(57)【要約】 【課題】  情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができる記録再生装置を提供する。【解決手段】  物体光７１は、対物レンズ３１０によって集光され、参照光７２は、ホログラム素子３１２によって偏向され、共にホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６に照射される。対物光３１０を透過した検出光８０は、サーボ情報領域１０７に照射される。サーボ用受光素子３１４は、検出光８０の反射光に基づいて位置情報を検出する。アクチュエータ３２０は、位置情報に基づいて生成されたフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号に基づいて、対物レンズ３１０とホログラム素子３１２とをフォーカシング制御方向またはトラッキング制御方向に移動制御する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体光および参照光を光記録媒体に照射し、該光記録媒体に前記物体光の情報を干渉縞として記録すると共に、前記干渉縞に前記参照光を照射し、該参照光の回折光に基づいて情報を再生する記録再生装置において、
前記物体光および前記参照光を、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に照射する第１の照射手段と、
位置検出用の検出光を、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる制御領域に照射する第２の照射手段と、
前記検出光による位置の検出結果に基づいて、前記第１の照射手段による前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】
前記第１の照射手段は、前記物体光および前記参照光を前記光記録媒体の第１または第２の主面側から照射し、
前記第２の照射手段は、前記物体光および前記参照光が照射される前記主面側から前記検出光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項３】
前記第１の照射手段は、前記第１および第２の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、
前記第２の照射手段は、前記第１または第２の主面側から前記検出光を照射し、
前記制御手段は、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが同一の場合には、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御し、
前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが異なる場合には、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項４】
前記第１の照射手段は、前記第１および第２の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、
前記第２の照射手段は、前記物体光が照射される前記一方の主面側から第１の検出光を照射すると共に、前記参照光が照射される前記他方の主面側から第２の検出光を照射し、
前記制御手段は、前記第１の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第２の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項５】
前記第２の照射手段は、前記第１の検出光と前記第２の検出光とをそれぞれ異なる前記制御領域に照射することを特徴とする請求項４に記載の記録再生装置。
【請求項６】
前記第１の照射手段は、前記物体光を前記情報記録領域に照射する物体光照射手段と、前記参照光を前記情報記録領域に照射する参照光照射手段とを備え、前記制御手段は、前記物体光照射手段による前記物体光の照射位置と、前記参照光照射手段による前記参照光の照射位置とを独立に制御することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の記録再生装置。
【請求項７】
前記物体光および前記参照光の偏光方向と前記検出光の偏光方向は互いに直交することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の記録再生装置。
【請求項８】
前記物体光、前記参照光、および前記検出光は同一の光源により生成されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかの項に記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムメモリ媒体に情報を記録すると共に、記録された情報を再生する記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の記録媒体として相変化型や光磁気型などの書き換え可能な光ディスクが、広く普及している。これらの光ディスクは、さらに記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの技術が必要である。
【０００３】
このように、光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた３次元（体積型）の多重記録が必要となる。
【０００４】
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、３次元的多重記録領域に由来する大容量性と２次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。ホログラムメモリは、例えば、フォトポリマーなどを記録材料とする記録層を２枚のガラス板に挟み込んで形成した記録媒体に記録情報に対応する物体光と参照光とを照射し、双方の光により生成される干渉縞を記録材料の屈折率の変化として記録するものであり、情報の再生時には、記録された干渉縞に対して参照光のみを照射し、参照光の回折光に基づいて、記録情報に対応する光学情報を抽出するものである。
【０００５】
このホログラムメモリは、同一の領域に複数の２次元データを多重記録することが可能であるから、ＣＤ等と同形状でありながら、膨大な記録容量をもつテラバイトメモリとして注目されている。また、こうしたホログラムメモリに対する再生装置に関しては、例えば、特許文献１に示すように、位置決め用信号をデータ信号とは別にホログラム情報として書き込む技術が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２６８３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された技術においては、記録媒体全面にデータを記録することができるものの、例えば、異なるドライブ装置において、データの再生を行う場合に、それぞれのドライブ装置の有するスピンドルの偏芯量が異なり、また、この偏芯量は、記録媒体をチャッキングするたびに変化することから、装置間の互換性に乏しく、正確な位置決め制御が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができる記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、物体光および参照光を光記録媒体に照射し、該光記録媒体に前記物体光の情報を干渉縞として記録すると共に、前記干渉縞に前記参照光を照射し、該参照光の回折光に基づいて情報を再生する記録再生装置において、前記物体光および前記参照光を、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に照射する第１の照射手段と、位置検出用の検出光を、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる制御領域に照射する第２の照射手段と、前記検出光による位置の検出結果に基づいて、前記第１の照射手段による前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段とを具備することを特徴とする記録再生装置である。
【０００９】
光記録媒体上の情報記録領域と異なる制御領域には、例えば凹部または凸部が形成され、情報記録領域とは区別される。第１の照射手段および第２の照射手段は、光源やレンズ等を備えている。光源やレンズ等は第１の照射手段および第２の照射手段によって共有される形態であってもよい。第１の照射手段は、記録される情報が付加された物体光と、干渉縞の形成用および情報の再生用の参照光とを情報記録領域に照射し、第２の照射手段は、情報記録領域と異なる制御領域に検出光を照射する。検出光は、例えば光記録媒体の記録面に平行な方向または記録面に直交する方向の位置情報を有しており、制御手段は、この位置情報に基づいて、物体光および参照光の照射位置を制御する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録再生装置において、前記第１の照射手段は、前記物体光および前記参照光を前記光記録媒体の第１または第２の主面側から照射し、前記第２の照射手段は、前記物体光および前記参照光が照射される前記主面側から前記検出光を照射することを特徴とする。
物体光、参照光、および検出光は共に、光記録媒体が備える第１および第２の主面のうち、一方の主面側から光記録媒体に照射される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の記録再生装置において、前記第１の照射手段は、前記第１および第２の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、前記第２の照射手段は、前記第１または第２の主面側から前記検出光を照射し、前記制御手段は、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが同一の場合には、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御し、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが異なる場合には、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。
【００１２】
物体光が第１の主面側から照射される場合には、参照光は第２の主面側から照射され、物体光が第２の主面側から照射される場合には、参照光は第１の主面側から照射される。また、検出光は、第１および第２の主面のいずれかの主面側から照射される。物体光と検出光とが同一の主面側から照射される場合には、制御手段は、光記録媒体で反射された検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体を透過した検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。また、物体光と検出光とが異なる主面側から照射される場合には、制御手段は、光記録媒体を透過した検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体で反射された検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の記録再生装置において、前記第１の照射手段は、前記第１および第２の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、前記第２の照射手段は、前記物体光が照射される前記一方の主面側から第１の検出光を照射すると共に、前記参照光が照射される前記他方の主面側から第２の検出光を照射し、前記制御手段は、前記第１の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第２の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。
【００１４】
物体光が第１の主面側から照射される場合には、参照光は第２の主面側から照射され、物体光が第２の主面側から照射される場合には、参照光は第１の主面側から照射される。また、第１の検出光は、物体光が照射される主面と同一の主面側から照射され、第２の検出光は、参照光が照射される主面と同一の主面側から照射される。制御手段は、光記録媒体で反射された第１の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体で反射された第２の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の記録再生装置において、前記第２の照射手段は、前記第１の検出光と前記第２の検出光とをそれぞれ異なる前記制御領域に照射することを特徴とする。
より高精度の位置制御を行うためには、第１の検出光が照射される制御領域および第２の検出光が照射される制御領域は、物体光および参照光が照射される情報記録領域を挟む隣接した領域であることが望ましい。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の記録再生装置において、前記第１の照射手段は、前記物体光を前記情報記録領域に照射する物体光照射手段と、前記参照光を前記情報記録領域に照射する参照光照射手段とを備え、前記制御手段は、前記物体光照射手段による前記物体光の照射位置と、前記参照光照射手段による前記参照光の照射位置とを独立に制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光および前記参照光の偏光方向と前記検出光の偏光方向は互いに直交することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光、前記参照光、および前記検出光は同一の光源により生成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、情報の記録および再生に使用する光の、記録媒体に対する照射位置を制御するようにしたので、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による記録再生装置の構成を示すブロック図である。図において１は、物体光と参照光とによって形成された干渉縞によって情報が記録されるホログラム記録媒体（光記録媒体）である。２はスピンドルモータであり、ホログラム記録媒体１の外形形状がディスク状である場合に、これを例えば、線速度一定に回転させる。回転数等は、ドライバーＩＣ７の出力によりコントロールされる。
【００２１】
３は光ピックアップ（第１および第２の照射手段、制御手段）であり、図示せぬレーザ光源や、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ等の光学部品（第１および第２の照射手段）、フォーカシングアクチュエータ（制御手段）、トラッキングアクチュエータ（制御手段）、および受光素子である２次元光検出アレイ等を備えている。対物レンズは、フォーカシングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体１の厚さ方向に駆動され、トラッキングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体１の、記録面の面内方向に駆動される。
【００２２】
４はフィードモータ（制御手段）であり、光ピックアップ３を、例えばホログラム記録媒体１の内周から外周に送るための機構である。フィードモータ４は、トラッキングアクチュエータのドライブ信号により、光ピックアップ３の位置を制御する。５は信号処理ＩＣであり、２次元光検出アレイ等の受光素子に入射したホログラム記録媒体１からの戻り光に基づいてデータ再生信号、アドレス信号、スピンドル制御信号、フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号を生成する。また、信号処理ＩＣ５は、生成したフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいて、フォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号を生成し、スピンドル制御信号と共に、ドライバーＩＣ７へ出力する。
【００２３】
アドレス信号は、データ再生信号に基づいて検出された、ホログラム記録媒体１上の物理アドレスを検出するための信号である。スピンドル制御信号は、スピンドルモータ２の回転制御用の信号であり、アドレス信号に基づいた信号である。フォーカスエラー信号は、光ピックアップ３における照射レーザの焦点ずれを検出するための信号であり、トラックエラー信号は、光ピックアップ３における照射レーザのトラックずれを検出するための信号である。フォーカスエラー信号は、例えば光ピックアップ３内の受光素子により得られる戻り光出力に基づいて、非点収差法等によって生成される。トラックエラー信号は、例えばプッシュプル法等によって生成される。
【００２４】
６はＣＰＵ（中央処理装置）であり、図示せぬＲＯＭ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。本実施形態においては、ＣＰＵ６は、ホログラム記録媒体１への情報の記録および再生の動作に係る各種のサーボ動作を制御する。
【００２５】
ドライバーＩＣ７は、信号処理ＩＣ５から入力されたフォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号、およびスピンドル制御信号を所望の大きさに増幅し、フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータおよびスピンドルモータ２にそれぞれ供給する。また、トラッキング駆動信号から生成されたフィードモータ駆動信号を所望の大きさに増幅し、フィードモータ４に供給する。
【００２６】
図２は、ホログラム記録媒体１の断面構造を示す断面構造図である。図において、１００は基板であり、予め凹（凸）部が形成されている。基板１００上には、半透過膜層１０１、保護層１０２、記録層１０３、保護層１０４の順に膜が積層され、保護層１０４は基板１０５によって被覆されている。記録層１０３には、高い読み出し（再生）効率が期待でき、記録や消去の繰り返しが可能で、しかもそれによる特性の劣化がなく、また、多重記録が可能で、高い解像度が期待できるニオブ酸リチウム単結晶などが用いられる。
【００２７】
凹（凸）部の間隔Ａは、光学系にもよるが、おおよそ１００〜５００（μｍ）程度であり、凸（凹）部の間隔Ｂも光学系によるが、おおよそ０．１〜２（μｍ）程度である。凹（凸）部間の平坦な領域が情報記録領域１０６であり、凹（凸）部が制御領域（サーボ領域）１０７である。１０８および１０９はホログラム記録媒体１の主面である。ホログラム記録媒体１の外形形状は、円盤型でもカード型でもよい。
【００２８】
次に、本実施形態による物体光、参照光、および検出光の照射方法について説明する。物体光は、ホログラム記録媒体１に記録する情報が付加された光である。参照光は、情報の記録時に物体光と共にホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６に照射されて、干渉縞を生成すると共に、情報の読み出し時にホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６に照射されて、再生情報を含む回折光となる光である。検出光は、ホログラム記録媒体１の制御領域１０７に照射され、物体光および参照光の位置制御用の位置情報を検出するための光である。
【００２９】
図３は、物体光、参照光、および検出光をホログラム記録媒体１の同一主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光７１および参照光７２はホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６に主面１０８側から照射され、検出光８０も制御領域１０７に主面１０８側から照射される。図４は光学系３０を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。物体光、参照光および検出光を照射するための光学系３０は光ピックアップ３内に設けられる。光学系３０の初期調整時に、物体光７１、参照光７２、および検出光８０間の相対的位置を、ホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６および制御領域１０７に対応して、記録面の面内方向および記録面に直交する方向において、それぞれ調整しておく。
【００３０】
制御領域１０７に照射された検出光８０の反射光に基づいて、光ディスクにおいて一般的なトラック検出方式、フォーカス検出方式、およびアドレス検出方式により、記録面の凹部（凸部）に直交する面内方向（トラッキング制御方向；図３においては左右方向）および記録面の法線方向（フォーカシング制御方向；図３においては上下方向）の位置ずれと、トラッキング制御方向に直交する面内方向の位置とが検出される。ホログラム記録媒体１の外形形状が円盤状の場合には、トラッキング制御方向は円盤の半径方向であり、トラッキング制御方向に直交する面内方向は円盤の円周に沿う方向である。
【００３１】
トラッキング制御方向は、例えばプッシュプル法、フォーカシング制御方向は非点収差法によって検出することができ、トラッキング制御方向に直交する面内方向は、制御領域１０７に構成されたアドレス情報に基づいて検出することができる。これらの検出に基づいて行われる制御に関しては、まず検出光８０から生成されるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカシング制御方向の制御が行われ、続いてトラックエラー信号に基づいて、トラッキング制御方向の制御が行われ、続いてアドレス信号に基づいて、トラッキング制御方向に直交する面内方向の位置が検出される。
【００３２】
ホログラム記録媒体１が、偏芯や面振れ等により位置ずれを起こすと、物体光７１および参照光７２の照射位置は、本来、記録または再生すべきトラッキング制御方向およびフォーカシング制御方向の位置からずれてしまい、記録または再生を行うことができない。そこで、制御領域１０７に照射された検出光８０の反射光に基づいて、上記の位置ずれを検出し、適正な位置に検出光８０を制御することにより、検出光８０に対して相対的に位置決めされた物体光７１および参照光７２の位置を所望の位置に制御することができる。
【００３３】
図５は、光ピックアップ３が備える上記の光学系３０の構成例を示す概略構成図である。図において、３０１は、光源となるレーザである。３０２はコリメータレンズ等のレンズであり、レーザ３０１から出射された光を平行光線にする。３０３はビームスプリッタであり、透過反射特性に応じて、レンズ３０２を透過した光を透過および反射する。３０４は偏光ビームスプリッタであり、Ｐ偏光（振動方向が入射面に平行）の光を透過させ、Ｓ偏光（振動方向が入射面に垂直）の光を反射する。
【００３４】
３０５は２分の１波長板であり、入射光の偏光面を回転させて出射する。３０６は偏向手段であり、ビームスプリッタ３０６ａおよび偏向面３０６ｂを備えている。３０７は空間光変調器であり、透過する光に対して２次元データを付加する。３０８は２分の１波長板である。３０９は複合偏光ビームスプリッタであり、偏光ビームスプリッタ３０９ａおよび３０９ｂを備えている。３１０は対物レンズであり、物体光および検出光を集光し、ホログラム記録媒体１に照射する。
【００３５】
３１２は、集光作用を有するホログラム素子である。３１３は、集光作用を有する集光レンズである。３１４は、再生時に再生情報が付加された参照光７２の反射光が有する２次元データを検出する２次元光検出アレイである。３１５は集光レンズである。３１６はシリンドリカルレンズである。３１７は、サーボ用受光素子であり、物体光７１および参照光７２の位置制御に用いられる位置情報を、検出光８０の反射光に基づいて検出する。
【００３６】
３２０は、前述したフォーカシングアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータとしての機能を有するアクチュエータである。物体光７１および参照光７２のずれは、サーボ用受光素子３１７の出力に基づいたフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号として検出され、アクチュエータ３２０は、このフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいたフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号に基づいて、対物レンズ３１０とホログラム素子３１２とをフォーカシング制御方向またはトラッキング制御方向に一体で移動制御する。
【００３７】
なお、上記の光学系３０は、物体光７１の光軸を中心として、参照光７２の軌跡が円錐を描くように回転するぺリストロフィック多重方式による光学系である。ペリストロフィック多重方式においては、参照光７２を回転させることにより、同一の記録領域に複数の情報を多重化して記録することができる。偏向手段３０６、対物レンズ３１０、およびホログラム素子３１２は一体となって回転するように構成されている。
【００３８】
物体光７１は、以下のようにしてホログラム記録媒体１に照射される。レーザ３０１から出射した光（例えばＳ偏光とする）は、レンズ３０２により平行光とされ、ビームスプリッタ３０３を透過する。この光は偏光ビームスプリッタ３０４で反射され、２分の１波長板３０５によってＰ偏光に変換され、ビームスプリッタ３０６ａにおいて透過光と反射光とに分離される。ビームスプリッタ３０６ａを透過した光は、空間光変調器３０７によって２次元データが与えられ、２分の１波長板３０８をＰ偏光状態のまま透過し、偏光ビームスプリッタ３０９ａを透過し、対物レンズ３１０により、物体光７１として、ホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６の記録層１０３近傍に集光される。ビームスプリッタ３０３の透過反射特性は、例えば透過率８０％、反射率２０％（無偏光）であり、ビームスプリッタ３０６ａの透過反射特性は、例えば透過率５０％、反射率５０％（無偏光）である。
【００３９】
また、ビームスプリッタ３０６ａによって反射された光は、偏向面３０６ｂによって反射され、ホログラム素子３１２によって、物体光７１が照射される情報記録領域１０６に、物体光７１と同一の主面１０８側から、参照光７２として照射される。ホログラム記録媒体１の情報記録領域１０６の記録層１０３においては、物体光７１と参照光７２とが干渉し、干渉縞が体積記録される。物体光７１の光量は、２分の１波長板３０８を光軸周りに回転することにより、任意に設定することができる。光量は、干渉縞のパターンが最も鮮明になるように選べばよい。
【００４０】
記録された情報を再生する場合には、２分の１波長板３０８を光軸周りに回転することにより、Ｓ偏光成分のみの光が２分の１波長板３０８から出射されるようにする。この光は偏光ビームスプリッタ３０９ａによって全て反射され、ホログラム記録媒体１には照射されない。これにより、Ｐ偏光の参照光７２のみが、干渉縞が記録されている情報記録領域１０６の記録層１０３に照射される。この光は記録層１０３で回折し、半透過膜層１０１において反射される。反射された光は対物レンズ３１０および偏光ビームスプリッタ３０９ａを透過する。
【００４１】
ビームスプリッタ３０６ａを透過した光は、２分の１波長板３０８によってＳ偏光に変換され、空間光変調器３０７およびビームスプリッタ３０６ａを透過する。この光は、２分の１波長板３０５によって再びＰ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３０４および集光レンズ３１３を透過し、２次元光検出アレイ３１４に入射する。２次元光検出アレイ３１４は、この光に基づいて、２次元データを再生する。なお、記録されたデータを再生する場合には、空間光変調器３０７は全透過状態とするか、光路から外しておくことが望ましい。
【００４２】
また、レーザ３０１から出射し、レンズ３０２によって平行光とされた光の一部はビームスプリッタ３０３で反射される。このＳ偏光の光は偏光ビームスプリッタ３０９ｂおよび３０９ａで反射され、対物レンズ３１０に入射する。対物レンズ３１０に入射する光の光軸は、光路中の反射光学部品（ビームスプリッタ３０３、偏光ビームスプリッタ３０９ｂおよび３０９ａ等）によって、物体光７１の光軸から微小角だけずれるように設定されている。対物レンズ３１０により集光された光は、ホログラム記録媒体１の制御領域１０７に、検出光８０として入射する。
【００４３】
制御領域１０７に形成された凹（凸）部によって変調された光は、半透過膜層１０１で反射され、対物レンズ３１０によって再びほぼ平行光にされる。この光は偏光ビームスプリッタ３０９ａおよび３０９ｂによって反射され、ビームスプリッタ３０３を透過する。続いて、この光は集光レンズ３１５によって集光され、シリンドリカルレンズ３１６によって非点収差を与えられ、サーボ用受光素子３１７に入射する。サーボ用受光素子３１７は、この光に基づいて、位置情報を検出する。
【００４４】
次に、本実施形態による物体光、参照光、および検出光の他の照射方法について説明する。図６は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体１のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を一方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光７１および検出光８１はホログラム記録媒体１に主面１０８側から照射され、参照光７２はホログラム記録媒体１に主面１０９側から照射される。物体光７１は、検出光８１の反射光より生成される制御情報（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、およびアドレス信号が示す情報）に基づいて位置制御され、参照光７２は、検出光８１の透過光８２より生成される制御情報に基づいて位置制御される。図７は、光学系３１および３２を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系３１によって物体光７１および検出光８１が照射され、光学系３２によって参照光７２が照射される。
【００４５】
図８は、検出光８３を主面１０９側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光７１はホログラム記録媒体１に主面１０８側から照射され、参照光７２および検出光８３はホログラム記録媒体１に主面１０９側から照射される。物体光７１は、検出光８３の透過光３４より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光７２は、検出光８３の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。
【００４６】
図９は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体１のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を両方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光７１および検出光８５はホログラム記録媒体１に主面１０８側から照射され、参照光７２および検出光８６はホログラム記録媒体１に主面１０９側から照射される。物体光７１は、検出光８５の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光７２は、検出光８６の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。検出光８５および８６は、対向する主面１０８および１０９側から同一の制御領域１０７に照射される。図１０は、光学系３１および３２を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系３１によって物体光７１および検出光８５が照射され、光学系３２によって参照光７２および検出光８６が照射される。
【００４７】
図１１は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体１のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を両方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。図９の場合と異なるのは、検出光をホログラム記録媒体１の両方の主面側から、異なる制御領域１０７にそれぞれ照射するようにした点である。物体光７１および検出光８７はホログラム記録媒体１に主面１０８側から照射され、参照光７２および検出光８８はホログラム記録媒体１に主面１０９側から照射される。物体光７１は、検出光８７の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光７２は、検出光８８の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。検出光８７および８８は、情報記録領域１０６（物体光７１および参照光７２が照射される領域）を挟んで隣接する制御領域１０７に照射される。
【００４８】
図１２は、光学系３１（物体光照射手段）および３２（参照光照射手段）を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系３１によって物体光７１および検出光８７が照射され、光学系３２によって参照光７２および検出光８８が照射される。図１２においては、物体光７１および検出光８７を照射する光学系３１と、参照光７２および検出光８８を照射する光学系３２とが、ホログラム記録媒体１に対して、フォーカシング制御方向およびトラッキング制御方向に独立に位置制御される。図中の矢印Ａはフォーカシング制御方向を示しており、矢印Ｂはトラッキング制御方向を示している。光学系３１および３２の位置制御に関しては、光学系３１および３２全体を移動させてもよいし、光学系３１および３２の一部（レンズ等）のみを移動させてもよい。
【００４９】
なお、図１３に示されるように、光学系３１および３２の一方のみに光源を備え、他方には、光ファイバー９０やプリズム等を介して光源からの光を導くようにしてもよい。
【００５０】
以上で説明したように、本実施形態によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、記録媒体に対する物体光および参照光の照射位置を制御することにより、異なる記録再生装置あるいは記録媒体の間に面振れや偏芯等があっても、記録面への最適な照射光の状態で、適正な記録位置に情報を記録したり再生したりすることができる。また、検出光を情報記録領域に照射せず、制御領域に照射するので、高品質の記録および再生を行うことができる。
【００５１】
また、物体光、参照光、および検出光を記録媒体の同一の主面側から照射する（図３および図４参照）ことにより、上記の光をそれぞれ記録媒体の異なる主面側から照射する場合と比較して、光学系をコンパクトに構成することができる。
【００５２】
また、物体光および参照光をそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を一方の主面側から照射する（図６〜図８参照）ことにより、検出光の記録媒体における反射光と透過光とを用いて、物体光と参照光との照射位置の制御を行うことができる。したがって、検出光を物体光用と参照光用とのそれぞれに分けて照射する必要がなく、検出光に使用される光量を低減することができる。
【００５３】
また、物体光と同一の主面側から照射される物体光用の検出光と、参照光と同一の主面側から照射される参照光用の検出光とをそれぞれ設けた（図９〜図１３参照）ことにより、物体光に係る光学系と参照光に係る光学系とを分離することができ、量産性が向上する。さらに、物体光と参照光とを独立に制御することができるので、高精度の制御を行うことができる。
【００５４】
また、物体光用の検出光と、参照光用の検出光とを異なる制御領域に照射する（図１１参照）ことにより、互いの制御信号が干渉することがなく、高精度の制御を行うことができる。
【００５５】
また、物体光および参照光に係る光学系をそれぞれ独立に制御することにより、物体光および参照光に係る光学系を分離する（図１２参照）ことができ、１光学系当たりの重量を低下させることができる。光学系を軽量化することにより、情報を記録あるいは再生する際に所望の情報記録領域に高速に移動することができ、アクセス速度を向上させることができる。
【００５６】
また、図５で説明したように、本実施形態における物体光および参照光はＰ偏光であり、検出光はＳ偏光である。このように、物体光および参照光と検出光との偏光方向を直交させることにより、検出光が情報の記録に影響を与えることがない。さらに、偏光素子により再生光と検出光とを分離することができるので、高品質の記録再生を行うことができる。
【００５７】
また、物体光、参照光、および検出光の光源として同一の光源を用いることにより、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【００５８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態による記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるホログラム記録媒体１の断面構造を示す断面構造図である。
【図３】同実施形態における物体光、参照光、および検出光の照射の様子を示す概略参考図である。
【図４】同実施形態における光学系３０による照射の様子を示す概略参考図である。
【図５】同実施形態における光ピックアップ３の構成例を示す概略構成図である。
【図６】同実施形態における物体光、参照光、および検出光の照射の様子を示す概略参考図である。
【図７】同実施形態における光学系３１および３２による照射の様子を示す概略参考図である。
【図８】同実施形態における物体光、参照光、および検出光の照射の様子を示す概略参考図である。
【図９】同実施形態における物体光、参照光、および検出光の照射の様子を示す概略参考図である。
【図１０】同実施形態における光学系３１および３２による照射の様子を示す概略参考図である。
【図１１】同実施形態における物体光、参照光、および検出光の照射の様子を示す概略参考図である。
【図１２】同実施形態における光学系３１および３２による照射の様子を示す概略参考図である。
【図１３】同実施形態において、単一の光源を用いた場合の光学系３１および３２による照射の様子を示す概略参考図である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・ホログラム記録媒体、２・・・スピンドルモータ、３・・・光ピックアップ、４・・・フィードモータ、５・・・信号処理ＩＣ、６・・・ＣＰＵ、７・・・ドライバーＩＣ、３０，３１，３２・・・光学系、７１・・・物体光、７２・・・参照光、８０，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８・・・検出光、１００，１０５・・・基板、１０１・・・透過膜層、１０２，１０４・・・保護層、１０３・・・記録層、１０６・・・情報記録領域、１０７・・・制御領域、１０８，１０９・・・主面、３０１・・・レーザ、３０２・・・レンズ、３０３，３０６ａ・・・ビームスプリッタ、３０４，３０９ａ，３０９ｂ・・・偏光ビームスプリッタ、３０５，３０８・・・２分の１波長板、３０６・・・偏向手段、３０６ｂ・・・偏向面、３０７・・・空間光変調器、３０９・・・複合偏光ビームスプリッタ、３１０・・・対物レンズ、３１２・・・ホログラム素子、３１３，３１５・・・集光レンズ、３１４・・・２次元光検出アレイ、３１６・・・シリンドリカルレンズ、３１７・・・サーボ用受光素子、３２０・・・アクチュエータ。
【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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【図１３】
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