。これにより、偏光分離手段としての偏光ビームスプリッタ２０によって、再生光と戻り光とを分離することが可能になり、その結果、再生情報のＳＮ比を向上させることができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、情報光は光束の断面の全体を用いて情報を担持することができ、同様に、再生光も光束の断面の全体を用いて情報を担持することができる。
【００９２】
これらのことから、本実施の形態によれば、ホログラフィを利用して情報の記録および再生を行うことができると共に、情報量を減少させることなく記録および再生のための光学系を小さく構成することが可能になる。
【００９３】
また、本実施の形態では、記録用参照光の変調パターンと再生用参照光の変調パターンを、それぞれ、その変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層３に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンがその変調パターンと同一にならないようなパターンとしたので、再生時において、記録時における情報光のパターンと同一のパターンと、その鏡像パターンとが同時に発生することを防止することができる。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、光情報記録媒体１におけるアドレス・サーボエリアに、アドレス情報等を予めエンボスピットによって記録しておくようにしたが、予めエンボスピットを設けずに、以下のようにしてアドレス情報等を記録するようにしてもよい。この場合には、光情報記録媒体１として、透明基板４がなく、情報記録層３と反射層５とが隣接した構成のものを用いる。そして、この光情報記録媒体１のアドレス・サーボエリアにおいて、情報記録層３の反射層５に近い部分に選択的に高出力のレーザ光を照射して、その部分の屈折率を選択的に変化させることによってアドレス情報等を記録してフォーマッティングを行う。
【００９５】
また、実施の形態では、位相符号化多重方式によって情報の多重記録を行うようにしたが、本発明は位相符号化多重方式による多重記録を行わない場合も含む。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光情報記録装置または光情報記録方法では、情報光と記録用参照光は、情報記録層に対して一方の面側より同軸的に且つ反射面上で収束するように照射される。情報記録層では、反射面に入射する前の情報光と反射面で反射された後の記録用参照光の偏光方向が一致し、これらの干渉による干渉パターンが記録されると共に、反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射された後の情報光の偏光方向が一致し、これらの干渉による干渉パターンが記録される。また、本発明では、情報光は、光束の断面の全体を用いて情報を担持することができる。これらのことから、本発明によれば、ホログラフィを利用して情報の記録を行うことができると共に、情報量を減少させることなく記録のための光学系を小さく構成することが可能になるという効果を奏する。
【００９７】
また、本発明の光情報再生装置または光情報再生方法では、再生用参照光は反射面上で収束するように情報記録層に照射され、再生用参照光の照射と再生光の収集とが一方の面側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置される。また、本発明では、所定の第１の偏光方向の再生用参照光が、光束の断面を２分割した各領域毎に異なる方向に旋光されて、各領域毎に偏光方向が異なる再生用参照光に変換されて情報記録層に照射されると共に、再生光と反射面で反射された再生用参照光による戻り光とが、各領域毎に異なる方向に旋光されて、光束の断面全体について第１の偏光方向となる再生光と光束の断面全体について第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向の戻り光とに変換される。また、本発明では、情報光は光束の断面の全体を用いて情報を担持することができ、同様に、再生光も光束の断面の全体を用いて情報を担持することができる。これらのことから、本発明によれば、ホログラフィを利用して情報の再生を行うことができると共に、情報量を減少させることなく再生のための光学系を小さく構成することが可能になるという効果を奏する。
【００９８】
本発明の光情報記録再生装置または光情報記録再生方法によれば、上記の光情報記録装置または光情報記録方法と同様の作用と、上記の光情報再生装置または光情報再生方法の同様の作用により、ホログラフィを利用して情報の記録および再生を行うことができると共に、情報量を減少させることなく記録および再生のための光学系を小さく構成することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光情報記録再生装置におけるピックアップの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態において使用する偏光を説明するための説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるサーボ時のピックアップの状態を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態における記録時のピックアップの状態を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態において記録時における光情報記録媒体の近傍の光の状態を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態における情報光のパターンの一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態における記録用参照光の変調パターンの一例を示す説明図である。
【図９】図８に示した変調パターンに対して点対称なパターンを示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態における記録の原理を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態における再生時のピックアップの状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態における再生の原理を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…光情報記録媒体、３…情報記録層、５…反射層、５ａ…反射面、１１…ピックアップ、１２…光源装置、１７…位相空間光変調器、２０…偏光ビームスプリッタ、２１…２分割旋光板、２３…対物レンズ、２５…空間光変調器、３３…ＣＣＤアレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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