(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備え、
前記情報記録領域は、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させる
ことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記情報記録領域の他に、光学的特性の変化として情報が記録される情報担持領域を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備え、
前記情報記録領域は深さ方向について異なる位置に複数設けられ、
各情報記録領域は、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させる
ことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項４】
それぞれ一面に情報記録領域が形成された２枚の基板を情報記録領域同士が向かい合うように張り合わせることによって構成され、情報記録領域が２つ設けられている
ことを特徴とする請求項３記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
前記情報記録領域の他に、光学的特性の変化として情報が記録される情報担持領域を有する
ことを特徴とする請求項３記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、前記記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する情報記録手段を備えた
ことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項７】
前記記録用照射光は、前記第２の光情報記録媒体の情報担持領域上に収束する収束光である
ことを特徴とする請求項６記載の光情報記録装置。
【請求項８】
前記記録用照射光は、平行光である
ことを特徴とする請求項６記載の光情報記録装置。
【請求項９】
前記記録用照射光は、前記第１の光情報記録媒体の情報記録領域の手前側の所定の位置で収束する収束光である
ことを特徴とする請求項６記載の光情報記録装置。
【請求項１０】
光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、前記記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する手順を、同一の第１の光情報記録媒体に対して複数の第２の光情報記録媒体のそれぞれについて順次実行することにより、同一の第１の光情報記録媒体に複数の第２の光情報記録媒体に記録された情報を多重記録する
ことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１１】
一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備え、
前記光情報記録媒体の情報記録領域は、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させ、
前記情報再生手段は、複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生する
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１２】
前記光情報記録媒体は、情報記録領域の他に、予め光学的特性の変化として情報が記録された情報担持領域を有し、
前記情報再生手段は、前記情報記録領域に記録された情報と前記情報担持領域に記録された情報とを再生する
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】
一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備え、
前記光情報記録媒体の情報記録領域は、深さ方向について異なる位置に複数設けられ、
各情報記録領域は、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させ、
前記情報再生手段は、複数の情報記録領域から発生される複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生する
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１４】
前記光情報記録媒体は、情報記録領域の他に、予め光学的特性の変化として情報が記録された情報担持領域を有し、
前記情報再生手段は、前記情報記録領域に記録された情報と前記情報担持領域に記録された情報とを再生する
ことを特徴とする請求項１３記載の光情報再生装置。
【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情報が記録される光情報記録媒体、この光情報記録媒体より情報を再生する光情報再生装置および方法、および光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスクシステムは、一般に、透明な基板の一面に情報記録層が設けられた光ディスクに対して、情報記録層上で収束するような光を基板側より照射して情報の記録や再生を行うようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の光ディスクシステムでは、システムによって使用する光ディスクの基板の厚みが異なる場合、システム間で互換性を取ることが非常に難しいという問題点があった。例えば基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスクを使用するコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す。）のシステムでは、基板の厚みが０．６ｍｍの光ディスクに記録された情報を再生することができなかった。これは、各システムでは、使用する光ディスクの基板の厚みに合わせて光学的な収差を無くすように光学系を設計しているので、本来システムで使用する光ディスクとは基板の厚みが異なる光ディスクを用いると、光学的な収差が発生し、信号を読み出すための光スポットの形状が崩れてしまうためである。
【０００４】
また、従来より、光ディスクにおいて、複数の情報記録層を一定間隔を保ちながら積み重ねて多層化を行い、記録容量を増大するということが提案されていた。この方式によれば、できるだけ多くの情報記録層を重ねることができれば、より高い記録容量を実現することができる。しかしながら、従来は、情報記録層と情報記録層との間隔を正確に一定の値にコントロールするのが難しいという問題点があった。
【０００５】
また、これまでの実用化されている光ディスクシステムにおいては、それぞれ異なる情報を記録した２枚のディスクを作成し、これらを張り合わせて１枚の光ディスクとすることも行われていた。この場合は、光ディスクの表面と裏面の双方で、情報の記録，再生が可能となり、その結果、光ディスク１枚の記録容量が、片面だけの場合に比較して２倍に上げられるとう利点がある。しかしながら、このように作成された張り合わせ型の光ディスクから、両面に記録された情報を再生するには、ユーザが光ディスクを裏返しにしなければならず、手間がかかる上に、光ディスクの両面に記録された情報を連続して再生するすることが不可能であるという問題点があった。また、従来、光ディスクを裏返すことなしに両面に記録された情報を再生できるようにするために、光ディスクを挟んで対向する２つのピックアップを搭載したり、ピックアップを光ディスクの表面側から裏面側に移動させる機構を搭載するといった工夫もなされていたが、いずれの場合も光情報再生装置の大きさが極めて大きくなり、実用性に乏しいという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、使用する媒体の厚みが異なるシステム間で互換性を持った光情報記録媒体を容易に作成することができるようにした光情報記録媒体および光情報記録装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、光情報記録媒体の物理的な厚みにかかわらず、光情報再生装置が最適な状態で情報を再生することができるようにした光情報記録媒体および光情報再生装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の第３の目的は、簡単な構成の光情報記録媒体によって、複数の情報を多重記録することができ、記録容量を増大させることができるようにした光情報記録媒体、光情報記録装置および方法、および情報が多重記録された光情報記録媒体から情報を再生するための光情報再生装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の第４の目的は、張り合わせ型の光情報記録媒体であっても光情報記録媒体を裏返す必要なく両面に記録された情報を再生することができるようにした光情報記録媒体および光情報再生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の光情報記録媒体は、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備えると共に、この情報記録領域が、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させるようにしたものである。
また、本発明の第２の光情報記録媒体は、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備えると共に、この情報記録領域が深さ方向について異なる位置に複数設けられ、各情報記録領域が、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるようにしたものである。
【００１１】
また、本発明の光情報記録装置は、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する情報記録手段を備えたものである。
【００１２】
また、本発明の光情報記録方法は、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する手順を、同一の第１の光情報記録媒体に対して複数の第２の光情報記録媒体のそれぞれについて順次実行することにより、同一の第１の光情報記録媒体に複数の第２の光情報記録媒体に記録された情報を多重記録するものである。
【００１３】
また、本発明の第１の光情報再生装置は、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備えると共に、上記光情報記録媒体の情報記録領域が、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させ、上記情報再生手段が、複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生するようにしたものである。
また、本発明の第２の光情報再生装置は、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備えると共に、上記光情報記録媒体の情報記録領域が、深さ方向について異なる位置に複数設けられ、各情報記録領域が、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させ、上記情報再生手段が、複数の情報記録領域から発生される複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生するようにしたものである。
【００１４】
本発明の光情報記録媒体では、情報記録領域の一方の面側より再生用照射光が照射されると、情報記録領域の他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光が情報記録領域より発生される。また、この情報記録領域により、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光が発生される。
【００１５】
また、本発明の光情報記録装置では、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で、情報記録手段によって、第１の光情報記録媒体側から記録用照射光が照射され、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報が、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録される。
【００１６】
また、本発明の光情報記録方法では、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で、第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射し、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する手順が、同一の第１の光情報記録媒体に対して複数の第２の光情報記録媒体のそれぞれについて順次実行され、これにより、同一の第１の光情報記録媒体に複数の第２の光情報記録媒体に記録された情報が多重記録される。
【００１７】
また、本発明の第１の光情報再生装置では、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、情報再生手段によって、再生用照射光が照射され、その結果得られる情報再生光が検出されて情報の再生が行われる。また、上記光情報記録媒体の情報記録領域により、深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光が発生され、上記情報再生手段によって、複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報が再生される。
また、本発明の第２の光情報再生装置では、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、情報再生手段によって、再生用照射光が照射され、その結果得られる情報再生光が検出されて情報の再生が行われる。また、情報記録領域が深さ方向について異なる位置に複数設けられ、各情報記録領域により、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る光情報記録装置の構成を示すブロック図である。この光情報記録装置１０は、本実施の形態に係る光情報記録媒体１と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する光ディスク２とが、光情報記録媒体１が下側となるように重ね合わせられた状態で取り付けられるスピンドル１１と、このスピンドル１１を回転させるスピンドルモータ１２と、光情報記録媒体１および光ディスク２の回転数を適正な値に保つようにスピンドルモータ１２を制御するスピンドルサーボ回路１３とを備えている。
【００２０】
光情報記録装置１０は、更に、光情報記録媒体１および光ディスク２に対して光を照射すると共にこれらからの戻り光を検出するためのピックアップ１５と、このピックアップ１５を光情報記録媒体１および光ディスク２の半径方向に移動可能とする図示しない駆動装置と、ピックアップ１５によって光情報記録媒体１および光ディスク２の所定の位置で記録を行うことができるように、駆動装置を制御してピックアップ１５を光情報記録媒体１および光ディスク２の半径方向に移動させるスライドサーボを行うと共に、ピックアップ１５の検出信号に基づいてピックアップ１５より照射される照射光の収束点の位置を光情報記録媒体１および光ディスク２の深さ方向について調整するフォーカスサーボと照射光を所定のトラックに追従させるトラッキングサーボを行うサーボ回路１６と、ピックアップ１５内に設けられた後述する半導体レーザの出力を常に適正な値を保つように制御するためレーザパワーコントロール回路１７とを備えている。なお、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに必要なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を検出するための構成や、スライドサーボ，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構成は、一般的な光ディスクのシステムで広く用いられているものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２１】
なお、本出願において、収束点とは、結像光学系における物点，像点に相当し、収束光の場合はその収束光を構成する各光線が集まる点を言い、発散光の場合はその発散光を構成する各光線の延長線が集まる点を言う。
【００２２】
図２は光情報記録媒体１の断面構成を示したものである。光情報記録媒体１は、ポリカーボネートやガラス等によって形成された円板状の基板１０１の一面に、情報記録領域としてのホログラム材料層１０２を形成して構成されている。本実施の形態では、基板１０１の厚みは０．６ｍｍであり、ホログラム材料層１０２の厚みは数１０μｍ例えば１０〜４０μｍ程度である。なお、以下では、ホログラム材料層１０２の厚みは無視して説明する。ホログラム材料層１０２は例えばスピンコート法によって、基板１０１の一面にホログラム材料を塗布して形成される。ホログラム材料は、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材料であり、例えば、デュポン社からホログラム材料として発表されている材料（「W.K.Smothers他，“Photopolymers for holography”，Practical HolographyＩＶ，SPIE OE/Laser Conference Proceedings, 1212-03,Los Angeles,CA,Jan. 第１４〜１９ページ、１９９０年」参照）を用いることができる。なお、ホログラム材料層１０２の上に、透明な保護膜を形成しても良い。
【００２３】
図３は光ディスク２の断面構成を示したものである。光ディスク２は、ポリカーボネートやガラス等によって形成された円板状の基板２０１の一面に、例えばアルミニウムからなる反射膜２０２を形成して構成されている。基板２０１と反射膜２０２との境界面には所定の情報を担持したエンボスピット２０３が形成されている。このエンボスピット２０３は、通常のＣＤ等と同様に、例えば射出成形装置によって基板２０１の一面に転写、形成される。反射膜２０２は例えば真空蒸着法やスパッタリング法によって形成される。本実施の形態では、基板２０１の厚みは０．６ｍｍである。エンボスピット２０３が形成されている基板２０１と反射膜２０２の境界面が、本発明における情報担持領域に対応する。
【００２４】
図４は、ピックアップ１５の主要な構成部分を示したものである。ピックアップ１５は、スピンドル１１に光情報記録媒体１および光ディスク２が固定されたときに、光情報記録媒体１の基板１０１側に対向する対物レンズ２１と、レーザ光を出射する半導体レーザ２２と、半導体レーザ２２と対物レンズ２１との間に配設されたコリメータレンズ２３とを備えている。なお、対物レンズ２１は、フォーカス用アクチュエータおよびトラッキング用アクチュエータによって、移動可能に支持されている。半導体レーザ２２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２３によって平行光線とされ、対物レンズ２１で集光されて光情報記録媒体１および光ディスク２に照射されるようになっている。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る光情報記録装置１０の動作と光情報記録媒体１の作用について説明する。
【００２６】
本実施の形態に係る光情報記録装置１０および光情報記録媒体１は、例えば、エンボスピット２０３よって光ディスク２に予め記録された情報を光情報記録媒体１に記録（転写）するために用いられる。この場合、図４に示したように、情報記録前の光情報記録媒体１および情報が記録された光ディスク２は、光情報記録媒体１が下側となるように重ね合わせられてスピンドル１１に固定される。なお、光情報記録媒体１および光ディスク２は、それぞれ基板１０１，２０１が下側になるように配置される。光情報記録媒体１および光ディスク２のクランプの方法は、一般的な光ディスクシステムと同様である。この状態で、光情報記録媒体１および光ディスク２は、スピンドルサーボ回路１３によって規定の回転数を保つように制御されてスピンドルモータ１２によって回転され、半導体レーザ２２は、レーザパワーコントロール回路１７の制御により、適正な出力（例えば１５ｍＷ程度）のレーザ光を出射する。
【００２７】
半導体レーザ２２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２３によって平行光線とされ、対物レンズ２１で集光されて、記録用照射光２４として光情報記録媒体１および光ディスク２に照射される。ここで、記録用照射光２４の収束点の位置は、光ディスク２における基板２０１と反射膜２０２との境界すなわちエンボスピット２０３が形成されている位置である。光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２を通してエンボスピット２０３上に照射された記録用照射光２４は、エンボスピット２０３の状態によって変調を受けて、反射光となって再び対物レンズ２１へ戻っていくが、その途中には光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２が存在する。そのため、ホログラム材料層１０２の部分では、記録用照射光２４とエンボスピット２０３からの反射光が干渉し、その結果、光の強度分布は一様ではなく、例えば図５に示したような干渉パターン（強度パターン）となっている。このような干渉パターンは、エンボスピット２０３の状態によって変調されるので、エンボスピット２０３の状態に対応して光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２の場所に応じて若干異なる。そのため、ホログラム材料層１０２には、図５に示したような干渉パターンが、場所場所で、その強度およびパターンを変化させながら多重記録されていく。
【００２８】
このような記録を、サーボ回路１６によって光ディスク２に対してフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行いながら、光ディスク２の全面をスキャンして行う。このスキャンが終わると、ホログラム材料層１０２には、光ディスク２に記録されている全情報が記録される。このようにしてホログラム材料層１０２への情報の記録が終了したら、光情報記録媒体１と光ディスク２は、図１に示した光情報記録装置１０から取り外される。そし、必要があれば、光情報記録媒体１の全面に、所定の強度の紫外線が所定時間照射され、ホログラム材料層１０２に記録された情報が確定される。なお、同じディスク２の情報を、他の新しい光情報記録媒体１に記録する場合には、同じ光ディスク２は何回も再利用される。
【００２９】
次に、以上にようにして情報が記録された光情報記録媒体１より情報を再生する本実施の形態に係る光情報再生装置について説明する。この光情報再生装置の概略の構成は、図１に示した光情報記録装置１０と同様である。そのため、以下では、光情報記録装置１０と同様の構成要素については同じ符号を用いて説明する。ただし、光情報再生装置の場合には、レーザパワーコントロール回路１７は、半導体レーザの出力を適正な読み取りパワー（記録時の１０分の１程度）となるように制御する。また、光情報再生装置の場合には、ピックアップ１５は、図６に示したような構成となる。すなわち、光情報再生装置におけるピックアップ１５は、スピンドル１１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の基板１０１側に対向する対物レンズ３１と、レーザ光を出射する半導体レーザ３２と、半導体レーザ３２と対物レンズ３１との間に、半導体レーザ３２側より順に配設されたコリメータレンズ３３およびビームスプリッタ３４と、光情報記録媒体１からの戻り光がビームスプリッタ３４で反射された光の光路上に、ビームスプリッタ３４側より順に配設された集光レンズ３５，ピンホール部材３６および光検出器３７を備えている。なお、対物レンズ３１は、図示しないフォーカス用アクチュエータおよびトラッキング用アクチュエータによって、移動可能に支持されている。ピンホール部材３６に形成されたピンホールは、集光レンズ３５に平行光線が入射したときに集光レンズ３５からの出射光が収束する位置に配置されている。なお、本実施の形態に係る光情報再生装置におけるピックアップ１５は、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計された光ディスク再生装置におけるピックアップと同様の構成となる。
【００３０】
次に、図６ないし図８を参照して、本実施の形態に係る光情報再生装置の動作と光情報記録媒体１の作用について説明する。情報再生時には、光情報記録媒体１は、基板１０１が下側となるようにスピンドル１１に固定される。この状態で、光情報記録媒体１は、スピンドルサーボ回路１３によって規定の回転数を保つように制御されてスピンドルモータ１２によって回転され、半導体レーザ３２は、レーザパワーコントロール回路１７の制御により、適正な出力（例えば１ｍＷ程度）のレーザ光を出射する。
【００３１】
半導体レーザ３２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ３３によって平行光線とされ、一部はビームスプリッタ３４を通過し、図７に示したように、対物レンズ３１で集光されて、再生用照射光３８として光情報記録媒体１に照射される。ここで、再生用照射光３８の収束点の位置は、光ディスク１の深さ方向について記録用照射光の収束点の位置と同じ位置、すなわち、情報の記録時に光情報記録媒体１上に光ディスク２が重ね合わされた状態においてエンボスピット２０３が形成されていた位置（以下、情報担持物点位置と言う。）３９である。従って、光情報記録媒体１の基板１０１の表面から情報担持物点位置３９までの距離は１．２ｍｍとなる。厚みが０．６ｍｍの光情報記録媒体１では、再生用照射光３８は大きなスポットとなってホログラム材料層１０２に照射される。ホログラム材料層１０２には、図５に示したような干渉パターンが記録されているので、上述の再生用照射光３８が照射されると、図８に示したように、ホログラム材料層１０２からは、情報の記録時におけるエンボスピット２０３からの反射光と同じ特性を持ち、同じ方向に向かう光波が情報再生光４０として発生する。この情報再生光４０の収束点の位置は情報担持物点位置３９である。情報再生光４０は、対物レンズ３１に入射し平行光線となり、一部がビームスプリッタ３４で反射され、集光レンズ３５で集光されて、ピンホール部材３６のピンホールを通過して光検出器３７によって受光され、電気信号に変換されて再生信号が出力される。この再生信号は、実際にエンボスピット２０３からの戻り光に基づく場合と同様の信号となる。再生信号の処理回路は、一般的な光ディスクシステムと同様であるため、説明を省略する。また、ホログラム材料層１０２より発生される情報再生光はエンボスピット２０３からの反射光と同じ特性を持つので、エンボスピット２０３からの反射光を用いて行う場合と同様にしてフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うことが可能である。
【００３２】
なお、光情報記録媒体１に再生用照射光を照射したとき、情報再生光以外の光も戻ってくるが、情報再生光以外の光は、ピンホール部材３６のピンホール上で収束しないので、そのほとんどはピンホール部材３６によって遮断され、光検出器３７に到達しない。
【００３３】
このように本実施の形態に係る光情報記録媒体１および光情報再生装置によれば、光情報記録媒体１の物理的な厚みが０．６ｍｍであるにもかかわらず、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップを用いて情報を再生することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態に係る光情報記録媒体１および光情報記録装置によれば、基板２０１の厚みが０．６ｍｍの光ディスク２に記録された情報を光情報記録媒体１に記録（転写）することで、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップを用いて最適な状態で、光ディスク２に記録されていた情報を再生することのできる光情報記録媒体を作成することができ、使用する媒体の厚みが異なるシステム間で互換性を持った光情報記録媒体を容易に作成することが可能となる。また、本実施の形態に係る光情報記録媒体１および光情報再生装置によれば、光情報記録媒体１の物理的な厚み（０．６ｍｍ）にかかわらず、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスクを使用する場合と同様に最適な状態で情報を再生することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、光情報記録装置と光情報再生装置を別体のものとして説明したが、図６に示した再生用のピックアップが記録用のピックアップを兼ねるようにし、光情報記録装置と光情報再生装置の両方の機能を備えた光情報記録再生装置を構成しても良い。
【００３６】
次に、図９ないし図１１を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、同一の光情報記録媒体１に対して複数の光ディスクの情報を多重記録するようにした例である。本実施の形態では、図３に示した光ディスク２の他に、図９に示した光ディスク３を使用する。この光ディスク３には、光ディスク２に記録された情報とは異なる情報が記録されている。光ディスク３は、ディスク２と同様に、ポリカーボネートやガラス等によって形成された円板状の基板３０１の一面に、例えばアルミニウムからなる反射膜３０２を形成して構成され、基板３０１と反射膜３０２との境界面には所定の情報を担持したエンボスピット３０３が形成されている。ただし、この光ディスク３における基板３０１の厚みは０．６５ｍｍになっている。
【００３７】
次に、同一の光情報記録媒体１に対して複数の光ディスク２，３に記録された情報を多重記録する方法について説明する。本実施の形態において、光情報記録装置としては、第１の実施の形態と同様のものを使用する。ただし、フォーカスサーボ用アクチュエータによって、対物レンズ２１を移動させて記録用照射光の収束点の位置を０．０５ｍｍ以上移動させることのできる構成とする。まず、第１の実施の形態における記録動作と同様にして、情報記録前の光情報記録媒体１に対して、光ディスク２に記録された情報を記録する。ただし、その時点で、紫外線照射による情報の確定は行わない。次に、同じ光情報記録媒体１に対して、第１の実施の形態における記録動作と同様にして、光ディスク３に記録された情報を記録する。これにより、光情報記録媒体１のホログラム材料装置１０２には、光ディスク２に記録された情報と光ディスク３に記録された情報とが多重記録される。そして、その後、光情報記録媒体１の全面に紫外線を照射して、ホログラム材料装置１０２に記録された全情報の確定を行う。
【００３８】
このようにして情報が記録された光情報記録媒体１では、図１０および図１１に示したように、光ディスク２に記録された情報に対応する情報担持物点位置３９は光情報記録媒体１の基板１０１の表面から１．２ｍｍの位置にあり、光ディスク３に記録された情報に対応する情報担持物点位置４１は光情報記録媒体１の基板１０１の表面から１．２５ｍｍの位置にある。従って、この光情報記録媒体１は、物理的な厚みは０．６ｍｍであるが、基板１０１の表面から１．２ｍｍの位置と１．２５ｍｍの位置に、光ディスク２に記録された情報と光ディスク３に記録された情報がそれぞれエンボスピットによって記録されているものと同等の媒体となる。
【００３９】
次に、このようにして２種類の情報が多重記録された光情報記録媒体１から情報を再生する方法について説明する。本実施の形態において、光情報再生装置としては、第１の実施の形態と同様のものを使用する。ただし、フォーカスサーボ用アクチュエータによって、対物レンズ３１を移動させて再生用照射光の収束点の位置を０．０５ｍｍ以上移動させることのできる構成とする。光ディスク２に記録されていた情報を再生する場合には、図１０に示したように、第１の実施の形態における再生動作と同様に、情報担持物点位置３９で収束するように光情報記録媒体１に再生用照射光３８を照射して行う。一方、光ディスク３に記録されていた情報を再生する場合には、図１１に示したように、情報担持物点位置４１で収束するように光情報記録媒体１に再生用照射光３８を照射して行う。このとき、ホログラム材料層１０２からは、光ディスク３のエンボスピット３０３からの反射光と同じ特性を持つ情報再生光が発生するので、この情報再生光を検出することによって光ディスク３に記録されていた情報を再生することができる。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、極めて簡単な構成の光情報記録媒体１を用いて複数種類の情報を多重記録することができ、光情報記録媒体１の記録容量を増大させることができる。また、本実施の形態によれば、従来の多層構造の光ディスクのように複数の情報記録層を一定間隔で配置するといった複雑な工程を必要とすることなく、従来の多層構造の光ディスクと同様の媒体を極めて容易に作成することができる。なお、本実施の形態において、互いに基板の厚みの異なる３つ以上の光ディスクを用意し、同一の光情報記録媒体１に対して、上述の記録動作を、各光ディスク毎に順次実行することにより、同一の光情報記録媒体１に３種類以上の情報を多重記録するようにしても良い。
【００４１】
なお、本実施の形態において、多重記録された各情報の情報担持物点位置、言い換えると多重記録する各情報を担持した各光ディスクの基板の厚みは、各情報間の干渉を防止するために、互いにピックアップ１５の光学系で定まる焦点深度以上に離れていることが望ましい。
【００４２】
なお、焦点深度とは、像点の広がりが許容できる値以下となる範囲（距離）、簡単に言うと焦点が略合っているとみなせる範囲（距離）を言う。焦点深度Ｚは例えば次式で表される（G Bouwhuis他，“Principles of Optical Disc Systems”，Adam Hilger Ltd ，第195 ページ参照）。ただし、（ＮＡ）は集光レンズの開口数、λは光源の波長である。
【００４３】
【数１】
Ｚ＝±λ／｛２（ＮＡ）2 ｝
【００４４】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
次に、図１２ないし図１７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、２枚の光情報記録媒体を張り合わせて２層の情報記録領域を有する張り合わせ型光情報記録媒体を作成する例である。本実施の形態では、２枚の光情報記録媒体１，５１を使用する。情報記録前の光情報記録媒体５１は、厚みが０．６ｍｍで、情報記録前の情報記録媒体１と全く同一の構成である。また、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、２つの光ディスク２，３を使用する。光ディスク２の基板２０１の厚みは０．６ｍｍ、光ディスク３の基板３０１の厚みは０．６５ｍｍである。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る張り合わせ型光情報記録媒体を作成する方法について説明する。本実施の形態において、光情報記録装置としては、第１の実施の形態と同様のものを使用する。ただし、フォーカスサーボ用アクチュエータによって、対物レンズ２１を移動させて記録用照射光の収束点の位置を０．０５ｍｍ以上移動させることのできる構成とする。まず、図１２に示したように、第１の実施の形態における記録動作と同様にして、情報記録前の光情報記録媒体１に光ディスク２を重ね合わせた状態で、光情報記録装置におけるピックアップの対物レンズ２１より記録用照射光２４を照射して、光ディスク２に記録された情報を光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２に記録する。次に同様に、図１３に示したように、情報記録前の光情報記録媒体５１に光ディスク３を重ね合わせた状態で、対物レンズ２１より記録用照射光２４を照射して、光ディスク３に記録された情報を光情報記録媒体５１のホログラム材料層１０２に記録する。
【００４７】
このようにして情報が記録された光情報記録媒体１では、図１４に示したように、光ディスク２に記録された情報に対応する情報担持物点位置３９は光情報記録媒体１の基板１０１の表面から１．２ｍｍの位置にあり、光情報記録媒体１は、基板１０１の表面から１．２ｍｍの位置に、光ディスク２に記録された情報がエンボスピットによって記録されているものと同等の媒体となる。従って、光情報記録媒体１に対して、光情報再生装置におけるピックアップの対物レンズ３１より、情報担持物点位置３９上で収束する再生用照射光３８を照射することにより、ホログラム材料層１０２に記録された情報の再生が可能となる。同様に、情報が記録された光情報記録媒体５１では、図１５に示したように、光ディスク３に記録された情報に対応する情報担持物点位置４１は光情報記録媒体５１の基板１０１の表面から１．２５ｍｍの位置にあり、光情報記録媒体５１は、基板１０１の表面から１．２５ｍｍの位置に、光ディスク３に記録された情報がエンボスピットによって記録されているものと同等の媒体となる。従って、光情報記録媒体５１に対して、光情報再生装置におけるピックアップの対物レンズ３１より、情報担持物点位置４１上で収束する再生用照射光３８を照射することにより、ホログラム材料層１０２に記録された情報の再生が可能となる。
【００４８】
ところで、情報が記録された光情報記録媒体１，５１は、それぞれ全く逆方向から再生用照射光３８を入射させても、同様に情報を再生することが可能である。図１６は、図１５の状態から光情報記録媒体５１を裏返して、図１５の場合とは逆方向から再生用照射光３８を入射させた例を示している。ただし、この例では、光情報記録媒体５１のホログラム材料層１０２と対物レンズ３１との間に、基板１０１と同質の材料からなる厚み０．６ｍｍのダミーディスク５２を挿入し、このダミーディスク５２を通して光情報記録媒体５１に再生用照射光３８を入射させることで、ホログラム材料層１０２に照射される光に光学的な収差が発生しないようにしている。このように、光情報記録媒体５１を裏返して、ダミーディスク５２を通して光情報記録媒体５１に再生用照射光３８を入射させると、ダミーディスク５２の表面から１．２５ｍｍ離れた情報担持物点位置４１にエンボスピット２０３が存在する場合と同等の情報再生光がホログラム材料装置１０２より発生される。従って、ダミーディスク５２の表面から１．２５ｍｍ離れた情報担持物点位置４１で収束するような再生用照射光３８を照射することで、光情報記録媒体５１のホログラム材料層１０２に記録された情報（光ディスク３に記録されていた情報）を再生することができる。
【００４９】
更に、図１７に示すように、図１６におけるダミーディスク５２を、同じ厚みを有する光情報記録媒体１で置き換えても、同様に、光情報記録媒体５１のホログラム材料層１０２に記録された情報を再生することができる。そこで、本実施の形態における張り合わせ型光情報記録媒体５５は、図１７に示したように、光ディスク２に記録されていた情報を記録した光ディスク１と、光ディスク３に記録されていた情報を記録した光ディスク５１とを、ホログラム材料層１０２同士が向かい合うように張り合わせて作成したものである。
【００５０】
次に、張り合わせ型光情報記録媒体５５から情報を再生する方法について説明する。本実施の形態において、光情報再生装置としては、第１の実施の形態と同様のものを使用する。ただし、フォーカスサーボ用アクチュエータによって、対物レンズ３１を移動させて再生用照射光の収束点の位置を０．０５ｍｍ以上移動させることのできる構成とする。図１７に示したように、光情報記録媒体１が下側になるように張り合わせ型光情報記録媒体５５を配置したとき、光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２に記録された情報（光ディスク２に記録されていた情報）を再生する場合には、光情報記録媒体１の基板１０１の表面より１．２ｍｍの位置にある情報担持物点位置３９で収束するように張り合わせ型光情報記録媒体５５に再生用照射光３８を照射して行う。一方、光情報記録媒体５１のホログラム材料層１０２に記録された情報（光ディスク３に記録されていた情報）を再生する場合には、光情報記録媒体１の基板１０１の表面より１．２５ｍｍの位置にある情報担持物点位置４１で収束するように張り合わせ型光情報記録媒体５５に再生用照射光３８を照射して行う。
【００５１】
このように、互いに情報担持物点位置３９，４１が異なる２枚の光情報記録媒体１，５１を、ホログラム材料層１０２同士が向かい合うように張り合わせて作成された張り合わせ型光情報記録媒体５５によれば、各光情報記録媒体１，５１単体に比べて記録容量を２倍に増大させることができる。しかも、本実施の形態における張り合わせ型光情報記録媒体５５では、２つのホログラム材料層１０２に記録された情報のいずれを再生する場合にも、再生用照射光は張り合わせ型光情報記録媒体５５の片側のみから入射させれば良いので、従来の張り合わせ型光ディスクのように光ディスクを裏返す必要がなく、光情報再生装置の大きさを小さく保ったままで、速いアクセススピードで、大量のデータを再生することが可能となる。
【００５２】
なお、本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、各情報の情報担持物点位置３９，４１は、各情報間の干渉を防止するために、互いにピックアップ１５の光学系で定まる焦点深度以上に離れていることが望ましい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
次に、図１８および図１９を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態における光情報記録媒体は、ホログラム材料層の他に、光学的特性の変化として情報が記録される情報担持領域を設けたものである。図１８および図１９に示したように、本実施の形態における光情報記録媒体６０は、例えばポリカーボネートによって形成された円板状の基板６０１の一面に、基板６０１とは屈折率が異なる例えば窒化シリコンからなる透明誘電体層６０２と、ホログラム材料層６０３とを、この順番で積層して構成されている。基板６０１は、例えば射出成形法によって形成され、基板６０１の透明誘電体層６０２側の面には、通常のＣＤ等と同様に、射出成形装置によって、所定の情報に対応するエンボスピット６０４が予め転写、形成されている。透明誘電体層６０２は例えば真空蒸着法やスパッタリング法によって形成される。ホログラム材料層６０３は例えばスピンコート法によってホログラム材料を塗布して形成される。また、光情報記録媒体６０の厚みは０．６ｍｍである。
【００５４】
光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に他の光ディスクに記録された情報を記録する方法は、第１の実施の形態と同様である。また、第２の実施の形態と同様の方法で、ホログラム材料層６０３に、複数の光ディスクの情報を多重記録することも可能である。
【００５５】
また、光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に記録された情報を再生する方法は、第１の実施の形態と同様である。図１８には、ホログラム材料層６０３に、基板の厚みが０．６ｍｍの光ディスク２に記録された情報を記録した場合において、この情報を再生する場合の再生用照射光３８の状態を示している。この図に示したように、本実施の形態における光情報記録媒体６０では、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップを用いて、基板６０１の表面より１．２ｍｍの位置にある情報担持物点位置３９で収束するように、対物レンズ３１より再生用照射光３８を照射することで、ホログラム材料層６０３に記録された情報を再生することができる。
【００５６】
図１９には、光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４によって記録された情報を再生する場合の照射光の状態を示している。この図に示したように、本実施の形態における光情報記録媒体６０では、基板の厚みが０．６ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップを用いて、エンボスピット６０４上で収束するように、対物レンズ３１より光６２を照射し、その戻り光を検出することで、通常のＣＤ等と同様に、エンボスピット６０４によって記録された情報を再生することができる。
【００５７】
このように本実施の形態における光情報記録媒体６０は、基板の厚みが０．６ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップと、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップの双方で情報の再生が可能となる。なお、ホログラム材料層６０３に記録された情報とエンボスピット６０４によって記録された情報は、異なるものでも良いし同じものでも良い。同じものである場合には、光情報記録媒体６０は、同一の情報を、基板の厚みが０．６ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップと、基板の厚みが１．２ｍｍの光ディスク用に設計されたピックアップのいずれによっても再生することのできる媒体となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【００５８】
次に、図２０ないし図２３を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記各実施の形態と異なり、平行光線を垂直に入射させて光情報記録媒体１に対して情報の記録と再生を行うようにした例である。
【００５９】
図２０は、本実施の形態における光情報記録装置のピックアップの主要な構成部分を示したものである。このピックアップは、第１の実施の形態と同様にして光情報記録媒体１および光ディスク２が重ね合わせられたときに光情報記録媒体１の基板１０１側に対向する対物レンズ６１と、レーザ光を平行光線として出射するレーザ光源６２と、対物レンズ６１とレーザ光源６２との間にレーザ光源６２側より順に配設されたミラー６３，凸レンズ６４およびピンホール部材６５を備えている。レーザ光源６２から出射された平行光線は、ミラー６３によって進行方向を上向きに変えられ、凸レンズ６４によって一度、ピンホール部材６５のピンホール上で点光源に収束される。この光は、ピンホール部材６５のピンホールを通過した後、対物レンズ６１によって平行光線とされ、記録用照射光６６として光情報記録媒体１および光ディスク２に入射されるようになっている。なお、光情報記録媒体１および光ディスク２の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
このような構成のピックアップによって、光情報記録媒体１および光ディスク２に、平行光線の記録用照射光６６が入射されると、この光は光ディスク２上のエンボスピット２０３によって反射され、エンボスピット２０３から球面波６７が発生される。その結果、光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２には、対物レンズ６１からの平行光線の記録用照射光６６と光ディスク２上のエンボスピット２０３からの球面波６７との干渉パターンが記録される。
【００６１】
なお、図２０に示した例では、対物レンズ６１からの記録用照射光６６が光情報記録媒体１および光ディスク２の一部分にしか照射されていない。従って、この例では、光ディスク２に記録された全情報を光情報記録媒体１に記録するためには、光情報記録媒体１および光ディスク２に対する記録用照射光６６の位置を変えながら、光情報記録媒体１および光ディスク２の全体にまんべんなく記録用照射光６６を照射する必要がある。そのためには、例えば、光情報記録媒体１および光ディスク２を所定の角度ずつ回転させる装置と、光情報記録媒体１および光ディスク２を半径方向に所定の距離ずつ移動させる装置があれば良い。これらの機能を有する装置としては、被支持体を直線方向および回転方向に移動可能な市販のＸ−θステージを用いることができるので、図２０では省略した。この他、それぞれステップモータ等を用いて、光情報記録媒体１および光ディスク２を回転可能とすると共に、ピックアップを半径方向に移動可能としても良い。また、図２０における対物レンズ６１および凸レンズ６４の焦点距離を適当に調節することによって、対物レンズ６１からの平行光線を光情報記録媒体１および光ディスク２の全面に一度に照射するようにしても良い。
【００６２】
以上のようにして光ディスク２に記録された情報が光情報記録媒体１の全面に記録されたら、光情報記録媒体１と光ディスク２とを分け、必要があれば、光情報記録媒体１の全面に、所定の強度の紫外線を所定時間照射して、ホログラム材料層１０２に記録された情報の確定を行う。
【００６３】
次に、図２１および図２２を参照して、本実施の形態において光情報記録媒体１のホログラム材料層１０２に記録された情報を再生する方法について説明する。図２１は光情報記録媒体１に再生用照射光を照射するための光学系を示したものである。この光学系は、図２０に示した光情報記録装置のピックアップの光学系と同様の構成であり、それぞれ図２０における対物レンズ６１，レーザ光源６２，ミラー６３，凸レンズ６４およびピンホール部材６５に対応する対物レンズ７１，レーザ光源７２，ミラー７３，凸レンズ７４およびピンホール部材７５を備えている。このような光学系によって、基板１０１側より光情報記録媒体１に再生用照射光７６としての平行光線が照射されると、情報が記録されたホログラム材料層１０２からは、基板１０１の表面から１．２ｍｍ離れた情報担持物点位置に光ディスク２のエンボスピット２０３が存在する場合に生じる反射光（球面波）と同等の情報再生光７７が発生され、この情報再生光７７は対物レンズ７１の方向に向かって進行する。なお、図２１では、基板１０１の表面から１．２ｍｍ離れた情報担持物点位置に、エンボスピット１０３に対応する仮想的なピット７８を示している。
【００６４】
図２２は光情報記録媒体１からの情報再生光を検出するための光学系を示したものである。この光学系は、対物レンズ７１と、この対物レンズ７１を通過した情報再生光の一部を反射するビームスプリッタ７９と、このビームスプリッタ７９で反射された情報再生光の光路上に配設された結像レンズ８０と、この結像レンズ８０の結像位置に配設されたピンホール部材８１と、このピンホール部材８１のピンホールを通過した光を検出し電気信号に変換する光検出器８２とを備えている。この光学系では、光情報記録媒体１からの情報再生光７７は、対物レンズ７１によって平行光線とされ、一部がビームスプリッタ７９によって反射されて進行方向が９０°変えられ、結像レンズ８０によって結像される。この結像レンズ８０の結像位置には、図２２に示したように、仮想的なピット７８に対応するピットの像８３が形成される。なお、図２２では、便宜上、ピットの像８３をピンホール部材８１と離して示しているが、実際にはピットの像８３はピンホール部材８１上に形成される。ピンホール部材８１上に形成されるピットの像８３は、複数のピットに対応するものであるが、そのうちの一つのピットの像に対応する光のみがピンホール部材８１のピンホールを通過して光検出器８２に入射し、電気信号に変換され、所望の再生信号が得られる。
【００６５】
ここまでの図２１および図２２を用いた説明では、光情報記録媒体１に再生用照射光を照射するための光学系と光情報記録媒体１からの情報再生光を検出するための光学系とを分けて説明したが、再生用照射光と情報再生光は同一の対物レンズ７１を通過するので、本実施の形態における光情報再生装置の実際のピックアップの主要な構成は、図２３に示すようになる。すなわち、このピックアップは、図２１におけるピンホール部材７５と対物レンズ７１との間に、図２２におけるビームスプリッタ７９を配置して、図２１に示した光学系と図２２に示した光学系とを合わせたものである。なお、図２３に示した再生用のピックアップが図２０に示した記録用のピックアップを兼ねるようにし、光情報記録装置と光情報再生装置の両方の機能を備えた光情報記録再生装置を構成しても良い。
【００６６】
以上説明したように本実施の形態によれば、光ディスク２に記録された情報を光情報記録媒体１に記録する際に、平行光線の記録用照射光６６によって、光情報記録媒体１および光ディスク２の広い領域が一度に露光されるので、記録用照射光として収束光を用いる場合に比べて記録に要する時間を短縮することができる。特に、記録用照射光６６を光情報記録媒体１および光ディスク２の全面に一度に照射するようにした場合には、わずか数秒で光ディスク２に記録された情報を光情報記録媒体１に記録することが可能となる。
【００６７】
次に、図２４ないし図２６を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態は、光情報記録媒体のホログラム材料層の手前側の所定の位置で収束する収束光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の記録と再生を行うようにした例である。なお、本実施の形態では、第４の実施の形態における光情報記録媒体６０を用いている。
【００６８】
図２４は、本実施の形態における光情報記録装置のピックアップの主要な構成部分を示したものである。情報記録時には、光情報記録媒体６０と光ディスク２は、ホログラム材料層６０３と基板２０１が向き合うように重ね合わされる。ピックアップは、このように光情報記録媒体６０および光ディスク２が重ね合わせられたときに光情報記録媒体６０の基板６０１側に対向する対物レンズ８５と、レーザ光を出射する半導体レーザ８６と、この半導体レーザ８６から出射されるレーザ光を平行光線として対物レンズ８５に入射させるコリメータレンズ８７とを備えている。
【００６９】
このピックアップでは、半導体レーザ８６から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ８７によって平行光線とされ、対物レンズ８５によって集光されて、記録用照射光８８として光情報記録媒体６０および光ディスク２に照射される。ここで、記録用照射光８８は、光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４上で収束する収束光である。この記録用照射光８８は、エンボスピット６０４上で収束した後、発散光となってホログラム材料層６０３を通過して光ディスク２側に進行する。この光は、光ディスク２のエンボスピット２０３で反射されて戻ってくる。その結果、光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３には、記録用照射光８８と光ディスク２のエンボスピット２０３からの反射光との干渉パターンが記録される。本実施の形態では、記録用照射光８８は光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４上で収束するので、エンボスピット６０４からの戻り光を検出してフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うことが可能である。フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行いながら、光ディスク２に記録された情報を光情報記録媒体６０の全面に記録したら、光情報記録媒体６０と光ディスク２とを分け、必要があれば、光情報記録媒体６０の全面に、所定の強度の紫外線を所定時間照射して、ホログラム材料層６０３に記録された情報の確定を行う。
【００７０】
図２５は、本実施の形態における光情報再生装置のピックアップのうち、光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に記録された情報を再生するための光学系を示したものである。この光学系は、光情報記録媒体６０の基板６０１側に対向する対物レンズ９１と、レーザ光を出射する半導体レーザ９２と、この半導体レーザ９２と対物レンズ９１との間に半導体レーザ９２側より順に配設されたコリメータレンズ９３およびビームスプリッタ９４と、光情報記録媒体６０からの戻り光がビームスプリッタ９４で反射された光の光路上に配設されたピンホール部材９５と、このピンホール部材９５のピンホールを通過した光を受光する光検出器９６とを備えている。
【００７１】
この光学系では、半導体レーザ９２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ９３によって平行光線とされ、一部がビームスプリッタ９４を通過し、対物レンズ９１によって集光されて、再生用照射光９７として光情報記録媒体６０に照射される。ここで、再生用照射光９７は記録用照射光８８と同様に、光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４上で収束する収束光である。この再生用照射光９７は、エンボスピット６０４上で収束した後、発散光となってホログラム材料層６０３に達する。このようにホログラム材料層６０３に記録用照射光８８と同様の再生用照射光９７が照射されると、情報が記録されたホログラム材料層６０３からは、基板６０１の表面から１．２ｍｍ離れた情報担持物点位置３９に光ディスク２のエンボスピット２０３が存在する場合に生じる反射光と同等の情報再生光９８が発生され、この情報再生光９８は対物レンズ９１の方向に向かって進行する。この情報再生光９８は対物レンズ９１を通過して収束光となり、一部がビームスプリッタ９４で反射されて、ピンホール部材９５のピンホール上で収束し、ピンホールを通過して光検出器９６で検出され電気信号に変換され、所望の再生信号が得られる。なお、光情報記録媒体６０に再生用照射光９７を照射したとき、エンボスピット６０４で反射した光も戻ってくるが、この光はピンホール部材９５のピンホール上で収束しないので、そのほとんどはピンホール部材９５によって遮断され光検出器９６に到達しない。
【００７２】
図２６は、本実施の形態における光情報再生装置のピックアップのうち、光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４によって記録された情報を再生するための光学系を示したものである。この光学系は、図２５に示した光学系におけるピンホール部材９５の代わりに、光情報記録媒体６０からの戻り光がビームスプリッタ９４で反射された光の光路上に配設された集光レンズ９９と、この集光レンズ９９と光検出器９６との間に配設されたピンホール部材１００とを備えたものである。
【００７３】
この光学系では、半導体レーザ９２から出射されたレーザ光はコリメータレンズ９３によって平行光線とされ、一部がビームスプリッタ９４を通過し、対物レンズ９１によって集光されて、再生用照射光９７として光情報記録媒体６０に照射される。ここで、再生用照射光９７は光情報記録媒体６０のエンボスピット６０４上で収束する収束光である。エンボスピット６０４で反射されて発生する戻り光は対物レンズ９１によって平行光とされ、一部がビームスプリッタ９４で反射され、集光レンズ９９によって集光されて、ピンホール部材１００のピンホール上で収束し、ピンホールを通過し、光検出器９６で検出され電気信号に変換され、所望の再生信号が得られる。なお、光情報記録媒体６０に再生用照射光９７を照射したとき、ホログラム材料層６０３からの情報再生光も戻ってくるが、この情報再生光はピンホール部材１００のピンホール上で収束しないので、そのほとんどはピンホール部材１００によって遮断され光検出器９６に到達しない。
【００７４】
図２５に示した光学系と図２６に示した光学系の切り換えは、例えばピンホール部材９５と、集光レンズ９９およびピンホール部材１００とを、選択的に戻り光の光路上に挿入することで行うことができる。あるいは、ズームレンズ系と一つのピンホール部材とを設け、ズームレンズ系を駆動して、ホログラム材料層６０３からの情報再生光をピンホール上で収束させる状態と、エンボスピット６０４からの戻り光をピンホール上で収束させる状態とを選択して、２種類の情報を選択するようにしても良い。
【００７５】
また、光情報記録媒体６０からの戻り光がビームスプリッタ９４で反射された光の光路上に、更にビームスプリッタを設けて戻り光を２つに分岐させ、分岐後の一方の光路上にはピンホール部材９５および光検出器を設け、他方の光路上には集光レンズ９９，ピンホール部材１００および光検出器を設けて、光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に記録された情報とエンボスピット６０４によって記録された情報を同時に再生できるようにしても良い。また、図２５および図２６に示した再生用のピックアップが図２４に示した記録用のピックアップを兼ねるようにし、光情報記録装置と光情報再生装置の両方の機能を備えた光情報記録再生装置を構成しても良い。
【００７６】
以上説明したように本実施の形態によれば、光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に記録された情報を再生する際の再生用照射光とエンボスピット６０４によって記録された情報を再生する際の再生用照射光が同じ位置で収束する収束光となるため、同一のピックアップによって光情報記録媒体６０のホログラム材料層６０３に記録された情報とエンボスピット６０４によって記録された情報の双方を再生することが可能となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【００７７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、例えば、各実施の形態においてエンボスピットによって記録された情報は、反射率や屈折率等の光学的特性の変化によって記録できれば良いので、エンボスピットの代わりに相変化等を用いて記録しても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体によれば、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備えたので、使用する媒体の厚みが異なるシステム間で互換性を持った光情報記録媒体を容易に作成することができ、また、光情報記録媒体の物理的な厚みにかかわらず光情報再生装置が最適な状態で情報を再生することができるという効果を奏する。
また、情報記録領域が深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させるようにしたので、簡単な構成の光情報記録媒体によって、複数の情報を多重記録することができ、記録容量を増大させることができるという効果を奏する。
【００７９】
また、請求項２記載の光情報記録媒体によれば、情報記録領域の他に、光学的特性の変化として情報が記録される情報担持領域を有するので、請求項１記載の光情報記録媒体の効果に加え、２通りの方法で情報が再生可能となるという効果を奏する。
【００８０】
また、請求項３ないし５のいずれか１に記載の光情報記録媒体によれば、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を備えたので、使用する媒体の厚みが異なるシステム間で互換性を持った光情報記録媒体を容易に作成することができ、また、光情報記録媒体の物理的な厚みにかかわらず光情報再生装置が最適な状態で情報を再生することができるという効果を奏する。
また、情報記録領域が深さ方向について異なる位置に複数設けられ、各情報記録領域が、それぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるようにしたので、記録容量を増大させることができるという効果を奏する。
【００８１】
また、請求項４記載の光情報記録媒体によれば、それぞれ一面に情報記録領域が形成された２枚の基板を情報記録領域同士が向かい合うように張り合わせることによって、情報記録領域が２つ設けられた光情報記録媒体を構成したので、請求項３記載の光情報記録媒体の効果に加え、張り合わせ型の光情報記録媒体であっても、裏返す必要なく両面に記録された情報を再生することができるという効果を奏する。
【００８２】
また、請求項５記載の光情報記録媒体によれば、情報記録領域の他に、光学的特性の変化として情報が記録される情報担持領域を有するので、請求項３記載の光情報記録媒体の効果に加え、２通りの方法で情報が再生可能となるという効果を奏する。
【００８３】
また、請求項６ないし９のいずれか１に記載の光情報記録装置によれば、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録するようにしたので、使用する媒体の厚みが異なるシステム間で互換性を持った光情報記録媒体を容易に作成することができ、更に、第１の光情報記録媒体に複数第２の情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を多重記録することによって、簡単な構成の第１の光情報記録媒体に複数の情報を多重記録することができ、記録容量を増大させることが可能となるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項８記載の光情報記録装置によれば、記録用照射光を平行光としたので、請求項６記載の光情報記録装置の効果に加え、記録に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００８５】
また、請求項１０記載の光情報記録方法によれば、光に感応して光学的特性が変化する光記録材料からなる情報記録領域を有する第１の光情報記録媒体と光学的特性の変化として予め情報が記録された情報担持領域を有する第２の光情報記録媒体とを重ね合わせた状態で第１の光情報記録媒体側から記録用照射光を照射して、第２の光情報記録媒体の情報担持領域に記録された情報を、記録用照射光とこの記録用照射光に基づく第２の情報記録媒体からの戻り光との干渉パターンとして、第１の光情報記録媒体の情報記録領域に記録する手順を、同一の第１の光情報記録媒体に対して複数の第２の光情報記録媒体のそれぞれについて順次実行することにより、同一の第１の光情報記録媒体に複数の第２の光情報記録媒体に記録された情報を多重記録するようにしたので、簡単な構成の第１の光情報記録媒体に複数の情報を多重記録することができ、記録容量を増大させることができるという効果を奏する。
【００８６】
また、請求項１１または請求項１２に記載の光情報再生装置によれば、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備えたので、光情報記録媒体の物理的な厚みにかかわらず最適な状態で情報を再生することができるという効果を奏する。
また、光情報記録媒体の情報記録領域が深さ方向について異なる位置にそれぞれ情報を担持した物点が存在する場合に生じる複数の光と同等の複数の情報再生光を発生させ、情報再生手段が、複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生するようにしたので、複数の情報が多重記録された光情報記録媒体から各情報を再生することができるという効果を奏する。
【００８７】
また、請求項１２記載の光情報再生装置によれば、光情報記録媒体が情報記録領域の他に、予め光学的特性の変化として情報が記録された情報担持領域を有し、情報再生手段が、情報記録領域に記録された情報と情報担持領域に記録された情報とを再生するようにしたので、請求項１１記載の光情報再生装置の効果に加え、情報記録領域に記録された情報の他に、情報担持領域に記録された情報も再生することができるという効果を奏する。
【００８８】
また、請求項１３または請求項１４に記載の光情報再生装置によれば、一方の面側より再生用照射光が照射されたときに、他方の面側の所定の距離だけ離れた位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させるための情報記録領域を有する光情報記録媒体に対して、再生用照射光を照射し、その結果得られる情報再生光を検出して情報の再生を行う情報再生手段を備えたので、光情報記録媒体の物理的な厚みにかかわらず最適な状態で情報を再生することができるという効果を奏する。
また、光情報記録媒体の情報記録領域が深さ方向について異なる位置に複数設けられ、各情報記録領域がそれぞれ、深さ方向について異なる位置に情報を担持した物点が存在する場合に生じる光と同等の情報再生光を発生させ、情報再生手段が、複数の情報記録領域から発生される複数の情報再生光のそれぞれに基づく情報を再生するようにしたので、各情報記録領域に記録された情報を再生することができ、更に、光情報記録媒体が張り合わせ型の光情報記録媒体であっても、裏返す必要なく両面に記録された情報を再生することができるという効果を奏する。
【００８９】
また、請求項１４記載の光情報再生装置によれば、光情報記録媒体が情報記録領域の他に、予め光学的特性の変化として情報が記録された情報担持領域を有し、情報再生手段が、情報記録領域に記録された情報と情報担持領域に記録された情報とを再生するようにしたので、請求項１３記載の光情報再生装置の効果に加え、情報記録領域に記録された情報の他に、情報担持領域に記録された情報も再生することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光情報記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光情報記録媒体の断面構成を示す説明図である。
【図３】図１における光ディスクの断面構成を示す説明図である。
【図４】図１におけるピックアップの主要な構成部分を示す説明図である。
【図５】図１における光情報記録媒体に記録される干渉パターンを示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における光情報再生装置のピックアップの主要な構成部分を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における光情報再生装置の動作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における光情報再生装置の動作を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態で使用する光ディスクの断面構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における情報再生時の動作を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における情報再生時の動作を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における情報記録時の動作を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における情報記録時の動作を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における情報再生の方法を説明するための説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における情報再生の方法を説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における情報再生の方法を説明するための説明図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における情報再生時の動作を説明するための説明図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態における情報再生時の動作を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態における情報再生時の動作を説明するための説明図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態における光情報記録装置のピックアップの主要な構成部分を示す説明図である。
【図２１】本発明の第５の実施の形態において光情報記録媒体に再生用照射光を照射するための光学系を示す説明図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態において光情報記録媒体からの情報再生光を検出するための光学系を示す説明図である。
【図２３】本発明の第５の実施の形態における光情報再生装置のピックアップの主要な構成部分を示す説明図である。
【図２４】本発明の第６の実施の形態における光情報記録装置のピックアップの主要な構成部分を示す説明図である。
【図２５】本発明の第６の実施の形態における光情報再生装置のピックアップのうち光情報記録媒体のホログラム材料層に記録された情報を再生するための光学系を示す説明図である。
【図２６】本発明の第６の実施の形態における光情報再生装置のピックアップのうち光情報記録媒体のエンボスピットによって記録された情報を再生するための光学系を示す説明図である。
【符号の説明】
１…光情報記録媒体、２…光ディスク、１０…光情報記録装置、１５…ピックアップ、２１，３１…対物レンズ、１０１…基板、１０２…ホログラム材料層、２０１…基板、２０３…エンボスピット
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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