(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、
前記情報記録層内に、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記録領域が層状に形成されるように、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録光学系と
を備え、
前記記録光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有し、
前記ソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されている
ことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
前記光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する位置制御手段を備えた
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】
前記光情報記録媒体として、情報光および記録用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、
前記位置制御手段は、前記位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の光情報記録装置。
【請求項４】
前記位置制御手段は、情報記録層内に、互いに重なることなく複数の記録領域が形成されるように、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の光情報記録装置。
【請求項５】
前記記録光学系は、情報光および記録用参照光を、それぞれの中心が互いに直交するように、情報記録層に対して照射する
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６】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、
前記情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録用光照射手段と、
前記情報記録層内に、前記干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成されるように、情報記録層内において前記干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射するための定着用光照射手段と
を備え、
前記記録光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有し、
前記ソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されている
ことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項７】
前記光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する位置制御手段を備えた
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】
前記光情報記録媒体として、情報光および記録用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、
前記位置制御手段は、前記位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項７記載の光情報記録装置。
【請求項９】
前記位置制御手段は、情報記録層内に、互いに重なることなく複数の記録領域が形成されるように、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項７記載の光情報記録装置。
【請求項１０】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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方法であって、
情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、
情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射することによって、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成すると共に、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、
前記ソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成する
ことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１１】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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方法であって、
情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、
前記情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、
情報記録層内において前記干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射することによって、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成し、
前記ソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成する
ことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１２】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、
前記情報記録層内に、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記録領域が層状に形成されるように、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録光学系と、
情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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ための再生光学系と、
この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、
前記記録光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、
前記再生光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有し、
前記第１のソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成され、
前記第２のソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されている
ことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１３】
前記光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御する位置制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１２記載の光情報記録再生装置。
【請求項１４】
前記光情報記録媒体として、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、
前記位置制御手段は、前記位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項１３記載の光情報記録再生装置。
【請求項１５】
前記再生光学系は、前記再生用参照光を間欠的に照射する
ことを特徴とする請求項１２記載の光情報記録再生装置。
【請求項１６】
前記情報光に、前記再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報が含まれている
ことを特徴とする請求項１２記載の光情報記録再生装置。
【請求項１７】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、
前記情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録用光照射手段と、
前記情報記録層内に、前記干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成されるように、情報記録層内において前記干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射するための定着用光照射手段と、
情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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ための再生光学系と、
この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、
前記記録光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、
前記再生光学系は、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有し、
前記第１のソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成され、
前記第２のソリッドイマージョンレンズは、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されている
ことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１８】
前記光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御する位置制御手段を備えた
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】
前記光情報記録媒体として、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、
前記位置制御手段は、前記位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御する
ことを特徴とする請求項１８記載の光情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記再生光学系は、前記再生用参照光を間欠的に照射する
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２１】
前記情報光に、前記再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報が含まれている
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２２】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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方法であって、
情報の記録時には、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射することによって、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成すると共に、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、
情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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し、収集した再生光を検出し、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを再生光が通過するようにし、
前記第１のソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成し、
前記第２のソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されるようにする
ことを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項２３】
ホログラフィを利用して、情報を担持した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情報記録層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方法であって、
情報の記録時には、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、情報記録層内において前記干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射することによって、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成し、
情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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し、収集した再生光を検出し、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを再生光が通過するようにし、
前記第１のソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、前記記録用参照光が入射する位置において前記情報光の中心と前記記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成し、
前記第２のソリッドイマージョンレンズを、前記光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、前記光情報記録媒体とは反対側の面が、前記情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されるようにする
ことを特徴とする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対して情報を記録する光情報記録装置および方法、ならびにホログラフィを利用して光情報記録媒体に対して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縞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、干渉縞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次元的に干渉縞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憶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ＳＮ比（信号対雑音比）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】
図２６は、従来のデジタルボリュームホログラフィにおける記録再生系の概略の構成を示す斜視図である。この記録再生系は、２次元デジタルパターン情報に基づく情報光１０２を発生させる空間光変調器１０１と、この空間光変調器１０１からの情報光１０２を集光して、ホログラム記録媒体１００に対して照射するレンズ１０３と、ホログラム記録媒体１００に対して情報光１０２と略直交する方向から参照光１０４を照射する参照光照射手段（図示せず）と、再生された２次元デジタルパターン情報を検出するためのＣＣＤ（電荷結合素子）アレイ１０７と、ホログラム記録媒体１００から出射される再生光１０５を集光してＣＣＤアレイ１０７上に照射するレンズ１０６とを備えている。ホログラム記録媒体１００には、ＬｉＮｂＯ3 等の結晶が用いられる。
【０００５】
図２６に示した記録再生系では、記録時には、記録する原画像等の情報をデジタイズし、その０か１かの信号を更に２次元に配置して２次元デジタルパターン情報を生成する。一つの２次元デジタルパターン情報をページデータと言う。ここでは、＃１〜＃ｎのページデータを、同じホログラム記録媒体１００に多重記録するものとする。この場合、まず、ページデータ＃１に基づいて、空間光変調器１０１によって画素毎に透過か遮光かを選択することで、空間的に変調された情報光１０２を生成し、レンズ１０３を介してホログラム記録媒体１００に照射する。同時に、ホログラム記録媒体１００に、情報光１０２と略直交する方向θ１から参照光１０４を照射して、ホログラム記録媒体１００の内部で、情報光１０２と参照光１０４との重ね合わせによってできる干渉縞を記録する。なお、回折効率を高めるために、参照光１０４は、シリンドリカルレンズ等により偏平ビームに変形し、干渉縞がホログラム記録媒体１００の厚み方向にまで渡って記録されるようにする。次のページデータ＃２の記録時には、θ１と異なる角度θ２から参照光１０４を照射し、この参照光１０４と情報光１０２とを重ね合わせることによって、同じホログラム記録媒体１００に対して情報を多重記録することができる。同様に、他のページデータ＃３〜＃ｎの記録時には、それぞれ異なる角度θ３〜θｎから参照光１０４を照射して、情報を多重記録する。このように情報が多重記録されたホログラムをスタックと呼ぶ。図２６に示した例では、ホログラム記録媒体１００は複数のスタック（スタック１，スタック２，…，スタックｍ，…）を有している。
【０００６】
スタックから任意のページデータを再生するには、そのページデータを記録した際と同じ入射角度の参照光１０４を、そのスタックに照射してやればよい。そうすると、その参照光１０４は、そのページデータに対応した干渉縞によって選択的に回折され、再生光１０５が発生する。この再生光１０５は、レンズ１０６を介してＣＣＤアレイ１０７に入射し、再生光の２次元パターンがＣＣＤアレイ１０７によって検出される。そして、検出した再生光の２次元パターンを、記録時とは逆にデコードすることで原画像等の情報が再生される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２６を用いて説明したような従来のボリュームホログラフィでは、ホログラム記録媒体１００内において、情報光１０２と参照光１０４が重なる部分に、ブロック状に１単位の記録領域（体積ホログラム）が形成される。そのため、１単位の記録領域が比較的大きくなり、高密度記録が困難であるという問題点がある。なお、図２６を用いて説明したような従来のボリュームホログラフィでは、参照光の角度を変えることで情報を多重記録することができるが、多重記録する情報の数を多くするほど各情報の分離が難しくなるため、多重記録による高密度記録化にも限界がある。
【０００８】
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が記録される光情報記録媒体に対して、より高密度に情報を記録することができるようにした光情報記録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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光情報記録装置は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、情報記録層内に、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記録領域が層状に形成されるように、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録光学系とを備えると共に、この記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有するようにしたものである。ここで、このソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されたものである。
【００１０】
請求項６記載の光情報記録装置は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録用光照射手段と、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成されるように、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射するための定着用光照射手段とを備えると共に、この記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有するようにしたものである。ここで、このソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されたものである。
【００１１】
請求項１０記載の光情報記録方法は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射することによって、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成すると共に、この際に光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、このソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するようにしたものである。
【００１２】
請求項１１記載の光情報記録方法は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、この際に光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射することによって、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成し、上記ソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するようにしたものである。
【００１３】
請求項１２記載の光情報記録再生装置は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、情報記録層内に、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記録領域が層状に形成されるように、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録光学系と、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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ための再生光学系と、この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ると共に、上記記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、上記再生光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有するようにしたものである。ここで、上記第１のソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されたものである。また、上記第２のソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されたものである。
【００１４】
請求項１７記載の光情報記録再生装置は、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射するための記録用光照射手段と、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成されるように、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射するための定着用光照射手段と、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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ための再生光学系と、この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ると共に、上記記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、上記再生光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有するようにしたものである。ここで、上記第１のソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するように構成されたものである。また、上記第２のソリッドイマージョンレンズは、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されたものである。
【００１５】
請求項２２記載の光情報記録再生方法は、情報の記録時には、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射することによって、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成すると共に、この際に光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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し、収集した再生光を検出し、この際に光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを再生光が通過するようにしたものである。また、上記第１のソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するようにし、上記第２のソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されるようにしたものである。
【００１６】
請求項２３記載の光情報記録再生方法は、情報の記録時には、情報を担持した情報光および記録用参照光を生成し、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射すると共に、この際に前記光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを情報光および記録用参照光が通過するようにし、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射することによって、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成し、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射すると共に、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し、収集した再生光を検出し、この際に光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを再生光が通過するようにしたものである。また、上記第１のソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が入射する位置においてこの情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成された球面部分と、記録用参照光が入射する位置において情報光の中心と記録用参照光の中心とが交わる点を中心とする球面形状に形成された球面部分とを有するようにし、上記第２のソリッドイマージョンレンズを、光情報記録媒体側の面が平面に形成されると共に、光情報記録媒体とは反対側の面が、情報光が最も小径となる点を中心とする球面形状に形成されるようにしたものである。
【００１７】
請求項１記載の光情報記録装置または請求項１０記載の光情報記録方法では、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束が扁平な形状とされ、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光が情報記録層に対して照射されて、情報記録層内に、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記録領域が層状に形成される。また、この際に情報光および記録用参照光が、光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを通過する。
【００１８】
請求項６記載の光情報記録装置または請求項１１記載の光情報記録方法では、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光が情報記録層に対して照射され、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光が、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射されて、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成される。また、この際に情報光および記録用参照光が、光情報記録媒体に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズを通過する。
【００１９】
請求項１２記載の光情報記録再生装置または請求項２２記載の光情報記録再生方法では、情報の記録時には、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束が扁平な形状とされ、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光が情報記録層に対して照射されて、情報記録層内に、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記録領域が層状に形成される。この際、情報光および記録用参照光が、光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを通過する。また、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光が照射され、情報記録層より発生される再生光が収集され、検出される。この際、再生光が、光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを通過する。
【００２０】
請求項１７記載の光情報記録再生装置または請求項２３記載の光情報記録再生方法では、情報の記録時には、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光が情報記録層に対して照射されると共に、この際に情報光および記録用参照光が、光情報記録媒体に対向するように配置された第１のソリッドイマージョンレンズを通過し、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光が、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射されて、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域が層状に形成される。また、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光が照射され、情報記録層より発生される再生光が収集され、検出される。この際、再生光が、光情報記録媒体に対向するように配置された第２のソリッドイマージョンレンズを通過する。
【００２１】
【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。
【００２２】
始めに、図１を参照して、本実施の形態における光情報記録媒体の構成について説明する。図１は、本発明の第１の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と光情報記録媒体の構成を示す説明図である。本実施の形態における光情報記録媒体１は、ボリュームホログラフィを利用して、情報を担持した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と共に、再生用参照光が照射されたときに、記録されている情報に対応した再生光を発生するための情報記録層２と、この情報記録層２の一方の面側に設けられた透明基板３と、情報記録層２の他方の面側に設けられた透明な位置決め層４と、この位置決め層４の外側に設けられた透明な保護層５とを備えている。光情報記録媒体１全体は、円板状に形成されている。
【００２３】
情報記録層２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）等が使用される。
【００２４】
光情報記録媒体１には、半径方向に線状に延びる複数のアドレス・サーボエリアが所定の角度間隔で設けられている。このアドレス・サーボエリアは、本発明における位置決め領域に対応する。光情報記録媒体１において、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・サーボエリアにおける位置決め層４の保護層５側の面には、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、位置決め層４と保護層５との境界面を反射面として、後述するピックアップより照射され、反射面で反射された光に基づ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。
【００２５】
次に、図５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。なお、本実施の形態に係る光情報記録装置は、この光情報記録再生装置に含まれる。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における光の入出射位置を光情報記録媒体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。ピックアップ１１は、例えば、所定の回動軸を中心として光の入出射部が回動するアーム状に形成され、この場合には、駆動装置８４は、ピックアップ１１を回動する装置となる。
【００２６】
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および後述するコントローラからの指令に基づいて、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における光の入出射位置を光情報記録媒体１の半径方向に移動させるシークの制御を行うシーク制御回路８８とを備えている。
【００２７】
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およびシーク制御回路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。
【００２８】
検出回路８５，フォーカスサーボ回路８６，トラッキングサーボ回路８７およびシーク制御回路８８は、本発明における位置制御手段に対応する。
【００２９】
次に、図１を参照して、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、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３側の面に対向するように配置されたソリッドイマージョンレンズ（以下、ＳＩＬと記す。）１２Ａと、このＳＩＬ１２Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１３Ａと、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の保護層５側の面に対向するように配置されたＳＩＬ１２Ｂと、このＳＩＬ１２Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１３Ｂとを備えている。本実施の形態では、対物レンズ１３Ａと対物レンズ１３Ｂは、これらの光軸が同一線上にあり、且つこれらの光軸が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなすように配置されている。
【００３０】
ピックアップ１１は、更に、対物レンズ１３Ａを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ１４Ａと、対物レンズ１３Ｂを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ１４Ｂとを備えている。
【００３１】
ピックアップ１１は、更に、対物レンズ１３Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に、対物レンズ１３Ａ側から順に配設された空間光変調器１５、ビームスプリッタ１６、コリメータレンズ１７およびレーザカプラ２０と、対物レンズ１３Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられたＣＣＤアレイ１９とを備えている。
【００３２】
空間光変調器１５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（以下、オンとも言う。）と遮断状態（以下、オフとも言う。）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することができるようになっている。空間光変調器１５としては、例えば液晶表示素子を用いることができる。なお、空間光変調器１５の制御は、図５におけるコントローラ９０の制御の下で、図示しない駆動回路によって行われるようになっている。また、ＣＣＤアレイ１９は、格子状に配列された多数の画素を有している。
【００３３】
ビームスプリッタ１６は、その法線方向が、コリメータレンズ１７と空間光変調器１５の間における光軸方向に対して４５°傾けられて配置された半反射面１６ａを有している。そして、コリメータレンズ１７側よりビームスプリッタ１６に入射する光は、光量の一部が半反射面１６ａを透過して空間光変調器１５に入射し、光量の一部が半反射面１６ａで反射されるようになっている。
【００３４】
ピックアップ１１は、更に、コリメータレンズ１７側よりビームスプリッタ１６に入射する光のうち半反射面１６ａで反射される光の進行方向に配設され、半反射面１６ａと平行な全反射面５１ａを有するプリズム５１と、このプリズム５１の全反射面５１ａで反射される光の進行方向に配設され、全反射面５１ａに直交する全反射面５２ａを有するプリズム５２と、全反射面５２ａで反射される光の進行方向に、プリズム５２側より順に配設された凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５とを備えている。シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、その中心（光軸）が、情報記録層２内において、対物レンズ１３Ａより出射される光の中心（光軸）と直交するように、情報記録層２に対して照射されるようになっている。従って、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に対して照射されるようになっている。
【００３５】
なお、図１において、符号５７は光情報記録媒体１の回転方向を示し、符号５８はピックアップ１１のシーク方向を示している。
【００３６】
図１に示したピックアップ１１では、レーザカプラ２０はレーザ光を出射し、このレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１６に入射し、光量の一部が半反射面１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１６ａで反射されるようになっている。半反射面１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、対物レンズ１３Ａによって集光され、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束するようになっている。
【００３７】
一方、半反射面１６ａで反射された光は、プリズム５１の全反射面５１ａとプリズム５２の全反射面５２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して、光束の径が縮小されるようになっている。凹レンズ５４の出射光は、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１３Ａの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。
【００３８】
対物レンズ１３Ａ側からの光とシリンドリカルレンズ５５側からの光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差するようになっている。また、シリンドリカルレンズ５５側からの光は、対物レンズ１３Ａ側からの光の中心とシリンドリカルレンズ５５側からの光の中心が交わる点を通る紙面に垂直な方向の直線上で最も薄くなるようになっている。
【００３９】
情報の記録時には、対物レンズ１３Ａ側からの光が情報光となり、シリンドリカルレンズ５５側からの光が記録用参照光となり、情報記録層２内に、これらの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記録領域５９が層状に形成されるようになっている。この記録領域５９は、円錐を、その中心軸に直交する方向にスライスして形成されるような円板状の形状となる。
【００４０】
光情報記録媒体１から対物レンズ１３Ａ側へ向かう光は、対物レンズ１３Ａと空間光変調器１５を順に通過し、光量の一部がビームスプリッタ１６の半反射面１６ａを透過し、コリメータレンズ１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射するようになっている。
【００４１】
光情報記録媒体１から対物レンズ１３Ｂ側へ向かう光は、対物レンズ１３Ｂによって平行光束とされて、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。情報の再生時には、シリンドリカルレンズ５５側からの光が再生用参照光となり、この再生用参照光が記録領域５９に照射されることにより、記録領域５９より再生光が生成され、この再生光が対物レンズ１３Ｂを経て、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。
【００４２】
ここで、図２を参照して、ＳＩＬ１２Ａ，１２Ｂについて詳しく説明する。まず、ＳＩＬ１２Ａは、光情報記録媒体１の透明基板３側の面が平面に形成されている。ＳＩＬ１２Ａにおける透明基板３とは反対側の面は、２つの球面部分１２Ａａ，１２Ａｂを有している。球面部分１２Ａａは、対物レンズ１３Ａ側からの光が入射する位置に形成され、対物レンズ１３Ａ側からの光が最も小径となる点６１を中心とする球面形状に形成されている。球面部分１２Ａｂは、シリンドリカルレンズ５５側からの光が入射する位置に形成され、対物レンズ１３Ａ側からの光の中心とシリンドリカルレンズ５５側からの光の中心が交わる点６２を中心とする球面形状に形成されている。また、ＳＩＬ１２Ａの屈折率は、透明基板３の屈折率と略等しくなっている。
【００４３】
対物レンズ１３Ａ側からの光は、ＳＩＬ１２Ａの球面部分１２Ａａに対して垂直に入射し、この球面部分１２Ａａで屈折することなく進行し、点６１で最も小径となるように収束する。シリンドリカルレンズ５５側からの光は、ＳＩＬ１２Ａの球面部分１２Ａｂに対して垂直に入射し、この球面部分１２Ａｂで屈折することなく進行し、点６２を通る紙面に垂直な方向の直線上で最も薄くなるように収束する。
【００４４】
本実施の形態では、光情報記録媒体１に対して、対物レンズ１３Ａ側からの光とシリンドリカルレンズ５５側からの光を、それぞれ斜め方向から入射させるため、ＳＩＬ１２Ａを設けない場合には、これらの光が光情報記録媒体１を通過する際に、これらの光に収差が発生する。本実施の形態では、ＳＩＬ１２Ａを設けたことにより、対物レンズ１３Ａ側からの光とシリンドリカルレンズ５５側からの光が、それぞれＳＩＬ１２Ａに垂直に入射するので、これらの光の収差を大幅に低減することができる。
【００４５】
ＳＩＬ１２Ｂは、光情報記録媒体１の保護層５側の面が平面に形成されている。ＳＩＬ１２Ｂにおける保護層５と反対側の面は、対物レンズ１３Ａ側からの光が最も小径となる点６１を中心とする球面形状に形成されている。また、ＳＩＬ１２Ｂの屈折率は、保護層５の屈折率と略等しくなっている。
【００４６】
再生時において記録領域５９で生成される再生光は、ＳＩＬ１２Ｂを通過して対物レンズ１３Ｂに入射するようになっている。従って、本実施の形態では、ＳＩＬ１２Ｂを設けたことにより、再生光の収差も大幅に低減することができる。
【００４７】
図３は、ＳＩＬ１２Ａ，１２Ｂの支持機構の一例を示す断面図である。この例では、対物レンズ１３Ａが支持部材９１によって支持されている。対物レンズ１３ＡのＳＩＬ１２Ａ側には、必要に応じて、収差等の光学特性を補正するための補正レンズ９２が設けられ、この補正レンズ９２も支持部材９１によって支持されるようになっている。支持部材９１の外周側には、アクチュエータ１４Ａの一部を構成するマグネット９５が取り付けられいてる。このマグネット９５の周囲には、マグネット９５に対して所定の間隔を開けて、アクチュエータ１４Ａの一部を構成するコイル９６が設けられている。支持部材９１の光情報記録媒体１側には、サスペンション９３を介して、スライダ９４が取り付けられている。ＳＩＬ１２Ａは、このスライダ９４によって支持されている。スライダ９４は、光情報記録媒体１の透明基板３上を滑るようになっている。なお、スライダ９４には、対物レンズ１３Ａ側からの光が通過する部分に開口部９４ａが設けられていると共に、シリンドリカルレンズ５５側からの光が通過する部分に開口部９４ｂが設けられている。
【００４８】
一方、ＳＩＬ１２Ｂは、スライダ９７によって支持されている。スライダ９７は、光情報記録媒体１の保護層５上を滑るようになっている。スライダ９７は、サスペンション９８を介して、支持部材９９に取り付けられている。図示しないが、支持部材９９には対物レンズ１３Ｂが取り付けられている。なお、支持部材９９の周辺の構成は、支持部材９１の周辺の構成と同様である。
【００４９】
なお、光情報記録媒体１の交換等を可能とするために、支持部材９１，９９は、図示しない駆動機構によって、光情報記録媒体１に対して近接離間可能になっている。
【００５０】
図４は、ＳＩＬ１２Ａ，１２Ｂの支持機構の他の例を示す側面図である。この例では、ＳＩＬ１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、フライングヘッド型の支持部材６１，６２によって支持されている。支持部材６１，６２は、光情報記録媒体１の回転に伴って、光情報記録媒体１に対して所定のエアギャップを開けて対向するように浮上するようになっている。なお、この例でも、光情報記録媒体１の交換等を可能とするために、支持部材６１，６２は、図示しない駆動機構によって、光情報記録媒体１に対して接近離間可能になっている。
【００５１】
図６は図１におけるレーザカプラ２０の構成を示す斜視図、図７はレーザカプラ２０の側面図である。これらの図に示したように、レーザカプラ２０は、フォトディテクタ２５，２６が形成された半導体基板２１と、この半導体基板２１上においてフォトディテクタ２５，２６を覆うように配置され、半導体基板２１上に接合されたプリズム２２と、半導体基板２１上においてフォトディテクタ２５，２６が形成された位置と異なる位置に配置され、半導体基板２１上に接合された半導体素子２３と、この半導体素子２３上に接合された半導体レーザ２４とを備えている。半導体レーザ２４は、プリズム２２側に向けて水平方向に前方レーザ光を出射すると共に、前方レーザ光と反対方向に後方レーザ光を出射するようになっている。プリズム２２の半導体レーザ２４側には斜面が形成され、この斜面は、半導体レーザ２４からの前方レーザ光の一部を反射して、半導体基板２１に対して垂直な方向に出射すると共に、光情報記録媒体１からの戻り光の一部を透過する半反射面２２ａになっている。また、プリズム２２の上面は、図７に示したようにプリズム２２内を通過する光を全反射する全反射面２２ｂになっている。半導体素子２３には、半導体レーザ２４からの後方レーザ光を受光するフォトディテクタ２７が形成されている。このフォトディテクタ２７の出力信号は、半導体レーザ２４の出力を自動調整するために用いられるようになっている。半導体基板２１には、各種のアンプやその他の電子部品が内蔵されている。半導体素子２３には、半導体レーザ２４を駆動するアンプ等の電子部品が内蔵されている。
【００５２】
図６および図７に示したレーザカプラ２０では、半導体レーザ２４からの前方レーザ光は、一部がプリズム２２の半反射面２２ａで反射されて、図１におけるコリメータレンズ１７に入射するようになっている。また、コリメータレンズ１７によって集光された光情報記録媒体１からの戻り光は、一部がプリズム２２の半反射面２２ａを透過して、プリズム２２内に導かれ、フォトディテクタ２５に向かうようになっている。フォトディテクタ２５上には半反射膜が形成されており、プリズム２２内に導かれた光の一部は、フォトディテクタ２５上の半反射膜を透過してフォトディテクタ２５に入射し、残りの一部はフォトディテクタ２５上の半反射膜で反射され、更にプリズム２２の全反射面２２ｂで反射されてフォトディテクタ２６に入射するようになっている。
【００５３】
ここで、図７に示したように、プリズム２２内に導かれた光は、フォトディテクタ２５，２６間の光路の途中で一旦最も小径となるように収束するようになっている。そして、レーザカプラ２０からの光が光情報記録媒体１における位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束する合焦状態のときにはフォトディテクタ２５，２６に対する入射光の径が等しくなり、合焦状態から外れたときにはフォトディテクタ２５，２６に対する入射光の径が異なるようになっている。フォトディテクタ２５，２６に対する入射光の径の変化は、互いに逆方向になるため、フォトディテクタ２５，２６に対する入射光の径の変化に応じた信号を検出することによってフォーカスエラー信号を得ることができる。図６に示したように、フォトディテクタ２５，２６は、それぞれ３分割された受光部を有している。フォトディテクタ２５における受光部をＡ１，Ｃ１，Ｂ１、フォトディテクタ２６における受光部をＡ２，Ｃ２，Ｂ２とする。Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ、Ａ１，Ｂ１間、Ａ２，Ｂ２間の中央部分の受光部である。また、各受光部間の分割線は、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になるように配置されている。従って、受光部Ａ１，Ｂ１間およびＡ２，Ｂ２間の出力の差から、プュッシュプル法によってトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００５４】
なお、レーザカプラ２０内の半導体レーザ２４の出力の制御は、図５におけるコントローラ９０の制御の下で、図示しない駆動回路によって行われるようになっている。
【００５５】
図８は、フォトディテクタ２５，２６の出力に基づいて、フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号および再生信号を検出するための検出回路８５の構成を示すブロック図である。この検出回路８５は、フォトディテクタ２５の受光部Ａ１，Ｂ１の各出力を加算する加算器３１と、この加算器３１の出力の利得を調整する利得調整アンプ３２と、フォトディテクタ２５の受光部Ｃ１の出力の利得を調整する利得調整アンプ３３と、利得調整アンプ３２の出力と利得調整アンプ３３の出力との差を演算する減算器３４と、フォトディテクタ２６の受光部Ａ２，Ｂ２の各出力を加算する加算器３５と、この加算器３５の出力の利得を調整する利得調整アンプ３６と、フォトディテクタ２６の受光部Ｃ２の出力の利得を調整する利得調整アンプ３７と、利得調整アンプ３６の出力と利得調整アンプ３７の出力との差を演算する減算器３８と、減算器３４の出力と減算器３８の出力との差を演算してフォーカスエラー信号ＦＥを生成する減算器３９とを備えている。
【００５６】
検出回路８５は、更に、フォトディテクタ２５の受光部Ａ１の出力と受光部Ｂ１の出力との差を演算する減算器４０と、フォトディテクタ２６の受光部Ａ２の出力と受光部Ｂ２の出力との差を演算する減算器４１と、減算器４０の出力と減算器４１の出力との差を演算してトラッキングエラー信号ＴＥを生成する減算器４２とを備えている。検出回路８５は、更に、加算器３１の出力と受光部Ｃ１の出力とを加算する加算器４３と、加算器３５の出力と受光部Ｃ２の出力とを加算する加算器４４と、加算器４３の出力と加算器４４の出力とを加算して再生信号ＲＦを生成する加算器４５とを備えている。
【００５７】
なお、本実施の形態では、再生信号ＲＦは、光情報記録媒体１におけるアドレス・サーボエリアに記録された情報を再生した信号である。信号処理回路８９は、ＰＬＬ（位相同期化ループ）回路によって、基本クロックの位相を、再生信号ＲＦの位相に同期させるようになっている。
【００５８】
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。以下の説明は、本実施の形態に係る光情報記録方法および光情報記録再生方法の説明を兼ねている。なお、サーボ時、記録時、再生時のいずれのときも、光情報記録媒体１は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８２によって回転される。
【００５９】
まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、空間光変調器１５の全画素がオンにされる。レーザカプラ２０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１３Ａ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１３Ａ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。
【００６０】
サーボ時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１６に入射し、光量の一部が半反射面１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１６ａで反射される。半反射面１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、対物レンズ１３Ａによって集光され、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射される。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束し、位置決め層４と保護層５との境界面で反射され、その際、アドレス・サーボエリアにおけるエンボスピットによって変調されて、対物レンズ１３Ａ側に戻ってくる。この戻り光は、対物レンズ１３Ａで平行光束とされ、空間光変調器１５を通過して、ビームスプリッタ１６に入射し、光量の一部が半反射面１６ａを透過する。この半反射面１６ａを透過した戻り光は、コリメータレンズ１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射し、フォトディテクタ２５，２６によって検出される。そして、このフォトディテクタ２５，２６の出力に基づいて、図８に示した検出回路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、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。
【００６１】
なお、本実施の形態では、アクチュエータ１４Ａ，１４Ｂは、各対物レンズ１３Ａ，１３Ｂを通過する光の収束位置（光束が最も小径となる位置）が共に位置決め層４と保護層５との境界面上にくるように、フォーカスサーボ回路８６によって連動するように制御されるようになっている。
【００６２】
次に、記録時の作用について説明する。記録時には、空間光変調器１５は、記録する情報に応じて各画素毎にオンとオフとが選択される。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生信号ＲＦより再生された基本クロックに基づいて、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１３Ａ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１３Ａ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１３Ａ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１３Ａ，１３Ｂは固定されている。
【００６３】
記録時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１６に入射し、光量の一部が半反射面１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１６ａで反射される。半反射面１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、記録する情報に応じて空間的に変調されて情報光となる。この情報光は、対物レンズ１３Ａによって集光され、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射される。なお、この情報光は、その中心が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に照射される。
【００６４】
一方、半反射面１６ａで反射された光は、記録用参照光となり、プリズム５１の全反射面５１ａとプリズム５２の全反射面５２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して光束の径が縮小され、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１３Ａの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射される。なお、この記録用参照光は、その中心が光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に照射される。
【００６５】
対物レンズ１３Ａ側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、透過型（フレネル型）の体積ホログラムからなる記録領域５９が層状に形成される。この記録領域５９は、円板状の形状となる。
【００６６】
図９は、光情報記録媒体１の情報記録層２に形成される記録領域５９を概念的に表したものである。この図において、符号６３はアドレス・サーボエリアを示し、符号６４はデータエリアを示している。また、符号６５はトラックを示している。図９に示した例では、隣接する２つのアドレス・サーボエリア６３間のデータエリア６４に、等間隔に５つの記録領域５９を形成するようにしている。また、アドレス・サーボエリア６３には、エンボスピット６６が形成されている。なお、図９では、記録領域５９やエンボスピット６６を実際よりもかなり大きく表している。
【００６７】
図１０は、光情報記録媒体１の情報記録層２内における記録領域５９を表したものである。なお、この図は、光情報記録媒体１の半径方向に沿った情報記録層２の断面を表している。この図に示したように、情報記録層２内には、層状の複数の記録領域５９が、積層されるように形成される。各記録領域５９は、その法線方向が情報記録層２の法線方向に対して３０°傾いた状態に形成される。
【００６８】
なお、本実施の形態では、情報記録層２内に、互いに重なることなく複数の記録領域５９が形成されるように、光情報記録媒体１に対する情報光および記録用参照光の位置を制御するようにする。
【００６９】
次に、再生時の作用について説明する。再生時には、空間光変調器１５は、全画素がオフにされる。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力にされる。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１３Ａ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１３Ａ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１３Ａ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１３Ａ，１３Ｂは固定されている。
【００７０】
再生時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１６に入射し、光量の一部が半反射面１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１６ａで反射される。半反射面１６ａを透過した光は、空間光変調器１５によって遮断される。一方、半反射面１６ａで反射された光は、記録用参照光に対応した再生用参照光となり、プリズム５１の全反射面５１ａとプリズム５２の全反射面５２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して光束の径が縮小され、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１３Ａの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａを通過して、光情報記録媒体１に照射される。
【００７１】
情報記録層２における記録領域５９に再生用参照光が照射されると、この記録領域５９より再生光が生成される。この再生光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束した後、拡散しながら、保護層５側より、光情報記録媒体１外へ出射される。この再生光は、ＳＩＬ１２Ｂを通過し、対物レンズ１３Ｂを経て、ＣＣＤアレイ１９に入射する。このようにしてＣＣＤアレイ１９上では、記録時に空間光変調器１５においてオンであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ１９によって検出され、情報の再生が行われる。
【００７２】
なお、再生時には、再生用参照光を、連続的に光情報記録媒体１に対して照射してもよいし、記録領域５９が通過するタイミングに合わせて、間欠的に照射するようにしてもよい。なお、この場合、再生用参照光を照射するタイミングは、記録時にレーザカプラ２０の出射光の出力を高出力にするタイミングと同じであり、基本クロックに基づいて判断される。このように、再生用参照光を間欠的に照射した場合には、連続的に照射する場合に比べて、ＳＮ比を向上させることができると共に、光情報記録媒体１の温度上昇を抑えることができる。
【００７３】
ところで、ＣＣＤアレイ１９によって、再生光の２次元パターンを検出する場合、再生光とＣＣＤアレイ１９とを正確に位置決めするか、ＣＣＤアレイ１９の検出データから再生光のパターンにおける基準位置を認識する必要がある。本実施の形態では、後者を採用する。ここで、図１１および図１２を参照して、ＣＣＤアレイ１９の検出データから再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法について説明する。図１１に示したように、ピックアップ１１におけるアパーチャは、空間光変調器１５によって、複数の画素７２に分けられる。この画素７２が、２次元パターンデータの最小単位となる。本実施の形態では、２画素で１ビットのデジタルデータ“０”または“１”を表現し、１ビットの情報に対応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとしている。２画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデータとなる。このように、２画素で１ビットのデジタルデータを表現することは、差動検出によりデータの検出精度を上げることができる等のメリットがある。図１２（ａ）は、１ビットのデジタルデータに対応する２画素の組７３を表したものである。この組７３が存在する領域を、以下、データ領域と言う。本実施の形態では、２画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデータとなることを利用して、再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしている。すなわち、図１２（ｂ）に示したように、アパーチャの中心を通る２画素の幅の十文字の領域７４に、故意に、エラーデータを所定のパターンで配置している。このエラーデータのパターンを、以下、トラッキング用画素パターンと言う。このトラッキング用画素パターンが基準位置情報となる。なお、図１２（ｂ）において、符号７５はオンの画素、符号７６はオフの画素を表している。また、中心部分の４画素の領域７７は、常にオフにしておく。
【００７４】
トラッキング用画素パターンと、記録するデータに対応するパターンとを合わせると、図１３（ａ）に示したような２次元パターンとなる。本実施の形態では、更に、データ領域以外の領域のうち、図における上半分をオフにし、下半分をオンにすると共に、データ領域においてデータ領域以外の領域に接する画素については、データ領域以外の領域と反対の状態、すなわちデータ領域以外の領域がオフであればオン、データ領域以外の領域がオンであればオフとする。これにより、ＣＣＤアレイ１９の検出データから、データ領域の境界部分をより明確に検出することが可能となる。
【００７５】
記録時には、図１３（ａ）に示したような２次元パターンに従って空間変調された情報光と記録用参照光との干渉パターンが情報記録層２に記録される。再生時に得られる再生光のパターンは、図１３（ｂ）に示したように、記録時に比べるとコントラストが低下し、ＳＮ比が悪くなっている。再生時には、ＣＣＤアレイ１９によって、図１３（ｂ）に示したような再生光のパターンを検出し、データを判別するが、その際、トラッキング用画素パターンを認識し、その位置を基準位置としてデータを判別する。
【００７６】
図１４（ａ）は、再生光のパターンから判別したデータの内容を概念的に表したものである。図中のA-1-1 等の符号を付した領域がそれぞれ１ビットのデータを表している。本実施の形態では、データ領域を、トラッキング用画素パターンが記録された十文字の領域７４で分割することによって、４つの領域７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分けている。そして、図１４（ｂ）に示したように、対角の領域７８Ａ，７８Ｃを合わせて矩形の領域を形成し、同様に対角の領域７８Ｂ，７８Ｄを合わせて矩形の領域を形成し、２つの矩形の領域を上下に配置することでＥＣＣテーブルを形成するようにしている。ＥＣＣテーブルとは、記録すべきデータにＣＲＣ（巡回冗長チェック）コード等のエラー訂正コード（ＥＣＣ）を付加して形成したデータのテーブルである。なお、図１４（ｂ）は、ｎ行ｍ列のＥＣＣテーブルの一例を示したものであり、この他の配列も自由に設計することができる。また、図１４（ａ）に示したデータ配列は、図１４（ｂ）に示したＥＣＣテーブルのうちの一部を利用したものであり、図１４（ｂ）に示したＥＣＣテーブルのうち、図１４（ａ）に示したデータ配列に利用されない部分は、データの内容に関わらず一定の値とする。記録時には、図１４（ｂ）に示したようなＥＣＣテーブルを図１４（ａ）に示したように４つの領域７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分解して光情報記録媒体１に記録し、再生時には、図１４（ａ）に示したような配列のデータを検出し、これを並べ替えて図１４（ｂ）に示したようなＥＣＣテーブルを再生し、このＥＣＣテーブルに基づいてエラー訂正を行ってデータの再生を行う。
【００７７】
上述のような再生光のパターンにおける基準位置（トラッキング用画素パターン）の認識や、エラー訂正は、図５における信号処理回路８９によって行われる。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態に係る光情報記録再生装置１０によれば、光情報記録媒体１の情報記録層２内に、層状の記録領域５９を形成するようにしたので、情報記録層内にブロック状の記録領域を形成する場合に比べて、より高密度に情報を記録することが可能となる。また、本実施の形態によれば、多重記録を行わなくとも高密度に情報を記録することができるので、情報の高密度化を実現しながら、各情報の分離も容易に行うことができるようになる。
【００７９】
また、本実施の形態に係る光情報記録再生装置１０によれば、位置決め層３に記録された情報を用いて、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御するようにしたので、これらの光の位置決めを精度良く行うことができ、その結果、リムーバビリティが良く、ランダムアクセスが容易になると共に、記録容量および転送レートを大きくすることができる。
【００８０】
また、本実施の形態に係る光情報記録再生装置１０によれば、情報光および記録用参照光を、それぞれの中心が互いに直交するように、情報記録層２に対して照射するようにしたので、干渉縞のピッチを小さくでき、より高密度の記録が可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態に係る光情報記録再生装置１０によれば、情報光、記録用参照光および再生用参照光が通過するＳＩＬ１２Ａと、再生光が通過するＳＩＬ１２Ｂとを設けたので、情報光、記録用参照光、再生用参照光および再生光に発生する収差を大幅に低減することができる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしたので、再生光のパターンの認識が容易になる。
【００８３】
以下、本実施の形態におけるいくつかの変形例について説明する。まず、上記実施の形態では、アドレス・サーボエリアにおける位置決め層４に、予めエンボスピットによってアドレス情報等を記録しておく例を挙げたが、エンボスピットを含む位置決め層４を有しない光情報記録媒体を用い、その光情報記録媒体に対して、アドレス・サーボエリアにおいて、情報記録層２の一方の面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ようにしてもよい。
【００８４】
また、光情報記録媒体１におけるアドレス・サーボエリアに、アドレス情報等をエンボスピットによって記録しておく代わりに、予め、データエリアにおけるホログラフィを利用した記録と同様の方法で、所定のパターンのアドレス情報等を、ホログラムとして記録しておいてもよい。図１５は、このように、アドレス・サーボエリア６３に、アドレス情報等を表すホログラム６７を記録した光情報記録媒体１を概念的に示したものである。
【００８５】
このように、アドレス・サーボエリア６３に、アドレス情報等を表すホログラム６７を記録した場合には、サーボ時にもピックアップ１１を再生時と同じ状態にして、ホログラム６７より生成される再生光のパターンをＣＣＤアレイ１９によって検出するようにする。この場合、基本クロックおよびアドレスは、ＣＣＤアレイ１９の検出データから直接得ることができる。トラッキングエラー信号は、ＣＣＤアレイ１９上の再生光のパターンの位置の情報から得ることができる。また、フォーカスサーボは、ＣＣＤアレイ１９上の再生パターンのコントラストが最大になるように対物レンズ１３Ａ，１３Ｂを駆動することで行うことができる。また、再生時においても、フォーカスサーボを、ＣＣＤアレイ１９上の再生パターンのコントラストが最大になるように対物レンズ１３Ａ，１３Ｂを駆動することで行うことが可能である。
【００８６】
なお、上述のように、アドレス情報等をホログラム６７として記録した場合には、ホログラム６７からの再生光に対する処理を速やかに行う必要があるので、ＣＣＤアレイ１９の代わりに、ＭＯＳ型固体撮像素子と信号処理回路とが１チップ上に集積されたスマート光センサ（例えば、文献「Ｏ  ｐｌｕｓ  Ｅ，１９９６年９月，Ｎｏ．２０２，第９３〜９９ページ」参照。）を用いてもよい。このスマート光センサは、転送レートが大きく、高速な演算機能を有するので、このスマート光センサを用いることにより、高速な再生が可能となり、例えば、Ｇビット／秒オーダの転送レートで再生を行うことが可能となる。
【００８７】
また、予めアドレス情報等を表すホログラム６７が記録されていない光情報記録媒体を用い、その光情報記録媒体に対して、アドレス情報等を表すホログラム６７を記録するフォーマッティングを行うようにしてもよい。
【００８８】
また、実施の形態では、図１に示したように、情報光の出射部（対物レンズ１３Ａ）と記録用参照光の出射部（シリンドリカルレンズ５５）を、シーク方向５８に沿って配置した例を挙げたが、図１６に示したように、情報光の出射部（対物レンズ１３Ａ）と記録用参照光の出射部（シリンドリカルレンズ５５）を、トラック方向６８に沿って配置してもよい。この場合には、情報記録層２におけるトラック方向６８に沿った断面において、図１０に示したように記録領域５９が配置されることになる。
【００８９】
また、実施の形態では、図１に示したように、情報光の中心が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなし、記録用参照光の中心が光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、情報光と記録用参照光を光情報記録媒体１に照射する例を挙げたが、情報光の中心および記録用参照光の中心が光情報記録媒体１の面に対してなす角度は、上記の例に限定されない。図１７は、他の例として、情報光の中心が光情報記録媒体１の面に対して４５°の角度をなし、記録用参照光の中心が光情報記録媒体１の面に対して９０°の角度をなすように、情報光と記録用参照光を光情報記録媒体１に照射するようにしたピックアップ７０の構成を示している。この図に示したピックアップ７０では、対物レンズ１３Ａと対物レンズ１３Ｂは、これらの光軸が同一線上にあり、且つこれらの光軸が光情報記録媒体１の面に対して４５°の角度をなすように配置されている。また、ピックアップ７０では、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５は、これらの光軸が光情報記録媒体１の面に対して垂直になるように配置されている。また、ピックアップ７０では、図１におけるプリズム５１，５２の代わりに、ミラー７１を設け、ビームスプリッタ１６の半反射面１６ａで反射された光を、ミラー７１によって全反射させて、凸レンズ５３に導くようにしている。ピックアップ７０におけるその他の構成は、図１に示したピックアップ１１と同様である。
【００９０】
図１７に示したピックアップ７０を用いた場合には、情報記録層２内には、層状の記録領域５９が、光情報記録媒体１の面に対して垂直に形成される。
【００９１】
次に、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、反射型のホログラムを形成するようにした例である。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の光情報記録媒体１を使用する。また、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成は、ピックアップの構成が異なる点を除いて、図５と同様である。
【００９２】
図１８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である。なお、以下、図１に示したピックアップ中の部材と同じ部材には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。本実施の形態におけるピックアップ１１１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３側の面に対向するように配置されたＳＩＬ１２Ａと、このＳＩＬ１２Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１１３Ａと、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の保護層５側の面に対向するように配置されたＳＩＬ１２Ｂと、このＳＩＬ１２Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１１３Ｂとを備えている。本実施の形態では、対物レンズ１１３Ａと対物レンズ１１３Ｂは、これらの光軸が同一線上にあり、且つこれらの光軸が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなすように配置されている。
【００９３】
ピックアップ１１１は、更に、対物レンズ１１３Ａを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ１１４Ａと、対物レンズ１１３Ｂを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ１１４Ｂとを備えている。
【００９４】
ピックアップ１１１は、更に、対物レンズ１１３Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に、対物レンズ１１３Ｂ側から順に配設された空間光変調器１５、ビームスプリッタ１１６、コリメータレンズ１７およびレーザカプラ２０と、対物レンズ１１３Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられたＣＣＤアレイ１９とを備えている。
【００９５】
ビームスプリッタ１１６は、その法線方向が、コリメータレンズ１７と空間光変調器１５の間における光軸方向に対して４５°傾けられて配置された半反射面１１６ａを有している。そして、コリメータレンズ１７側よりビームスプリッタ１１６に入射する光は、光量の一部が半反射面１１６ａを透過して空間光変調器１５に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａで反射されるようになっている。
【００９６】
ピックアップ１１１は、更に、コリメータレンズ１７側よりビームスプリッタ１１６に入射する光のうち半反射面１１６ａで反射される光の進行方向に配設され、半反射面１１６ａと平行な全反射面１２１ａを有するプリズム１２１と、このプリズム１２１の全反射面１２１ａで反射される光の進行方向に配設され、全反射面１２１ａに直交する全反射面１２２ａを有するプリズム１２２と、全反射面１２２ａで反射される光の進行方向に、プリズム１２２側より順に配設された凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５とを備えている。シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、その中心（光軸）が、情報記録層２内において、対物レンズ１１３Ｂより出射される光の中心（光軸）と直交するように、情報記録層２に対して照射されるようになっている。従って、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に対して照射されるようになっている。
【００９７】
本実施の形態におけるピックアップ１１１では、レーザカプラ２０より出射されるレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１１６に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１１６ａで反射されるようになっている。半反射面１１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、対物レンズ１１３Ｂによって集光され、ＳＩＬ１２Ｂを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束するようになっている。
【００９８】
一方、半反射面１１６ａで反射された光は、プリズム１２１の全反射面１２１ａとプリズム１２２の全反射面１２２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して、光束の径が縮小されるようになっている。凹レンズ５４の出射光は、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１１３Ｂの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａｂを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。
【００９９】
対物レンズ１１３Ｂ側からの光とシリンドリカルレンズ５５側からの光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差するようになっている。また、シリンドリカルレンズ５５側からの光は、対物レンズ１１３Ｂ側からの光の中心とシリンドリカルレンズ５５側からの光の中心が交わる点を通る紙面に垂直な方向の直線上で最も薄くなるようになっている。
【０１００】
情報の記録時には、対物レンズ１１３Ｂ側からの光が情報光となり、シリンドリカルレンズ５５側からの光が記録用参照光となり、情報記録層２内に、これらの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記録領域１２３が層状に形成されるようになっている。この記録領域１２３は、第１の実施の形態における記録領域５９と同様に、円錐を、その中心軸に直交する方向にスライスして形成されるような円板状の形状となる。
【０１０１】
光情報記録媒体１から対物レンズ１１３Ｂ側へ向かう光は、対物レンズ１１３Ｂと空間光変調器１５を順に通過し、光量の一部がビームスプリッタ１１６の半反射面１１６ａを透過し、コリメータレンズ１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射するようになっている。
【０１０２】
光情報記録媒体１から対物レンズ１１３Ａ側へ向かう光は、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａａを通過し、対物レンズ１１３Ａによって平行光束とされて、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。情報の再生時には、シリンドリカルレンズ５５側からの光が再生用参照光となり、この再生用参照光が記録領域１２３に照射されることにより、記録領域１２３より再生光が生成され、この再生光が対物レンズ１１３Ａを経て、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。
【０１０３】
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。
【０１０４】
まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、空間光変調器１５の全画素がオンにされる。レーザカプラ２０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１１３Ｂ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１１３Ｂ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。
【０１０５】
サーボ時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１１６に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１１６ａで反射される。半反射面１１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、対物レンズ１１３Ｂによって集光され、ＳＩＬ１２Ｂを通過して、光情報記録媒体１に照射される。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束し、位置決め層４と保護層５との境界面で反射され、その際、アドレス・サーボエリアにおけるエンボスピットによって変調されて、対物レンズ１１３Ｂ側に戻ってくる。この戻り光は、対物レンズ１１３Ｂで平行光束とされ、空間光変調器１５を通過して、ビームスプリッタ１１６に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａを透過する。この半反射面１１６ａを透過した戻り光は、コリメータレンズ１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射し、フォトディテクタ２５，２６によって検出される。そして、このフォトディテクタ２５，２６の出力に基づいて、図８に示した検出回路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、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。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、アクチュエータ１１４Ａ，１１４Ｂは、各対物レンズ１１３Ａ，１１３Ｂを通過する光の収束位置（光束が最も小径となる位置）が共に位置決め層４と保護層５との境界面上にくるように、フォーカスサーボ回路８６によって連動するように制御されるようになっている。
【０１０７】
次に、記録時の作用について説明する。記録時には、空間光変調器１５は、記録する情報に応じて各画素毎にオンとオフとが選択される。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生信号ＲＦより再生された基本クロックに基づいて、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１１３Ｂ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１１３Ｂ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１１３Ｂ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１１３Ａ，１１３Ｂは固定されている。
【０１０８】
記録時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１１６に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１１６ａで反射される。半反射面１１６ａを透過した光は、空間光変調器１５を通過し、記録する情報に応じて空間的に変調されて情報光となる。この情報光は、対物レンズ１１３Ｂによって集光され、ＳＩＬ１２Ｂを通過して、光情報記録媒体１に照射される。なお、この情報光は、その中心が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に照射される。
【０１０９】
一方、半反射面１１６ａで反射された光は、記録用参照光となり、プリズム１２１の全反射面１２１ａとプリズム１２２の全反射面１２２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して光束の径が縮小され、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１１３Ｂの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａｂを通過して、光情報記録媒体１に照射される。なお、この記録用参照光は、その中心が光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に照射される。
【０１１０】
対物レンズ１１３Ｂ側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、反射型（リップマン型）の体積ホログラムからなる記録領域１２３が層状に形成される。この記録領域１２３は、円板状の形状となる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、情報記録層２内に、互いに重なることなく複数の記録領域１２３が形成されるように、光情報記録媒体１に対する情報光および記録用参照光の位置を制御するようにする。光情報記録媒体１の情報記録層２内における記録領域１２３の状態は、図９および図１０に示した第１の実施の形態における記録領域５９と同様である。
【０１１２】
次に、再生時の作用について説明する。再生時には、空間光変調器１５は、全画素がオフにされる。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力にされる。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１１３Ｂ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１１３Ｂ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１１３Ｂ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１１３Ａ，１１３Ｂは固定されている。
【０１１３】
再生時には、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ１１６に入射し、光量の一部が半反射面１１６ａを透過し、光量の一部が半反射面１１６ａで反射される。半反射面１１６ａを透過した光は、空間光変調器１５によって遮断される。一方、半反射面１１６ａで反射された光は、記録用参照光に対応した再生用参照光となり、プリズム１２１の全反射面１２１ａとプリズム１２２の全反射面１２２ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して光束の径が縮小され、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ１１３Ｂの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａｂを通過して、光情報記録媒体１に照射される。
【０１１４】
情報記録層２における記録領域１２３に再生用参照光が照射されると、この記録領域１２３より再生光が生成される。この再生光は、拡散しながら、透明基板３側より、光情報記録媒体１外へ出射される。この再生光は、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａａを通過し、対物レンズ１１３Ａを経て、ＣＣＤアレイ１９に入射する。このようにしてＣＣＤアレイ１９上では、記録時に空間光変調器１５においてオンであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ１９によって検出され、情報の再生が行われる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成は、ピックアップの構成が異なる点を除いて、図５と同様である。なお、本実施の形態における光情報記録媒体１としては、その構造は第１の実施の形態と同様であるが、情報記録層２が、波長の異なる２つの光の照射により屈折率が変化する材料によって形成されたものを用いる。
【０１１７】
図１９および図２０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である。なお、以下、図１に示したピックアップ中の部材と同じ部材には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。本実施の形態におけるピックアップ２１１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３側の面に対向するように配置されたＳＩＬ１２Ａと、このＳＩＬ１２Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ２１２Ａと、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の保護層５側の面に対向するように配置されたＳＩＬ１２Ｂと、このＳＩＬ１２Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ２１２Ｂとを備えている。本実施の形態では、対物レンズ２１２Ａと対物レンズ２１２Ｂは、これらの光軸が同一線上にあり、且つこれらの光軸が光情報記録媒体１の面に対して６０°の角度をなすように配置されている。
【０１１８】
ピックアップ２１１は、更に、対物レンズ２１２Ａを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ２１３Ａと、対物レンズ２１２Ｂを光軸方向および光情報記録媒体１の半径方向に移動可能なアクチュエータ２１３Ｂとを備えている。
【０１１９】
ピックアップ２１１は、更に、対物レンズ２１２Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に、対物レンズ２１２Ａ側から順に配設された２分割旋光板２１４Ａ、プリズムブロック２２２，２２３、空間光変調器２１６、コリメータレンズ２１７およびレーザカプラ２０を備えている。プリズムブロック２２２，２２３間には、凸レンズ２２４が配設されている。
【０１２０】
ピックアップ２１１は、更に、対物レンズ２１２Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に、対物レンズ２１２Ｂ側から順に配設された２分割旋光板２１４Ｃ，プリズムブロック２１５，２１６およびＣＣＤアレイ２１９Ｂを備えている。プリズムブロック２２５，２２６間には、２分の１波長板２２７と凸レンズ２２８が配設されている。プリズムブロック２２６の側方には、ＣＣＤアレイ２１９Ａが配設されている。
【０１２１】
２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｃは、それぞれ、図１９および図２０において光軸の上側部分に配置された旋光板２１４ＡＲ，２１４ＣＲと、図１９および図２０において光軸の下側部分に配置された旋光板２１４ＡＬ，２１４ＣＬとを有している。各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＣＲ，２１４ＡＬ，２１４ＣＬは、それぞれ例えば２枚の透明電極基板間に液晶を封入して構成されている。旋光板２１４ＡＲは、２枚の透明電極基板間に電圧を印加しない（以下、オフにすると言う。）と入射光の偏光方向を−４５°回転させ、２枚の透明電極基板間に電圧を印加する（以下、オンにすると言う。）と入射光の偏光方向を回転させないようになっている。旋光板２１４ＡＬは、オフにすると入射光の偏光方向を＋４５°回転させ、オンにすると入射光の偏光方向を回転させないようになっている。旋光板２１４ＣＲは、オフにすると入射光の偏光方向を＋４５°回転させ、オンにすると入射光の偏光方向を回転させないようになっている。旋光板２１４ＣＬは、オフにすると入射光の偏光方向を−４５°回転させ、オンにすると入射光の偏光方向を回転させないようになっている。
【０１２２】
プリズムブロック２２３は、その法線方向が、２分割旋光板２１４Ａと空間光変調器２１６の間における光軸方向に対して４５°傾けられて配置された偏光ビームスプリッタ面２２３ａと、空間光変調器２１６側からの光が偏光ビームスプリッタ面２２３ａで反射される方向に配置され、偏光ビームスプリッタ面２２３ａに平行な反射面２２３ｂとを有している。
【０１２３】
プリズムブロック２２２は、その法線方向が、２分割旋光板２１４Ａと空間光変調器２１６の間における光軸方向に対して４５°傾けられ、且つプリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａに対して９０°傾けられて配置された偏光ビームスプリッタ面２２２ａと、プリズムブロック２２３の反射面２２３ｂからの光が入射する位置に配置され、偏光ビームスプリッタ面２２２ａに平行な反射面２２２ｂとを有している。凸レンズ２２４は、プリズムブロック２２３の反射面２２３ｂとプリズムブロック２２２の反射面２２２ｂとの間に配置されている。
【０１２４】
空間光変調器２１６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偏光方向を選択することによって、偏光方向の違いによって光を空間的に変調することができるようになっている。空間光変調器２１６は、具体的には、例えば、液晶の旋光性を利用した液晶表示素子において偏光板を除いたものと同等の構成である。ここでは、空間光変調器２１６は、各画素毎に、オフにすると偏光方向を＋９０°回転させ、オンにすると偏光方向を回転させないようになっている。空間光変調器２１６における液晶としては、例えば、応答速度の速い（μ秒のオーダ）強誘電液晶を用いることができる。これにより、高速な記録が可能となり、例えば、１ページ分の情報を数μ秒以下で記録することが可能となる。
【０１２５】
プリズムブロック２２５は、その法線方向が、対物レンズ２１２Ｂおよび２分割旋光板２１４Ｃにおける光軸方向に対して４５°傾けられて配置された偏光ビームスプリッタ面２２５ａと、２分割旋光板２１４Ｃ側からの光が偏光ビームスプリッタ面２２５ａで反射される方向に配置され、偏光ビームスプリッタ面２２５ａに平行な反射面２２５ｂとを有している。
【０１２６】
プリズムブロック２２６は、その法線方向が、対物レンズ２１２Ｂおよび２分割旋光板２１４Ｃにおける光軸方向に対して４５°傾けられ、且つプリズムブロック２２５の偏光ビームスプリッタ面２２５ａに対して９０°傾けられて配置された偏光ビームスプリッタ面２２６ａと、プリズムブロック２２５の反射面２２５ｂからの光が入射する位置に配置され、偏光ビームスプリッタ面２２６ａに平行な反射面２２６ｂとを有している。２分の１波長板２２７は、プリズムブロック２２５の偏光ビームスプリッタ面２２５ａとプリズムブロック２２６の偏光ビームスプリッタ面２２６ａとの間に配置されている。凸レンズ２２８は、プリズムブロック２２５の反射面２２５ｂとプリズムブロック２２６の反射面２２６ｂとの間に配置されている。
【０１２７】
ＣＣＤアレイ２１９Ａ，２１９Ｂは、それぞれ、格子状に配列された多数の画素を有している。ＣＣＤアレイ２１９Ａは、２分の１波長板２２７を通過した光がプリズムブロック２２６の偏光ビームスプリッタ面２２６ａで反射される方向に配置され、ＣＣＤアレイ２１９Ｂは、凸レンズ２２８を通過した光がプリズムブロック２２６の反射面２２６ｂで反射され、更に偏光ビームスプリッタ面２２６ａで反射される方向に配置されている。
【０１２８】
ピックアップ２１１は、更に、定着用光を出射する光源２３１と、この光源２３１より出射される定着用光の光路上に光源２３１側より順に配設されたコリメータレンズ２３２、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５とを備えている。シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、その中心（光軸）が、情報記録層２内において、対物レンズ２１２Ａより出射される光の中心（光軸）と直交するように、情報記録層２に対して照射されるようになっている。従って、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に対して照射されるようになっている。
【０１２９】
図１９および図２０に示したピックアップ２１１において、レーザカプラ２０は、Ｓ偏光（偏光方向が入射面（図１９の紙面）に垂直な直線偏光）のレーザ光を出射し、このレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６を通過してプリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａに入射するようになっている。ここで、空間光変調器２１６のオフの画素を通過した光は、Ｐ偏光（偏光方向が入射面に平行な直線偏光）となり、偏光ビームスプリッタ面２２３ａを透過し、プリズムブロック２２２に入射し、偏光ビームスプリッタ面２２２ａを透過し、２分割旋光板２１４Ａを通過し、対物レンズ２１２Ａによって、光情報記録媒体１内で最も小径となるように収束されて、ＳＩＬ１２Ａの球面部２１Ａａを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。一方、空間光変調器２１６のオンの画素を通過した光は、Ｓ偏光のままであり、偏光ビームスプリッタ面２２３ａで反射され、更に反射面２２３ｂで反射され、凸レンズ２２４によって集光された後、プリズムブロック２２２に入射し、反射面２２２ｂ、偏光ビームスプリッタ面２２２ａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ａを通過し、対物レンズ２１２Ａによって、光情報記録媒体１内において空間光変調器２１６のオフの画素を通過した光よりも手前側の位置で最も小径となるように収束されて、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａａを通過して、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。
【０１３０】
光情報記録媒体１から対物レンズ２１２Ａ側への戻り光は、対物レンズ２１２Ａ、２分割旋光板２１４Ａを順に通過し、プリズムブロック２２２の偏光ビームスプリッタ面２２２ａに入射するようになっている。この戻り光のうちのＰ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面２２２ａを透過して、更にプリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａを透過し、空間光変調器２１６を通過し、コリメータレンズ２１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射するようになっている。
【０１３１】
光情報記録媒体１より対物レンズ２１２Ｂ側に出射される再生光は、対物レンズ２１２Ｂ、２分割旋光板２１４Ｃを順に通過してプリズムブロック２２５の偏光ビームスプリッタ面２２５ａに入射するようになっている。この再生光のうちのＰ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面２２５ａを透過して、２分の１波長板２２７によって偏光方向が９０°回転されてＳ偏光の光となり、プリズムブロック２２６の偏光ビームスプリッタ面２２６ａで反射されて、ＣＣＤアレイ２１９Ａに入射するようになっている。一方、再生光のうちのＳ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面２２５ａで反射され、更に反射面２２５ｂで反射され、凸レンズ２２８によって集光されて平行光束とされた後、プリズムブロック２２６に入射し、反射面２２６ｂ、偏光ビームスプリッタ面２２６ａで順に反射され、ＣＣＤアレイ２１９Ｂに入射するようになっている。
【０１３２】
本実施の形態における情報記録層２を形成する材料としては、例えば、米国特許第５，２６８，８６２号に示されるような、２波長感光フォトクロミック物質をドーピングしたプラスチック材料（ＰＭＭＡ）を用いることができる。この材料は、例えば、波長が５３２ｎｍの光と波長が１０６４ｎｍの光が同時に照射されると、最初はスピロピラン（ｓｐｉｒｏｐｙｒａｎ）に変化し、次に安定した分子形態であるメロシアニン（ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ）に変化して、屈折率が変化する。
【０１３３】
以下、情報記録層２を形成する材料として上記プラスチック材料を用いた場合を例にとって説明する。この場合には、例えば、情報光および記録用参照光、すなわちレーザカプラ２０より出射される光を、波長５３２ｎｍの光とし、光源２３１より出射される定着用光を、波長１０６４ｎｍの光とする。なお、波長１０６４ｎｍの光としては、例えばネオジウム・ヤグ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザの基本波を用いることができる。波長５３２ｎｍの光としては、例えばネオジウム・ヤグレーザの基本波を非線形光学媒質を通して得られる第２高調波を用いることができ、この第２高調波を用いる場合には、レーザカプラ２０における半導体レーザ２４の代わりに、この第２高調波を発生させる光源装置を使用する。
【０１３４】
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。
【０１３５】
まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、空間光変調器２１６の全画素がオフにされ、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｃの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＣＲ，２１４ＣＬは、全てオンにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力に設定される。また、光源２３１は定着用光を出射しない。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２１２Ａ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２１２Ａ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。
【０１３６】
サーボ時には、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６に入射する。ここで、空間光変調器２１６の全画素がオフにされているので、空間光変調器２１６を通過した後の光は、偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。このＰ偏光の光は、プリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａとプリズムブロック２２２の偏光ビームスプリッタ面２２２ａを順に透過し、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオンにされているので、光は何ら影響を受けずに２分割旋光板２１４Ａを通過する。２分割旋光板２１４Ａを通過した光は、対物レンズ２１２Ａによって集光され、情報記録媒体１における位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束されて、情報記録媒体１に照射される。この光は、情報記録媒体１における位置決め層４と保護層５との境界面で反射され、その際、アドレス・サーボエリアにおけるエンボスピットによって変調されて、対物レンズ２１２Ａ側に戻ってくる。この戻り光は、対物レンズ２１２Ａで平行光束とされ、何ら影響を受けずに２分割旋光板２１４Ａを通過し、プリズムブロック２２２の偏光ビームスプリッタ面２２２ａとプリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａを順に透過して、空間光変調器２１６を通過して、偏光方向が＋９０°回転されて再びＳ偏光とされ、レーザカプラ２０に入射し、フォトディテクタ２５，２６によって検出される。そして、このフォトディテクタ２５，２６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、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。
【０１３７】
本実施の形態では、アクチュエータ２１３Ａ，２１３Ｂは、フォーカスサーボ回路８６によって連動するように制御され、対物レンズ２１２Ａ，２１２Ｂを通過する各光の収束位置（光束が最も小径となる位置）が、所定の位置関係を保ちながら移動するようになっている。そして、情報記録層２に対して情報の記録または再生を行う場合には、対物レンズ２１２Ａからの光が、情報記録媒体１における位置決め層４と保護層５との境界面上で、最も小径となるように収束し、対物レンズ２１２Ｂが、透明基板３の表面上で最も小径となる発散光を平行光束とする状態に、フォーカスサーボを行うようになっている。
【０１３８】
次に、記録時の作用について説明する。記録時には、空間光変調器２１６は、記録する情報に応じて各画素毎にオン（０°）とオフ（＋９０°）を選択する。本実施の形態では、２画素で１ビットの情報を表現する。この場合、必ず、１ビットの情報に対応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとする。また、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｃの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＣＲ，２１４ＣＬは、全てオフにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。また、光源２３１は、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力となるタイミングに合わせて、間欠的に定着用光を出射する。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２１２Ａ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２１２Ａ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２１２Ａ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２１２Ａ，２１２Ｂは固定されている。
【０１３９】
ここで、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。本実施の形態では、図２１に示したように、Ａ偏光は、対物レンズ２１２Ａ側から見て、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、対物レンズ２１２Ａ側から見て、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。
【０１４０】
記録時には、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６に入射する。ここで、空間光変調器２１６のうちオンにされている画素を通過した光は偏光方向が回転されずにＳ偏光のままとなり、オフにされている画素を通過した光は偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。
【０１４１】
空間光変調器２１６からのＰ偏光の光は、プリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａとプリズムブロック２２２の偏光ビームスプリッタ面２２２ａを順に透過して、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板２１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で、最も小径となるように収束する。
【０１４２】
空間光変調器２１６からのＳ偏光の光は、プリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａで反射され、更に反射面２２３ｂで反射され、凸レンズ２２４で集光された後、プリズムブロック２２２に入射し、反射面２２２ｂ、偏光ビームスプリッタ面２２２ａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ａ偏光となり、旋光板１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ｂ偏光となる。この光は、透明基板３の表面で、最も小径となるように収束する。
【０１４３】
情報記録層２では、旋光板２１４ＡＲからのＢ偏光の光と旋光板２１４ＡＬからのＢ偏光の光とが干渉し、旋光板２１４ＡＲからのＡ偏光の光と旋光板２１４ＡＬからのＡ偏光の光とが干渉し、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、これらの光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録され、透過型（フレネル型）の体積ホログラムが形成される。なお、Ａ偏光の光とＢ偏光の光は、互いに偏光方向が直交するため、干渉しない。このように、本実施の形態では、光束を２分割し、各領域毎の光の偏光方向を直交させているので、余分な干渉縞の発生を防止して、ＳＮ比の低下を防止することができる。
【０１４４】
また、本実施の形態では、情報記録層２の奥側で最も小径となるように収束する光と、情報記録層２の手前側で最も小径となるように収束する光は、互いに相補的なパターンを有しており、いずれも、情報記録層２に記録すべき情報を担持した情報光と見ることができる。情報記録層２の奥側で最も小径となるように収束する光を情報光として見た場合には、情報記録層２の手前側で最も小径となるように収束する光が記録用参照光となり、逆に、情報記録層２の手前側で最も小径となるように収束する光を情報光として見た場合には、情報記録層２の奥側で最も小径となるように収束する光が記録用参照光となる。
【０１４５】
光源２３１から出射された定着用光は、コリメータレンズ２３２によって平行光束とされた後、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して光束の径が縮小され、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ２１２Ａの光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、ＳＩＬ１２Ａの球面部１２Ａｂを通過して、光情報記録媒体１に照射される。なお、この定着用光は、その中心が光情報記録媒体１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体１に照射される。この定着用光は、情報記録層２内で干渉パターンが形成された領域の一部を通過し、その結果、定着用光が通過した部分の情報が定着され、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域２５９が層状に形成される。情報の定着は、具体的には、以下のようにして行われる。すなわち、情報記録層２において例えば波長５３２ｎｍの情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成された領域に対して、例えば波長１０６４ｎｍの定着用光が照射されると、情報記録層２において干渉パターンに応じて部分的に分子形態が変化して、その結果、干渉パターンに応じた屈折率分布が生じ、情報が定着される。
【０１４６】
次に、再生時の作用について説明する。再生時には、空間光変調器２１６は、必要に応じて全画素がオフ（＋９０°）の状態と全画素がオン（０°）の状態とが選択される。また、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｃの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＣＲ，２１４ＣＬは、全てオフにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力にされる。また、光源２３１は定着用光を出射しない。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２１２Ａ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２１２Ａ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２１２Ａ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２１２Ａ，２１２Ｂは固定されている。
【０１４７】
空間光変調器２１６の全画素がオフの状態のときには、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６によって偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。空間光変調器２１６からのＰ偏光の光は、プリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａとプリズムブロック２２２の偏光ビームスプリッタ面２２２ａを順に透過し、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板２１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で、最も小径となるように収束する。
【０１４８】
情報記録層２における記録領域２５９からは、情報記録層２の奥側で最も小径となるように収束する光を記録用参照光と見た場合の再生光が発生される。この場合の再生光は、情報記録層２の手前側で最も小径となる発散光である。より詳しく説明すると、記録領域２５９の上半分の領域では、旋光板２１４ＡＲからのＢ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＬから照射され、情報記録層２の手前側で最も小径となる光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ｂ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光されて平行光束となり、２分割旋光板２１４Ｃの旋光板２１４ＣＲを通過してＰ偏光の光となる。同様に、記録領域２５９の下半分の領域では、旋光板２１４ＡＬからのＡ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲから照射され、情報記録層２の手前側で最も小径となる光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ａ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光されて平行光束となり、２分割旋光板２１４Ｃの旋光板２１４ＣＬを通過してＰ偏光の光となる。これらのＰ偏光の再生光は、プリズムブロック２２５の偏光ビームスプリッタ面２２５ａを透過し、２分の１波長板２２７によって偏光方向が９０°回転されてＳ偏光の光となり、プリズムブロック２２６の偏光ビームスプリッタ面２２６ａで反射されて、ＣＣＤアレイ２２９Ａ上に結像する。このようにしてＣＣＤアレイ２１９Ａ上では、記録時に空間光変調器２１６においてオンであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ２１９Ａによって検出され、情報の再生が行われる。
【０１４９】
一方、空間光変調器２１６の全画素がオンの状態のときには、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６によって偏光方向が回転されずにＳ偏光のままとなる。空間光変調器２１６からのＳ偏光の光は、プリズムブロック２２３の偏光ビームスプリッタ面２２３ａで反射され、更に反射面２２３ｂで反射され、プリズムブロック２２２に入射し、反射面２２２ｂ、偏光ビームスプリッタ面２２２ａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ａ偏光となり、旋光板２１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ｂ偏光となる。この光は、透明基板３の表面上で、最も小径となるように収束する。
【０１５０】
情報記録層２における記録領域２５９からは、情報記録層２の手前側で最も小径となるように収束する光を記録用参照光と見た場合の再生光が発生される。この場合の再生光は、情報記録層２の奥側で最も小径となる発散光である。より詳しく説明すると、記録領域２５９の上半分の領域では、旋光板２１４ＡＬからのＢ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲから照射され、情報記録層２の奥側で最も小径となる光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ｂ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光されて若干拡散する光束となり、２分割旋光板２１４Ｃの旋光板２１４ＣＬを通過してＳ偏光の光となる。同様に、記録領域２５９の下半分の領域では、旋光板２１４ＡＲからのＡ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＬから照射され、情報記録層２の奥側で最も小径となる光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ａ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光されて若干拡散する光束となり、２分割旋光板２１４Ｃの旋光板２１４ＣＲを通過してＳ偏光の光となる。これらのＳ偏光の再生光は、プリズムブロック２２５の偏光ビームスプリッタ面２２５ａで反射され、更に反射面２２５ｂで反射され、凸レンズ２２８によって集光されて平行光束となり、プリズムブロック２２６の反射面２２６ｂ、偏光ビームスプリッタ面２２６ａで順に反射されて、ＣＣＤアレイ２２９Ｂ上に結像する。このようにしてＣＣＤアレイ２２９Ｂ上では、記録時に空間光変調器２１６においてオフであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ２２９Ｂによって検出され、情報の再生が行われる。
【０１５１】
本実施の形態では、空間光変調器２１６の全画素がオフの状態としてＣＣＤアレイ２１９Ａによって情報の再生を行ってもよいし、空間光変調器２１６の全画素がオンの状態としてＣＣＤアレイ２１９Ｂによって情報の再生を行ってもよい。更に、本実施の形態では、１単位の記録領域２５９につき、空間光変調器２１６の全画素がオフの状態と空間光変調器２１６の全画素がオンの状態とを切り換えて２種類の再生用参照光を時分割的に照射したり、あるいは、例えば空間光変調器２１６の全画素の半数をオフ、半数をオンとして２種類の再生用参照光を同時に照射したりして、ＣＣＤアレイ２１９Ａ，２１９Ｂの双方を用いて情報の再生を行うこともできる。この場合には、１単位の記録領域２５９についてＣＣＤアレイ２１９Ａ，２１９Ｂで得られる２つの再生光は、互いに相補的なパターンを有しているので、２つの再生光の差を求めることにより、いわゆる差動検出によって、情報を再生することができる。このように差動検出によって情報を再生する場合、具体的には、図５における信号処理回路８９によって、ＣＣＤアレイ２１９Ａ，２１９Ｂの各出力信号に対して、ＣＣＤアレイ２１９Ａ，２１９Ｂによって検出される各パターンの大きさ，位置や信号レベルを合わせる補正を行い、補正後の各信号の差を演算して、情報を再生する。
【０１５２】
本実施の形態に係る光情報記録再生装置によれば、光情報記録媒体１に対して情報を随時記録し且つ定着することができ、光情報記録媒体１を、追記型（ライトワンス型）の記録媒体として利用することが可能となる。
【０１５３】
なお、本実施の形態では、干渉パターンによって情報が記録された情報記録層２に対して、例えば、波長１０６４ｎｍの光を照射すると、メロシアニンが波長５３２ｎｍの蛍光を発する。そこで、この蛍光を観察することにより、干渉パターンを観察でき、干渉パターンの有無の確認等が可能となる。
【０１５４】
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。
【０１５５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成は、ピックアップの構成が異なる点を除いて、図５と同様である。なお、本実施の形態における光情報記録媒体１としては、第３の実施の形態と同様に、情報記録層２が、波長の異なる２つの光の照射により屈折率が変化する材料によって形成されたものを用いる。
【０１５６】
図２２および図２３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である。なお、以下、図１、図１９および図２０に示したピックアップ中の部材と同じ部材には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。本実施の形態におけるピックアップ３１１は、第３の実施の形態と同様のＳＩＬ１２Ａ，１２Ｂ、対物レンズ２１２Ａ，２１２Ｂ、アクチュエータ２１３Ａ，アクチュエータ２１３Ｂおよび２分割旋光板２１４Ａを備えている。また、ピックアップ３１１は、第３の実施の形態における２分割旋光板２１４Ｃの代わりに、２分割旋光板２１４Ｂを備えている。また、ピックアップ３１１は、第３の実施の形態と同様の光源２３１、コリメータレンズ２３２、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を備えている。
【０１５７】
ピックアップ３１１は、更に、２分割旋光板２１４Ａにおける光情報記録媒体１とは反対側に、２分割旋光板２１４Ａ側から順に配設されたプリズムブロック３１５Ａ、空間光変調器２１６、コリメータレンズ２１７およびレーザカプラ２０と、プリズムブロック３１５Ａの側方に配設された凸レンズ３１８ＡおよびＣＣＤアレイ２１９Ａを備えている。
【０１５８】
ピックアップ３１１は、更に、２分割旋光板２１４Ｂにおける光情報記録媒体１とは反対側に、２分割旋光板２１４Ｂ側から順に配設されたプリズムブロック３１５Ｂ、凸レンズ３１８ＢおよびＣＣＤアレイ２１９Ｂを備えている。
【０１５９】
２分割旋光板２１４Ｂは、図２３において光軸の上側部分に配置された旋光板２１４ＢＲと、図２３において光軸の下側部分に配置された旋光板２１４ＢＬとを有している。各旋光板２１４ＢＲ，２１４ＢＬは、それぞれ例えば２枚の透明電極基板間に液晶を封入して構成されている。旋光板２１４ＢＲは、オフにする入射光の偏光方向を−４５°回転させ、オンにすると入射光の偏光方向を回転させないようになっている。一方、旋光板２１４ＢＬは、オフにすると入射光の偏光方向を＋４５°回転させ、オンにすると入射光の偏光方向を回転させないようになっている。
【０１６０】
プリズムブロック３１５Ａは、２分割旋光板２１４Ａと空間光変調器２１６の間において、その法線方向が、２分割旋光板２１４Ａと空間光変調器２１６の間における光軸方向に対して４５°傾けられて配置された偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａと、空間光変調器２１６側からの光が偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射される方向に配置され、偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａに平行な反射面３１５Ａｂとを有している。
【０１６１】
プリズムブロック３１５Ｂは、２分割旋光板２１４Ｂと凸レンズ３１８Ｂの間において、プリズムブロック３１５Ａにおける偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａに対して平行に配置された偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａと、プリズムブロック３１５Ａにおける反射面３１５Ａｂからの光が入射する位置に配置され、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａに垂直な反射面３１５Ｂｂとを有している。
【０１６２】
プリズムブロック３１５Ａ，３１５Ｂにおける各反射面３１５Ａｂ，３１５Ｂｂは、光情報記録媒体１の側方に配置され、反射面３１５Ａｂから反射面３１５Ｂｂへ向かう光は、光情報記録媒体１の側方を通過するようになっている。なお、反射面３１５Ａｂから反射面３１５Ｂｂへ向かう光の光路は、定着用光の光路と重ならないように配置されている。
【０１６３】
ピックアップ３１１において、レーザカプラ２０は、Ｓ偏光のレーザ光を出射し、このレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６を通過してプリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａに入射するようになっている。ここで、空間光変調器２１６のオフの画素を通過した光は、Ｐ偏光となり、偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過し、２分割旋光板２１４Ａを通過し、対物レンズ２１２Ａによって集光されて、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。一方、空間光変調器２１６のオンの画素を通過した光は、Ｓ偏光のままであり、偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射され、更に反射面３１５Ａｂで反射され、プリズムブロック３１５Ｂに入射し、反射面３１５Ｂｂ、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ｂを通過し、対物レンズ２１２Ｂによって集光されて、光情報記録媒体１に照射されるようになっている。
【０１６４】
光情報記録媒体１から対物レンズ２１２Ａ側へ向かう光は、対物レンズ２１２Ａ、２分割旋光板２１４Ａを順に通過してプリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａに入射するようになっている。この光のうちのＳ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射され、凸レンズ３１８Ａで集光されて、ＣＣＤアレイ２１９Ａに入射するようになっている。一方、光情報記録媒体１から対物レンズ２１２Ａ側へ向かう光のうちのＰ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過して、空間光変調器２１６を通過し、コリメータレンズ２１７によって集光されて、レーザカプラ２０に入射するようになっている。
【０１６５】
光情報記録媒体１から対物レンズ２１２Ｂ側へ向かう光は、対物レンズ２１２Ｂ、２分割旋光板２１４Ｂを順に通過してプリズムブロック３１５Ｂの偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａに入射するようになっている。この光のうちのＳ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａで反射され、Ｐ偏光の光は、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａを透過して、凸レンズ３１８Ｂで集光されて、ＣＣＤアレイ２１９Ｂに入射するようになっている。
【０１６６】
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。
【０１６７】
まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、空間光変調器２１６の全画素がオフにされ、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｂの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＢＲ，２１４ＢＬは、全てオンにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力に設定される。また、光源２３１は定着用光を出射しない。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２１２Ａ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２１２Ａ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。
【０１６８】
サーボ時には、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６に入射する。ここで、空間光変調器２１６の全画素がオフにされているので、空間光変調器２１６を通過した後の光は、偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。このＰ偏光の光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過して、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオンにされているので、光は何ら影響を受けずに２分割旋光板２１４Ａを通過する。２分割旋光板２１４Ａを通過した光は、対物レンズ２１２Ａによって集光され、位置決め層４と保護層５との境界面上で最も小径となるように収束されて、情報記録媒体１に照射される。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面で反射され、その際、アドレス・サーボエリアにおけるエンボスピットによって変調されて、対物レンズ２１２Ａ側に戻ってくる。この戻り光は、対物レンズ２１２Ａで平行光束とされ、何ら影響を受けずに２分割旋光板２１４Ａを通過し、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過して、空間光変調器２１６を通過して、偏光方向が＋９０°回転されて再びＳ偏光とされ、レーザカプラ２０に入射し、フォトディテクタ２５，２６によって検出される。そして、このフォトディテクタ２５，２６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、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。
【０１６９】
次に、記録時の作用について説明する。記録時には、空間光変調器２１６は、記録する情報に応じて各画素毎にオン（０°）とオフ（＋９０°）を選択する。また、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｂの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＢＲ，２１４ＢＬは、全てオフにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。また、光源２３１は、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力となるタイミングに合わせて、間欠的に定着用光を出射する。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２１２Ａ，２１２Ｂ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２１２Ａ，２１２Ｂ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２１２Ａ，２１２Ｂ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２１２Ａ，２１２Ｂは固定されている。
【０１７０】
記録時には、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６に入射する。ここで、空間光変調器２１６のうちオンにされている画素を通過した光は偏光方向が回転されずにＳ偏光のままとなり、オフにされている画素を通過した光は偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。
【０１７１】
空間光変調器２１６からのＰ偏光の光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過して、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板２１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で、最も小径となるように収束する。
【０１７２】
空間光変調器２１６からのＳ偏光の光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射され、更に反射面３１５Ａｂで反射され、プリズムブロック３１５Ｂに入射し、反射面３１５Ｂｂ、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ｂに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＲ，２１４ＢＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＢＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板１４ＢＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。この光は、透明基板３の表面で、最も小径となるように収束する。
【０１７３】
情報記録層２では、旋光板２１４ＡＲからのＢ偏光の光と旋光板２１４ＢＲからのＢ偏光の光とが干渉し、旋光板２１４ＡＬからのＡ偏光の光と旋光板２１４ＢＬからのＡ偏光の光とが干渉して干渉パターンが形成され、定着用光が、情報記録層２内で干渉パターンが形成された領域の一部を通過し、その結果、定着用光が通過した部分の情報が定着され、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域２６０が層状に形成される。本実施の形態では、記録領域２６０は、反射型（リップマン型）の体積ホログラムとなる。
【０１７４】
本実施の形態では、情報記録層２に対して互いに反対方向から照射される２分割旋光板２１４Ａからの光と２分割旋光板２１４Ｂからの光は、互いに相補的なパターンを有しており、いずれも、情報記録層２に記録すべき情報を担持した情報光と見ることができる。２分割旋光板２１４Ａからの光を情報光として見た場合には２分割旋光板２１４Ｂからの光が記録用参照光となり、逆に、２分割旋光板２１４Ｂからの光を情報光として見た場合には２分割旋光板２１４Ａからの光が記録用参照光となる。
【０１７５】
次に、再生時の作用について説明する。再生時には、空間光変調器２１６は、必要に応じて全画素がオフ（＋９０°）の状態と全画素がオン（０°）の状態とが選択される。また、２分割旋光板２１４Ａ，２１４Ｂの各旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬ，２１４ＢＲ，２１４ＢＬは、全てオフにされる。レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出力にされる。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２１２Ａ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２１２Ａ，２１２Ｂ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２１２Ａ，２１２Ｂ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２１２Ａ，２１２Ｂは固定されている。
【０１７６】
空間光変調器２１６の全画素がオフの状態のときには、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６によって偏光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。空間光変調器２１６からのＰ偏光の光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａを透過して、２分割旋光板２１４Ａに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲ，２１４ＡＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＡＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板２１４ＡＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。この光は、位置決め層４と保護層５との境界面上で、最も小径となるように収束する。
【０１７７】
情報記録層２における記録領域２６０からは、対物レンズ２１２Ａから見て情報記録層２の奥側で最も小径となるように収束する光を記録用参照光と見た場合の再生光が発生される。この場合の再生光は、情報記録層２の手前側で最も小径となる発散光である。より詳しく説明すると、記録領域２６０の上半分の領域では、旋光板２１４ＡＲからのＢ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＲから照射された光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ｂ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ａで集光され、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＬを通過してＳ偏光の光となる。同様に、記録領域２６０の下半分の領域では、旋光板２１４ＡＬからのＡ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＬから照射された光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ａ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ａで集光され、２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲを通過してＳ偏光の光となる。これらのＳ偏光の再生光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射され、凸レンズ３１８Ａで集光されて、ＣＣＤアレイ２１９Ａ上に結像する。このようにしてＣＣＤアレイ２１９Ａ上では、記録時に空間光変調器２１６においてオンであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ２１９Ａによって検出され、情報の再生が行われる。
【０１７８】
一方、空間光変調器２１６の全画素がオンの状態のときには、レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光のレーザ光は、コリメータレンズ２１７によって平行光束とされ、空間光変調器２１６によって偏光方向が回転されずにＳ偏光のままとなる。空間光変調器２１６からのＳ偏光の光は、プリズムブロック３１５Ａの偏光ビームスプリッタ面３１５Ａａで反射され、更に反射面３１５Ａｂで反射され、プリズムブロック３１５Ｂに入射し、反射面３１５Ｂｂ、偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａで順に反射され、２分割旋光板２１４Ｂに入射する。ここで、２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＲ，２１４ＢＬは共にオフにされているので、旋光板２１４ＢＲを通過した光は、偏光方向が−４５°回転されて、Ｂ偏光となり、旋光板２１４ＢＬを通過した光は、偏光方向が＋４５°回転されて、Ａ偏光となる。２分割旋光板２１４Ｂからの光は、透明基板３の表面で、最も小径となるように収束する。
【０１７９】
情報記録層２における記録領域２６０からは、２分割旋光板２１４Ｂからの光を再生用参照光と見た場合の再生光が発生される。より詳しく説明すると、記録領域２６０の上半分の領域では、旋光板２１４ＢＲからのＢ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＲから照射された光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ｂ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光され、２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＬを通過してＰ偏光の光となる。同様に、記録領域２６０の下半分の領域では、旋光板２１４ＢＬからのＡ偏光の光が照射されて、記録時において２分割旋光板２１４Ａの旋光板２１４ＡＬから照射された光に対応する再生光が発生される。この再生光は、Ａ偏光の光であり、対物レンズ２１２Ｂで集光され、２分割旋光板２１４Ｂの旋光板２１４ＢＲを通過してＰ偏光の光となる。これらのＰ偏光の再生光は、プリズムブロック３１５Ｂの偏光ビームスプリッタ面３１５Ｂａを透過して、凸レンズ３１８Ｂで集光されて、ＣＣＤアレイ２１９Ｂ上に結像する。このようにしてＣＣＤアレイ２１９Ｂ上では、記録時に空間光変調器２１６においてオフであった画素に対応する部分のみが明るく照射され、その２次元パターンがＣＣＤアレイ２１９Ｂによって検出され、情報の再生が行われる。
【０１８０】
本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に、空間光変調器２１６の全画素がオフの状態として情報の再生を行ってもよいし、空間光変調器２１６の全画素がオンの状態として情報の再生を行ってもよい。
【０１８１】
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３の実施の形態と同様である。
【０１８２】
なお、第３および第４の実施の形態において、定着用光として紫外線を用いてもよい。この場合には、情報記録層２にはフォトポリマを使用する。情報記録層２における情報の記録と定着は、以下のように進行する。すなわち、情報記録層２を構成するフォトポリマは、バインダポリマ中に光重合性モノマを分散させたものである。この情報記録層２において干渉パターンが形成されると、干渉パターンの明部において光重合性モノマの重合が進み、モノマの濃度勾配が生じ、重合が進んでいない部分から進んだ部分へモノマが拡散する。その結果、重合の進んだポリマ部分と、モノマが減少してバインダポリマの割合が増えた部分が生じ、屈折率分布が生じ、この屈折率分布によって情報が記録される。この状態で、紫外線を照射すると、未反応のモノマの重合が完了し、記録が定着することになる。
【０１８３】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成は、ピックアップの構成が異なる点を除いて、図５と同様である。
【０１８４】
図２４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である。なお、以下、図１に示したピックアップ中の部材と同じ部材には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置で使用する光情報記録媒体４０１は、情報記録層２の両側に、透明な保護層４０２，４０２を設けた構成になっている。
【０１８５】
本実施の形態におけるピックアップ４１１は、スピンドル８１に光情報記録媒体４０１が固定されたときに光情報記録媒体４０１の一方の面に対向するように配置された対物レンズ４１２と、光情報記録媒体４０１を挟んで対物レンズ４１２と対向する位置に配設されたミラー４１８と、対物レンズ４１２における光情報記録媒体４０１とは反対側に、対物レンズ４１２側から順に配設された空間光変調器４１３、ビームスプリッタ４１４およびＣＣＤアレイ１９とを備えている。ピックアップ４１１は、更に、ビームスプリッタ４１４の側方に配設されたコリメータレンズ４１５およびレーザカプラ２０を備えている。
【０１８６】
対物レンズ４１２は、その光軸が光情報記録媒体４０１の面に対して６０°の角度をなすように配置されている。ビームスプリッタ４１４は、その法線方向が、対物レンズ４１２の光軸方向に対して４５°傾けられて配置された半反射面４１４ａを有している。そして、レーザカプラ２０側よりビームスプリッタ４１４に入射する光は、光量の一部が半反射面４１４ａで反射されて空間光変調器４１３に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａを透過するようになっている。
【０１８７】
空間光変調器４１３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することができるようになっている。
【０１８８】
ピックアップ４１１は、更に、レーザカプラ２０側よりビームスプリッタ４１４に入射し、半反射面４１４ａを透過する光の進行方向に配設され、半反射面１４１４ａと平行な全反射面４１６ａを有するプリズム４１６と、このプリズム４１６の全反射面４１６ａで反射される光の進行方向に配設され、全反射面４１６ａに直交する全反射面４１７ａを有するプリズム４１７と、全反射面４１７ａで反射される光の進行方向に、プリズム４１７側より順に配設された凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５とを備えている。シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、その中心（光軸）が、情報記録層２内において、対物レンズ４１２より出射される光の中心（光軸）と直交するように、情報記録層２に対して照射されるようになっている。従って、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、光情報記録媒体４０１の面に対して３０°の角度をなすように、光情報記録媒体４０１に対して照射されるようになっている。また、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、情報記録層２内で最も薄くなるようになっている。
【０１８９】
本実施の形態におけるピックアップ４１１では、レーザカプラ２０より出射されるレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過するようになっている。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３を通過し、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体４０１に照射されるようになっている。この光は、ミラー４１８の面上で最も小径となるように収束するようになっている。
【０１９０】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、プリズム４１６の全反射面４１６ａとプリズム４１７の全反射面４１７ａで順に反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して、光束の径が縮小されるようになっている。凹レンズ５４の出射光は、シリンドリカルレンズ５５によって、対物レンズ４１２の光軸方向のみについて収束されて扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体４０１に照射されるようになっている。対物レンズ４１２側からの光とシリンドリカルレンズ５５側からの光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差するようになっている。
【０１９１】
情報の記録時には、対物レンズ４１２側からの光が情報光となり、シリンドリカルレンズ５５側からの光が記録用参照光となり、情報記録層２内に、これらの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記録領域４２０が層状に形成されるようになっている。本実施の形態では、図２４に示したように、情報記録層２内では、対物レンズ４１２側からの光のうちの図における左半分の部分とシリンドリカルレンズ５５側からの扁平な形状の光とが交差するようになっている。従って、情報記録層２内に形成される記録領域４２０の形状は、半円形の板状となる。
【０１９２】
光情報記録媒体４０１から対物レンズ４１２側へ向かう光は、対物レンズ４１２と空間光変調器４１３を順に通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過して、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。
【０１９３】
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説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置では、光情報記録媒体４０１の情報記録層２に、透過型のホログラムと反射型のホログラムのいずれをも形成することが可能である。
【０１９４】
始めに、情報記録層２に透過型のホログラムを形成する場合について説明する。この場合、記録時には、空間光変調器４１３の図における右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を遮断状態とし、左半分の領域４１３Ｌでは記録する情報に応じて各画素毎に透過状態と遮断状態とを選択する。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。
【０１９５】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３に入射し、左半分の領域４１３Ｌより、記録する情報に応じて変調された光が出射される。この光を情報光とする。この情報光は、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体４０１に照射される。
【０１９６】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、プリズム４１６の全反射面４１６ａとプリズム４１７の全反射面４１７ａで順に反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体４０１に照射される。この光を記録用参照光とする。
【０１９７】
対物レンズ４１２側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、透過型の体積ホログラムからなる記録領域４２０が層状に形成される。
【０１９８】
再生時には、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を透過状態とし、左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を遮断状態とする。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、記録用の低出力にされる。
【０１９９】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａを透過した光は、プリズム４１６の全反射面４１６ａとプリズム４１７の全反射面４１７ａで順に反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体４０１に照射される。この光を再生用参照光とする。この再生用参照光が情報記録層２内の記録領域４２０に照射されると、記録領域４２０より、記録時における情報光に対応する再生光が発生される。この再生光は、収束しながらミラー４１８側に進行し、ミラー４１８上で最も小径となるように収束すると共にミラー４１８で反射されて、拡散しながら対物レンズ４１２側に進行し、対物レンズ４１２によって平行光束とされ、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒを通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過してＣＣＤアレイ１９に入射する。そして、ＣＣＤアレイ１９によって再生光の２次元パターンを検出することによって、情報の再生が行われる。
【０２００】
なお、再生時に、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光が空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒを通過して光情報記録媒体４０１に照射されるが、この光は、ミラー４１８で反射され、対物レンズ４１２を通過した後、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌで遮断される。
【０２０１】
次に、本実施の形態において、情報記録層２に反射型のホログラムを形成する場合について説明する。この場合、記録時には、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を遮断状態とし、右半分の領域４１３Ｒでは記録する情報に応じて各画素毎に透過状態と遮断状態とを選択する。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。
【０２０２】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３に入射し、右半分の領域４１３Ｒより、記録する情報に応じて変調された光が出射される。この光は、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体４０１に照射され、光情報記録媒体４０１を通過し、ミラー４１８上で最も小径となるように収束すると共にミラー４１８で反射されて、拡散しながら再び光情報記録媒体４０１に入射する。この光を情報光とする。
【０２０３】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、プリズム４１６の全反射面４１６ａとプリズム４１７の全反射面４１７ａで順に反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体４０１に照射される。この光を記録用参照光とする。
【０２０４】
ミラー４１８側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、各光の中心が直交するように、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、反射型の体積ホログラムからなる記録領域４２０が層状に形成される。
【０２０５】
再生時には、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を透過状態とし、右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を遮断状態とする。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、記録用の低出力にされる。
【０２０６】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａを透過した光は、プリズム４１６の全反射面４１６ａとプリズム４１７の全反射面４１７ａで順に反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体４０１に照射される。この光を再生用参照光とする。この再生用参照光が情報記録層２内の記録領域４２０に照射されると、記録領域４２０より、記録時における情報光に対応する再生光が発生される。この再生光は、拡散しながら対物レンズ４１２側に進行し、対物レンズ４１２によって平行光束とされ、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌを通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過してＣＣＤアレイ１９に入射する。そして、ＣＣＤアレイ１９によって再生光の２次元パターンを検出することによって、情報の再生が行われる。
【０２０７】
なお、再生時に、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光が空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌを通過して光情報記録媒体４０１に照射されるが、この光は、ミラー４１８で反射され、対物レンズ４１２を通過した後、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒで遮断される。
【０２０８】
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。
【０２０９】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成は、ピックアップの構成が異なる点を除いて、図５と同様である。
【０２１０】
図２５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である。なお、以下、図２４に示したピックアップ中の部材と同じ部材には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置で使用する光情報記録媒体５０１は、情報記録層２の一方の両側に透明基板５０２を設け、他方の面側に透明な保護層５０３を設けた構成になっている。透明基板５０２の外側の面は反射面５０４になっている。
【０２１１】
本実施の形態におけるピックアップ５１１は、スピンドル８１に光情報記録媒体５０１が固定されたときに光情報記録媒体５０１の一方の面に対向するように配置された対物レンズ４１２と、対物レンズ４１２における光情報記録媒体５０１とは反対側に、対物レンズ４１２側から順に配設された空間光変調器４１３、ビームスプリッタ４１４およびＣＣＤアレイ１９とを備えている。ピックアップ５１１は、更に、ビームスプリッタ４１４の側方に配設されたコリメータレンズ４１５およびレーザカプラ２０を備えている。本実施の形態では、対物レンズ４１２は、その光軸が光情報記録媒体５０１の面に対して垂直になるように配置されている。
【０２１２】
ピックアップ４１１は、更に、レーザカプラ２０側よりビームスプリッタ４１４に入射し、半反射面４１４ａを透過する光の進行方向に配設されたミラー５１２と、このミラー５１２で反射される光の進行方向に、ミラー５１２側より順に配設された凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５とを備えている。本実施の形態では、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、その中心（光軸）が、光情報記録媒体５０１の面に対して４５°の角度をなすように、光情報記録媒体５０１に対して照射され、情報記録層２内において、対物レンズ４１２側からの光と交差するようになっている。また、シリンドリカルレンズ５５より出射される光は、情報記録層２内で最も薄くなるようになっている。
【０２１３】
本実施の形態におけるピックアップ５１１では、レーザカプラ２０より出射されるレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過するようになっている。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３を通過し、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体５０１に照射されるようになっている。この光は、情報記録媒体５０１の反射面５０４上で最も小径となるように収束するようになっている。
【０２１４】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、ミラー５１２で反射され、凸レンズ５３と凹レンズ５４を順に通過して、光束の径が縮小されるようになっている。凹レンズ５４の出射光は、シリンドリカルレンズ５５によって扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体５０１に照射され、情報記録層２内で、対物レンズ４１２側からの光と交差するようになっている。
【０２１５】
情報の記録時には、対物レンズ４１２側からの光が情報光となり、シリンドリカルレンズ５５側からの光が記録用参照光となり、情報記録層２内に、これらの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記録領域５２０が層状に形成されるようになっている。本実施の形態では、図２５に示したように、情報記録層２内では、対物レンズ４１２側からの光のうちの図における右半分の部分とシリンドリカルレンズ５５側からの扁平な形状の光とが交差するようになっている。従って、情報記録層２内に形成される記録領域４２０の形状は、半円形の板状となる。
【０２１６】
光情報記録媒体５０１から対物レンズ４１２側へ向かう光は、対物レンズ４１２と空間光変調器４１３を順に通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過して、ＣＣＤアレイ１９に入射するようになっている。
【０２１７】
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説明する。本実施の形態に係る光情報記録再生装置では、光情報記録媒体５０１の情報記録層２に、透過型のホログラムと反射型のホログラムのいずれをも形成することが可能である。
【０２１８】
始めに、情報記録層２に透過型のホログラムを形成する場合について説明する。この場合、記録時には、空間光変調器４１３の図における左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を遮断状態とし、右半分の領域４１３Ｒでは記録する情報に応じて各画素毎に透過状態と遮断状態とを選択する。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。
【０２１９】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３に入射し、右半分の領域４１３Ｒより、記録する情報に応じて変調された光が出射される。この光を情報光とする。この情報光は、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体５０１に照射される。
【０２２０】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、ミラー５１２で反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体５０１に照射される。この光を記録用参照光とする。
【０２２１】
対物レンズ４１２側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、透過型の体積ホログラムからなる記録領域５２０が層状に形成される。
【０２２２】
再生時には、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を遮断状態とし、左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を透過状態とする。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、記録用の低出力にされる。
【０２２３】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａを透過した光は、ミラー５１２で反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体５０１に照射される。この光を再生用参照光とする。この再生用参照光が情報記録層２内の記録領域５２０に照射されると、記録領域５２０より、記録時における情報光に対応する再生光が発生される。この再生光は、収束しながら反射面５０４側に進行し、反射面５０４上で最も小径となるように収束すると共に反射面５０４で反射されて、拡散しながら対物レンズ４１２側に進行し、対物レンズ４１２によって平行光束とされ、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌを通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過してＣＣＤアレイ１９に入射する。そして、ＣＣＤアレイ１９によって再生光の２次元パターンを検出することによって、情報の再生が行われる。
【０２２４】
なお、再生時に、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光が空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌを通過して光情報記録媒体５０１に照射されるが、この光は、反射面５０４で反射され、対物レンズ４１２を通過した後、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒで遮断される。
【０２２５】
次に、本実施の形態において、情報記録層２に反射型のホログラムを形成する場合について説明する。この場合、記録時には、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を遮断状態とし、左半分の領域４１３Ｌでは記録する情報に応じて各画素毎に透過状態と遮断状態とを選択する。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。
【０２２６】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａで反射された光は、空間光変調器４１３に入射し、左半分の領域４１３Ｌより、記録する情報に応じて変調された光が出射される。この光は、対物レンズ４１２によって集光され、光情報記録媒体５０１に照射され、情報記録層２を通過し、反射面５０４上で最も小径となるように収束すると共に反射面５０４で反射されて、拡散しながら再び情報記録層２に入射する。この光を情報光とする。
【０２２７】
一方、半反射面４１４ａを透過した光は、ミラー５１２で反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体５０１に照射される。この光を記録用参照光とする。
【０２２８】
反射面５０４側からの情報光とシリンドリカルレンズ５５側からの記録用参照光は、情報記録層２内で交差する。そして、これらの情報光と記録用参照光が交差する部分に、これらの光の干渉による干渉パターンが形成され、レーザカプラ２０の出射光の出力が高出力になったときに、情報光と記録用参照光による干渉パターンが情報記録層２内に体積的に記録されて、反射型の体積ホログラムからなる記録領域５２０が層状に形成される。
【０２２９】
再生時には、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒでは全ての画素を透過状態とし、左半分の領域４１３Ｌでは全ての画素を遮断状態とする。また、レーザカプラ２０の出射光の出力は、記録用の低出力にされる。
【０２３０】
レーザカプラ２０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１５によって平行光束とされ、ビームスプリッタ４１４に入射し、光量の一部が半反射面４１４ａで反射され、光量の一部が半反射面４１４ａを透過する。半反射面４１４ａを透過した光は、ミラー５１２で反射され、凸レンズ５３、凹レンズ５４およびシリンドリカルレンズ５５を順に通過して、扁平な形状の光束とされ、光情報記録媒体５０１に照射される。この光を再生用参照光とする。この再生用参照光が情報記録層２内の記録領域５２０に照射されると、記録領域５２０より、記録時における情報光に対応する再生光が発生される。この再生光は、拡散しながら対物レンズ４１２側に進行し、対物レンズ４１２によって平行光束とされ、空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒを通過し、光量の一部がビームスプリッタ４１４の半反射面４１４ａを透過してＣＣＤアレイ１９に入射する。そして、ＣＣＤアレイ１９によって再生光の２次元パターンを検出することによって、情報の再生が行われる。
【０２３１】
なお、再生時に、レーザカプラ２０から出射されたレーザ光が空間光変調器４１３の右半分の領域４１３Ｒを通過して光情報記録媒体５０１に照射されるが、この光は、反射面５０４で反射され、対物レンズ４１２を通過した後、空間光変調器４１３の左半分の領域４１３Ｌで遮断される。
【０２３２】
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５の実施の形態と同様である。
【０２３３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、例えば、各実施の形態では、情報記録層２内に、互いに重なることなく複数の記録領域を形成するようにしたが、各記録領域毎の情報を分離可能な範囲内で、隣接する記録領域同士が一部重なるように多重記録するようにしてもよい。
【０２３４】
また、記録する情報に応じて光束を変調する場合、各実施の形態では偏光の違いや光の強度によって変調するようにしたが、この他、位相差等で変調するようにしてもよい。
【０２３５】
また、第１、第２、第５および第６の各実施の形態では、情報光と記録用参照光のうちの記録用参照光の光束を扁平な形状としたが、情報光の光束を扁平な形状としてもよい。
【０２３６】
また、光情報記録媒体の形態は、円板状に限らず、カード状や、テープ状等でもよい。
【０２３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし５のいずれかに記載の光情報記録装置または請求項１０記載の光情報記録方法によれば、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射して、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成するようにしたので、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に対して、より高密度に情報を記録することが可能となるという効果を奏する。また、記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有するようにしたので、更に、情報光および記録用参照光の収差を低減することができるという効果を奏する。
【０２３８】
また、請求項３記載の光情報記録装置によれば、光情報記録媒体として、情報光および記録用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御するようにしたので、更に、記録のための光の位置決めを精度よく行うことができるという効果を奏する。
【０２４０】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の光情報記録装置または請求項１１記載の光情報記録方法によれば、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射し、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射して、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成するようにしたので、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に対して、より高密度に情報を記録することが可能となると共に、光情報記録媒体に対して情報を随時記録し且つ定着することができるという効果を奏する。また、記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過するソリッドイマージョンレンズを有するようにしたので、更に、情報光および記録用参照光の収差を低減することができるという効果を奏する。
【０２４１】
また、請求項８記載の光情報記録装置によれば、光情報記録媒体として、情報光および記録用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照光の位置を制御するようにしたので、更に、記録のための光の位置決めを精度よく行うことができるという効果を奏する。
【０２４３】
請求項１２ないし１６のいずれかに記載の光情報記録再生装置または請求項２２記載の光情報記録再生方法によれば、情報の記録時には、情報光と記録用参照光のうちの一方の光束を扁平な形状とし、情報記録層内で交差するように情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射して、情報記録層内に、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記録領域を層状に形成し、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射して、情報記録層より発生される再生光を収集して、検出するようにしたので、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に対して、より高密度に情報を記録し、且つ光情報記録媒体に記録された情報を適切に再生することが可能となるという効果を奏する。また、記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、再生光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有するようにしたので、更に、情報光、記録用参照光および再生光の収差を低減することができるという効果を奏する。
【０２４４】
また、請求項１４記載の光情報記録再生装置によれば、光情報記録媒体として、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御するようにしたので、更に、記録および再生のための光の位置決めを精度よく行うことができるという効果を奏する。
【０２４５】
また、請求項１５記載の光情報記録再生装置によれば、再生光学系が再生用参照光を間欠的に照射するようにしたので、更に、連続的に照射する場合と比べて、ＳＮ比を向上させることができると共に、光情報記録媒体の温度上昇を抑えることができるという効果を奏する。
また、請求項１６記載の光情報記録再生装置によれば、再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしたので、更に、再生光のパターンの認識が容易になるという効果を奏する。
【０２４６】
請求項１７ないし２１のいずれかに記載の光情報記録再生装置または請求項２３記載の光情報記録再生方法によれば、情報の記録時には、情報記録層内に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが形成されるように、情報光および記録用参照光を情報記録層に対して照射し、情報記録層内において干渉パターンが形成された領域に対して、干渉パターンによって記録される情報を定着するための扁平な形状の光束の定着用光を、干渉パターンが形成された領域の一部を通過するように照射して、情報記録層内に、干渉パターンによって情報が記録され且つ情報が定着された記録領域を層状に形成し、情報の再生時には、情報記録層に、記録時における記録用参照光に対応する再生用参照光を照射して、情報記録層より発生される再生光を収集して、検出するようにしたので、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に対して、より高密度に情報を記録することが可能となると共に、光情報記録媒体に対して情報を随時記録し且つ定着することができ、また、光情報記録媒体に記録された情報を適切に再生することが可能となるという効果を奏する。また、記録光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて情報光および記録用参照光が通過する第１のソリッドイマージョンレンズを有し、再生光学系が、光情報記録媒体に対向するように配置されて再生光が通過する第２のソリッドイマージョンレンズを有するようにしたので、更に、情報光、記録用参照光および再生光の収差を低減することができるという効果を奏する。
【０２４７】
また、請求項１９記載の光情報記録再生装置によれば、光情報記録媒体として、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情報記録媒体に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を制御するようにしたので、更に、記録および再生のための光の位置決めを精度よく行うことができるという効果を奏する。
【０２４８】
また、請求項２０記載の光情報記録再生装置によれば、再生光学系が再生用参照光を間欠的に照射するようにしたので、更に、連続的に照射する場合と比べて、ＳＮ比を向上させることができると共に、光情報記録媒体の温度上昇を抑えることができるという効果を奏する。
また、請求項２１記載の光情報記録再生装置によれば、再生光のパターンにおける基準位置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしたので、更に、再生光のパターンの認識が容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の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および光情報記録媒体の構成を示す説明図である。
【図２】図１におけるＳＩＬについて詳しく説明するための説明図である。
【図３】図１におけるＳＩＬの支持機構の一例を示す断面図である。
【図４】図１におけるＳＩＬの支持機構の他の例を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の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６】図１におけるレーザカプラの構成を示す斜視図である。
【図７】図１におけるレーザカプラの側面図である。
【図８】図５における検出回路の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態において光情報記録媒体の情報記録層に形成される記録領域を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態において光情報記録媒体の情報記録層に形成される記録領域を示す説明図である。
【図１１】図１におけるＣＣＤアレイの検出データから再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法について説明するための説明図である。
【図１２】図１におけるＣＣＤアレイの検出データから再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法について説明するための説明図である。
【図１３】図１に示したピックアップにおける情報光のパターンと再生光のパターンを示す説明図である。
【図１４】図１に示したピックアップによって検出する再生光のパターンから判別するデータの内容とこのデータに対応するＥＣＣテーブルとを示す説明図である。
【図１５】アドレス・サーボエリアにアドレス情報等を表すホログラムを記録した光情報記録媒体を概念的に示す説明図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の変形例におけるピックアップの構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の他の変形例におけるピックアップの構成を示す説明図である。
【図１８】本発明の第２の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１９】本発明の第３の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２０】本発明の第３の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２１】本発明の第３の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２２】本発明の第４の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２３】本発明の第４の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２４】本発明の第５の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２５】本発明の第６の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２６】従来のデジタルボリュームホログラフィにおける記録再生系の概略の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…光情報記録媒体、２…情報記録層、３…位置決め層、１０…光情報記録再生装置、１１…ピックアップ、１２Ａ，１２Ｂ…ＳＩＬ、１３Ａ，１３Ｂ…対物レンズ、１４Ａ，１４Ｂ…アクチュエータ、１５…空間光変調器、１９…ＣＣＤアレイ、２０…レーザカプラ。
【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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