JP2000268380A

JP2000268380A - 光記録方法、光記録装置、光再生方法、光再生装置

Info

Publication number: JP2000268380A
Application number: JP11070219A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ishii; 努石井; Katsunori Kono; 克典河野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP3707285B2

Abstract

(57)【要約】【課題】信号光の全てのページに位置合わせ用パター
ンを付加しなくても、光学系と光記録媒体の位置合わせ
をすることができ、これによって記録容量の増加および
データ転送速度の向上を図ることができるようにする。【解決手段】最初に、Ｐ偏光の信号光５として、空間
強度分布によりデータ情報を保持し、かつ位置合わせ用
パターンを含むものを得て、Ｐ偏光の参照光６によっ
て、光記録媒体１０中に第１のホログラムを記録する。
次に、信号光５は遮断し、Ｓ偏光の読み出し光６を光記
録媒体１０に照射して、第１のホログラムをＳ偏光の回
折光８として再生し、その強度を光検出器５３ｓにより
検出して、第１のホログラムに含まれている位置合わせ
用パターンの検出信号に基づいて、記録再生ヘッド２０
と光記録媒体１０の位置合わせをする。この状態で、Ｐ
偏光の信号光５として、空間強度分布によりデータ情報
を保持し、かつ位置合わせ用パターンを含まないものを
得て、Ｓ偏光の参照光６によって、光記録媒体１０の第
１のホログラムが記録されている領域中に第１のホログ
ラムに多重させて第２のホログラムを記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２次元データ情
報をホログラムとして光記録媒体に記録し、光記録媒体
から再生する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型や光磁気型など、書き換え可能
な光ディスクは、すでに広く普及している。これらの光
ディスクは、一般の磁気ディスクに比べれば、記録密度
が高いが、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必要がある。

【０００３】このような技術の開発によって実用化され
たものに、ＤＶＤがある。読み出し専用のＤＶＤ−ＲＯ
Ｍは、直径１２ｃｍのディスクに片面で４．７ＧＢｙｔ
ｅのデータを記録することができる。また、書き込み・
消去が可能なＤＶＤ−ＲＡＭは、相変化方式によって、
直径１２ｃｍのディスクに両面で５．２ＧＢｙｔｅの高
密度記録が可能である。

【０００４】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と言われる５Ｇｂｉｔ／ｉ
ｎｃｈ²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）の記
録が必要となる。

【０００５】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。

【０００６】ホログラムメモリでは、同一体積内に多重
させて複数のデータページを記録することができ、かつ
各ページごとにデータを一括して読み出すことができ
る。アナログ画像ではなく、二値のデジタルデータ
「０，１」を「明、暗」としてデジタル画像化し、ホロ
グラムとして記録再生することによって、デジタルデー
タの記録再生も可能となる。最近では、このデジタルホ
ログラムメモリシステムの具体的な光学系や、体積多重
記録方式に基づくＳＮ比やビット誤り率の評価、または
２次元符号化についての提案がなされ、光学系の収差の
影響など、より光学的な観点からの研究も進展してい
る。

【０００７】図６に、文献「Ｄ．Ｐｓａｌｔｉｓ，Ｍ．
Ｌｅｖｅｎｅ，Ａ．Ｐｕ，Ｇ．Ｂａｒｂａｓｔａｔｈｉ
ｓａｎｄＫ．Ｃｕｒｔｉｓ；Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．２
０（１９９５）７８２」に示された、体積多重記録方式
の一例であるシフト多重記録方式を示す。

【０００８】この文献に示されたシフト多重記録方式で
は、ホログラム記録媒体９１をディスク形状とし、空間
光変調器９２を介して得られた物体光９３を、レンズ９
４によってフーリエ変換して、ホログラム記録媒体９１
に照射すると同時に、対物レンズ９５を介して得られた
球面波の参照光９６を、ホログラム記録媒体９１に照射
して、ホログラム記録媒体９１の回転によって同じ領域
に複数のホログラムを重ね書きする。例えば、ビーム径
を１．５ｍｍφとすると、ホログラム記録媒体９１を数
十μｍ移動させるだけで、ほぼ同じ領域に別のホログラ
ムを、クロストークを生じることなく記録することがで
きる。これは、参照光９６が球面波であるため、ホログ
ラム記録媒体９１の移動によって参照光９６の角度が変
化したのと等価になることを利用したものである。

【０００９】このように光記録媒体をディスク形状とし
て回転させることによって、媒体表面の２次元方向にホ
ログラムを記録再生することができ、記憶容量の増加と
データ転送速度の向上を図ることができる。

【００１０】しかし、このように媒体表面の２次元方向
にホログラムを記録再生する場合には、媒体表面に水平
なトラッキング方向と媒体表面に垂直なフォーカシング
方向の両方向で、記録再生のための光学系と光記録媒体
の相対位置を正確に合わせないと、記録再生のＳＮ比が
低下する。特に、記録再生される信号は、図５（Ａ）に
示すような２次元データ情報であり、その各画素が大き
くても数１０μｍ程度のサイズであるので、高精度の位
置合わせが必要となる。

【００１１】そのため、図５（Ｂ）に示すように、各ペ
ージのＭ×Ｎ画素の信号光中の、四隅のそれぞれｍ×ｎ
画素の部分に位置合わせ用パターンＰａを付加して、ホ
ログラムを記録し、読み出し時のホログラム回折光中
の、この位置合わせ用パターンＰａの部分の検出信号に
よって、光学系と光記録媒体の相対位置を制御する方法
が考えられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、各ページ内の利用可能なＭ×Ｎ画素のうち、４
×ｍ×ｎ画素は、データ情報の記録再生に利用できなく
なり、記憶容量の減少およびデータ転送速度の低下を来
たす。また、記録時の信号光形成用の２次元空間光変調
器、および再生時の回折光検出用の２次元光検出器とし
ても、（Ｍ×Ｎ−４×ｍ×ｎ）画素分のデータ情報の記
録再生のためにＭ×Ｎ画素のものが必要となり、空間光
変調器および光検出器のコストアップを来たし、ひいて
は記録再生装置のコストアップを来たす。

【００１３】そこで、この発明は、信号光の全てのペー
ジに位置合わせ用パターンを付加しなくても、光学系と
光記録媒体の位置合わせをすることができ、これによっ
て、記録容量の増加およびデータ転送速度の向上を図る
ことができるとともに、記録再生装置の低コスト化を図
ることができるようにしたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の光記録方法で
は、空間強度分布により２次元データ情報を保持し、か
つ位置合わせ用パターンを含む第１の信号光を、第１の
ホログラムとして、光記録媒体に記録し、次に、その記
録された第１のホログラムから、回折光を再生して、前
記位置合わせ用パターンを検出し、その検出信号によっ
て信号光と前記光記録媒体の相対位置を制御した状態
で、空間強度分布により２次元データ情報を保持し、か
つ位置合わせ用パターンを含まない第２の信号光を、前
記第１のホログラムの記録時とは参照光または信号光の
偏光角を変えて、第２のホログラムとして、前記光記録
媒体の前記第１のホログラムが記録されている領域に記
録する。

【００１５】この発明の光再生方法では、それぞれ空間
強度分布により２次元データ情報を保持し、かつ一方の
ページにのみ位置合わせ用パターンが付加された２ペー
ジ分の信号光が、ページごとに参照光または信号光の偏
光角が変えられて、それぞれホログラムとして同一領域
に記録されている光記録媒体に読み出し光を照射して、
前記２ページ分のホログラムから同時に回折光を再生
し、その回折光から前記位置合わせ用パターンを検出し
て、その検出信号によって前記読み出し光と前記光記録
媒体の相対位置を制御した状態で、前記回折光から各ペ
ージの２次元データ情報を分離して読み取る。

【００１６】

【作用】光誘起複屈折性（光誘起異方性、光誘起２色
性）を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応
し、入射光の偏光角（偏光方向）を記録することができ
る。例えば、側鎖に光異性化する基を有する高分子また
は高分子液晶、または光異性化する分子を分散させた高
分子は、直線偏光を照射すると、光異性化が誘起され
て、直線偏光の方向に応じて屈折率の異方性を生じ、偏
光方向を記録し、保存することができる。このとき、同
時に参照光を照射すれば、信号光の偏光角をホログラム
として記録することができる。

【００１７】通常のホログラムは、信号光（物体光）と
参照光の偏光方向を同一（平行）にして記録する。この
ように記録される、または記録されたホログラムを、こ
の明細書では強度変調型ホログラムと称する。

【００１８】これに対して、上記の光誘起複屈折性を示
す材料は、信号光と参照光の偏光方向を直交させて、信
号光をホログラムとして記録することができる。このよ
うに記録される、または記録されたホログラムを、この
明細書では偏光変調型ホログラムと称する。ただし、偏
光変調型ホログラムも、強度変調型ホログラムと同様
に、２次元データ情報に応じて空間的に強度変調された
ものとすることができる。

【００１９】例えば、Ｐ偏光の信号光を、Ｐ偏光の参照
光によって、強度変調型ホログラムとして記録すること
ができるとともに、Ｓ偏光の参照光によって、偏光変調
型ホログラムとして記録することができる。強度変調型
ホログラムとして記録されたＰ偏光の信号光は、Ｓ偏光
の読み出し光によって、Ｓ偏光の回折光として再生する
ことができ、偏光変調型ホログラムとして記録されたＰ
偏光の信号光は、Ｓ偏光の読み出し光によって、Ｐ偏光
の回折光として再生することができる。記録時、参照光
の偏光角を変える代わりに、信号光の偏光角を変えるよ
うにしてもよい。

【００２０】これを利用して、この発明の光記録方法で
は、最初に、空間強度分布により２次元データ情報を保
持し、かつ位置合わせ用パターンを含む第１の信号光
を、第１のホログラム、例えば強度変調型ホログラムと
して、光記録媒体に記録する。

【００２１】次に、その記録された第１のホログラム、
例えば強度変調型ホログラムから、回折光を再生して、
位置合わせ用パターンを検出し、その検出信号によって
信号光と光記録媒体の相対位置を制御する。例えば、第
１のホログラムとしての強度変調型ホログラムが、Ｐ偏
光の信号光がＰ偏光の参照光によって記録されたもので
あれば、Ｓ偏光の読み出し光によって、Ｓ偏光のホログ
ラム回折光が得られ、位置合わせ用パターンを検出する
ことができる。

【００２２】このように信号光と光記録媒体の位置合わ
せをした状態で、次に、空間強度分布により２次元デー
タ情報を保持し、かつ位置合わせ用パターンを含まない
第２の信号光を、第１のホログラムの記録時とは参照光
または信号光の偏光角を変えて、第２のホログラムとし
て、例えば偏光変調型ホログラムとして、光記録媒体の
第１のホログラム、例えば強度変調型ホログラムが記録
されている領域に記録する。

【００２３】したがって、最初に記録する信号光のペー
ジにのみ位置合わせ用パターンを付加するだけで、２ペ
ージ分の信号光を、それぞれホログラムとして、光記録
媒体の同一領域に記録することができる。

【００２４】このように多重記録した後、光記録媒体の
強度変調型ホログラムと偏光変調型ホログラムが多重記
録されている領域に読み出し光を照射することによっ
て、強度変調型ホログラムと偏光変調型ホログラムを互
いに偏光方向が直交する回折光として同時に再生するこ
とができる。例えば、強度変調型ホログラムが、Ｐ偏光
の信号光がＰ偏光の参照光によって記録されたものであ
り、偏光変調型ホログラムが、Ｐ偏光の信号光がＳ偏光
の参照光によって記録されたものであるときには、Ｓ偏
光の読み出し光を照射することによって、強度変調型ホ
ログラムからはＳ偏光の回折光が、偏光変調型ホログラ
ムからはＰ偏光の回折光が、それぞれ得られる。

【００２５】したがって、偏光ビームスプリッタなどに
よって、ホログラム回折光をＳ偏光成分とＰ偏光成分に
分離し、それぞれの偏光成分を別個の光検出器により検
出することによって、強度変調型ホログラムとして記録
されたデータ情報と偏光変調型ホログラムとして記録さ
れたデータ情報とを、高ＳＮ比で分離して、同時に読み
取ることができる。

【００２６】しかも、この場合、一方のホログラム、例
えば強度変調型ホログラムにのみ付加された位置合わせ
用パターンによって、強度変調型ホログラムと偏光変調
型ホログラムの２ページ分のホログラムについて同時
に、読み出し光と光記録媒体の位置合わせをすることが
できる。

【００２７】以上のように、この発明によれば、信号光
の全てのページに位置合わせ用パターンを付加しなくて
も、光学系と光記録媒体の位置合わせをすることがで
き、これによって、記録容量の増加およびデータ転送速
度の向上を図ることができるとともに、記録再生装置の
低コスト化を図ることができる。

【００２８】例えば、最初のページのＭ×Ｎ画素中の、
四隅のそれぞれｍ×ｎ画素の部分に位置合わせ用パター
ンを付加する場合には、２ページ分では、光記録媒体の
同じ面積の領域に、従来の方法より４×ｍ×ｎ画素分多
くデータ情報を記録することができる。逆に、２ページ
分として、従来の方法と同量のデータ情報を記録する場
合には、従来の方法より、その分の記録領域の面積を小
さくすることができるとともに、信号光形成用の空間光
変調器および回折光検出用の光検出器の画素数を少なく
することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】（光記録媒体の例）図１は、この
発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示し、ガラス基
板などの透明基板１１の一面側に偏光感応層１２を形成
したものである。

【００３０】偏光感応層１２は、光誘起複屈折性を示
し、偏光情報をホログラムとして記録できる材料であれ
ば、どのようなものでもよいが、好ましい例として、側
鎖に光異性化する基を有する高分子または高分子液晶、
または光異性化する分子を分散させた高分子を用いるこ
とができる。また、その光異性化する基または分子とし
ては、例えば、アゾベンゼン骨格を含むものが好適であ
る。

【００３１】偏光感応層１２の好ましい例の一つとし
て、図２に示す化学式で表される、側鎖にシアノアゾベ
ンゼンを有するポリエステルを用いることができる。こ
の材料は、特願平１０−３２８３４号に詳細に記載され
ているように、側鎖のシアノアゾベンゼンの光異性化に
よる光誘起異方性によって、偏光情報を有するホログラ
ムの記録、再生、消去が可能である。

【００３２】ホログラムを体積的（３次元）に記録する
には、偏光感応層１２の厚みは、少なくとも１０μｍ程
度必要であり、厚みを大きくするほど、記憶容量を大き
くすることができる。なお、光記録媒体１０全体を光誘
起複屈折性を示す偏光感応層として形成することもでき
る。

【００３３】（光記録装置および光再生装置の例）図３
は、この発明の光記録装置および光再生装置の一例を示
す。

【００３４】記録再生ヘッド２０の光源２１としては、
光記録媒体１０の偏光感応層に感度のあるコヒーレント
光を発するものを用いる。例えば、偏光感応層として、
図２に示した側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエ
ステルを用いる場合には、これに感度のある波長５１５
ｎｍのアルゴンレーザを用いる。

【００３５】光源２１からの光１の偏光は、例えば紙面
に垂直なＳ偏光で、このＳ偏光の光１を、空間フィルタ
２２を通過させて波面の乱れを除去した後、レンズ２３
によって平行光とし、さらにビームスプリッタ２４によ
って２光束に分割する。

【００３６】そして、記録時には、シャッタ２５を開け
て、ビームスプリッタ２４を透過したＰ偏光の光２を、
信号光形成用の空間光変調器２６に入射させる。図では
省略した制御回路によって、空間光変調器２６には、図
５（Ｂ）に示したような位置合わせ用パターンを含む、
または図５（Ａ）に示したような位置合わせ用パターン
を含まない、二値の２次元データ画像を表示する。これ
によって、空間光変調器２６を透過した光４は、２次元
データ画像の各画素の値に応じて空間的に強度変調され
て、空間強度分布により２次元データ情報を保持するＰ
偏光の信号光となる。このような空間光変調器２６とし
ては、液晶パネルなどを用いることができる。

【００３７】この空間光変調器２６からのＰ偏光の信号
光４を、レンズ２７によってフーリエ変換し、その変換
後のＰ偏光の信号光５を、光記録媒体１０に照射する。

【００３８】同時に、ビームスプリッタ２４で反射した
Ｓ偏光の光３を、偏光回転素子２８に入射させ、図では
省略した制御回路からの制御信号に応じて、偏光回転素
子２８を透過する光の偏光角を回転させる。このように
透過光の偏光角を回転させることができる偏光回転素子
２８としては、液晶バルブ、ポッケルス素子、ファラデ
ー素子、１／２波長板などを用いることができる。

【００３９】記録時には、この偏光回転素子２８を透過
した光６として、Ｐ偏光またはＳ偏光の参照光を得る。
そして、記録時には、そのＰ偏光またはＳ偏光の参照光
６を、ミラー２９ａで反射させ、レンズ２９ｂによって
集光し、ミラー２９ｃで反射させて、光記録媒体１０の
信号光５が照射される領域に照射する。

【００４０】これによって、光記録媒体１０中に、Ｐ偏
光の信号光５の空間強度分布が、参照光６がＰ偏光のと
きには強度変調型ホログラムとして、参照光６がＳ偏光
のときには偏光変調型ホログラムとして、それぞれ記録
される。

【００４１】再生（読み出し）時には、シャッタ２５を
閉じて信号光５を遮断し、偏光回転素子２８を透過した
光６として、Ｓ偏光の読み出し光を得て、これを光記録
媒体１０のホログラムが記録されている領域に照射す
る。照射された読み出し光６はホログラムによって回折
され、信号光５の光路上に回折光７が得られる。

【００４２】後述するホログラム多重記録の場合の、最
初にＰ偏光の信号光５がＰ偏光の参照光６によって強度
変調型ホログラムとして記録されているだけの状態で、
Ｓ偏光の読み出し光６を照射したときには、回折光７と
して、強度変調型ホログラムからのＳ偏光の回折光が得
られる。また、光記録媒体１０の同一領域に強度変調型
ホログラムと偏光変調型ホログラムが多重記録された後
に、Ｓ偏光の読み出し光６を照射したときには、回折光
７として、強度変調型ホログラムからのＳ偏光の成分と
偏光変調型ホログラムからのＰ偏光の成分とが得られ
る。

【００４３】その回折光７は、レンズ５１によって平行
光にして、偏光ビームスプリッタ５２に入射させて、偏
光ビームスプリッタ５２で反射したＳ偏光成分８と、偏
光ビームスプリッタ５２を透過したＰ偏光成分９とに分
離し、Ｓ偏光成分８は、光検出器５３ｓ上に結像させ
て、その空間強度分布を読み取り、Ｐ偏光成分９は、光
検出器５３ｐ上に結像させて、その空間強度分布を読み
取る。したがって、強度変調型ホログラムとして記録さ
れたデータ情報と偏光変調型ホログラムとして記録され
たデータ情報とを、高ＳＮ比で分離して、同時に読み取
ることができる。

【００４４】（ホログラム多重記録の例）上述した装置
で、光記録媒体１０の同一領域に強度変調型ホログラム
と偏光変調型ホログラムを多重記録する場合には、図４
の多重記録処理ルーチン１００で示すように、まず、ス
テップ１０１において、Ｐ偏光の信号光５（４）とし
て、図５（Ｂ）に示したような位置合わせ用パターンを
含むものを得るとともに、偏光回転素子２８を透過した
光６として、Ｐ偏光の参照光を得て、両者を光記録媒体
１０に同時に照射して、光記録媒体１０中に強度変調型
ホログラムを記録する。

【００４５】次に、ステップ１０２において、信号光５
は遮断し、偏光回転素子２８を透過した光６として、Ｓ
偏光の読み出し光を得て、これを光記録媒体１０に照射
し、ステップ１０１で光記録媒体１０に記録された強度
変調型ホログラムを、Ｓ偏光の回折光８として再生し
て、その強度を光検出器５３ｓにより検出し、強度変調
型ホログラムに含まれている位置合わせ用パターンの検
出信号に基づいて、制御回路７０によりヘッド移動機構
６０およびモータ４０を制御して、記録再生ヘッド２０
と光記録媒体１０の位置合わせをする。

【００４６】そして、このように記録再生ヘッド２０と
光記録媒体１０の位置合わせをしたら、次にステップ１
０３において、Ｐ偏光の信号光５（４）として、図５
（Ａ）に示したような位置合わせ用パターンを含まない
ものを得るとともに、偏光回転素子２８を透過した光６
は、Ｓ偏光のまま参照光として、両者を光記録媒体１０
の強度変調型ホログラムが記録されている領域に同時に
照射して、その領域中に強度変調型ホログラムに多重さ
せて偏光変調型ホログラムを記録する。

【００４７】ステップ１０３では、信号光５が光記録媒
体１０を透過し、レンズ５１を介して偏光ビームスプリ
ッタ５２に入射するが、信号光５はＰ偏光であるので、
光検出器５３ｓによるＳ偏光成分８の検出に基づく制御
回路７０による位置制御には影響を与えない。

【００４８】（ホログラム多重再生の例）上記の方法に
よって多重記録された強度変調型ホログラムと偏光変調
型ホログラムを同時に再生する場合には、信号光５は遮
断し、偏光回転素子２８を透過した光６として、Ｓ偏光
の読み出し光を得て、これを光記録媒体１０の強度変調
型ホログラムと偏光変調型ホログラムが多重記録されて
いる領域に照射する。

【００４９】これによって、位置合わせ用パターンを含
む強度変調型ホログラムからの回折光として、Ｓ偏光の
回折光８が得られ、位置合わせ用パターンを含まない偏
光変調型ホログラムからの回折光として、Ｐ偏光の回折
光９が得られる。したがって、光検出器５３ｓによる位
置合わせ用パターンの検出信号に基づいて、制御回路７
０によりヘッド移動機構６０およびモータ４０が制御さ
れて、記録再生ヘッド２０と光記録媒体１０の位置合わ
せがなされる。

【００５０】そして、このように位置合わせされた状態
で、光検出器５３ｓでは、強度変調型ホログラムからの
Ｓ偏光の回折光８の位置合わせ用パターン以外の部分か
ら、強度変調型ホログラムとして記録されたデータ情報
が読み取られ、光検出器５３ｐでは、偏光変調型ホログ
ラムからのＰ偏光の回折光９から、偏光変調型ホログラ
ムとして記録されたデータ情報が読み取られて、強度変
調型ホログラムとして記録されたデータ情報と偏光変調
型ホログラムとして記録されたデータ情報とを、高ＳＮ
比で分離して、同時に再生することができる。

【００５１】（実験による検証）上述した方法および装
置で、実際に２次元データ情報の記録再生を試みた。光
記録媒体１０としては、偏光感応層として側鎖にシアノ
アゾベンゼンを有するポリエステルを形成したものを用
い、光源２１としては、上述した波長５１５ｎｍのアル
ゴンイオンレーザを用いた。記録時の信号光および参照
光は、約０．５Ｗ／ｃｍ²、再生時の読み出し光は、
０．１５Ｗ／ｃｍ²とした。空間光変調器２６として
は、一画素の大きさが４２μｍ×４２μｍで６４０×４
８０画素のプロジェクタ用液晶パネルを用いた。

【００５２】その結果、光記録媒体の同一領域に強度変
調型ホログラムと偏光変調型ホログラムを記録すること
ができ、かつ、それぞれをＳ偏光成分８とＰ偏光成分９
の２次元二値画像として、クロストークを生じることな
く良好に再生することができた。また、強度変調型ホロ
グラムに付加した位置合わせ用パターンのみによって、
画素単位の高精度の位置合わせを実現することができ
た。

【００５３】（記録専用または再生専用の装置）図３の
例は、一つの装置で記録と再生を行えるようにした場合
であるが、記録専用（ただし、位置合わせのためのホロ
グラム再生は含む）または再生専用の装置とすることも
できる。記録専用の装置では、偏光ビームスプリッタ５
２、および上記の例では光検出器５３ｐは不要であり、
これらを除外することによって、記録ヘッドの小型軽量
化および記録装置の低コスト化を実現することができ
る。再生専用の装置では、シャッタ２５、空間光変調器
２６およびレンズ２７、さらに構成によってはビームス
プリッタ２４および偏光回転素子２８は不要であり、こ
れらを除外することによって、再生ヘッドの小型軽量化
および再生装置の低コスト化を実現することができる。

【００５４】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、信
号光の全てのページに位置合わせ用パターンを付加しな
くても、光学系と光記録媒体の位置合わせをすることが
でき、これによって、記録容量の増加およびデータ転送
速度の向上を図ることができるとともに、記録再生装置
の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示
す図である。

【図２】光記録媒体の偏光感応層の材料の一例の化学式
を示す図である。

【図３】この発明の光記録装置および光再生装置の一例
を示す図である。

【図４】多重記録処理ルーチンの一例を示す図である。

【図５】位置合わせ用パターンを含まない信号光および
含む信号光の例を示す図である。

【図６】シフト多重記録方式を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

４，５…信号光６…参照光、読み出し光７…回折光１０…光記録媒体１２…偏光感応層２０…記録再生ヘッド２１…光源２４…ビームスプリッタ２５…シャッタ２６…空間光変調器２８…偏光回転素子４０…モータ５２…偏光ビームスプリッタ５３ｓ，５３ｐ…光検出器６０…ヘッド移動機構７０…制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2K008 AA04 AA17 BB04 BB06 CC01 DD11 DD12 FF07 FF17 FF21 FF24 HH12 HH13 HH14 HH26 5D090 AA01 CC01 CC04 CC14 DD03 FF02 GG22 HH01 LL02 5D118 AA13 BA01 BB02 BF02 BF03 CC15 CD01 CD03 CD06 CF20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空間強度分布により２次元データ情報を保
持し、かつ位置合わせ用パターンを含む第１の信号光
を、第１のホログラムとして、光記録媒体に記録し、次に、その記録された第１のホログラムから、回折光を
再生して、前記位置合わせ用パターンを検出し、その検
出信号によって信号光と前記光記録媒体の相対位置を制
御した状態で、空間強度分布により２次元データ情報を
保持し、かつ位置合わせ用パターンを含まない第２の信
号光を、前記第１のホログラムの記録時とは参照光また
は信号光の偏光角を変えて、第２のホログラムとして、
前記光記録媒体の前記第１のホログラムが記録されてい
る領域に記録する光記録方法。
【請求項２】コヒーレント光を発する光源と、２次元データ情報に応じて前記光源からの光を強度変調
して、空間強度分布により２次元データ情報を保持する
信号光を得る空間光変調器と、前記信号光を光記録媒体に照射する結像光学系と、前記光源からの光から参照光を得て、前記光記録媒体に
照射する参照光光学系と、前記参照光または信号光の偏光角を回転させる偏光回転
素子と、前記光記録媒体に記録されているホログラムからの回折
光中の、所定偏光角の偏光成分の強度を検出する光検出
器と、この光検出器の検出信号によって、前記光源、空間光変
調器、結像光学系、参照光光学系、偏光回転素子および
光検出器を含む記録ヘッドと前記光記録媒体の相対位置
を制御する制御手段と、を備える光記録装置。
【請求項３】請求項２の光記録装置において、前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光記録装置
が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
記録ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッ
ド移動機構とを備えることを特徴とする光記録装置。
【請求項４】それぞれ空間強度分布により２次元データ
情報を保持し、かつ一方のページにのみ位置合わせ用パ
ターンが付加された２ページ分の信号光が、ページごと
に参照光または信号光の偏光角が変えられて、それぞれ
ホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体
に読み出し光を照射して、前記２ページ分のホログラム
から同時に回折光を再生し、その回折光から前記位置合
わせ用パターンを検出して、その検出信号によって前記
読み出し光と前記光記録媒体の相対位置を制御した状態
で、前記回折光から各ページの２次元データ情報を分離
して読み取る光再生方法。
【請求項５】それぞれ空間強度分布により２次元データ
情報を保持し、かつ一方のページにのみ位置合わせ用パ
ターンが付加された２ページ分の信号光が、ページごと
に参照光または信号光の偏光角が変えられて、それぞれ
ホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体
に読み出し光を照射して、前記２ページ分のホログラム
を同時に読み出す読み出し光光学系と、その２ページ分のホログラムからの回折光を、互いに直
交する２つの偏光成分に分離する回折光光学系と、その２つの偏光成分の強度を検出する２つの光検出器
と、その一方の光検出器の検出信号によって、前記読み出し
光光学系、回折光光学系および２つの光検出器を含む再
生ヘッドと前記光記録媒体の相対位置を制御する制御手
段と、を備える光再生装置。
【請求項６】請求項５の光再生装置において、前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光再生装置
が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
再生ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッ
ド移動機構とを備えることを特徴とする光再生装置。
【請求項７】それぞれ空間強度分布により２次元データ
情報を保持し、かつ一方のページにのみ位置合わせ用パ
ターンが付加された２ページ分の信号光が、ページごと
に参照光または信号光の偏光角が変えられて、それぞれ
ホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒
体。