JP2005257885A - Recording or reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラムメモリ媒体に情報を記録すると共に、記録された情報を再生する記録再生装置に関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus that records information on a hologram memory medium and reproduces the recorded information.
近年、情報の記録媒体として相変化型や光磁気型などの書き換え可能な光ディスクが、広く普及している。これらの光ディスクは、さらに記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの技術が必要である。 In recent years, rewritable optical discs such as phase change type and magneto-optical type are widely used as information recording media. In order to further increase the recording density of these optical discs, techniques such as reducing the beam spot diameter and shortening the distance between adjacent tracks or adjacent bits are required.
このように、光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた3次元(体積型)の多重記録が必要となる。 As described above, the density of optical discs is increasing year by year. However, since the above optical disc records data in a plane, the recording density is limited to the diffraction limit of light, and physical recording of high density recording is performed. Approaching the limit. Therefore, in order to further increase the capacity, three-dimensional (volume type) multiplex recording including the depth direction is required.
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、3次元的多重記録領域に由来する大容量性と2次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。ホログラムメモリは、例えば、フォトポリマーなどを記録材料とする記録層を2枚のガラス板に挟み込んで形成した記録媒体に記録情報に対応する物体光と参照光とを照射し、双方の光により生成される干渉縞を記録材料の屈折率の変化として記録するものであり、情報の再生時には、記録された干渉縞に対して参照光のみを照射し、参照光の回折光に基づいて、記録情報に対応する光学情報を抽出するものである。 Therefore, a hologram memory having both a large capacity derived from a three-dimensional multiple recording area and a high speed derived from a two-dimensional batch recording / reproducing system has attracted attention as a next-generation computer file memory. Hologram memory, for example, irradiates a recording medium formed by sandwiching a recording layer made of a photopolymer or the like between two glass plates with object light corresponding to recording information and reference light, and is generated by both lights The recorded interference fringes are recorded as a change in the refractive index of the recording material. When reproducing the information, only the reference light is irradiated to the recorded interference fringes, and the recorded information is based on the diffracted light of the reference light. The optical information corresponding to is extracted.
このホログラムメモリは、同一の領域に複数の2次元データを多重記録することが可能であるから、CD等と同形状でありながら、膨大な記録容量をもつテラバイトメモリとして注目されている。こうしたホログラムメモリに対する再生装置に関しては、例えば、特許文献1に示すように、位置決め用信号をデータ信号とは別にホログラム情報として書き込む技術が提案されている。
Since this hologram memory can multiplex-record a plurality of two-dimensional data in the same area, it has been attracting attention as a terabyte memory having a huge recording capacity while having the same shape as a CD or the like. With respect to a reproducing apparatus for such a hologram memory, for example, as shown in
また、特許文献2には、記録媒体上に物体光および参照光の位置を制御するための位置決め情報を記録したアドレスサーボエリアを設け、この情報に基づいて物体光および参照光の位置決めを行う技術が記載されている。また、特許文献3には、回転機構を用いて一対の楔形プリズムを相対的に回転させることにより、入射光線を偏向させ、記録媒体にデータを多重記録する技術が記載されている。
しかし、特許文献1に記載された技術においては、記録媒体全面にデータを記録することができるものの、例えば、異なるドライブ装置において、データの再生を行う場合に、それぞれのドライブ装置の有するスピンドルの偏芯量が異なり、また、この偏芯量は、記録媒体をチャッキングするたびに変化することから、装置間の互換性に乏しく、正確な位置決め制御が困難であるという問題があった。
However, although the technique described in
また、特許文献2に記載された技術においては、アドレス・サーボエリアが所定の間隔で設けられているため、記録領域が減少する。また、サーボ方式としてサンプルドサーボ方式が用いられているため、記録媒体を高速で動かす必要があり、記録および再生時間に制約があるという問題があった。また、特許文献3に記載された技術においては、一対の楔形プリズムを用いるため、部品が2個必要となり、この部品を回転させるための回転駆動部が2個必要となるため、装置が複雑化および大型化するという問題があった。 In the technique described in Patent Document 2, since the address / servo areas are provided at predetermined intervals, the recording area is reduced. Further, since the sampled servo system is used as the servo system, there is a problem that it is necessary to move the recording medium at a high speed and there is a limitation in recording and reproduction time. Further, in the technique described in Patent Document 3, since a pair of wedge prisms is used, two parts are required, and two rotation driving units for rotating the parts are required, which complicates the apparatus. And there was a problem of increasing the size.
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができる記録再生装置を提供することを第1の目的とする。また、記録媒体の移動速度に関わりなくサーボ信号の検出を行うことができ、装置を大型化することなくデータの多重記録を行うことができる記録再生装置を提供することを第2の目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a recording / reproducing apparatus capable of accurately irradiating a recording medium with light used for recording and reproducing information. Objective. It is a second object of the present invention to provide a recording / reproducing apparatus capable of detecting a servo signal regardless of the moving speed of the recording medium and performing multiplex recording of data without increasing the size of the apparatus. .
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、物体光および参照光を光記録媒体に照射し、該光記録媒体に前記物体光の情報を干渉縞として記録すると共に、前記干渉縞に前記参照光を照射し、該参照光の回折光に基づいて情報を再生する記録再生装置において、前記光記録媒体の第1の主面側に設けられた第1の対物レンズにより前記物体光を集光し、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に前記物体光を照射する物体光照射手段と、前記参照光を前記情報記録領域に前記第1または第2の主面側から照射する参照光照射手段と、前記物体光を集光する前記第1の対物レンズにより位置検出用の第1の検出光を集光し、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる領域に照射する第1の検出光照射手段と、前記第1の検出光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段とを具備し、前記第1の対物レンズに入射する前記物体光の光軸と前記第1の検出光の光軸は非平行であることを特徴とする記録再生装置である。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
光記録媒体上の情報記録領域と異なる領域には、例えば凹部または凸部が形成され、情報記録領域とは区別される。物体光照射手段、参照光照射手段、および第1の検出光照射手段は光源やレンズ等を備えている。物体光照射手段は、記録される情報が付加された物体光を、光記録媒体の第1の主面側に設けられた第1の対物レンズにより集光し、光記録媒体の情報記録領域に照射する。参照光照射手段は、干渉縞の形成用および情報の再生用の参照光を光記録媒体の第1または第2の主面側から情報記録領域に照射する。第1の検出光照射手段は、第1の対物レンズにより第1の検出光を集光し、情報記録領域と異なる領域に照射する。 In an area different from the information recording area on the optical recording medium, for example, a concave or convex portion is formed, and is distinguished from the information recording area. The object light irradiation unit, the reference light irradiation unit, and the first detection light irradiation unit include a light source, a lens, and the like. The object light irradiating means condenses the object light to which information to be recorded is added by a first objective lens provided on the first main surface side of the optical recording medium, and collects it in the information recording area of the optical recording medium. Irradiate. The reference light irradiation means irradiates the information recording area with reference light for forming interference fringes and for reproducing information from the first or second main surface side of the optical recording medium. The first detection light irradiation means condenses the first detection light by the first objective lens and irradiates an area different from the information recording area.
第1の検出光は、例えば光記録媒体の記録面に平行な方向または記録面の法線方向の位置情報を有しており、制御手段は、この位置情報に基づいて、物体光および参照光の照射位置を制御する。第1の対物レンズに入射する物体光の光軸と第1の検出光の光軸は非平行である。例えば、物体光照射手段および第1の検出光照射手段が備える光学部品の位置等を設定することにより、物体光の光軸と第1の検出光の光軸とを非平行とすることができる。 The first detection light has, for example, position information in the direction parallel to the recording surface of the optical recording medium or in the normal direction of the recording surface, and the control means uses the object light and the reference light based on this position information. Control the irradiation position. The optical axis of the object light incident on the first objective lens and the optical axis of the first detection light are non-parallel. For example, the optical axis of the object light and the optical axis of the first detection light can be made non-parallel by setting the positions of the optical components included in the object light irradiation means and the first detection light irradiation means. .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の記録再生装置において、前記第2の主面側に設けられ、前記第1の検出光の透過光を集光する第2の対物レンズをさらに具備し、前記参照光照射手段は前記参照光を前記情報記録領域に前記第2の主面側から照射し、前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第1の検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the recording / reproducing apparatus according to the first aspect, wherein the second objective lens that is provided on the second main surface side and collects the transmitted light of the first detection light is provided. Further, the reference light irradiating means irradiates the information recording area with the reference light from the second main surface side, and the control means outputs a position detection result by reflected light of the first detection light. Based on this, the irradiation position of the object light is controlled, and the irradiation position of the reference light is controlled based on the position detection result by the transmitted light of the first detection light.
第1の検出光は、光記録媒体を透過し、第2の対物レンズによって集光される。参照光は第2の主面側から情報記録領域に照射される。制御手段は、光記録媒体において反射された第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、第1の検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。 The first detection light passes through the optical recording medium and is collected by the second objective lens. The reference light is applied to the information recording area from the second main surface side. The control unit controls the irradiation position of the object light based on the detection result of the position of the first detection light reflected by the optical recording medium, and detects the position of the first detection light by the transmitted light. Based on the result, the irradiation position of the reference light is controlled.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の記録再生装置において、前記第2の主面側に設けられた第2の対物レンズにより位置検出用の第2の検出光を集光し、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる領域に照射する第2の検出光照射手段をさらに具備し、前記参照光照射手段は前記参照光を前記情報記録領域に前記第2の主面側から照射し、前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the second detection light for position detection is condensed by the second objective lens provided on the second main surface side. And a second detection light irradiating means for irradiating an area different from the information recording area on the optical recording medium, wherein the reference light irradiating means emits the reference light to the information recording area. Irradiating from the surface side, the control means controls the irradiation position of the object light based on the detection result of the position by the reflected light of the first detection light, and by the reflected light of the second detection light. The irradiation position of the reference light is controlled based on the position detection result.
請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の記録再生装置において、前記第1および第2の対物レンズの光軸が一致することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the second or third aspect, the optical axes of the first and second objective lenses coincide with each other.
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の記録再生装置において、前記第2の対物レンズに入射する前記第2の検出光の光軸と前記第2の対物レンズの光軸は非平行であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the third aspect, the optical axis of the second detection light incident on the second objective lens and the optical axis of the second objective lens are not It is characterized by being parallel.
請求項6に記載の発明は、請求項2〜請求項5のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記参照光照射手段は、前記参照光を偏向させる光束偏向手段を備え、前記情報記録領域に照射される前記物体光の光軸を中心にして、前記第2の対物レンズと前記光束偏向手段とを一体で回転させる回転手段をさらに具備することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the second to fifth aspects, the reference light irradiation means includes a light beam deflecting means for deflecting the reference light, and the information The image forming apparatus further includes a rotating unit that rotates the second objective lens and the light beam deflecting unit integrally around the optical axis of the object light irradiated to the recording area.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の記録再生装置において、前記光束偏向手段は、第1の光束偏向手段および第2の光束偏向手段を備え、前記第1の光束偏向手段は、前記参照光を偏向する偏向面を備え、前記物体光の光軸と交差する位置に配置され、前記参照光は、前記偏向面と前記物体光の光軸とが交差する位置に入射し、前記第2の光束偏向手段は、前記偏向面によって偏向された前記参照光を偏向し、前記情報記録領域に照射することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the sixth aspect, the light beam deflecting unit includes a first light beam deflecting unit and a second light beam deflecting unit, and the first light beam deflecting unit includes: A deflection surface that deflects the reference light, and is disposed at a position that intersects with the optical axis of the object light, and the reference light is incident at a position at which the deflection surface and the optical axis of the object light intersect. The second light beam deflecting unit deflects the reference light deflected by the deflecting surface and irradiates the information recording area.
第1の光束偏向手段が備える偏向面は、物体光の光軸と交差する位置に配置される。参照光は、偏向面と物体光の光軸とが交差する位置に入射し、偏向面によって偏向される。この偏向面と第2の光束偏向手段との間に他の光束偏向手段を設けてもよい。第2の光束偏向手段は、参照光を偏向し、情報記録領域に照射する。 The deflection surface included in the first light beam deflecting unit is disposed at a position that intersects the optical axis of the object light. The reference light is incident on a position where the deflection surface and the optical axis of the object light intersect, and is deflected by the deflection surface. Another light beam deflecting unit may be provided between the deflecting surface and the second light beam deflecting unit. The second light beam deflecting unit deflects the reference light and irradiates the information recording area.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記参照光の光路中に配置され、該参照光を非平面波に変換する波面変換手段をさらに具備することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the wavefront conversion is arranged in the optical path of the reference light and converts the reference light into a non-plane wave. The apparatus further comprises means.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段は、前記参照光の位相、振幅、または進行方向を空間的に変調することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, the wavefront converting means spatially modulates the phase, amplitude, or traveling direction of the reference light.
請求項10に記載の発明は、請求項8に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段は、前記参照光を球面波に変換することを特徴とする。参照光を球面波に変換する手段は、例えばレンズである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, the wavefront converting means converts the reference light into a spherical wave. The means for converting the reference light into a spherical wave is, for example, a lens.
請求項11に記載の発明は、請求項8〜請求項10のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段がホログラムであることを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the recording / reproducing apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the wavefront converting means is a hologram.
ホログラムは、例えば位相、振幅、または進行方向が空間的に変調された光やレンズを透過した光を物体光として他の光記録媒体に照射すると共に、物体光が照射される位置に参照光を照射することにより形成される。 For example, the hologram irradiates other optical recording media as light with the phase, amplitude, or traveling direction spatially modulated or transmitted through the lens as object light, and applies reference light to the position where the object light is irradiated. It is formed by irradiation.
請求項12に記載の発明は、請求項8に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段は、前記参照光の位相を空間的に変調する第1の波面変換手段、前記参照光の振幅を空間的に変調する第2の波面変換手段、前記参照光の進行方向を空間的に変調する第3の波面変換手段、およびおよび前記参照光を球面波に変換する第4の波面変換手段のうち、少なくとも2つを備えたことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, the wavefront conversion unit includes a first wavefront conversion unit that spatially modulates a phase of the reference light, and an amplitude of the reference light. Of the second wavefront converting means for spatially modulating, the third wavefront converting means for spatially modulating the traveling direction of the reference light, and the fourth wavefront converting means for converting the reference light into a spherical wave And at least two.
請求項13に記載の発明は、請求項8に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段は、前記参照光の位相を空間的に変調する第1の波面変換手段、前記参照光の振幅を空間的に変調する第2の波面変換手段、前記参照光の進行方向を空間的に変調する第3の波面変換手段、および前記参照光を球面波に変換する第4の波面変換手段の有する機能のうち、少なくとも2つの機能を有するホログラムを備えたことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, the wavefront converting means includes first wavefront converting means for spatially modulating the phase of the reference light, and the amplitude of the reference light. Functions of second wavefront conversion means for spatially modulating, third wavefront conversion means for spatially modulating the traveling direction of the reference light, and fourth wavefront conversion means for converting the reference light into a spherical wave Of these, a hologram having at least two functions is provided.
請求項14に記載の発明は、請求項8〜請求項13のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記波面変換手段と、前記光束偏向手段とが一体的に設けられていることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the eighth to thirteenth aspects, the wavefront converting means and the light beam deflecting means are integrally provided. Features.
請求項15に記載の発明は、請求項8〜請求項14のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記制御手段はさらに、前記第1の検出光の透過光または前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記第2の対物レンズと前記光束偏向手段と前記波面変換手段とを前記光記録媒体の主面に平行な方向に一体で移動することにより、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, the control means further includes transmitted light of the first detection light or the second detection light. By moving the second objective lens, the light beam deflecting unit, and the wavefront converting unit integrally in a direction parallel to the main surface of the optical recording medium based on the detection result of the position by the reflected light of the light, The irradiation position of the reference light is controlled.
請求項16に記載の発明は、請求項8〜請求項14のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記制御手段はさらに、前記第1の検出光の透過光または前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記第2の対物レンズと前記光束偏向手段と前記波面変換手段とを前記光記録媒体の主面の法線方向に一体で移動することにより、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, the control means further includes a transmitted light of the first detection light or the second detection light. Based on the detection result of the position by the reflected light of the light, by moving the second objective lens, the light beam deflecting means and the wavefront converting means integrally in the normal direction of the main surface of the optical recording medium, The irradiation position of the reference light is controlled.
請求項17に記載の発明は、請求項1〜請求項16のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光、前記参照光、および前記検出光は同一の光源により生成されることを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the first to sixteenth aspects, the object light, the reference light, and the detection light are generated by the same light source. It is characterized by.
請求項18に記載の発明は、請求項1〜請求項17のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光および前記参照光の偏光方向と前記検出光の偏光方向は互いに直交することを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the first to seventeenth aspects, a polarization direction of the object light and the reference light and a polarization direction of the detection light are orthogonal to each other. It is characterized by that.
請求項19に記載の発明は、請求項6〜請求項18のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光の情報を前記光記録媒体の同一の領域に複数記録する多重記録方式として、ペリストロフィック多重方式とシフト多重方式とを組み合わせることを特徴とする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a recording / reproducing apparatus according to any one of the sixth to eighteenth aspects, wherein a plurality of information on the object light is recorded in the same area of the optical recording medium. As described above, a combination of the peristaltic multiplexing method and the shift multiplexing method is used.
本発明によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、情報の記録および再生に使用する光の、記録媒体に対する照射位置を制御するようにしたので、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができるという効果が得られる。 According to the present invention, the position information is detected by the detection light, and based on the position information, the irradiation position on the recording medium of the light used for recording and reproducing the information is controlled. The effect that the light used for reproduction can be accurately irradiated onto the recording medium is obtained.
以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態による記録再生装置の構成を示すブロック図である。図において1は、物体光と参照光とによって形成された干渉縞によって情報が記録されるホログラム記録媒体(光記録媒体)である。2はスピンドルモータであり、ホログラム記録媒体1の外形形状がディスク状である場合に、これを例えば、線速度一定に回転させる。回転数等は、ドライバーIC7の出力によりコントロールされる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
3は光ピックアップであり、図示せぬレーザ光源や、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ等の光学部品(物体光照射手段、参照光照射手段、検出光照射手段、波面変換手段等)、フォーカシングアクチュエータ(制御手段)、トラッキングアクチュエータ(制御手段)、および受光素子である2次元光検出アレイ等を備えている。対物レンズは、フォーカシングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体1の厚さ方向に駆動され、トラッキングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体1の記録面の面内方向に駆動される。
Reference numeral 3 denotes an optical pickup, optical components such as a laser light source (not shown), a collimator lens, an objective lens, and a polarizing beam splitter (object light irradiation means, reference light irradiation means, detection light irradiation means, wavefront conversion means, etc.), focusing An actuator (control means), a tracking actuator (control means), and a two-dimensional light detection array as a light receiving element are provided. The objective lens is driven in the thickness direction of the
4はフィードモータ(制御手段)であり、光ピックアップ3を、例えばホログラム記録媒体1の内周から外周に送るための機構である。フィードモータ4は、トラッキングアクチュエータのドライブ信号により、光ピックアップ3の位置を制御する。5は信号処理ICであり、2次元光検出アレイ等の受光素子に入射したホログラム記録媒体1からの戻り光に基づいてデータ再生信号、アドレス信号、スピンドル制御信号、フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号を生成する。また、信号処理IC5は、生成したフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいて、フォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号を生成し、スピンドル制御信号と共に、ドライバーIC7へ出力する。
A feed motor (control means) 4 is a mechanism for sending the optical pickup 3 from the inner periphery to the outer periphery of the
アドレス信号は、データ再生信号に基づいて検出された、ホログラム記録媒体1上の物理アドレスを検出するための信号である。スピンドル制御信号は、スピンドルモータ2の回転制御用の信号であり、アドレス信号に基づいた信号である。フォーカスエラー信号は、光ピックアップ3における照射レーザの焦点ずれを検出するための信号であり、トラックエラー信号は、光ピックアップ3における照射レーザのトラックずれを検出するための信号である。フォーカスエラー信号は、例えば光ピックアップ3内の受光素子により得られる戻り光出力に基づいて、非点収差法等によって生成される。トラックエラー信号は、例えばプッシュプル法等によって生成される。
The address signal is a signal for detecting a physical address on the
6はCPU(中央処理装置)であり、図示せぬROM(ROM:Read Only Memory)等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。本実施形態においては、CPU6は、ホログラム記録媒体1への情報の記録および再生の動作に係る各種のサーボ動作を制御する。
ドライバーIC7は、信号処理IC5から入力されたフォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号、およびスピンドル制御信号を所望の大きさに増幅し、フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータおよびスピンドルモータ2にそれぞれ供給する。また、トラッキング駆動信号から生成されたフィードモータ駆動信号を所望の大きさに増幅し、フィードモータ4に供給する。
The
図2は、ホログラム記録媒体1の断面構造を示す断面構造図である。図において、100は基板であり、予め凹(凸)部が形成されている。基板100上には、半透過膜層101、保護層102、記録層103、保護層104の順に膜が積層され、保護層104は基板105によって被覆されている。記録層103には、高い読み出し(再生)効率が期待でき、記録や消去の繰り返しが可能で、しかもそれによる特性の劣化がなく、また、多重記録が可能で、高い解像度が期待できるニオブ酸リチウム単結晶などが用いられる。
FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram showing a cross-sectional structure of the
凹(凸)部の間隔Aは、光学系にもよるが、おおよそ100〜500(μm)程度であり、凸(凹)部の間隔Bも光学系によるが、おおよそ0.1〜2(μm)程度である。凹(凸)部間の平坦な領域が情報記録領域106であり、凹(凸)部がサーボ情報領域107である。108および109はホログラム記録媒体1の主面である。ホログラム記録媒体1の外形形状は、円盤型でもカード型でもよい。
The distance A between the concave (convex) portions is approximately 100 to 500 (μm) depending on the optical system, and the interval B between the convex (concave) portions is approximately 0.1 to 2 (μm) although it depends on the optical system. ) A flat area between the concave (convex) parts is the
図3は、光ピックアップ3が備える光学系の概略構成を示す概略構成図である。図において、301は、光源となるレーザである。302はコリメータレンズ等のレンズであり、レーザ301から出射された光を平行光線にする。303はビームスプリッタであり、透過反射特性に応じて、レンズ302を透過した光を透過および反射する。304は2分の1波長板であり、入射光の偏光面を回転させて出射する。305は偏光ビームスプリッタであり、P偏光の光を透過させ、S偏光の光を反射する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of an optical system provided in the optical pickup 3. In the figure,
306は2分の1波長板である。307は空間光変調器であり、透過する光に対して2次元データを付加する。308は偏光ビームスプリッタである。309は対物レンズ(第1の対物レンズ)であり、物体光および検出光を集光し、ホログラム記録媒体1に照射する。
311〜313は偏向プリズムであり、光を偏向する。314はビームスプリッタである。315は偏向手段(光束偏向手段)であり、ビームスプリッタ315aおよび偏向面315bを備えている。316は集光作用と光束の位相および振幅等を空間的にランダムにする作用とを同時に併せ持つホログラム素子(波面変換手段)である。ホログラム素子316の詳細に関しては後述する。
317は、集光作用を有する集光レンズである。318は、再生時に再生情報が付加された参照光の回折光が有する2次元データを検出する2次元光検出アレイである。319は偏向プリズムである。320は集光レンズである。321はシリンドリカルレンズである。322はサーボ用受光素子であり、物体光の位置制御に用いられる位置情報を、位置検出用の検出光の反射光に基づいて検出する。323は対物レンズである(第2の対物レンズ)。324は集光レンズである。325はシリンドリカルレンズである。326はサーボ用受光素子である。
物体光および参照光のずれは、サーボ用受光素子322または326の出力に基づいたフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号として検出され、フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいて、フォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号が生成される。図示せぬフォーカシングアクチュエータは、サーボ用受光素子322の出力に基づいたフォーカシング駆動信号に基づいて、対物レンズ309をフォーカシング制御方向(記録面の法線方向;図3における上下方向)に移動制御すると共に、サーボ用受光素子326の出力に基づいたフォーカシング駆動信号に基づいて、偏向手段315、ホログラム素子316、および対物レンズ323をフォーカシング制御方向に一体で移動制御する。
The deviation between the object light and the reference light is detected as a focus error signal and a track error signal based on the output of the servo
また、図示せぬトラッキングアクチュエータは、サーボ用受光素子322の出力に基づいたトラッキング駆動信号に基づいて、対物レンズ309をトラッキング制御方向(記録面の凹部または凸部に直交する面内方向;図3における左右方向)に移動制御すると共に、サーボ用受光素子326の出力に基づいたトラッキング駆動信号に基づいて、偏向手段315、ホログラム素子316、および対物レンズ323をトラッキング制御方向に一体で移動制御する。50は物体光であり、51は参照光であり、52は検出光である。
The tracking actuator (not shown) moves the
上記の光学系は、物体光50の光軸を中心として、参照光51の軌跡が円錐を描くように回転するぺリストロフィック多重方式(後述する)による光学系である。ペリストロフィック多重方式においては、参照光51を回転させることにより、同一の記録領域に複数の情報を多重化して記録することができる。偏向手段315、対物レンズ323、およびホログラム素子316は一体となって回転する。このための回転手段としては、例えばステッピングモータ等を用いることができる。
The optical system is an optical system based on the peristrolic multiplexing method (described later) in which the trajectory of the
次に、本実施形態による物体光、参照光、および検出光の照射方法について説明する。物体光は、ホログラム記録媒体1に記録する情報が付加された光である。参照光は、情報の記録時に物体光と共にホログラム記録媒体1の情報記録領域106に照射されて、干渉縞を生成すると共に、情報の読み出し時にホログラム記録媒体1の情報記録領域106に照射されて、再生情報を含む回折光となる光である。検出光は、ホログラム記録媒体1のサーボ情報領域107に照射され、物体光および参照光の位置制御用の位置情報を検出するための光である。
Next, the irradiation method of the object light, the reference light, and the detection light according to the present embodiment will be described. The object light is light to which information to be recorded on the
レーザ301から出射した光(例えばS偏光とする)は、レンズ302により平行光とされ、ビームスプリッタ303を透過する。この光は2分の1波長板304によって偏光方向を回転させられ、P偏光およびS偏光の両方の偏光成分を有する光に変換される。この光のうち、S偏光の光は、偏光ビームスプリッタ305によって反射され、2分の1波長板306によってP偏光に変換される。この光は、空間光変調器307によって2次元データが与えられ、偏光ビームスプリッタ308を透過し、対物レンズ309により、物体光50として、ホログラム記録媒体1の情報記録領域106の記録層103近傍に集光される。
Light emitted from the laser 301 (for example, S-polarized light) is converted into parallel light by the
一方、2分の1波長板304によってP偏光およびS偏光の両方の偏光成分を有する光に変換された光のうち、P偏光の光は偏光ビームスプリッタ305を透過し、偏光プリズム311〜313により、ホログラム記録媒体1の裏面に導かれる。この光は、ビームスプリッタ314を透過し、ビームスプリッタ315aおよび偏向面315bによって反射される。反射された光は、ホログラム素子16によって光束の位相や振幅等が空間的にランダムとなり、物体光50が照射されたホログラム記録媒体1の情報記録領域106に対して、物体光50と対向する側から、参照光51として照射される。
On the other hand, among the light converted into light having both P-polarized light and S-polarized light components by the half-
ホログラム記録媒体1の情報記録領域106の記録層103においては、物体光50と参照光51とが干渉し、干渉縞が体積記録される。物体光50と参照光51との光量比は、2分の1波長板304を光軸周りに回転することにより、任意に設定することができる。光量比は、干渉縞のパターンが最も鮮明になるように選べばよい。
In the
記録された情報を再生する場合には、2分の1波長板304を光軸周りに回転することにより、P偏光成分のみの光が2分の1波長板304から出射されるようにする。この光は偏光ビームスプリッタ305を全て透過し、上述した、参照光51がホログラム記録媒体1に照射される動作と同様にして、干渉縞が記録されているホログラム記録媒体1の情報記録領域106の記録層103に照射される。
When reproducing the recorded information, the half-
この光は記録層103で回折し、半透過膜層101を透過する。透過した光は対物レンズ309に入射し、偏光ビームスプリッタ308および空間光変調器307を透過する。この光は、偏光ビームスプリッタ305および集光レンズ317を透過し、2次元光検出アレイ318に入射する。2次元光検出アレイ318は、この光に基づいて、2次元データを再生する。なお、記録されたデータを再生する場合には、空間光変調器307は全透過状態とするか、光路から外しておくことが望ましい。また、2分の1波長板306の光学軸は、P偏光の振動方向と平行あるいは直交とするか光路から外しておく。
This light is diffracted by the
また、レーザ301から出射し、レンズ302によって平行光とされたS偏光の光の一部はビームスプリッタ303(例えば透過率80%、反射率20%)で反射される。この光は偏向プリズム319によって反射され、偏光ビームスプリッタ308に入射する。この光は偏光ビームスプリッタ308で反射され、対物レンズ309に入射する。対物レンズ309に入射する光の光軸は、光路中の反射光学部品(ビームスプリッタ303、偏向プリズム319、および偏光ビームスプリッタ308等)によって、物体光50の光軸から微小角だけずれるように設定されている。対物レンズ309により集光された光は、ホログラム記録媒体1のサーボ情報領域107に、検出光52として入射する。
A part of the S-polarized light emitted from the
サーボ情報領域107に形成された凹(凸)部によって変調された光は、半透過膜層101で反射され、対物レンズ309によって再びほぼ平行光にされる。この光は偏光ビームスプリッタ308および偏向プリズム319によって反射され、ビームスプリッタ303を透過する。続いて、この光は集光レンズ320によって集光され、シリンドリカルレンズ321によって非点収差を与えられ、サーボ用受光素子322に入射する。サーボ用受光素子322は、この光に基づいて、物体光50の照射位置を制御するための位置情報を検出する。
The light modulated by the concave (convex) portion formed in the
一方、サーボ用受光素子326は、参照光51の照射位置を制御するための位置情報を以下のように検出する。偏向プリズム313によって反射された光は、物体光50の光軸に対して、微小角だけずれるように設定されている。この光はビームスプリッタ315aを透過し、対物レンズ323によってホログラム記録媒体1のサーボ情報領域107に集光される。集光された光は半透過膜層101で反射され、対物レンズ323によって平行光とされる。
On the other hand, the servo
この光はビームスプリッタ315aを透過し、ビームスプリッタ314によって一部が反射される。反射された光は集光レンズ324によって集光され、シリンドリカルレンズ325によって非点収差が与えられ、サーボ用受光素子326に入射する。サーボ用受光素子326は、この光に基づいて、参照光51の照射位置を制御するための位置情報を検出する。
This light passes through the
また、サーボ用受光素子326は、参照光51の照射位置を制御するための位置情報を以下のように検出することもできる。この場合、ビームスプリッタ314の替わりに、偏光ビームスプリッタを用いる。ホログラム記録媒体1の主面108側から照射された検出光52のうち、半透過膜層101を透過したS偏向の光は、対物レンズ323によって平行光とされ、ビームスプリッタ315aを透過し、ビームスプリッタ314の替わりに用いた偏光ビームスプリッタによって反射される。反射された光は集光レンズ324によって集光され、シリンドリカルレンズ325によって非点収差が与えられ、サーボ用受光素子326に入射する。サーボ用受光素子326は、この光に基づいて、参照光51の照射位置を制御するための位置情報を検出する。
Further, the servo
次に、本実施形態における物体光50および参照光51の照射位置の位置決め制御について説明する。ホログラム記録媒体1が可搬性媒体であるとすると、記録再生する装置間で、記録層103に照射される物体光50および参照光51のフォーカシング制御方向およびトラッキング制御方向の位置が定まらない。また、同一の記録装置でも、記録再生のためにホログラム記録媒体1を回転(移動)させると、面振れおよび偏芯により、記録層103に照射される物体光50および参照光51のフォーカシング制御方向およびトラッキング制御方向の位置がずれることになる。
Next, positioning control of the irradiation position of the
これを防止するために、サーボ情報領域107に照射された検出光52の透過光または反射光に基づいて、光ディスクにおいて一般的なトラック検出方式、フォーカス検出方式、およびアドレス検出方式により、トラッキング制御方向およびフォーカシング制御方向の位置ずれと、トラッキング制御方向に直交する面内方向の位置とが検出される。トラッキング制御方向は、例えばプッシュプル法、フォーカシング制御方向は非点収差法によって検出することができ、トラッキング制御方向に直交する面内方向は、サーボ情報領域107に構成されたアドレス情報に基づいて検出することができる。
In order to prevent this, the tracking control direction is determined by the track detection method, the focus detection method, and the address detection method that are common to optical discs based on the transmitted light or reflected light of the
サーボ用受光素子322によって検出された検出光52の戻り光に基づいて、信号処理IC5によってフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号が生成され、フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいて、フォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号が生成される。このフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号に基づいたフォーカシングアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータの動作によって、対物レンズ309はフォーカシング制御方向あるいはトラッキング制御方向に移動制御される。これにより、物体光51を所望の位置に照射することができる。このとき、移動量が大きい場合には、2次元光検出アレイ318上に正確に像を結ぶために、集光レンズ317を光軸方向および光軸に直交する方向に移動制御する必要がある場合もある。
A focus error signal and a track error signal are generated by the
また、サーボ用受光素子326によって検出された検出光52の戻り光に基づいて、フォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号が生成される。このフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号に基づいたフォーカシングアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータの動作によって、偏向手段315、ホログラム変換素子316、および対物レンズ323はフォーカシング制御方向あるいはトラッキング制御方向に一体で移動制御される。これにより、参照光52を所望の位置に照射することができる。
Further, based on the return light of the
次に、ホログラム記録媒体1に対してデータを多重化して記録する場合の多重方式について説明する。多重方式にはいくつかの種類があるが、ここではペリストロフィック多重方式およびシフト多重方式を説明する。ペリストロフィック多重方式は、ホログラム記録媒体1を頂点とする円錐面内で参照光を回転させながら、同一の記録領域に対して複数のデータを多重記録する方式である。シフト多重方式は、データを記録する領域を微小量ずつずらしていきながらデータを記録していく方式である。
Next, a multiplexing method when data is multiplexed and recorded on the
以下、図15を用いて、ペリストロフィック多重方式を説明する。例えば、4パターンの異なる2次元データ(例えばデータa〜データd)を同一箇所に記録する場合、物体光には、4種類の異なる2次元データが順次与えられる。図において、31a〜31dはそれぞれデータa〜データdに対応した物体光である。また、32a〜32dはそれぞれ物体光31a〜31dに対応した参照光である。
Hereinafter, the peritropic multiplexing method will be described with reference to FIG. For example, when two patterns of different two-dimensional data (for example, data a to data d) are recorded at the same location, four types of different two-dimensional data are sequentially given to the object light. In the figure, 31a to 31d are object lights corresponding to data a to data d, respectively.
参照光32a〜32dは、物体光を照射するための対物レンズ(図示せず)の光軸40とホログラム記録媒体1の記録層とが交差する点(この点を中心にして、データが干渉縞として記録される)を円錐の頂点として、円錐面に沿って回転される。データaを記録する場合には、物体光31aと参照光32aとを干渉させ、記録層に干渉縞を記録し、データbを記録する場合には、物体光31bと参照光32bとを干渉させ、記録層に干渉縞を記録し、データcを記録する場合には、物体光31cと参照光32cとを干渉させ、記録層に干渉縞を記録し、データdを記録する場合には、物体光31dと参照光32dとを干渉させ、記録層に干渉縞を記録していけばよい。
The reference beams 32a to 32d are the points where the
データの再生を行う場合には、データ記録位置に参照光32aを照射すれば、データaに対応する回折光が得られ、2次元光検出器等でその光を電気信号に変換すれば、元の2次元データが得られる。以下同様に、データ記録時に用いた参照光を記録層に照射することにより、それぞれのデータに対応した回折光が得られる。
When data is reproduced, diffracted light corresponding to the data a can be obtained by irradiating the data recording position with the
以下の[数1]はペリストロフィック多重におけるブラッグ角を表す式である。[数1]において、Lはホログラム記録媒体1の記録層の厚みであり、λは光の波長であり、θrはホログラム記録媒体1への参照光の入射角であり、θsはホログラム記録媒体1への物体光の入射角である。例えば、L=200(μm)、λ=500(nm)、θr=50(deg)、θs=0(deg)とすれば、Δψ〜5.3(deg)となる。この条件の場合は、参照光を光軸40の周りに6°おきに回転し、同一領域に60(360/6)多重が可能となる。
The following [Equation 1] is an expression representing the Bragg angle in peritropic multiplexing. In [Expression 1], L is the thickness of the recording layer of the
以下、図16を用いてシフト多重方式を説明する。シフト多重方式は、データを記録する領域を微小量ずつずらしていきながらデータを記録していく方式である。シフト多重を行うには、参照光を球面波とするか、参照波の位相、振幅、あるいは進行方向等を空間的にランダムとする必要がある。なお、シフト多重方式においてデータが記録された各領域は他の領域と重なりを持つものとする。 Hereinafter, the shift multiplexing method will be described with reference to FIG. The shift multiplexing method is a method of recording data while shifting a data recording area by a minute amount. In order to perform shift multiplexing, it is necessary to make the reference light a spherical wave or make the phase, amplitude, traveling direction, etc. of the reference wave spatially random. It is assumed that each area in which data is recorded in the shift multiplexing method overlaps with other areas.
ある領域に物体光33a(データaに対応した物体光)を照射し、物体光33aと参照光34aとを干渉させ、ホログラム35aを記録する。続いて、記録する位置を微少量だけずらしてから、物体光33b(データbに対応した物体光)を照射し、物体光33bと参照光34bとを干渉させ、ホログラム35bを記録する。以下、順次記録位置をずらしながらデータを多重記録していく。データの再生を行う場合には、記録したホログラム35aの位置に参照光34aを照射すれば、参照光34aによってその位置に記録されたホログラム35aからのみ回折光を得ることができ、データaの2次元データを再生することができる。
A certain area is irradiated with
以上の2種類の多重方式であるペリストロフィック多重方式とシフト多重方式とを組み合わせて記録することにより、膨大な多重記録が可能となり、大容量のデータ記録を行うことができる記録再生装置を実現することができる。なお、シフト多重方式によるデータ記録を行う場合には、例えば、前述したトラッキングアクチュエータ等により物体光および参照光のスポットを記録面の面内方向にシフトさせればよい。 A combination of the above two types of multiplexing methods, the peritrophic multiplexing method and the shift multiplexing method, enables a large number of multiplexed recordings and realizes a recording / reproducing apparatus capable of recording a large amount of data. can do. When performing data recording by the shift multiplexing method, for example, the spot of the object beam and the reference beam may be shifted in the in-plane direction of the recording surface by the tracking actuator described above.
次に、参照光を非平面波にする手法について説明する。シフト多重を行うためには、参照光の波面を、光束中において完全にランダムなものとするか、球面波とする必要がある。これは、物体光および参照光のシフト前後において参照光の波面に相関があると、シフト前後で重なった領域に記録されたデータが同時に再生されてしまうからである。 Next, a method for making the reference light a non-planar wave will be described. In order to perform shift multiplexing, it is necessary to make the wavefront of the reference light completely random in the light beam or to make it a spherical wave. This is because if there is a correlation between the wavefronts of the reference light before and after the shift of the object light and the reference light, the data recorded in the overlapped area before and after the shift are reproduced simultaneously.
以下、参照光を非平面波にする手法を、図4〜図9を参照しながら説明する。図4は、参照光の位相、振幅、および進行方向を空間的にランダムに変換(変調)する手段を、図3における光学系に配置した例を示している。図において、327が上記の機能を有する波面変換素子であり、偏向面315bによって反射された参照光51の光路中に挿入される。図5は波面変換素子327の一例を示している。波面変換素子327の、物体光および参照光が照射される領域327aには、波面を変換するための構造が形成されている。
Hereinafter, a method for converting the reference light into a non-plane wave will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows an example in which means for spatially and randomly converting (modulating) the phase, amplitude, and traveling direction of the reference light are arranged in the optical system in FIG. In the figure,
領域327aに不規則に配置された黒B、灰G、白Wの各領域は、光学的に厚みの異なる領域を表している。この領域327aを透過(反射)した光は空間的に位相がランダムな光に変換される。あるいは、黒B、灰G、白Wの各領域は、透過率(反射率)が異なる領域を表している。この領域を透過(反射)した光は空間的に振幅(強度)がランダムな光に変換される。あるいは、黒B、灰G、白Wの各領域は、透過(反射)した光に対して、入射角(反射角)が異なるように形成された領域を表している。この領域を透過(反射)した光は空間的に進行方向がランダムな光に変換される。
The black B, gray G, and white W regions irregularly arranged in the
この例においては、黒、灰、白の3段階でそれぞれの例を説明したが、この段階が多く、各領域が小さい方が光の位相や振幅等のランダム度が上がるため、多重記録によって生じる再生時のクロストークは小さくなる。 In this example, each example has been described in three stages of black, gray, and white. However, there are many stages, and the smaller each area, the higher the degree of randomness, such as the phase and amplitude of light, and so on. Crosstalk during playback is reduced.
図6は、図3の光学系に対して波面変換手段を2つ(波面変換素子327およびレンズ328)配置した例を示している。なお、図6においては、図3に示された光学系の一部のみが示されている。ガラス平板の一方の面に対して、位相をランダムに変換する手段を設け、その裏面に対して、振幅をランダムに変換する手段を設けることにより、1枚のガラス平板が2つの波面変換機能を併せ持つことができる。参照光の波面を非平面波にすることは、ペリストロフィック多重方式による多重記録においても有効である。
FIG. 6 shows an example in which two wavefront conversion means (
図7は、ホログラムを用いることにより、参照光の位相、振幅(強度)、または進行方向を空間的にランダムに変換する、あるいは参照光を平面波から球面波に変換する一例を示している。図7において62は、上述した波面変換素子327を透過(反射)した光、あるいはレンズを透過した光の光束である。この光束62は位相、振幅(強度)、または進行方向が空間的にランダムに変換された光または球面波の光である。この光束62を物体光として参照光61と干渉させることによって生じた干渉縞を記録し、図3におけるホログラム素子316にホログラム63を作製する。このホログラム63に対して、図8に示されるように参照光64を照射すると、光束62と等価で進行方向が反対の光束65が発生する(位相共役再生)。
FIG. 7 shows an example in which the phase, amplitude (intensity), or traveling direction of the reference light is spatially randomly converted by using a hologram, or the reference light is converted from a plane wave to a spherical wave. In FIG. 7,
ホログラムの機能を複合化するためには、物体光の位相および振幅(強度)を空間的にランダムに変換する光学素子およびレンズを透過(反射)した光束62を用いる。この光束62と参照光61とを干渉させることによって生じた干渉縞を記録し、ホログラム63を作製する。ホログラム63に参照光64を照射すれば、光束62と等価で進行方向が反対である、複合されたランダムな光束65が発生する(位相共役再生)。ホログラム素子12を量産する場合には、ホログラムパタンを型に転写し、それをさらにガラスや樹脂等に転写することにより、安価に再現性よく量産することができる。
In order to combine the functions of the hologram, an optical element that spatially and randomly converts the phase and amplitude (intensity) of object light and a
図9〜図15は、偏向手段315の構成例を示している。図9においては、図3のホログラム素子316に替えて、波面変換素子327が設けられている。偏向面315bによって反射された光は、波面変換素子327を透過することによって、位相、振幅(強度)、または進行方向が空間的にランダムに変換され、参照光51としてホログラム記録媒体1の情報記録領域106に照射される。図10においては、偏向面315bに替えて、波面変換素子327が設けられている。ビームスプリッタ315aによって反射された光は、波面変換素子327によって反射され、、位相、振幅(強度)、または進行方向が空間的にランダムに変換され、参照光51として情報記録領域106に照射される。
9 to 15 show configuration examples of the deflecting means 315. FIG. In FIG. 9, a
図11においては、ビームスプリッタ315aに替えて、平板ミラー329が設けられている。平板ミラー329によって反射された光は、波面変換素子327によって反射され、位相、振幅(強度)、または進行方向が空間的にランダムに変換され、またはさらに収束(発散)光とされ、参照光51として情報記録領域106に照射される。図12は図3と同様の構成であり、偏向面315bによって反射された光は、ホログラム素子316を通過することによって、位相、振幅(強度)、または進行方向あるいはこれらのうちの複数が空間的にランダムに変換され、参照光51として情報記録領域106に照射される。
In FIG. 11, a
図13においては、平板ミラー329とホログラム素子316とが設けられる。平板ミラー329によって反射された光は、ホログラム素子316によって反射される。この光は、位相、振幅(強度)、または進行方向あるいはこれらのうちの複数が空間的にランダムに変換され、またはさらに収束(発散)光とされ、参照光51として情報記録領域106に照射される。なお、偏向手段315は、図14に示されるように、2つの平板ミラー329aと329bとを対向させ、一体にホルダで保持したものであってもよい。
In FIG. 13, a
なお、上述した実施形態において、物体光および参照光がホログラム記録媒体1の同一の主面側から照射されるようにしてもよい。
In the embodiment described above, the object light and the reference light may be irradiated from the same main surface side of the
以上で説明したように、本実施形態によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、記録媒体に対する物体光および参照光の照射位置を制御することにより、異なる記録再生装置あるいは記録媒体の間に面振れや偏芯等があっても、記録面への最適な照射光の状態で、適正な記録位置に情報を記録したり再生したりすることができる。また、検出光を情報記録領域に照射せず、制御領域に照射するので、高品質の記録および再生を行うことができる。さらに、記録媒体の移動速度に関わりなくサーボ信号の検出を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, different recording / reproducing operations are performed by detecting position information using detection light and controlling the irradiation position of object light and reference light on the recording medium based on the position information. Even if there is surface wobbling or eccentricity between apparatuses or recording media, information can be recorded or reproduced at an appropriate recording position in the state of optimal irradiation light on the recording surface. Further, since the control area is irradiated with the detection light without irradiating the information recording area, high-quality recording and reproduction can be performed. Furthermore, the servo signal can be detected regardless of the moving speed of the recording medium.
また、物体光の位置検出用の検出光を、物体光を集光する対物レンズと同一の対物レンズにより集光することにより、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。さらに、同一の対物レンズに入射する物体光の光軸と検出光の光軸を非平行にすることにより、記録面において、物体光と検出光とを異なる領域に照射することができる。 Further, by condensing the detection light for detecting the position of the object light with the same objective lens as the object lens for condensing the object light, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus. Further, by making the optical axis of the object light incident on the same objective lens non-parallel to the optical axis of the detection light, the object light and the detection light can be irradiated to different areas on the recording surface.
また、記録媒体を透過した物体光の位置検出用の検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて記録媒体に対する参照光の照射位置を制御することにより、参照光の一部を参照光用の検出光として用いるようにする必要がなくなるため、参照光の光利用効率を高くすることができる。 In addition, position information is detected by detection light for detecting the position of the object light that has passed through the recording medium, and the reference light irradiation position is controlled based on the position information, so that a part of the reference light is referenced. Since it is not necessary to use the detection light for light, the light utilization efficiency of the reference light can be increased.
また、物体光を集光する物体光用の対物レンズ(対物レンズ309)の光軸と、参照光用の検出光を集光する対物レンズ(対物レンズ323)の光軸とを一致させることにより、参照光用の検出光に対して位置決めされた参照光の、物体光に対する位置を常に一定の状態に保つことができる。 Further, by matching the optical axis of the objective lens for objective light (objective lens 309) for condensing the object light with the optical axis of the objective lens (objective lens 323) for condensing the detection light for reference light The position of the reference light, which is positioned with respect to the detection light for reference light, with respect to the object light can always be kept constant.
また、参照光用の検出光を集光する対物レンズの光軸と参照光用の検出光の光軸を非平行とすることにより、記録面において、参照光と検出光とを異なる領域に照射することができる。したがって、参照光用の検出光が情報の記録や再生に悪影響を与えることがない。 Also, by making the optical axis of the objective lens that collects the detection light for reference light and the optical axis of the detection light for reference light non-parallel, the reference surface and the detection light are irradiated on different areas on the recording surface. can do. Therefore, the detection light for reference light does not adversely affect information recording or reproduction.
また、参照光の光束を偏向させる光束偏向手段(偏向手段315)と参照光用の検出光を集光する対物レンズ(対物レンズ323)とを一体で回転させる回転手段(ステッピングモータ等)を設けることにより、物体光の光軸を中心として、参照光を円錐面内で回転させることができ、ペリストロフィック多重方式によるデータの多重記録を行うことができる。さらに、装置を大型化することなくデータの多重記録を行うことができる。 Further, there is provided a rotating means (stepping motor or the like) for integrally rotating a light beam deflecting means (deflecting means 315) for deflecting the reference light flux and an objective lens (objective lens 323) for condensing the reference light detection light. As a result, the reference light can be rotated within the conical surface around the optical axis of the object light, and data can be multiplexed and recorded by the peritropic multiplexing method. Furthermore, multiple recording of data can be performed without increasing the size of the apparatus.
また、光束偏向手段の偏向面(ビームスプリッタ315a)と物体光の光軸とが交差する位置に参照光を入射させることにより、光束偏向手段が物体光の光軸を中心として回転しても、参照光の位置がずれることがなく、常に物体光の光軸周りに偏芯することなく参照光を回転させることができる。
Further, even if the light beam deflecting unit rotates around the optical axis of the object light by causing the reference light to enter the position where the deflection surface (
また、参照光を非平面波に変換する波面変換手段(ホログラム素子316、波面変換素子327)を参照光の光路中に設けることにより、ペリストロフィック多重によるデータの多重記録を行うと共に、シフト多重による多重記録を行うことができる。さらに、参照光を非平面波に変換する波面変換手段をホログラムとすることにより、波面変換手段の機能を実現する光学素子を安価に再現性よく作製することができる。
In addition, by providing wavefront conversion means (
また、参照光を非平面波に変換する機能(参照光の位相を変換する機能、振幅を変換する機能、進行方向を変換する機能、および参照光を球面波にする機能)のうち、少なくとも2つの機能を有する光学素子(単一の光学素子または複数の光学素子の組み合わせによって、少なくとも2つの機能を実現したもの)を参照光の光路中に設けることにより、参照光をよりランダムな状態とすることができる。したがって、シフト多重による多重度を上げることができる。さらに、上記の少なくとも2つの機能を実現する光学素子をホログラムとすることにより、この光学素子を安価に再現性よく作製することができる。 Also, at least two of the functions of converting the reference light into a non-plane wave (the function of converting the phase of the reference light, the function of converting the amplitude, the function of converting the traveling direction, and the function of converting the reference light into a spherical wave) By providing an optical element having a function (that realizes at least two functions by combining a single optical element or a combination of a plurality of optical elements) in the optical path of the reference light, the reference light is made more random. Can do. Therefore, the multiplicity by shift multiplexing can be increased. Furthermore, when the optical element that realizes the at least two functions is a hologram, the optical element can be manufactured at low cost with good reproducibility.
また、上記の波面変換手段と光束偏向手段とを一体として設けることにより、可動部を小型化および軽量化することができる。 Further, by providing the wavefront conversion unit and the light beam deflection unit as a unit, the movable part can be reduced in size and weight.
また、参照光用の検出光による位置の検出結果に基づいて、参照光用の検出光を集光する対物レンズ(対物レンズ323)と光束偏向手段と波面変換手段とを一体で、フォーカシング制御方向に移動制御することにより、記録媒体に面振れがあっても、参照光の照射位置を常に所望の位置に制御することができる。また、参照光用の検出光による位置の検出結果に基づいて、参照光用の検出光を集光する対物レンズと光束偏向手段と波面変換手段とを一体で、トラッキング制御方向に移動制御することにより、記録媒体に偏芯や横ずれ等があっても、参照光の照射位置を常に所望の位置に制御することができる。あるいは、異なる記録再生装置の間でも、参照光の照射位置を常に所望の位置に制御することができる。したがって、シフト多重方式およびペリストロフィック多重方式による高品質のデータ多重記録および再生を行うことができる。 Further, based on the detection result of the position by the detection light for the reference light, the objective lens (objective lens 323) for condensing the detection light for the reference light, the light beam deflecting means, and the wavefront conversion means are integrated into the focusing control direction. By controlling the movement, the irradiation position of the reference light can always be controlled to a desired position even if the recording medium has a surface shake. Further, based on the detection result of the position by the detection light for the reference light, the objective lens that collects the detection light for the reference light, the light beam deflecting means, and the wavefront conversion means are integrally moved and controlled in the tracking control direction. Thus, even if the recording medium has eccentricity or lateral deviation, the irradiation position of the reference light can always be controlled to a desired position. Alternatively, it is possible to always control the irradiation position of the reference light to a desired position even between different recording / reproducing apparatuses. Therefore, high-quality data multiplex recording and reproduction can be performed by the shift multiplex method and the peritropic multiplex method.
また、物体光、参照光、および検出光の光源として同一の光源を用いることにより、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。さらに、本実施形態における物体光および参照光はP偏光であり、検出光はS偏光である。このように、物体光および参照光と検出光との偏光方向を直交させることにより、偏光光学素子によって再生光と検出光とを分離することができるので、再生時に再生光のノイズ成分となる検出光をカットすることができる。 Further, by using the same light source as the light source for the object light, the reference light, and the detection light, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus. Furthermore, the object light and the reference light in this embodiment are P-polarized light, and the detection light is S-polarized light. In this way, by making the polarization directions of the object light, the reference light, and the detection light orthogonal to each other, the reproduction light and the detection light can be separated by the polarization optical element, so that detection becomes a noise component of the reproduction light during reproduction. Light can be cut.
また、ペリストロフィック多重方式とシフト多重方式とを組み合わせてデータを多重記録することにより、データの記録容量の大容量化を図ることができる。 In addition, the data recording capacity can be increased by multiplex recording data by combining the peritropic multiplexing method and the shift multiplexing method.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. It is.
1・・・ホログラム記録媒体、2・・・スピンドルモータ、3・・・光ピックアップ、4・・・フィードモータ、5・・・信号処理IC、6・・・CPU、7・・・ドライバーIC、31a,31b,31c,31d,33a,33b,50・・・物体光、32a,32b,32c,32d,34a,34b,51,61,64・・・参照光、35a,35b,63・・・ホログラム、40・・・光軸、52・・・検出光、62,65・・・光束、100,105・・・基板、101・・・透過膜層、102,104・・・保護層、103・・・記録層、106・・・情報記録領域、107・・・サーボ情報領域、108,109・・・主面、301・・・レーザ、302,328・・・レンズ、303,314,315a・・・ビームスプリッタ、304,306・・・2分の1波長板、305,308・・・偏光ビームスプリッタ、307・・・空間光変調器、309,323・・・対物レンズ、311,312,313,319・・・偏向プリズム、315・・・偏向手段、315b・・・偏向面、316・・・ホログラム素子、317,320,324・・・集光レンズ、318・・・2次元光検出アレイ、321,325・・・シリンドリカルレンズ、322,326・・・サーボ用受光素子、327・・・波面変換素子、327a・・・領域、329,329a,329b・・・平板ミラー。
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記光記録媒体の第1の主面側に設けられた第1の対物レンズにより前記物体光を集光し、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に前記物体光を照射する物体光照射手段と、
前記参照光を前記情報記録領域に前記第1または第2の主面側から照射する参照光照射手段と、
前記物体光を集光する前記第1の対物レンズにより位置検出用の第1の検出光を集光し、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる領域に照射する第1の検出光照射手段と、
前記第1の検出光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段と、
を具備し、
前記第1の対物レンズに入射する前記物体光の光軸と前記第1の検出光の光軸は非平行である
ことを特徴とする記録再生装置。 Based on the diffracted light of the reference light, irradiating the optical recording medium with object light and reference light, recording the information of the object light on the optical recording medium as interference fringes, irradiating the interference light with the reference light In a recording / reproducing apparatus for reproducing information,
The object light is condensed by a first objective lens provided on the first main surface side of the optical recording medium, and the object light is irradiated onto an information recording area on the optical recording medium on which information is recorded. Object light irradiation means;
A reference light irradiating means for irradiating the information recording area from the first or second main surface side;
First detection light for condensing first detection light for position detection by the first objective lens that condenses the object light and irradiating the area different from the information recording area on the optical recording medium Irradiation means;
Control means for controlling an irradiation position of the object light and the reference light based on a detection result of the position by the first detection light;
Comprising
The recording / reproducing apparatus, wherein an optical axis of the object light incident on the first objective lens and an optical axis of the first detection light are non-parallel.
前記参照光照射手段は前記参照光を前記情報記録領域に前記第2の主面側から照射し、
前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第1の検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 A second objective lens provided on the second main surface side for condensing the transmitted light of the first detection light;
The reference light irradiating means irradiates the information recording area from the second main surface side with the reference light,
The control means controls the irradiation position of the object light based on the position detection result of the reflected light of the first detection light, and based on the position detection result of the transmitted light of the first detection light. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein an irradiation position of the reference light is controlled.
前記参照光照射手段は前記参照光を前記情報記録領域に前記第2の主面側から照射し、
前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 Second detection light for position detection is condensed by a second objective lens provided on the second main surface side, and is irradiated onto a region different from the information recording region on the optical recording medium. Further comprising a detection light irradiation means,
The reference light irradiating means irradiates the information recording area from the second main surface side with the reference light,
The control means controls the irradiation position of the object light based on the position detection result of the reflected light of the first detection light, and based on the position detection result of the reflected light of the second detection light. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein an irradiation position of the reference light is controlled.
前記情報記録領域に照射される前記物体光の光軸を中心にして、前記第2の対物レンズと前記光束偏向手段とを一体で回転させる回転手段をさらに具備することを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかの項に記載の記録再生装置。 The reference light irradiating means includes a light beam deflecting means for deflecting the reference light,
3. A rotating means for rotating the second objective lens and the light beam deflecting means integrally around the optical axis of the object light irradiated on the information recording area. The recording / reproducing apparatus according to claim 5.
前記第1の光束偏向手段は、前記参照光を偏向する偏向面を備え、前記物体光の光軸と交差する位置に配置され、
前記参照光は、前記偏向面と前記物体光の光軸とが交差する位置に入射し、
前記第2の光束偏向手段は、前記偏向面によって偏向された前記参照光を偏向し、前記情報記録領域に照射する
ことを特徴とする請求項6に記載の記録再生装置。 The light beam deflecting unit includes a first light beam deflecting unit and a second light beam deflecting unit,
The first light beam deflecting unit includes a deflecting surface that deflects the reference light, and is disposed at a position that intersects the optical axis of the object light.
The reference light is incident on a position where the deflection surface and the optical axis of the object light intersect,
The recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the second light beam deflecting unit deflects the reference light deflected by the deflecting surface and irradiates the information recording area.
19. The multiplex recording method for recording a plurality of information on the object light in the same area of the optical recording medium, wherein a peritropic multiplex method and a shift multiplex method are combined. The recording / reproducing apparatus according to the section.
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JP2008070419A (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Konica Minolta Holdings Inc | Information recording device |
WO2009075024A1 (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Fujitsu Limited | Hologram recorder |
KR20220064834A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | (주)한교홀로그램 | Apparatus and method for recording hologram |
WO2023113060A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 한국전자기술연구원 | Holographic optical element printing method using focus-variable lens and rotating mirror |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008070419A (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Konica Minolta Holdings Inc | Information recording device |
WO2009075024A1 (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Fujitsu Limited | Hologram recorder |
US8223413B2 (en) | 2007-12-11 | 2012-07-17 | Fujitsu Limited | Hologram recorder |
KR20220064834A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | (주)한교홀로그램 | Apparatus and method for recording hologram |
KR102404920B1 (en) | 2020-11-12 | 2022-06-07 | (주)한교홀로그램 | Apparatus and method for recording hologram |
WO2023113060A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 한국전자기술연구원 | Holographic optical element printing method using focus-variable lens and rotating mirror |
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