(57)【要約】【課題】入射光の入射角度依存性がなくフォーカスオフセットも発生しない情報記録媒体、情報記録装置および情報再生装置を提供する。【解決手段】ホログラフィによって情報が記録される情報記録媒体１００であって、干渉パターンによって情報が記録される記録層５と、情報記録媒体１００のサーボ領域が形成された反射層２Ａと、記録層５と反射層２Ａとの間に設けられ、記録層５に向けて入射する光ビームと反射層２Ａに向けて入射する光ビームとを分離する反射層２Ｂとを備える。反射層２Ａ上には、サーボピットパターン１ａが設けられている。【選択図】図１
2008041230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィによって情報が記録される情報記録媒体であって、
干渉パターンによって情報が記録される記録層と、
前記情報記録媒体のサーボ領域が形成された第１の反射層と、
前記記録層と前記第１の反射層との間に設けられ、前記記録層に向けて入射する光ビームと前記第１の反射層に向けて入射する光ビームとを分離する第２の反射層とを備える、情報記録媒体。
【請求項２】
前記第１の反射層上には、サーボピットパターンが設けられている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記第１の反射層では、アドレスサーボ領域にエンボスピットが使用され、トラッキングサーボ領域にウォブルピットが使用されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記第１の反射層には、トラッキングサーボ用のグルーブが形成されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記第１の反射層には、トラッキングサーボ用およびアドレス検出用にウォブリングされたグルーブが形成されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記第１の反射層は、金属反射膜によって形成されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記第１の反射層は、光ビームを反射させるとともに追記および／または消去可能な媒体面を有する、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
ホログラフィを利用して情報記録媒体に情報を記録する情報記録装置であって、
前記情報記録媒体のサーボ情報を検出するサーボ用ピックアップ部と、
前記情報記録媒体に情報を記録する情報記録用ピックアップ部とを備え、
前記情報記録用ピックアップ部は、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームを信号光と参照光とに分離する光学分離素子と、
前記信号光と前記参照光とを干渉させて前記情報記録媒体に集光する光学系と、
前記前記情報記録媒体で反射された参照光を受けてサーボ信号を検出するサーボ信号検出部とを含む、情報記録装置。
【請求項９】
前記情報記録用ピックアップ部は、前記参照光の位置を決定する参照光位置変換用素子をさらに含み、
前記参照光位置変換用素子は、
入射光を±１次回折する回転可能な第１の回折格子と、
前記±１次回折された回折光を受ける複数個の回折格子を有し、前記回折光を前記入射光と平行方向に回折する回転可能な第２の回折格子とを含む、請求項８に記載の情報記録装置。
【請求項１０】
前記光学分離素子は、前記光ビームを反射Ｓ偏光の参照光と透過Ｐ偏光の信号光とに分離する偏光ビームスプリッタである、請求項８に記載の情報記録装置。
【請求項１１】
前記情報記録用ピックアップ部は、
前記反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、
前記透過Ｐ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第２の１／４波長板と、
前記偏光ビームスプリッタと前記光源との間の光路に配置され、前記前記情報記録媒体で反射された参照光を前記サーボ信号検出部に導く半透鏡とをさらに含む、請求項１０に記載の情報記録装置。
【請求項１２】
前記情報記録用ピックアップ部は、
前記反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、
前記偏光ビームスプリッタと前記情報記録媒体との間の光路に配置され、前記前記情報記録媒体で反射された参照光を前記サーボ信号検出部に導く半透鏡とをさらに含む、請求項１０に記載の情報記録装置。
【請求項１３】
前記情報記録媒体は、請求項１〜７のいずれかに記載の情報記録媒体である、請求項８〜１２のいずれかに記載の情報記録装置。
【請求項１４】
ホログラフィを利用して情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置であって、
前記情報記録媒体のサーボ情報を検出するサーボ用ピックアップ部と、
前記情報記録媒体から情報を再生する情報記録用ピックアップ部とを備え、
前記情報再生用ピックアップ部は、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームから生成される参照光を前記情報記録媒体に集光する光学系と、
前記情報記録媒体の記録済み領域に形成された光学特性分布により回折された再生光を受光するイメージセンサと、
前記光学特性分布により回折されなかった反射参照光を受けてサーボ信号を検出するサーボ信号検出部とを含む、情報再生装置。
【請求項１５】
前記情報再生用ピックアップ部は、前記参照光の位置を決定する参照光位置変換用素子をさらに含み、
前記参照光位置変換用素子は、
入射光を±１次回折する回転可能な第１の回折格子と、
前記±１次回折された回折光を受ける複数個の回折格子を有し、前記回折光を前記入射光と平行方向に回折する回転可能な第２の回折格子とを含む、請求項１４に記載の情報再生装置。
【請求項１６】
前記情報再生用ピックアップ部は、前記光ビームを反射Ｓ偏光の光ビームと透過Ｐ偏光の光ビームとに分離する第１の偏光ビームスプリッタをさらに含む、請求項１４に記載の情報再生装置。
【請求項１７】
前記情報再生用ピックアップ部は、
前記第１の偏光ビームスプリッタの前段に配置され、前記光ビームを反射Ｓ偏光の光ビームと透過Ｐ偏光の光ビームとに分離する第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第２の偏光ビームスプリッタにおける前記透過Ｐ偏光の光ビームを遮断するシャッタとをさらに含む、請求項１６に記載の情報再生装置。
【請求項１８】
前記情報再生用ピックアップ部は、
前記反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、
前記透過Ｐ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第２の１／４波長板と、
前記第１の偏光ビームスプリッタと前記光源との間の光路に配置され、前記前記情報記録媒体で反射された参照光を前記サーボ信号検出部に導く半透鏡とをさらに含む、請求項１６に記載の情報再生装置。
【請求項１９】
前記情報再生用ピックアップ部は、
前記反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、
前記第１の偏光ビームスプリッタと前記情報記録媒体との間の光路に配置され、前記前記情報記録媒体で反射された参照光を前記サーボ信号検出部に導く半透鏡とをさらに含む、請求項１６に記載の情報再生装置。
【請求項２０】
前記情報記録媒体は、請求項１〜７のいずれかに記載の情報記録媒体である、請求項１４〜１９のいずれかに記載の情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報記録媒体、情報記録装置および情報再生装置に関し、より特定的には、ホログラフィを利用した情報記録媒体、情報記録装置および情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホログラムによって光ディスク記録媒体に情報を超高密度で記録するホログラフィック記録方式が知られている。このホログラフィック記録方式では、イメージ情報を担持する情報光と記録用参照光とを光ディスク記録媒体の内部で重ね合わせて干渉縞パターンを生成し、この干渉縞パターンを光ディスク記録媒体中に記録することによってイメージ情報の書込みが行われる。記録された干渉縞パターンから情報を再生する場合には、その光ディスク記録媒体中に記録された干渉縞パターンに書込時と同様の再生用参照光を照射し、干渉縞パターンによって回折を生じさせてイメージ情報を再生する。
【０００３】
近年では、光ディスク記録媒体の記録層の厚み方向も利用して、干渉縞パターンを３次元的に書き込むことにより、記録密度を更に増加させるようにしたボリュームホログラフィの開発が注目されている。このボリュームホログラフィによる記録方式を利用し、更に多重記録を行うことによって情報の記録容量を飛躍的に増大させることができる。このようなボリュームホログラフィによる光ディスク記録媒体の従来例について、以下に図面を用いて説明する。
【０００４】
図７は、従来の光ディスク記録媒体１１０の概略的な構造を示した断面図である。図７を参照して、光ディスク記録媒体１１０は、円形の透明基板１１１Ａ，１１１Ｂと、ホログラム記録層１１２と、反射膜１１３と、基板１１４とを備える。基板１１４上には、反射膜１１３が形成されている。反射膜１１３上には、透明基板１１１Ｂが形成されている。透明基板１１１Ｂ上には、ホログラム記録層１１２が形成されている。ホログラム記録層１１２上には、透明基板１１１Ａが形成されている。
【０００５】
反射膜１１３には、光ディスク記録媒体１１０の半径方向に複数のアドレスサーボ領域が所定の角度間隔で配列され、周方向に並ぶこれらアドレスサーボ領域間には、情報記録領域が設けられている。アドレスサーボ領域には、フォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御を行なうための情報と情報記録領域に対するアドレス情報とが、予めエンボスピットによって記録してある。トラッキングサーボ制御を行なうための情報記録には、例えばウォブルピットを使用することができる。
【０００６】
光ディスク記録媒体１１０の具体的な構成としては、透明基板１１１Ａ，１１１Ｂが例えば０．６ｍｍ以下の適宜の厚みを有し、ホログラム記録層１１２が例えば１０μｍ以上の適宜の厚みを有している。ホログラム記録層１１２は、レーザ光で所定時間照射されたときに、レーザ光の強度に応じて屈折率、誘電率及び反射率等の光学特性が変化するホログラム記録材料によって形成されている。ホログラム記録層１１２を構成する材料としては、例えばデュポン（Dupont）社製のフォトポリマ（Photopolymers）ＨＲＦ−６００（製品名）等が使用される。
【０００７】
図７に示すように、ボリュームホログラフィによるホログラム記録層１１２への記録の一例としては、ホログラム記録層１１２内において、記録すべき情報を担持する情報光Ｐ２と記録用参照光Ｐ１とが厚み方向の干渉縞を生成するように、透明基板１１１Ａ側から情報光Ｐ２および記録用参照光Ｐ１を同時に所定時間照射する必要がある。図７では、レンズ１１７を介して照射されるレーザ光Ｐ１２のホログラム記録層１１２でのビーム径がＤ１、反射膜１１３でのビームずれがＤ２となっている。光ディスク記録媒体１１０では、ホログラム記録層内１１２に干渉縞パターンを立体的に定着させることにより、情報が立体的なホログラムとして記録される。
【０００８】
ところが、図７で説明したように、ホログラム記録層１１２の下にフォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御を行なうための情報と情報記録領域に対するアドレス情報とが予めエンボスピットとして形成される場合、ホログラム記録層１１２への記録再生光がエンボスピットにて散乱反射し、ホログラム記録層１１２に対してノイズ成分として記録されてしまう可能性がある。その結果、再生時の信号にノイズが含まれる可能性があるとともに、光ディスク記録媒体１１０の本来の記録容量を達成することができなくなるという問題もある。
【０００９】
この問題を解決するため、上記のエンボスピットをホログラム記録再生位置の直下とならないように配置することも可能である。しかし、この場合には、実際に記録再生している位置情報を正確にモニタすることができないという課題がある。また、この場合には、エンボスピット作製位置での記録再生ができないため、記録密度を十分に上げられないという課題も発生する。
【００１０】
上記のような課題に対する対策として、特許文献１に開示されているようなディスク構成を用いる手法がある。このようなディスク構成による光情報記録媒体の従来例について、以下に図面を用いて説明する。
【００１１】
図８は、従来の光情報記録媒体１２０の概略的な構造を示した断面図である。図８を参照して、光情報記録媒体１２０は、透明基板１２１，１２５と、反射層１２２と、ホログラム記録層１２４と、フィルタ層１２６とを備える。透明基板１２１上には、反射層１２２が形成されている。反射層１２２上には、フィルタ層１２６が形成されている。フィルタ層１２６上には、ホログラム記録層１２４が形成されている。ホログラム記録層１２４上には、透明基板１２５が形成されている。
【００１２】
透明基板１２１，１２６は、厚さが各々約０．６ｍｍである。反射層１２２には、凹凸が設けられており、当該凹凸の厚みは最大で１７５０Åである。フィルタ層１２６は、第１の波長の光Ｐｒ（たとえば赤色）を透過し、第２の波長の光Ｐｇｂ（たとえば緑色または青色）を反射する。フィルタ層１２６の厚さは、約２〜３μｍである。ホログラム記録層１２４は、干渉パターンによって情報が記録され、厚さが約０．６ｍｍである。光情報記録媒体１２０は、全体で厚さが約１．８ｍｍである。
【００１３】
また、特許文献２は、制御が容易な角速度一定のＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式においても記録寿命の長い従来のホログラム型光記録ディスクを開示している。この光記録ディスクは、透明層と、当該透明層の一方の側に設けられホログラフィを利用して情報が記録される情報記録層と、当該透明層の他方の側に設けられた反射層とを備えた従来のホログラム型光記録ディスクであって、上記の情報記録層の厚みがディスクの内側よりも外側で薄いことを特徴としている。
【特許文献１】特開２００４−２６５４７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２８３７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図８で説明した従来の光情報記録媒体１２０は、２種類の波長の光を分離することができ、互いの影響を受けずに２種類の波長の光を別々の目的で用いることができる。しかし、光情報記録媒体１２０では、フィルタ層１２６が多層膜となるため、集光される光に対応した入射角度依存性がない安定した性能を得ることが難しく、仮にできたとしても高価なものとなる。
【００１５】
また、光情報記録媒体１２０に情報を記録または再生する記録再生装置は、実際に記録再生する面と異なる面に照射される異なる波長の光を光情報記録媒体１２０内にフォーカスする。このため、光情報記録媒体１２０では、層間隔のばらつき、使用する光の波長ばらつき、および集光レンズ１１７での色収差により、フォーカスオフセットが発生するという課題があった。
【００１６】
それゆえに、この発明の目的は、入射光の入射角度依存性がなくフォーカスオフセットも発生しない情報記録媒体、情報記録装置および情報再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、ホログラフィによって情報が記録される情報記録媒体であって、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、情報記録媒体のサーボ領域が形成された第１の反射層と、記録層と第１の反射層との間に設けられ、記録層に向けて入射する光ビームと第１の反射層に向けて入射する光ビームとを分離する第２の反射層とを備える。
【００１８】
好ましくは、第１の反射層上には、サーボピットパターンが設けられている。
好ましくは、第１の反射層では、アドレスサーボ領域にエンボスピットが使用され、トラッキングサーボ領域にウォブルピットが使用されている。
【００１９】
好ましくは、第１の反射層には、トラッキングサーボ用のグルーブが形成されている。
好ましくは、第１の反射層には、トラッキングサーボ用およびアドレス検出用にウォブリングされたグルーブが形成されている。
【００２０】
好ましくは、第１の反射層は、金属反射膜によって形成されている。
好ましくは、第１の反射層は、光ビームを反射させるとともに追記および／または消去可能な媒体面を有する。
【００２１】
この発明の他の局面によれば、ホログラフィを利用して情報記録媒体に情報を記録する情報記録装置であって、情報記録媒体のサーボ情報を検出するサーボ用ピックアップ部と、情報記録媒体に情報を記録する情報記録用ピックアップ部とを備える。情報記録用ピックアップ部は、光ビームを出射する光源と、光ビームを信号光と参照光とに分離する光学分離素子と、信号光と参照光とを干渉させて情報記録媒体に集光する光学系と、情報記録媒体で反射された参照光を受けてサーボ信号を検出するサーボ信号検出部とを含む。
【００２２】
好ましくは、情報記録用ピックアップ部は、参照光の位置を決定する参照光位置変換用素子をさらに含む。参照光位置変換用素子は、入射光を±１次回折する回転可能な第１の回折格子と、±１次回折された回折光を受ける複数個の回折格子を有し、回折光を入射光と平行方向に回折する回転可能な第２の回折格子とを含む。
【００２３】
好ましくは、光学分離素子は、光ビームを反射Ｓ偏光の参照光と透過Ｐ偏光の信号光とに分離する偏光ビームスプリッタである。
【００２４】
好ましくは、情報記録用ピックアップ部は、反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、透過Ｐ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第２の１／４波長板と、偏光ビームスプリッタと光源との間の光路に配置され、情報記録媒体で反射された参照光をサーボ信号検出部に導くハーフプリズムとをさらに含む。
【００２５】
好ましくは、情報記録用ピックアップ部は、反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、偏光ビームスプリッタと情報記録媒体との間の光路に配置され、情報記録媒体で反射された参照光をサーボ信号検出部に導くハーフミラーとをさらに含む。
【００２６】
好ましくは、上記の情報記録媒体は、ホログラフィによって情報が記録される情報記録媒体であって、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、情報記録媒体のサーボ領域が形成された第１の反射層と、記録層と第１の反射層との間に設けられ、記録層に向けて入射する光ビームと第１の反射層に向けて入射する光ビームとを分離する第２の反射層とを備える。
【００２７】
この発明の他の局面によれば、ホログラフィを利用して情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置であって、情報記録媒体のサーボ情報を検出するサーボ用ピックアップ部と、情報記録媒体から情報を再生する情報記録用ピックアップ部とを備える。情報再生用ピックアップ部は、光ビームを出射する光源と、光ビームから生成される参照光を情報記録媒体に集光する光学系と、情報記録媒体の記録済み領域に形成された光学特性分布により回折された再生光を受光するイメージセンサと、光学特性分布により回折されなかった反射参照光を受けてサーボ信号を検出するサーボ信号検出部とを含む。
【００２８】
好ましくは、情報再生用ピックアップ部は、参照光の位置を決定する参照光位置変換用素子をさらに含む。参照光位置変換用素子は、入射光を±１次回折する回転可能な第１の回折格子と、±１次回折された回折光を受ける複数個の回折格子を有し、回折光を入射光と平行方向に回折する回転可能な第２の回折格子とを含む。
【００２９】
好ましくは、情報再生用ピックアップ部は、光ビームを反射Ｓ偏光の光ビームと透過Ｐ偏光の光ビームとに分離する第１の偏光ビームスプリッタをさらに含む。
【００３０】
好ましくは、情報再生用ピックアップ部は、第１の偏光ビームスプリッタの前段に配置され、光ビームを反射Ｓ偏光の光ビームと透過Ｐ偏光の光ビームとに分離する第２の偏光ビームスプリッタと、第２の偏光ビームスプリッタにおける透過Ｐ偏光の光ビームを遮断するシャッタとをさらに含む。
【００３１】
好ましくは、情報再生用ピックアップ部は、反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、透過Ｐ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第２の１／４波長板と、第１の偏光ビームスプリッタと光源との間の光路に配置され、情報記録媒体で反射された参照光をサーボ信号検出部に導くハーフプリズムとをさらに含む。
【００３２】
好ましくは、情報再生用ピックアップ部は、反射Ｓ偏光の光ビームを反射するとともに偏光を変換する第１の１／４波長板と、第１の偏光ビームスプリッタと情報記録媒体との間の光路に配置され、情報記録媒体で反射された参照光をサーボ信号検出部に導くハーフミラーとをさらに含む。
【００３３】
好ましくは、上記の情報記録媒体は、ホログラフィによって情報が記録される情報記録媒体であって、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、情報記録媒体のサーボ領域が形成された第１の反射層と、記録層と第１の反射層との間に設けられ、記録層に向けて入射する光ビームと第１の反射層に向けて入射する光ビームとを分離する第２の反射層とを備える。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、入射光の入射角度依存性がなく、フォーカスオフセットも発生しなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３６】
図１は、この発明の実施の形態による情報記録媒体１００の断面構成および情報記録再生装置１０の一部構成を示した模式図である。図１を参照して、情報記録再生装置１０は、対物レンズ２０１とサーボ用レーザ２０３とを含むサーボ用ピックアップ部２００と、対物レンズ３０１と記録用／再生用レーザ３０２とを含む情報記録再生用ピックアップ部３００とを備える。情報記録再生装置１０は、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する。
【００３７】
情報記録媒体１００は、基板１Ａ，１Ｂと、反射層２Ａ，２Ｂと、保護層３と、接着層４と、ホログラム記録層５とを含む。基板１Ｂ上には、ホログラム記録層５が形成されている。ホログラム記録層５上には、反射層２Ｂが形成されている。反射層２Ｂ上には、接着層４が形成されている。接着層４上には、保護層３が形成されている。保護層３上には、反射層２Ａが形成されている。反射層２Ａ上には、基板１Ａが形成されている。
【００３８】
情報記録媒体１００において、基板１Ａ，１Ｂは各々約０．６ｍｍ、反射層２Ａ，２Ｂおよび接着層４はそれぞれ２〜３μｍ、保護層３は約０．２ｍｍ、ホログラム記録層５は約０．６ｍｍの厚さであって、合計ほぼ２ｍｍとなっている。
【００３９】
基板１Ａ，１Ｂは、ポリカーボネートまたはガラスにより構成されている。基板１Ａと反射層２Ａとの境界面にサーボピット１ａが形成されている。反射層２Ａは、アルミ、金、白金等で基板１Ａ上に凹凸でコーティングされている。この発明の実施の形態における情報記録媒体１００は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよい。カード形状の場合には、サーボピット１ａは無くても良い。
【００４０】
反射層２Ａには、情報記録媒体１００の半径方向に複数のアドレスサーボ領域が所定の角度間隔で配列されている。アドレスサーボ領域には、フォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御を行なうための情報と情報記録領域に対するアドレス情報とが、予めエンボスピットによって記録してある。このエンボスピットの高さは、他の層の厚さに比べて充分に小さい。トラッキングサーボ制御を行うための情報記録には、例えばウォブルピットを使用することができる。
【００４１】
次に、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置１０の光学的動作を説明する。
【００４２】
サーボ用レーザ２０３から出射されたサーボ用光（赤色光）は、対物レンズ２０１によって、情報記録媒体１００の反射層２Ａ上で焦点を結ぶ。反射層２Ａで反射されたサーボ用光は、再び基板１Ａを透過して、サーボ用ピックアップ部２００の方向へ戻る。当該戻り光は、再び対物レンズ２０１を通過し、図示し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、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる（図２参照）。なお、このとき同時に検出されるフォーカスエラー信号は、対物レンズ２０１を駆動するフォーカスサーボにのみ使用される。
【００４３】
記録用／再生用レーザ３０２から出射された情報光および記録用参照光（青色光）は、対物レンズ３０１によってフォーカスされ、情報記録媒体１００のホログラム記録層５内で干渉パターンを形成する。その後、当該情報光および記録用参照光は、反射層２Ｂで反射されて、情報記録再生用ピックアップ部３００の方向へ戻る。つまり、当該情報光および記録用参照光は、アドレスサーボ領域等が形成された反射層２Ａまでは到達しない。
【００４４】
同様に、サーボ用レーザ２０３から出射されたサーボ用光がホログラム記録層５を通過することもなく、サーボ用光が反射層２Ａで乱反射した場合にもホログラム記録層５には影響を与えない。また、サーボ用光が反射層２Ａで反射した戻り光は、再生像検出のためのイメージセンサで検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
【００４５】
また、情報記録媒体１００では、反射層２Ａにおける散乱反射があっても、それがホログラム記録層５に対してノイズ成分として記録されてしまう可能性もない。その結果、当該散乱反射が再生時にノイズとなる可能性もなく、情報記録媒体１００の本来の記録容量を達成することができる。
【００４６】
さらに、情報記録媒体１００において、サーボ用の反射層２Ａの反射率を自由に選択でき、かつ反射層２Ａの材料も自由に選択することが可能となる。よって、情報記録再生装置１０では、情報記録媒体１００として、反射層２Ａに追記または書き換え可能な記録媒体、たとえばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などを用いることができる。反射層２Ａには、トラッキングサーボ信号および／またはアドレス信号がＤＶＤの物理フォーマットに準拠した方式で検出できるようにスパイラル状の溝（グルーブ）が形成されている。当該溝には、アドレス信号が再生できる周波数でウォブリングされていたり、エンボスピットでアドレス信号が生成できるように構成されている。
【００４７】
上記により、ホログラムがどのエリアまで記録されたか、いつ書き換えられたか、どの部分にエラーが存在し交換処理をどのように行なったか等のディレクトリ情報を、ホログラムに影響を与えずに追記または書き換えすることが可能となる。
【００４８】
以上により、図１の情報記録媒体１００は、ホログラフィを利用して情報を記録するための情報記録媒体であって、透明な基板１Ａと、干渉パターンによって情報が記録される記録層５と、透明基板１Ａと記録層５との間に設けられ入射する光を反射する反射層２Ａ，２Ｂとを含む。これにより、記録層５とそれ以外とを反射層２Ａ、２Ｂにて完全に分離して作製できるため、低コストで安定した特性の情報記録媒体が実現できる。
【００４９】
好ましくは、基板１Ａは、サーボピットパターンを有することを特徴としている。これにより、高密度な記録再生が可能なサーボピットパターンを基板１Ａの全面に作製することができる。
【００５０】
好ましくは、基板１Ａは、サーボピットパターン上に反射層２Ａが形成されていることを特徴としている。これにより、サーボピットパターンからの反射光を検出することができ、安定したサーボ信号を生成できる。
【００５１】
好ましくは、反射層２Ａには、トラッキングサーボ用のグルーブが形成されている。これにより、安定したトラッキングサーボを行なうことができる。
【００５２】
好ましくは、反射層２Ａには、トラッキングサーボ用およびアドレス検出用にウォブリングされたグルーブが形成されている。これにより、トラッキングサーボおよびアドレス検出を効率的に行なうことができる。
【００５３】
好ましくは、反射層２Ａは金属反射膜であることを特徴としている。これにより、入射光の波長に依存しない高い反射率を有する反射膜が比較的容易に作製でき、低コストの情報記録媒体を作製できる。
【００５４】
好ましくは、反射層２Ａは、入射光を反射するとともに、追記および／または消去可能な媒体面であることを特徴としている。これにより、ホログラムをどのエリアまで記録したか、いつ書き換えたか、どの部分にエラーが存在し交替処理をどのように行なったか等のディレクトリ情報を、ホログラムに影響を与えずに追記および／または書き換えることができる。
【００５５】
図２は、この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の信号処理構成を示したブロック図である。図２を参照して、情報記録再生装置１０は、サーボ用ピックアップ部２００と、情報記録再生用ピックアップ部３００と、スピンドルサーボ回路４０１と、駆動装置４０２と、コントローラ４０６と、信号処理回路４０８とを備える。情報記録再生装置１０は、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する。
【００５６】
サーボ用ピックアップ部２００は、対物レンズ２０１と、検出回路２２３と、フォーカスサーボ回路２２４と、トラッキングサーボ回路２２５と、スライドサーボ回路２２７とを含む。情報記録再生用ピックアップ部３００は、対物レンズ３０１と、検出回路３２３と、フォーカスサーボ回路３２４とを含む。
【００５７】
スピンドルサーボ回路４０１は、信号処理回路４０８より出力される基本クロック信号などを受けて、情報記録媒体１００の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータを制御する。駆動装置４０２は、情報記録媒体１００が取り付けられるスピンドルを回転させるスピンドルモータを制御する。駆動装置４０２は、情報記録媒体１００に記録されている情報を記録再生するために、情報記録媒体１００を半径方向に移動させる。
【００５８】
検出回路２２３は、サーボ用ピックアップの出力信号からフォーカスエラー信号ＦＥＳ２、トラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤを検出する。フォーカスサーボ回路２２４は、フォーカスエラー信号ＦＥＳ２に基づいて、サーボ用ピックアップ部２００内のアクチュエータを駆動して対物レンズ２０１を情報記録媒体１００の厚み方向に移動させることでフォーカスサーボを行なう。トラッキングサーボ回路２２５は、トラッキングエラー信号ＴＥＳに基づいてアクチュエータを駆動し、情報記録媒体１００を上記スピンドルモータごと半径方向に移動させることでトラッキングサーボを行なう。スライドサーボ回路２２７は、アドレス信号ＡＤＤおよびコントローラ４０６からの指令に基づいて駆動装置４０２を制御し、情報記録媒体１００を上記スピンドルモータごと半径方向に移動させることでスライドサーボを行なう。
【００５９】
検出回路３２３は、記録再生用ピックアップの出力信号からフォーカスエラー信号ＦＥＳ３を検出する。フォーカスサーボ回路３２４は、フォーカスエラー信号ＦＥＳ３に基づいて、情報記録再生用ピックアップ部３００内のアクチュエータを駆動して対物レンズ３０１を情報記録媒体１００の厚み方向に移動させることでフォーカスサーボを行なう。
【００６０】
信号処理回路４０８は、情報記録再生用ピックアップ部３００内のイメージセンサの出力から情報信号Ｓｄをデコードし、情報記録媒体１００のデータエリアに記録されたデータを再生する。また、信号処理回路４０８は、アドレス信号ＡＤＤから、基本クロック信号を生成したりアドレスを判別したりする。
【００６１】
コントローラ４０６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。コントローラ４０６では、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の機能が実現される。コントローラ４０６は、上記基本クロック信号およびアドレス情報を受けて、サーボ用ピックアップ部２００および情報記録再生用ピックアップ部３００を含む情報記録再生装置１０の全体を制御する。情報記録再生装置１０は、コントローラ４０６に対して種々の指示を与える操作部をさらに備える。
【００６２】
次に、この発明の実施の形態における情報記録再生装置１０の光学的構成および動作について、実施の形態ごとに詳述する。なお、この発明の実施の形態では、情報記録装置と情報再生装置とを一体化した情報記録再生装置について説明するが、これは一例であって、情報記録装置と情報再生装置とを別々に構成することも可能である。
【００６３】
［実施の形態１］
図３は、この発明の実施の形態１による情報記録再生装置１０Ａの光学的構成を示した図である。図３を参照して、情報記録再生装置１０Ａは、サーボ用ピックアップ部２００と、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａとを備える。情報記録再生装置１０は、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する。
【００６４】
サーボ用ピックアップ部２００は、対物レンズ２０１と、４５度ミラー２０２と、ホログラムレーザユニット２０６とを含む。ホログラムレーザユニット２０６は、半導体レーザ２０３と、光受光素子２０４と、光分岐用ホログラム２０５とを有する。サーボ用ピックアップ部２００に適用可能な情報記録媒体１００としては、たとえば、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disk；登録商標）、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）がある。
【００６５】
光源としての半導体レーザ２０３から出射された光ビームは、４５度ミラー２０２で反射され、対物レンズ２０１によって情報記録媒体１００に集光される。情報記録媒体１００から反射された光（以下、「戻り光」とも呼ぶ）は、再び対物レンズ２０１および４５度ミラー２０２を通過して、光分岐用ホログラム２０５で分岐されて光受光素子２０４上に受光される。
【００６６】
ここで、対物レンズ２０１は、対物レンズ駆動機構（図示せず）によってフォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｘ方向）に駆動される。情報記録媒体１００に記録された情報を再生する場合、当該対物レンズ駆動機構は、フォーカス方向（Ｚ方向）にのみ対物レンズ２０１を駆動する。このフォーカス駆動により、情報記録媒体１００の面振れがあっても、情報記録媒体１００における反射層２Ａの所定位置に集光スポットの焦点が合うように対物レンズ２０１を追従させることができる。
【００６７】
なお、トラッキング駆動については、後述するように、サーボ用ピックアップ部２００で得られたトラッキング誤差信号ＴＥＳに基づいて情報記録媒体１００を駆動する。トラッキング誤差信号ＴＥＳの検出方法としては、一般にＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤ用の光ピックアップで採用されている３ビーム法、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法、位相シフトＤＰＰ法等を用いることができる。また、焦点位置ずれを補正するために用いられるフォーカス誤差信号ＦＥＳの検出方法としては、シングルナイフエッジ法、非点収差法等を用いることができる。
【００６８】
一方、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａは、対物レンズ３０１と、光源３０２と、コリメートレンズ３０３と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０４，３０５と、イメージセンサ３０６と、反射型空間光変調器３０７と、リレーレンズ３０８と、４５度ミラー３０９，３１０と、１／４波長板３１１と、参照光位置変換用ホログラム３１２と、サーボ信号検出部３１３と、電磁シャッタ３１４とを含む。光源３０２としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザ等を用いることができ、特に、帰還をかけてコヒーレント長を長くした半導体レーザが好ましい。
【００６９】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａでの再生動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、偏光ビームスプリッタ３０４により信号光生成用の透過Ｐ偏光と参照光生成用の反射Ｓ偏光とに分割される。再生時には、透過Ｐ偏光は電磁シャッタ３１４で遮断され、反射Ｓ偏光は参照光位置変換用ホログラム３１２で参照光としての位置が決められる。
【００７０】
図４は、図３の情報記録再生装置１０Ａにおける参照光位置変換用ホログラム３１２の具体的な構成の一例を示した図である。図４を参照して、参照光位置変換用ホログラム３１２は、第１回折格子３１２Ａと、第２回折格子３１２Ｂとを有し、各々を回転させることができる。参照光位置変換用ホログラム３１２に対する入射光は、第１回折格子３１２Ａで±１次回折される。当該±１次回折光は、第２回折格子３１２Ｂに入射して再び入射光と平行方向に回折される（図３も参照）。ここで、第２回折格子３１２Ｂには、第１回折格子３１２Ａで回折された±１次回折光が入射する位置に複数個の回折格子が形成されている。このため、第１回折格子３１２Ａを回転させることで、参照光の出射位置を複数通りに変化させることが可能となる。
【００７１】
図３に戻って、参照光位置変換用ホログラム３１２から出射された参照光は、４５度ミラー３１０で反射され、１／４波長板３１１で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。情報記録媒体１００の記録済領域には、記録済み情報に対応した光学特性分布が形成されている。したがって、情報記録媒体１００に集光された参照光は、上記の光学特性分布により回折された再生光と回折されなかった反射参照光とに分離される。
【００７２】
上記の再生光は、情報記録媒体１００に対する情報光を再現している。当該再生光は、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＰ偏光に変換される。当該Ｐ偏光の光は、４５度ミラー３０９で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、イメージセンサ３０６上に結像される。
【００７３】
上記の反射参照光は、同様に、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＰ偏光に変換される。当該Ｐ偏光の光は、４５度ミラー３１０で反射され、参照光位置変換用ホログラム３１２を通って、偏光ビームスプリッタ３０４を透過する。当該透過光は、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【００７４】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ａは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に記録された情報が読み出される。なお、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【００７５】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａでの記録動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、偏光ビームスプリッタ３０４により信号光生成用の透過Ｐ偏光と参照光生成用の反射Ｓ偏光とに分割される。
【００７６】
記録時には、上記の透過Ｐ偏光は、電磁シャッタ３１４を透過し、さらに偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、反射型空間光変調器３０７に入射して、２次元の信号情報を持つ変調パターンに変換された信号光になるとともにＳ偏光となって反射される。反射型空間光変調器３０７からの反射光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、リレーレンズ３０８を通って４５度ミラー３０９で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。
【００７７】
一方、上記の反射Ｓ偏光は、参照光位置変換用ホログラム３１２で参照光として位置が決められた後、４５度ミラー３１０で反射される。当該参照光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。情報記録媒体１００では、信号光と参照光とが記録層５内で重なり合って干渉パターンが記録され、記録情報に対応した光学特性分布が形成される。
【００７８】
上記の参照光は、反射層２Ｂで反射され、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＰ偏光に変換される。当該Ｐ偏光の光は、４５度ミラー３１０で反射され、参照光位置変換用ホログラム３１２を通って、偏光ビームスプリッタ３０４を透過する。当該透過光は、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【００７９】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ａは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に情報が記録される。再生時と同様に、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【００８０】
なお、図３の情報記録再生装置１０Ａにおいて、サーボ用ピックアップ部２００にさらに通常のＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤ用記録再生機能を付加しておけば、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤの記録再生を行なう互換ピックアップの形態をとることも可能である。これにより、装置のサイズおよびコストをほとんど上げることなく、マルチディスク記録再生装置を実現することができる。
【００８１】
以上のように、実施の形態１の情報記録装置は、透明基板と、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、透明基板と記録層との間に設けられ入射する光を反射する反射層とを含む情報記録媒体にホログラフィを利用して情報を記録するための情報記録装置であって、記録層に入射した信号光と参照光との記録層内の干渉パターンによって情報を記録するホログラム記録光学系と、透明基板に入射した光の反射光により情報記録媒体の位置を検出する位置信号生成光学系と、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号により情報記録媒体を駆動制御する情報記録媒体駆動制御部とを備える。これにより、高密度なホログラム記録を安定して実現することができる。
【００８２】
好ましくは、ホログラム記録光学系は、情報記録媒体の反射層からの反射光より生成されたフォーカス誤差信号によりホログラム記録光学系を駆動することでフォーカス制御し、位置信号生成光学系は、情報記録媒体の透明基板からの反射光より生成されたフォーカス誤差信号により位置信号生成光学系を駆動することでフォーカス制御する。これにより、複雑な構成を用いずに、良好なフォーカス制御を行なうことができる。
【００８３】
好ましくは、フォーカス誤差信号を生成するためのホログラム記録光学系から照射される光は上記の参照光である。これにより、実際に記録面に照射した光によってフォーカスが行なえるため、フォーカスオフセットを発生させることなく良好な記録動作を行なうことができる。
【００８４】
好ましくは、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号は、トラッキング誤差信号およびアドレス信号である。これにより、情報記録媒体の位置を位置信号生成光学系からの情報で駆動することになる。そのため、情報記録媒体に光ビームを照射する２つの光学系をそれぞれ駆動して制御する必要がなくなり、小型で低コストな情報記録装置を実現することができる。
【００８５】
また、実施の形態１の情報再生装置は、透明基板と、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、透明基板と記録層との間に設けられ入射する光を反射する反射層とを含む情報記録媒体からホログラフィを利用して情報を再生するための情報再生装置であって、記録層に入射した参照光により記録層内の干渉パターンによって情報を記録された信号光を再生するホログラム再生光学系と、透明基板に入射した光の反射光により情報記録媒体の位置を検出する位置信号生成光学系と、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号により情報記録媒体を駆動制御する情報記録媒体駆動制御部とを備える。これにより、高密度なホログラム再生を安定して実現することができる。
【００８６】
好ましくは、ホログラム再生光学系は、情報記録媒体の反射層からの反射光より生成されたフォーカス誤差信号によりホログラム記録光学系を駆動することでフォーカス制御し、位置信号生成光学系は、情報記録媒体の透明基板からの反射光より生成されたフォーカス誤差信号により位置信号生成光学系を駆動することでフォーカス制御する。これにより、複雑な構成を用いずに、良好なフォーカス制御を行なうことができる。
【００８７】
好ましくは、フォーカス誤差信号を生成するためのホログラム再生光学系から照射される光は上記の参照光である。これにより、実際に再生面に照射した光によってフォーカスが行なえるため、フォーカスオフセットを発生させることなく良好な再生動作を行なうことができる。
【００８８】
好ましくは、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号は、トラッキング誤差信号およびアドレス信号である。これにより、情報記録媒体の位置を位置信号生成光学系からの情報で駆動することになる。そのため、情報記録媒体に光ビームを照射する２つの光学系をそれぞれ駆動して制御する必要がなくなり、小型で低コストな情報再生装置を実現することができる。
【００８９】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２による情報記録再生装置１０Ｂの光学的構成を示した図である。図５を参照して、実施の形態２の情報記録再生装置１０Ｂは、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａが情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂに置き換えられた点において、実施の形態１の情報記録再生装置１０Ａと異なる。したがって、実施の形態１と共通するサーボ用ピックアップ部２００の説明は、ここでは繰り返さない。
【００９０】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂは、対物レンズ３０１と、光源３０２と、コリメートレンズ３０３と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０５と、イメージセンサ３０６と、反射型空間光変調器３０７と、リレーレンズ３０８と、４５度ミラー３１０と、１／４波長板３１１と、参照光位置変換用ホログラム３１２と、サーボ信号検出部３１３と、ハーフプリズム３１５と、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂ，３１７ａ，３１７ｂとを含む。光源３０２としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザ等を用いることができ、特に、帰還をかけてコヒーレント長を長くした半導体レーザが好ましい。
【００９１】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂでの再生動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、ハーフプリズム３１５を透過し、参照光位置変換用ホログラム３１２で参照光としての位置が決められる。当該参照光は、Ｓ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射され、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、リレーレンズ３０８を通って、４５度ミラー３１０で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。
【００９２】
情報記録媒体１００の記録済領域には、記録済み情報に対応した光学特性分布が形成されている。したがって、情報記録媒体１００に集光された参照光は、上記の光学特性分布により回折された再生光と回折されなかった反射参照光とに分離される。
【００９３】
上記の再生光は、情報記録媒体１００に対する情報光を再現している。当該再生光は、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、４５度ミラー３１０で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、反射型空間光変調器３０７の像を再現する形でイメージセンサ３０６上に結像される。
【００９４】
上記の反射参照光は、同様に、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、４５度ミラー３１０で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、イメージセンサ３０６の表面の参照光が入射する位置に形成された裏面反射型１／４波長板３１７ａ，３１７ｂで反射されてＰ偏光となる。当該Ｐ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ３０５を透過し、参照光位置変換用ホログラム３１２を通って、ハーフプリズム３１５で反射される。当該反射光は、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【００９５】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に記録された情報が読み出される。なお、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【００９６】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂでの記録動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、ハーフプリズム３１５を透過する。当該透過光は、参照光位置変換用ホログラム３１２において、位置が決められるＳ偏光の参照光と、そのまま透過する同じくＳ偏光の信号光とに分離される。
【００９７】
上記の参照光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射される。当該反射光は、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。上記の信号光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、反射型空間光変調器３０７に入射して、２次元の信号情報を持つ変調パターンに変換された信号光になるとともにＰ偏光となって反射される。反射型空間光変調器３０７からの反射光は、偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。
【００９８】
偏光ビームスプリッタ３０５を透過した参照光および信号光は、リレーレンズ３０８を通って４５度ミラー３１０で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。情報記録媒体１００では、信号光と参照光とが記録層５内で重なり合って干渉パターンが記録され、記録情報に対応した光学特性分布が形成される。
【００９９】
上記の参照光は、反射層２Ｂで反射され、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、４５度ミラー３１０で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、裏面反射型１／４波長板３１７ａ，３１７ｂで反射され、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、参照光位置変換用ホログラム３１２を通過して、ハーフミラー３１５で反射される。当該反射光は、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【０１００】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に情報が記録される。再生時と同様に、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【０１０１】
以上のように、実施の形態２の情報記録再生装置１０Ｂでは、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｂにおいて、偏光ビームスプリッタ３０４、４５度ミラー３０９および電磁シャッタ３１４の代わりに、ハーフプリズム３１５および裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂ，３１７ａ，３１７ｂを用いている。これにより、実施の形態１に比べて情報記録再生装置の光学的構成をよりコンパクトにすることができる。
【０１０２】
［実施の形態３］
図６は、この発明の実施の形態３による情報記録再生装置１０Ｃの光学的構成を示した図である。図６を参照して、実施の形態３の情報記録再生装置１０Ｃは、情報記録再生用ピックアップ部３００Ａが情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃに置き換えられた点において、実施の形態１の情報記録再生装置１０Ａと異なる。したがって、実施の形態１と共通するサーボ用ピックアップ部２００の説明は、ここでは繰り返さない。
【０１０３】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃは、対物レンズ３０１と、光源３０２と、コリメートレンズ３０３と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０５と、イメージセンサ３０６と、反射型空間光変調器３０７と、リレーレンズ３０８と、１／４波長板３１１と、参照光位置変換用ホログラム３１２と、サーボ信号検出部３１３と、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂと、ハーフミラー３１８とを含む。光源３０２としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザ等を用いることができ、特に、帰還をかけてコヒーレント長を長くした半導体レーザが好ましい。
【０１０４】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃでの再生動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、参照光位置変換用ホログラム３１２で参照光としての位置が決められる。当該参照光は、Ｓ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射され、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、リレーレンズ３０８を通って、ハーフミラー３１８で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。
【０１０５】
情報記録媒体１００の記録済領域には、記録済み情報に対応した光学特性分布が形成されている。したがって、情報記録媒体１００に集光された参照光は、上記の光学特性分布により回折された再生光と回折されなかった反射参照光とに分離される。
【０１０６】
上記の再生光は、情報記録媒体１００に対する情報光を再現している。当該再生光は、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、反射型空間光変調器３０７の像を再現する形でイメージセンサ３０６上に結像される。
【０１０７】
上記の反射参照光は、同様に、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８を透過し、サーボ信号検出部３１３に入射することで、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【０１０８】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に記録された情報が読み出される。なお、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【０１０９】
次に、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃでの記録動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、参照光位置変換用ホログラム３１２において、位置が決められるＳ偏光の参照光と、そのまま透過する同じくＳ偏光の信号光とに分離される。
【０１１０】
上記の参照光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射される。当該反射光は、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。上記の信号光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、反射型空間光変調器３０７に入射して、２次元の信号情報を持つ変調パターンに変換された信号光になるとともにＰ偏光となって反射される。反射型空間光変調器３０７からの反射光は、偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。
【０１１１】
偏光ビームスプリッタ３０５を透過した参照光および信号光は、リレーレンズ３０８を通ってハーフミラー３１８で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。情報記録媒体１００では、信号光と参照光とが記録層５内で重なり合って干渉パターンが記録され、記録情報に対応した光学特性分布が形成される。
【０１１２】
上記の参照光は、反射層２Ｂで反射され、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８で透過され、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。
【０１１３】
情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃは、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に情報が記録される。再生時と同様に、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。
【０１１４】
以上のように、実施の形態３の情報記録再生装置１０Ｃでは、情報記録再生用ピックアップ部３００Ｃにおいて、偏光ビームスプリッタ３０４、４５度ミラー３０９，３１０および電磁シャッタ３１４の代わりに、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂおよびハーフミラー３１８を用いている。これにより、実施の形態１に比べて情報記録再生装置の光学的構成をよりコンパクトにすることができる。
【０１１５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】この発明の実施の形態による情報記録媒体１００の断面構成および情報記録再生装置１０の一部構成を示した模式図である。
【図２】この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の信号処理構成を示したブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による情報記録再生装置１０Ａの光学的構成を示した図である。
【図４】図３の情報記録再生装置１０Ａにおける参照光位置変換用ホログラム３１２の具体的な構成の一例を示した図である。
【図５】この発明の実施の形態２による情報記録再生装置１０Ｂの光学的構成を示した図である。
【図６】この発明の実施の形態３による情報記録再生装置１０Ｃの光学的構成を示した図である。
【図７】従来の光ディスク記録媒体１１０の概略的な構造を示した断面図である。
【図８】従来の光情報記録媒体１２０の概略的な構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１Ａ，１Ｂ  基板、２Ａ，２Ｂ  反射層、３  保護層、４  接着層、５  ホログラム記録層、１０，１０Ａ〜１０Ｃ  情報記録再生装置、１００  情報記録媒体、１１０  光ディスク記録媒体、１１１Ａ，１１１Ｂ  透明基板、１１２  ホログラム記録層、１１３  反射膜、１１４  基板、レンズ１１７、１２０  光情報記録媒体、１２１，１２５  透明基板、１２２  反射層、１２４  ホログラム記録層、１２６  フィルタ層、２００  サーボ用ピックアップ部、２０１，３０１  対物レンズ、２０２，３０９，３１０  ４５度ミラー、２０３  半導体レーザ、２０４  光受光素子、２０５  光分岐用ホログラム、２０６  ホログラムレーザユニット、２２３，３２３  検出回路、２２４，３２４  フォーカスサーボ回路、２２５  トラッキングサーボ回路、２２７  スライドサーボ回路、３００，３００Ａ〜３００Ｃ  情報記録再生用ピックアップ部、３０２  光源、３０３  コリメートレンズ、３０４，３０５  偏光ビームスプリッタ、３０６  イメージセンサ、３０７  反射型空間光変調器、３０８  リレーレンズ、３１１  １／４波長板、３１２  参照光位置変換用ホログラム、３１３  サーボ信号検出部、３１４  電磁シャッタ、３１５  ハーフプリズム、３１６ａ，３１６ｂ，３１７ａ，３１７ｂ  裏面反射型１／４波長板、３１８  ハーフミラー、４０１  スピンドルサーボ回路、４０２  駆動装置、４０６  コントローラ、４０８  信号処理回路。
【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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