(57)【要約】【課題】製造が容易で、空間光変調素子と受光素子の一体化により位置合わせ精度を向上でき、コストダウンとコンパクト化が可能な光学式情報記録再生装置を提供する。【解決手段】空間光変調素子ＳＬＭ３０５とホログラムディスク２１６からの再生光を受光する受光素子ＣＭＯＳ３０６を同一基板上に同一面内に形成する。また、再生光を受光素子ＣＭＯＳ３０６に導くための偏光分離素子３０２を配置する。また、同一基板上に空間光変調素子を構成する画素と受光素子を構成する画素を、水平方向及び垂直方向に各々交互に配置し、この素子と偏光分離素子３０２を一体に構成する。【選択図】図１
2007305207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からの光束を空間光変調素子に照射して同一の光軸を有する情報光と参照光を前記光束内に分離して生成し、前記情報光と前記参照光を対物レンズにより記録媒体上に集光し、干渉させてホログラフィにより情報を記録し、或いは前記参照光を前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの再生光を受光素子で受光することにより情報の再生を行う光学式情報記録再生装置において、
前記受光素子と前記空間光変調素子を同一基板上の同一面内に形成し、且つ、前記再生光を、前記受光素子に導くための偏光分離素子を有することを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項２】
前記同一基板上に前記空間光変調素子を構成する画素と、前記受光素子を構成する画素を、水平方向及び垂直方向に交互に配置したことを特徴とする請求項１に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項３】
前記空間変調素子と前記受光素子を、前記記録媒体の記録面と直交する平面内に前記記録媒体面と平行に配置したことを特徴とする請求項１に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項４】
前記空間光変調素子を構成する画素と、前記受光素子を構成する画素を、前記記録媒体の記録面と直交する平面内に配置し、且つ、前記記録媒体面と平行に配置したことを特徴とする請求項２に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項５】
前記偏光分離素子は、前記同一基板上に前記空間変調素子と前記受光素子を有する素子と一体で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを利用して情報を記録媒体に記録し、或いは記録情報を再生する光学式情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来例の光学系を図１２を用いて説明する。従来の公知文献には、例えば、ホログラフィックメモリ／ＨＶＤ（ＴＭ）を支える計測・ナノ制御技術（Proceeding of 35th Meeting on Lightwave Sensing Technology (LST35-12) June, 2005 著者：譚  小地，堀米  秀嘉）がある。
【０００３】
図１２は同軸タイプのホログラフィックメモリ（コリニア方式）の光学系を示す図である。まず、上記光学系を用いて記録媒体であるホログラムディスクに記録を行う場合の動作について説明する。
【０００４】
光源の緑レーザ２０１から出射した光束はコリメータ２０２で平行光束とされ、ミラー２０３を経由して空間光変調素子ＳＬＭ２０４を照明する。図１２ではＳＬＭ２０４としてＤＭＤ（Deformable Mirror Device）が使用されている。
【０００５】
空間光変調素子ＳＬＭ２０４上で「１」の情報を表す画素で反射された光は、ホログラムディスク２１６の方向へ反射され、「０」の情報を表す画素で反射された光はホログラムディスク２１６の方向へ反射されない。コリニア方式のＳＬＭ２０４上には、情報光２０６を変調する部分とそれを環状に取り巻く参照光２０５を変調する部分が設けられている。
【０００６】
空間光変調素子ＳＬＭ２０４で「１」の情報を表す画素にて反射された参照光２０５と情報光２０６は偏光ビームスプリッタＰＢＳ２０７をＰ偏光で透過する。次いで、リレーレンズ１（２０８）、ミラー２０９、リレーレンズ２（２１０）、ダイクロＢＳ２１１を経由してホログラムディスク２１６に差し向けられる。
【０００７】
その際、１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過し、円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換された参照光２０５と情報光２０６は、ミラー２１３で反射されて焦点距離Ｆの対物レンズ２１４に入射する。２つのリレーレンズ１（２０８）及び２（２１０）により空間光変調素子ＳＬＭ２０４上に表示されたパターンは、対物レンズ２１４からＦだけ手前に中間像を形成する。これにより、空間光変調素子ＳＬＭ２０４上のパターン像（図示せず）、対物レンズ２１４、ホログラムディスク２１６がいずれもＦの距離だけ離れて配置される、所謂４Ｆ光学系が構成される。
【０００８】
ホログラムディスク２１６はディスク状であり、スピンドルモータ２１５上に回転可能に保持されている。参照光２０５と情報光２０６は対物レンズ２１４によってホログラムディスク２１６に集光され、干渉して干渉縞を形成する。ホログラムディスク２１６の高分子材料には、記録時の干渉縞パターンが屈折率分布として記録され、デジタル体積ホログラムが形成される。また、ホログラムディスク２１６中には反射膜が設けられている。
【０００９】
また、図１２ではホログラムの記録再生を行う緑レーザ２０１以外に、ディスクに感光性のない赤レーザ２２０が設けられていて、上記反射膜を基準面として、ホログラムディスク２１６の変位を高精度に検出することが可能である。これにより、ホログラムディスク２１６に面ブレや偏芯が発生しても、光サーボ技術を用いてダイナミックに光スポットをディスク面に追従させることが可能となり、高精度に干渉縞パターンを記録することが出来る。以下に簡単に説明する。
【００１０】
赤レーザ２２０から出射した直線偏光光束はビームスプリッタＢＳ２２１を透過し、レンズ２２２で平行光束とされ、ミラー２２３とダイクロＢＳ２１１で反射されてホログラムディスク２１６に差し向けられる。その際、１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過し、円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換された光束は、ミラー２１３で反射され、対物レンズ２１４に入射してホログラムディスク２１６上の反射面に微小な光スポットとして集光される。
【００１１】
ホログラムディスク２１６から反射された光束は逆回りの円偏光（例えば、左回りの円偏光）となり、対物レンズ２１４に再入射して平行光束とされ、更にミラー２１３で反射されて１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過し、往路とは垂直な直線偏光光束に変換される。この光束はダイクロＢＳ２１１で反射され、往路と同様にミラー２２３、レンズ２２２を経由し、ビームスプリッタＢＳ２２１で反射されて光検出器２２４に導かれる。光検出器２２４は複数の受光面（図示せず）を有していて、公知の方法で反射面の位置情報を検知し、それに基づいて対物レンズ２１４のフォーカスとトラッキング制御を行うことが出来る。
【００１２】
次に、上記光学系を用いてホログラムディスク２１６から記録情報の再生を行う場合の動作について説明する。光源の緑レーザ２０１から出射した光束は記録時と同様に空間光変調素子ＳＬＭ２０４を照明する。再生時は空間光変調素子ＳＬＭ２０４上の参照光２０５を変調する部分のみが「１」の情報を表示し、情報光２０６を変調する部分はすべて「０」の情報を表示する。従って、参照光の部分の画素で反射された光だけが、ホログラムディスク２１６の方向へ反射され、情報光はホログラムディスク２１６の方向へ反射されない。
【００１３】
記録時と同様に参照光２０５は円偏光（例えば、右回りの円偏光）となってホログラムディスク２１６上に集光され、記録された干渉縞から情報光を再生する。ホログラムディスク２１６中の反射膜で反射された情報光は、逆回りの円偏光（例えば、左回りの円偏光）となり、対物レンズ１４に再入射して平行光束とされる。
【００１４】
そして、ミラー２１３で反射され、１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過して、往路とは垂直な直線偏光光束（Ｓ偏光）に変換される。この時、対物レンズ２１４からＦの距離に再生されたＳＬＭの表示パターンの中間像が形成される。
【００１５】
ダイクロＢＳ２１１を透過した光束は、リレーレンズ２（２１０）、ミラー２０９、リレーレンズ１（２０８）を経由して偏光ビームスプリッタＰＢＳ２０７に入射する。偏光ビームスプレッタＰＢＳ２０７で反射された光束は、リレーレンズ２（２１０）と１（２０８）により空間光変調素子ＳＬＭ２０４と共役の位置にＳＬＭの表示パターンの中間像として再結像される。
【００１６】
この位置には開口２１７が予め置かれていて、情報光の周辺部にある不要な参照光が遮蔽される。そして、レンズ２１８により再結像された中間像は受光素子のＣＭＯＳセンサ２１９上に情報光の部分のみのＳＬＭ表示パターンとして形成される。これにより、不要な参照光がＣＭＯＳセンサ２１９に入射しないので、Ｓ／Ｎの良い再生信号が得られる。
【非特許文献１】ホログラフィックメモリ／ＨＶＤ（ＴＭ）を支える計測・ナノ制御技術（Proceeding of 35th Meeting on Lightwave Sensing Technology (LST35-12) June, 2005 著者：譚  小地，堀米  秀嘉）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述のようにコリニア方式のホログラフィックメモリは、情報光と参照光とが角度を持たない同軸上の光学配置で、１つの対物レンズを用いて記録や再生が出来るため、光学系が２軸２光束干渉方式と比較して簡単になるという利点を有する。また、反射膜付の媒体構造によりディスクの片面側に光学系を配置できる利点を有する。
【００１８】
しかし、２次元の空間光変調素子ＳＬＭ２０４とＣＭＯＳセンサ２１９のシフト（横方向の位置ずれ）、チルト（傾斜）及びローテーション（回転角）を高精度に位置合わせする必要があるため、製造が煩雑であり、コスト低下が困難であった。
【００１９】
本発明の目的は、製造が容易で、コストダウンとコンパクト化を図ることが可能な光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、ホログラフィを使用してホログラム媒体に情報を記録又は再生する装置において、空間光変調素子とホログラム媒体からの再生光を受光する受光素子を同一基板上に同一面内に形成する。また、再生光を受光素子に導くための偏光分離素子を配置することで、受光素子と空間光変調素子との位置合わせを不要とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、空間光変調素子と受光素子を同一の基板上に配置し、且つ、再生光を受光素子に導くための偏光分離素子を配置することにより、空間光変調素子と受光素子の複雑な位置合わせを廃することが可能となる。そのため、製造が容易となり、光学系のコストダウンと小型化、薄型化を図ることが出来る。また、偏光分離素子である偏光ホログラム素子も空間光変調／受光素子と一体に構成することで、組立の簡略化、部品点数の削減による更なるコストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１、図２は本発明に係る光学的情報記録再生装置の光ピックアップを示す図であり、図１は記録動作の光学系の展開図、図２は再生動作の光学系の展開図を示す。また、図３は図２の再生動作の光学系を実際の光ピックアップ装置として配置した場合の斜視図である。なお、基本的な構成は図１２に示す従来例の光学系と同一であるため、図１〜図３では図１２と同一部分には同一符号を付している。
【００２３】
また、図３においてはホログラム媒体であるホログラムディスク２１６と従来例の赤レーザを用いた光サーボ技術を行うための光学部品は省略している。更に、図１、図２は各光学素子を模式的に示す展開図であるため、図１、図２と図３では各光学素子の光軸に対する位相が異なって配置されている。
【００２４】
更に、本実施形態では、情報を記録或いは再生するのに必要な再生回路や記録回路、サーボ制御回路、装置全体を制御するコントローラ等の回路や機構等については周知であるので省略している。
【００２５】
図４は本実施形態で用いる空間光変調／受光素子３０１を示す。空間光変調／受光素子３０１は、空間光変調素子であるＳＬＭ３０５と受光素子であるＣＭＯＳ３０６を同一基板（半導体基板）上の同一平面内に隣接して一体で配置したものである。また、空間光変調／受光素子３０１と、リレーレンズ１（２０８）との間に偏光分離素子である偏光ホログラム素子３０２が配置されている。
【００２６】
また、図３に示すようにホログラムディスク２１６のディスク面（図３には図示せず）と直交する平面内に、空間光変調／受光素子３０１が配置されている。更に、空間光変調素子が配置されたＳＬＭ３０５と受光素子が配置されたＣＭＯＳ３０６は、ホログラムディスク面と平行（図３の矢印Ａ方向）に配置されている。このように構成することにより、装置の薄型化が実現可能である。
【００２７】
次に、一体で構成された光干渉式の空間光変調／受光素子３０１について説明する。図５は光干渉式空間光変調素子ＳＬＭと受光素子ＣＭＯＳセンサを横置きに配置した場合の素子の断面図である。図５は空間光変調素子ＳＬＭと受光素子ＣＭＯＳセンサの１画素の構成を示すものである。
【００２８】
図中５１はＳｉ基板、５２はフォトダイオード、５３はＣＭＯＳセンサの転送トランジスタ、５４はＣＭＯＳセンサ配線、５５はＳＬＭ素子配線、５６は遮光膜、５７は光干渉ミラーＡ、５８は光干渉ミラーＢである。また、５９は最表面保護膜、６０は層間膜、６１は支柱、６２はギャップ、６３はＳＬＭデータ転送スイッチである。素子間絶縁、ＣＭＯＳセンサの他のＴｒ配線、ＳＬＭの書き込み用Ｔｒ配線は省略してある。
【００２９】
また、５４、５５、５６は下地配線層であり、遮光膜５６は入射光が下部トランジスタ領域に届かないようにするためのものである。６４は空間光変調素子であるＳＬＭ素子の領域、６５は受光素子であるＣＭＯＳセンサの領域を示す。
【００３０】
図５では光干渉ミラーＡ（５７）と光干渉ミラーＢ（５８）との間で干渉を生じさせ、その間の空間（例えば空気）を変化させることで、反射率及び透過率を変化させている。本構成では、透過モードを用いる光干渉ミラーＢ（５８）は半透明である必要がある。しかし、光干渉部は透過モードでは使用する必要が無いので光干渉ミラーＡ（５７）は半透明である必要はない。
【００３１】
半透明のミラーには、例えば、Ｔｉを用いるが特に限定されない。半透明でない場合には、反射率の高い材料が好ましく、Ａｌ、ＡｌＳｉ、ＡｌＯｕ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ａｕ、ＴｉＮ等の金属膜或いはこれら金属の化合物膜を用いるが特に限定されない。
【００３２】
更に、６１は反射電極上の支柱絶縁膜で、例えば、シリコン窒化膜である。５９は半透過膜の保護膜で、例えば、シリコン酸化膜を用いる。６１、６０、５９の絶縁膜は異なる材料でも同じ材料でも良く、絶縁材料であれば電気的に問題なく特に限定されない。
【００３３】
次に、干渉部の動作について説明する。まず、Ｔｉの光干渉ミラーＢ（５８）には、例えば、０Ｖのグランド電位を与える。そして、Ｔｉの光干渉ミラーＡ（５７）に電圧を与え、光干渉ミラーＡとＢのクーロン力によりエアギャップを調整する。
【００３４】
図６は空間光変調／受光素子３０１の分光反射率特性の一例を示す。図６は、
最表面保護膜５９      ＳｉＯ２：１０ｎｍ
光干渉ミラーＢ（５８）    Ｔｉ：５ｎｍ／Ｓｉ３Ｎ４：２０ｎｍ／ＳｉＯ２：１０ｎｍ／Ｓｉ３Ｎ４：２０ｎｍ
ギャップ６２              広ギャップの時１８０ｎｍ、狭ギャップの時１０ｎｍ
光干渉ミラーＡ（５７）    ＡｌＳｉ：１０ｎｍ（表面にＳｉＯ２：１０ｎｍ）
の層構成の場合の広ギャップと狭ギャップとの反射率である。
【００３５】
波長５５０ｎｍの光において、エアギャップが１８０ｎｍの時と１０ｎｍの時の反射率は、９３．０％及び０．６％である。光干渉ミラーＡ（５７）に与える電圧によりエアギャップを１０ｎｍから１８０ｎｍへと変化させると、それに伴い反射率が大きく変化することが分かる。この干渉作用は波長や半透過膜材料、エアギャップ厚さによりそれぞれ設計可能であり、物理的な強度やコントラスト比等の特性を考慮して必要な構成とするのが重要である。
【００３６】
次に、図１を用いてホログラムディスク２１６に記録を行う場合の動作について説明する。基本的な記録方法は従来例と同様である。
【００３７】
光源の緑レーザ２０１から出射した光束はコリメータ２０２で平行光束とされ、ミラー２０３を経由して空間光変調／受光素子３０１のＳＬＭ３０５を照明する。ＳＬＭ３０５上で「１」の情報を表す画素で反射された光はホログラムディスク２１６の方向へ反射され、「０」の情報を表す画素で反射された光は、ホログラムディスク２１６の方向へ反射されない。
【００３８】
コリニア方式のＳＬＭ３０５上には、情報光２０６を変調する部分とそれを環状に取り巻く参照光２０５を変調する部分が設けられている。なお、参照光２０５及び情報光２０６を生成するために、緑レーザ２０１より空間光変調／受光素子３０１に照射される光束を照明光３０３とする。
【００３９】
ＳＬＭ３０５で「１」の情報を表す画素にて反射された参照光２０５と情報光２０６は、偏光ホログラム素子３０２をＰ偏光で透過し、リレーレンズ１（２０８）、ミラー２０９、リレーレンズ２（２１０）、ダイクロＢＳ２１１を経由してホログラムディスク２１６に差し向けられる。その際、１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過し、円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換された参照光２０５と情報光２０６は、ミラー２１３で反射されて焦点距離Ｆの対物レンズ２１４に入射する。
【００４０】
２つのリレーレンズ１（２０８）及び２（２１０）によりＳＬＭ３０５上に表示されたパターンは、対物レンズ２１４からＦだけ手前に中間像を形成する。これにより、ＳＬＭ上のパターン像（図示せず）、対物レンズ２１４、ホログラムディスク２１６がいずれもＦの距離だけ離れて配置される、所謂４Ｆ光学系が構成される。ホログラムディスク２１６はスピンドルモータ２１５上に回転可能に保持されている。
【００４１】
参照光２０５と情報光２０６は対物レンズ２１４によってホログラムディスク２１６上に集光され、干渉して干渉縞を形成する。ホログラムディスク２１６中の高分子材料には、記録時の干渉縞パターンが屈折率分布として記録され、デジタル体積ホログラムが形成される。また、ホログラムディスク２１６には反射膜が設けられている。なお、ホログラムディスク２１６に光スポットを追従させる光サーボ手段については従来例と同様のため省略する。
【００４２】
次に、図２を用いてホログラムディスク２１６から記録情報の再生を行う場合の動作について説明する。光源の緑レーザ２０１から出射した光束は、空間光変調／受光素子３０１のＳＬＭ３０５を照明する。再生時には、ＳＬＭ３０５上の参照光２０５を変調する部分のみが「１」の情報を表示し、情報光２０６を変調する部分はすべて「０」の情報を表示する。従って、参照光の部分の画素で反射された光だけが、ホログラムディスク２１６の方向へ反射され、情報光はホログラムディスク２１６の方向へ反射されない。
【００４３】
記録時と同様に参照光２０５は、円偏光（例えば、右回りの円偏光）となってホログラムディスク２１６上に集光され、記録された干渉縞から情報光を再生する。ホログラムディスク中の反射膜で反射された情報光は、逆回りの円偏光（例えば、左回りの円偏光）となり、対物レンズ２１４に再入射して平行光束とされる。
【００４４】
更に、ミラー２１３で反射されて１／４波長板ＱＷＰ２１２を透過し、往路の偏光方向と垂直な直線偏光光束（Ｓ偏光）に変換される。この時、対物レンズ２１４からＦの距離に再生されたＳＬＭ３０５の表示パターンの中間像が形成される。
【００４５】
ダイクロＢＳ２１１を透過した光束はリレーレンズ２（２１０）、ミラー２０９、リレーレンズ１（２０８）を経由してＳ偏光のまま偏光ホログラム素子３０２に差し向けられる。偏光ホログラム素子３０２で回折されて偏向された光束は、図４に示す空間光変調／受光素子３０１のＣＭＯＳ３０６に導かれ、記録情報の再生を行う。
【００４６】
このように構成することで、照明光３０３と、再生された情報光２０６を分離することが可能となり、Ｓ／Ｎの劣化を招くことなく、空間光変調素子と受光素子を一体で構成することが可能となる。この結果、光学系の小型化も実現できる。
【００４７】
また、図７に示すようにＣＭＯＳ３０６を情報光２０６が照明される領域のみに配置することも可能である。これにより、再生時にホログラムディスク２１６より反射された不要な参照光がＣＭＯＳ３０６に入射せず、更にＳ／Ｎの良い再生信号を得ることが可能である。
【００４８】
なお、偏光ホログラム素子３０２を空間光変調／受光素子３０１と、リレーレンズ１（２０８）との間に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。
（第２の実施形態）
図８〜図１１は本発明によるコリニア方式ホログラフィックメモリ光学系の第２の実施形態を説明する図である。図８は光ピックアップの光学系の展開図、図９は空間光変調／受光素子３０１のＳＬＭ領域とＣＭＯＳ領域を示す図である。
【００４９】
また、図１０は記録動作時における空間光変調／受光素子３０１の参照光や情報光の様子を示す断面図、図１１は再生動作時における空間光変調／受光素子３０１の参照光や情報光の様子を示す断面図である。基本的な構成や動作は第１の実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５０】
また、本実施形態においても情報を記録或いは再生するのに必要な再生回路や記録回路、サーボ制御回路、装置全体を制御するコントローラ等の回路や機構等については周知であるので省略している。
【００５１】
本実施形態においては、図９に示すように同一基板上にＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５各々を構成する画素が、水平方向及び垂直方向に各々交互に配置され、ＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５を構成する画素が市松模様状に配置されている。
【００５２】
また、図１０、図１１に示すように空間光変調／受光素子３０１には、ＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５上に偏光ホログラム素子３０２が一体で形成されている。更に、ＣＭＯＳ領域６５上には偏光フィルター３０４が設けられている。
【００５３】
上記構成について図１１を用いて説明する。図１１に示すように後述する再生動作において情報光２０６が偏光ホログラム素子３０２によって回折され、偏向される角度をθ、ＣＭＯＳ領域６５の受光面と偏光ホログラム素子３０２によって情報光２０６が偏向される面の距離をｙとする。この時、ｙと直交する方向における偏向前の光軸とＣＭＯＳ領域６５に到達した際の光軸のズレｘは、
ｘ＝ｙ・ｔａｎθ
で表される。このため、ｘがＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５各々の画素のピッチに相当する。従って、偏光ホログラム素子３０２と空間光変調／受光素子３０１を小型（ｙを小さく）に一体化して構成するには、図９に示すように各々の画素を水平方向及び垂直方向に交互に配置するのが望ましい。しかし、ｙやθが十分大きい場合には、例えば、図４に示すようなＳＬＭ３０５とＣＭＯＳ３０６の配置を用いても良い。
【００５４】
この偏光ホログラム素子３０２が一体で構成された空間光変調／受光素子３０１においては、例えば、ＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５が形成されたチップを封止する材料として、偏光特性を有する樹脂やガラスを用いることで容易に実現可能である。
【００５５】
次に、図８、図１０を用いて記録動作について詳述する。第１の実施形態と同様にＰ偏光で空間光変調／受光素子３０１に差し向けられた照明光３０３は、空間光変調／受光素子３０１上に配置された偏光ホログラム素子３０２を透過し、ＳＬＭ領域６４を照明する。
【００５６】
その際、第１の実施形態と同様にＳＬＭ領域６４上で「１」の情報を表す画素で反射された参照光２０５と情報光２０６は、Ｐ偏光のまま再度偏光ホログラム素子３０２を透過し、リレーレンズ１（２０８）へ導かれる。なお、リレーレンズ１（２０８）以降の光学系、サーボ方式等は第１の実施形態と同様であり、以降の記録動作の説明は省略する。
【００５７】
次に、図８、図１１を用いて再生動作について詳述する。第１の実施形態と同様にＰ偏光で空間光変調／受光素子３０１に差し向けられた照明光３０３は、空間光変調／受光素子３０１上に配置された偏光ホログラム素子３０２を透過し、ＳＬＭ領域６４を照明する。ＳＬＭ領域６４上で「１」の情報を表す画素で反射された参照光２０５は、Ｐ偏光のまま再度偏光ホログラム素子３０２を透過し、第１の実施形態と同様にホログラムディスク２１６へ導かれる。
【００５８】
ホログラムディスク２１６から再生された情報光２０６は、Ｓ偏光でダイクロＢＳ２１１を透過し、リレーレンズ２（２１０）、ミラー２０９、リレーレンズ１（２０８）を経由して、偏光ホログラム素子３０２に差し向けられる。
【００５９】
その際、偏光ホログラム素子３０２に入射した情報光２０６は、図１１に示すように偏光ホログラム素子３０２で回折偏向され、空間光変調／受光素子３０１のＣＭＯＳ領域６５に導かれる。このＣＭＯＳ領域６５の出力から記録情報の再生を行う。
【００６０】
ここで、図９に示すＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５の配置では、各々の画素が隣接しているため、情報光２０６を受光するＣＭＯＳ領域６５にも参照光２０５を生成するための照明光３０３が照射されてしまう。本実施形態では図１０、図１１に示すようにＣＭＯＳ領域６５上にＳ偏光のみを透過させる偏光フィルター３０４を配置している。
【００６１】
これにより、ＣＭＯＳ領域６５においてＰ偏光である照明光３０３の影響を除去し、Ｓ偏光で回折されて偏向されてくる情報光２０６を受光可能に構成している。勿論、照明光がＳ偏光で照射される場合には、偏光ホログラム素子３０１によって回折される偏光方向はＰ偏光となるため、逆にＰ偏光のみを透過させる偏光フィルターを配置することで、同様の効果を得ることが可能である。
【００６２】
本実施形態では、第１の実施形態と比べて偏光ホログラム素子３０２と空間光変調／受光素子３０１が一体で構成されているため、各々の位置精度を良好に得ることが可能となる。また、部品点数を削減することも可能となるため、組立に要する時間を削減でき、更にコストダウンの効果も得られる。
【００６３】
更に、第１の実施形態と同様にＣＭＯＳ３０６は情報光２０６が照明される領域の画素のみとすることも可能である。例えば、図９に示すように中央付近のＡ領域に関してＳＬＭ領域６４とＣＭＯＳ領域６５を交互に配置する。それ以外の領域はＳＬＭ領域６４のみの配置とする。そうすることで、再生時にホログラムディスク２１６より反射された不要な参照光が入射せず、更にＳ／Ｎの良い再生信号が得られる。
【００６４】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものでは無い。例えば、ホログラフィ用光源として緑レーザではなく、近年実用化されてきた青紫半導体レーザを用いることも可能である。また、ホログラム媒体としてディスク状の媒体のみならず、カード状の媒体等を用いることも可能である。更に、空間光変調素子としてＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の第１の実施形態の記録動作における光学系を示す展開図である。
【図２】第１の実施形態の光ピックアップ装置の再生動作における光学系を示す展開図である。
【図３】図２の光ピックアップ装置の光学系を実際に配置した場合の斜視図である。
【図４】第１の実施形態に用いる空間光変調／受光素子を示す平面図である。
【図５】第１の実施形態に用いる光干渉式空間変調素子と受光素子ＣＭＯＳセンサを横置きに配置した素子の断面図である。
【図６】第１の実施形態に用いる光干渉式空間変調／受光素子の分光反射率特性の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態の空間光変調／受光素子のＣＭＯＳ領域を情報光が照射される領域に配置した場合の位置関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の光ピックアップ装置の光学系を示す展開図である。
【図９】第２の実施形態に用いる空間光変調／受光素子を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に用いる偏光ホログラム素子と一体で構成された空間光変調／受光素子の記録動作時における参照光と情報光の様子を示す断面図である。
【図１１】第２の実施形態に用いる偏光ホログラム素子と一体で構成された空間光変調／受光素子の再生動作時における参照光と情報光の様子を示す断面図である。
【図１２】従来例のコリニア方式ホログラフィックメモリ光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
５１  Ｓｉ基板
５２  フォトダイオード
５３  ＣＭＯＳセンサの転送トランジスタ
５４  ＣＭＯＳセンサ配線
５５  ＳＬＭ素子配線
５６  遮光膜
５７  光干渉ミラーＡ
５８  光干渉ミラーＢ
５９  最表面保護膜
６０  層間膜
６１  支柱
６２  ギャップ
６３  ＳＬＭデータ転送スイッチ
６４  ＳＬＭ領域
６５  ＣＭＯＳ領域
２０１  緑レーザ
２０２  コリメータ
２０３  ミラー
２０５  参照光
２０６  情報光
２０８  リレーレンズ１
２０９  ミラー
２１０  リレーレンズ２
２１１  ダイクロＢＳ
２１２  １／４波長板ＱＷＰ
２１３  ミラー
２１４  対物レンズ
２１５  スピンドルモータ
２１６  ホログラムディスク
２２０  赤レーザ
２２１  ダイクロＢＳ
２２２  レンズ
２２３  ミラー
２２４  サーボ用光検出器
３０１  空間光変調／受光素子
３０２  偏光ホログラム素子
３０３  照明光
３０４  偏光フィルター
３０５  ＳＬＭ
３０６  ＣＭＯＳ
【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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