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Patent Searching and Data


Title:
HOLOGRAM DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/136086
Kind Code:
A1
Abstract:
A hologram device which comprises a light deflector which deflects a reference light beam so that the optical paths of the coherent reference light beam and a coherent signal light beam intersect with each other within a recording medium and records information in the recording medium or reproduces the information, using the optical interference pattern of the reference light beam and the signal light beam as a diffraction grating. The optical deflector has a splitting optical device which generates at least one servo reference light beam whose irradiation angle is different from that of the reference light beam and which emits the servo reference light beam so that the signal light beam intersects with the reference light beam and the servo reference light beam within the recording medium.

Inventors:
KUBOTA YOSHIHISA (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/058762
Publication Date:
November 13, 2008
Filing Date:
April 23, 2007
Export Citation:
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Assignee:
PIONEER CORP (JP)
KUBOTA YOSHIHISA (JP)
International Classes:
G03H1/26; G11B7/0065; G11B7/09; G11B7/135
Foreign References:
JP2006209613A2006-08-10
JP2006228374A2006-08-31
Attorney, Agent or Firm:
FUJIMURA, Motohiko (Togeki-Bldg.1-1, Tsukiji 4-chome, Chuo-k, Tokyo 45, JP)
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Claims:
 可干渉性の参照光及び信号光の光路を記録媒体内において交差させるように、前記参照光の光束を偏向する光偏向装置と、を含み、前記参照光及び信号光の光学干渉パターンを回折格子として前記記録媒体へ情報を記録又は再生するホログラム装置であって、
 前記光偏向装置は、前記参照光と異なる照射角度のサーボ用参照光の光束を少なくとも1つ生成しかつ前記信号光及び前記参照光と前記サーボ用参照光とを前記記録媒体にて交差するように照射する分割光学装置を有することを特徴とするホログラム装置。
 前記光偏向装置は、光軸上に少なくとも2つの共役点を有する光学系を有し、一方の前記共役点を通過して前記光学系へ入力された可干渉性光を、その進行方向を変化させつつ他方の前記共役点を通過しかつ前記光軸からの偏向角度を有する前記参照光として前記記録媒体内で偏向せしめる光偏向ユニットを含み、
 前記分割光学装置は、前記サーボ用参照光を、前記光偏向ユニットの前記他方の共役点を通過させることを特徴とする請求項1に記載のホログラム装置。
 前記参照光が前記記録媒体に照射された際に前記記録媒体の回折格子から回折した光を受光する像検出手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のホログラム装置。
 情報の記録の際に前記参照光及びサーボ用参照光を選択し、情報の再生の際に前記参照光のみを選択するように、前記光偏向ユニット及び分割光学装置を制御する駆動回路を含むことを特徴とする請求項2~3のいずれかに記載のホログラム装置。
 前記サーボ用参照光で記録された前記記録媒体の部位へ参照光を照射した際に、前記記録媒体の部位から生じる光を受光する光検出器を含む検出光学系を有することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のホログラム装置。
 前記光検出器に接続され、その出力信号から演算を行い前記参照光の位置を特定するゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出回路を含む検出光学系を有することを特徴とする請求項5に記載のホログラム装置。
 前記光偏向ユニットは、一方の前記共役点にその回転軸が配置されたガルバノミラーを含むことを特徴とする請求項2~6のいずれかに記載のホログラム装置。
 前記分割光学装置は、前記ガルバノミラーの回転軸以外の反射面に配置されかつ前記第2偏向角度で反射する光束を生成する第2反射面であることを特徴とする請求項7に記載のホログラム装置。
 前記分割光学装置は、前記ガルバノミラーの回転軸以外の反射面に配置されかつ前記第2偏向角度で反射する光束を生成する液晶偏向素子であることを特徴とする請求項7に記載のホログラム装置。
 前記液晶偏向素子は、前記ガルバノミラーの回転軸を挟んだ両端の少なくとも一方側に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のホログラム装置。
 前記分割光学装置は、前記入力された光束の光軸に対し前記第2偏向角度で前記ガルバノミラーの回転軸の反射面へ入射する光束を生成するプリズム素子であることを特徴とする請求項2~6のいずれかに記載のホログラム装置。
 前記液晶偏向素子は、前記サーボ用参照光の照射角度を制御する駆動回路を有することを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載のホログラム装置。
 
Description:
ホログラム装置

 本発明は光ディスク、光カードなどの光 の照射により情報の記録又は再生可能なホ グラム記録担体(以下、単に記録媒体という )のためのホログラム装置に関する。

 高密度情報記録のために、画像などの2次 元データを高密度記録できるホログラムが注 目されている。このホログラムの特徴は、記 録情報を担持する信号光の波面を、参照光と の光学干渉パターンを回折格子として、記録 媒体へ記録することにある。すなわち、参照 光及び信号光の光路を互いに空間的に分離し て、干渉手段により両者を記録媒体内で交差 させ、情報を記録する。

 また、記録媒体に光学干渉パターンを多 記録することによって記録容量を飛躍的に 大させることができる。例えば、角度多重 式では、記録時の記録媒体内において、信 光に対する参照光の交差する角度(照射角度 ともいう)を僅かずつ変更して一定時間角度 維持することによって、同一エリアに角度 とに異なる記録情報を多重記録できる。

 図1に示すように、記録媒体2へ入射する 号光SB1~SBmに対して参照光RB1~RBmの照射角度θ1 ~θmを変化させながら、記録媒体2の同じ箇所 複数のホログラムを記録する角度多重記録 行う時、参照光の照射角度は連続的に変化 せるのではなく、照射角度θ1で記録に要す 時間だけ静止し、その後、照射角度θ2まで 化させて静止し、照射角度θ3まで移動して 止し、順次、ホログラムHG1~HGm(回折格子)を き込むという動作を繰り返す必要がある。

 例えば、ホログラフィー記録装置におい 、角度を示す角度検出情報を、情報データ ージの参照光の角度の前後で所定の量の角 を偏向させてホログラフィー媒体に記録し 情報データページ再生時に角度検出情報を に参照光の角度を制御する方法がある(特許 文献1、参照)。

 また、ホログラフィー記録装置において 角度を示す角度検出情報を書き込む角度検 情報書込手段とを有する技術もある(特許文 献2、参照)。

 また、光読取方法及び光読取装置におい 、再生時に、光記録媒体に参照光を照射し 回折光を読み出し、回折光をモニタ用光検 器で検出して、その検出強度が極大値また 所定値となるように、参照光の照射角度を 御する方法もある(特許文献3、参照)。

 さらに、ホログラムを用いた記録媒体再 装置及び角度ずれ調整方法において、再生 に、再生光の受光強度が最大となるように 照光の角度を制御する方法もある(特許文献 4、参照)。

 さらに、ホログラフィー装置及びホログ フィー媒体の再生方法において、撮像手段 取得される再生光の受光強度が最大となる うに参照光の角度を制御する方法もある(特 許文献5、参照)。

 さらに、ホログラフィック媒体から再生さ たホログラフィックデータを検出する装置 び方法において、ホログラフィックデータ 再生するため、回折しないでホログラフィ ク媒体を透過する参照光の透過光の時間に る光強度を検出し、角度制御を行う方法も る(特許文献6、参照)。

特開2006-209613

特開2006-228374

特開2001-118253

特開2006-251340

特開2006-268933

特開2004-303410

 特許文献1と特許文献2の先行技術では、 号光側に角度検出情報を付加するため、1記 ページ辺りの情報量が減少してしまう。ま 情報データページの参照光の角度の前後で 度検出情報をホログラフィー媒体に記録す ための工程が必要となるとともに、情報記 時以外に参照光を記録媒体に照射する必要 あるため記録感度が有効に使えない。

 特許文献3、特許文献4及び特許文献5の先 技術では、再生信号光の光量をもとに角度 御を行うため、参照光のパワー変動や媒体 透過率変化に対応が難しい。

 特許文献6の先行技術では、参照光の透過 光の強度が所定の値にすることで角度制御を しているため、参照光のパワー変動や媒体の 透過率変化に対応が難しい。

 いずれの先行技術においても、ホログラ 再生信号を用いたり、記録媒体にホログラ 記録時に同時に記録された参照光角度エラ 信号に基づいて参照光の角度を制御したり 記録媒体の記録感度を有効に使えることを 害している。

 そこで、本発明の解決しようとする課題 は、記録媒体の記録感度を有効に使えるこ とを可能にするホログラム装置を提供する とが一例として挙げられる。

 本発明のホログラム装置は。

角度多重記録を行う時の光の角度を変 する場合を説明する記録媒体の概略部分断 図である。 本発明による実施形態のホログラム装 の概略を示す構成図である。 テレセントリック光学系を説明する概 斜視図である。 本発明による実施形態のホログラム装 の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による実施形態のホログラム装 の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による実施形態のホログラム装 の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による実施形態の角度多重記録 行う時の光の角度を変更する場合を説明す 記録媒体の概略部分断面図である。 本発明による実施形態のホログラム装 における記録媒体に照射する参照光の記録 番を縦軸として横軸に参照光の照射角度を す関係を示すグラフである。 本発明による実施形態の角度多重記録 再生時の光角度を説明する記録媒体の概略 分断面図である。 本発明による実施形態のホログラム装 置の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による実施形態のホログラム装 置の光検出器を示す正面図である。 本発明による実施形態のホログラム装 置の像センサ及び光検出器で得られる参照光 の照射角度に対する信号強度を示すグラフで ある。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の概略を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の2面ガルバノミラー装置の概略を示 斜視図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の概略を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の3面ガルバノミラー装置の概略を示 斜視図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置における記録媒体に照射する参照光の 記録順番を縦軸として横軸に参照光の照射角 度を示す関係を示すグラフである。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の光検出器を示す正面図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の像センサ及び光検出器で得られる参 照光の照射角度に対する信号強度を示すグラ フである。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の液晶偏向素子を有する液晶ガルバノ ミラー装置を示す概略断面図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の液晶ガルバノミラー装置の液晶偏向 素子を示す概略部分断面図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置のガルバノミラーを示す概略正面図で ある。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の駆動時間に対する信号光、参照光並 びにサーボ用参照光のOn及びOffのレベル制御 示すグラフである。 本発明によるさらなる他の実施形態の ホログラム装置の駆動時間に対する信号光、 参照光並びにサーボ用参照光のOn及びOffのレ ル制御を示すグラフである。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の概略を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の多面ガルバノミラー装置の概略を示 す斜視図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置のガルバノミラーを示す概略正面図で ある。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の光偏向装置を示す構成図である。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の像センサ及び光検出器で得られる参 照光の照射角度に対する信号強度を示すグラ フである。 本発明による他の実施形態のホログラ ム装置の像センサ及び光検出器で得られる参 照光の照射角度に対する信号強度を示すグラ フである。

符号の説明

2…記録媒体
10…光偏向装置
100…ホログラム装置
CL…コリメータレンズ
FAD…微動制御回路
GM…ガルバノミラー
HP…ハーフミラープリズム
IS…像センサ
PD…光検出器
LD…レーザ光源
MD…参照光ミラー駆動回路
OBA…第1対物レンズ
OBB…第2対物レンズ
RB…参照光
SB…信号光
SLM…空間光変調器

発明を実施するための形態

 以下に本発明の第1の実施形態として角度 多重方式のホログラム装置の一例を図面を参 照しつつ説明する。

 <ホログラム装置>
 図2は、ターンテーブルなどの支持部に着脱 自在に支持、固定されたディスク状の記録媒 体2を離間して挟む第1及び第2対物レンズOBA及 びOBB(フーリエ変換レンズ)を備えているホロ ラム装置100の概要を示す。

 記録媒体2は、参照光及び信号光の光路の 交差点に配置されている。

 記録媒体2における記録媒体の部分は、例 えば、フォトポリマや、光異方性材料や、フ ォトリフラクティブ材料や、ホールバーニン グ材料、フォトクロミック材料など光学干渉 パターンを保存できる透光性の光感応材料が 用いられる。

 ホログラム装置は、ホログラムの記録及 再生用の可干渉光光源のレーザLD、コリメ タレンズCL、ハーフミラープリズムHPを有す 。レーザ光源LDの波長は、記録媒体2の光学 渉パターンを保存できる透光性の光感応材 が反応する波長である。コリメータレンズC Lはレーザ光源LDからの発散する可干渉光を平 行光に変換する。ハーフミラープリズムHPは 行光を2つの光路に分離して、光生成手段と して参照光及び信号光用の光束を生成する。

 ホログラム装置は、信号光用光学系とし 、図2に示すように、空間光変調器SLM、第1 物レンズOBAを有する。空間光変調器はマト クス状に分割された複数画素各々に入射光 透過又は遮光する空間変調機能を有し、電 的制御により必要な空間変調された信号光 み第1対物レンズOBAへ供給する。すなわち、 の空間光変調器SLMはその駆動回路(図示せず )に接続され、これからの記録すべきページ ータ(平面上の明暗ドットパターンなどの2次 元データの情報パターン)に基づいた分布を するように平行光束を変調して、信号光を 成する。このように、光生成手段は可干渉 光から、参照光と、記録情報に応じて可干 性光を変調した信号光と、を生成する。

 ホログラム装置は、再生用光学系として 図2に示すように、第1対物レンズOBAと共軸 して焦点が一致した第2対物レンズOBB及び像 ンサISを有する。参照光がホログラム記録 に照射された際、第2対物レンズOBBは記録媒 2からの再生光を像センサISへ結像し、像セ サISは再生像を受光し光電変換する、これ は像検出手段として機能する。像センサISは CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半 体装置)などのアレイからなる光電変換素子 ある。ここで、空間光変調器SLM、第1対物レ ンズOBA、第2対物レンズOBB及び像センサISは、 レーザ光源LDからの光束の光軸上に再生用4f 学系として配置されている。

 <光偏向装置>
 ホログラム装置は、参照光用光学系として 図2に示すように、アパーチャーAPPと光偏向 装置を有する。アパーチャーAPPは軸上開口COP と偏芯EOPを備え、軸上開口COPは入力光束を開 口制限して適度な径に変換し参照光RBnを生成 する。

 光偏向装置はガルバノミラーGMと4f光学系 10のレンズなどを含む光偏向ユニットとを含 。図に示すような共焦点のレンズ構成で両 の焦点面が互いに物体と像の結像関係にあ 時、これを4f光学系または4f系と呼ぶ。4f系 は、ガルバノミラーGMから、どの方向に反 した光も、記録媒体上の特定の点(光軸上の 役点)へと導かれる。

 ガルバノミラーGMは、その回転軸を駆動 るアクチュエータを制御する参照光ミラー 動回路MDによって、駆動される。参照光ミラ ー駆動回路MDにより例えばスッッテピングモ タ駆動のガルバノミラーGMを一定角度で回 される。

 以上の動作により、角度多重方式ホログ ム記録は記録媒体2中において信号光SBの角 と参照光RBnの角度の相対的照射角度を所定 間維持せしめることでホログラムを安定し 記録することができる。

 このように、光偏向ユニットにより、あ 目標点(記録媒体2)に入射する参照光の照射 度をステップ状に、大きな角度範囲で振る とができる。このように、光偏向ユニット 、図2に示すように、ホログラムの角度多重 記録を行う際に、参照光の照射角度を、ホロ グラムの記録位置を中心として振るための、 記録媒体へ照射する参照光の角度を変更する 機構である。

 例えば、4f光学系10は、図3に示すように 焦点距離の等しい(f1=f2)第1レンズL1、第2レン ズL2を一直線に4f光学系光軸AX上に配置したテ レセントリック光学系であり、第1レンズL1、 第2レンズL2の一端の焦点FPが一致するように べられ、両端のレンズ焦点が共役点となる 4f光学系10の一方端のレンズ焦点(共役点)に ルバノミラーGMの回転軸が配置され他方端 レンズ焦点(共役点)に記録媒体2が配置され 。図3は一例として焦点距離の等しい場合の4 f光学系を示したが、これには限定されず、 ンズ数を増加するなど他の共焦点光学系も 偏向ユニットに用い得る。

 光偏向装置は、図4に示すように、光偏向 ユニット特にガルバノミラーGMに対して情報 記録又は再生の際に参照光RBnの光束の照射 度θnを選択する制御をなす駆動回路、すな ち、ガルバノミラーGMを駆動する参照光ミ ー駆動回路MDを含む。

 <ホログラム装置の概略動作>
 ホログラム装置の概略動作は次のとおりで る。

 図2に示すように、レーザ光源LDから出射 れた発散光はコリメータレンズCLで平行光 に変換されハーフミラープリズムHPにて2つ 光路に分離される。

 ホログラムの記録時においては、ハーフ ラープリズムHPで分岐した光は空間変調器SL Mに入射し、ここでページデータに応じて空 的に変調され信号光SBとなる。信号光SBは対 レンズOBAに入射し記録媒体2に入射する。

 ホログラムの記録時及び再生時において 参照光RBnはアパーチャーAPPにて開口制限さ 、適度な光束径に変換されて、光偏向装置 ガルバノミラーGMにより記録媒体2へ反射さ る。ホログラムの記録時では、反射された 照光RBnは4f光学系を経て記録媒体2中の信号 SBと照射角度θnで一点で交差する。角度多 記録では、4f光学系光軸AXからの偏向角度を って参照光を該交差点中心として回動する 偏向角度は偏向された光束と該光学系光軸 なす角度である。

 ガルバノミラーGMにより参照光RBnを、該 差点を中心に回転せしめ停止することを繰 返して記録媒体2中の或る領域にホログラム 角度多重され複数のホログラム(ブック)が 録される。すなわち、ガルバノミラーGMの回 動により、記録媒体2に照射する参照光の照 角度を、間欠的にステップ状に変化させる

 所定のブックを記録し終わった後に記録 体2を移動させて、別の領域に再びブックを 記録する。

 ホログラムの再生時においては、図2の空 間光変調器SLMを遮光状態とすることによって 信号光SBの照射を止め、図5に示すように、参 照光RBnのみを記録時とほぼ同じ照射角度θnで 記録媒体2へ入射して、参照光RBnの照射角度 対応したホログラムのみから信号光が再構 され(再生光ReSBn)、第2対物レンズOBBにより像 センサIS上に結像する。像センサISにて再生 を読み取ることでページデータへ光電変換 れ記録した信号が再生される。

 <分割光学装置>
 図2におけるアパーチャーAPP(偏芯EOP)とプリ ムDPとは分割光学装置を構成する。アパー ャーAPPは偏芯EOPにより入力光束を開口制限 て適度な径に変換し参照光RBnと平行な光束 生成し、かかる入力された光束をプリズムDP は参照光RBn光束の光軸に対し第2偏向角度で ルバノミラーGMの回転軸の反射面へサーボ用 参照光Anとして入射する。

 すなわち、図2に示すように、本実施形態 は、角度多重記録の再生時における参照光の 照射角度のサーボ制御を可能とする装置であ って、ホログラム記録時に情報を記録するた めの参照光RBnとは別に、参照光RBnのものとは 異なる照射角度のサーボ用参照光Anを少なく も1つは記録時に同時に記録媒体に照射する 構成を有するホログラム記録再生装置である 。

 このように、光偏向装置は、参照光と異 る照射角度のサーボ用参照光の光束を少な とも1つ生成しかつ信号光SB及び参照光RBnと ーボ用参照光Anとを記録媒体2にて交差する うに照射する。

 次に、サーボ用参照光Anによって参照光RB nの照射角度θnを制御するサーボ制御方法を 明する。

 たとえば、図6に示すように、n番目の信 記録時において、信号光SBn、参照光RBn及び 照光RBnと異なる角度のサーボ用参照光Anを、 記録媒体に照射する。参照光RBnとサーボ用参 照光Anの照射角度をそれぞれθnとθAnとする。

 ここで、図7に示すように、θAnがθn-1とθn -2のほぼ中間となる角度となるようにサーボ 参照光Anを偏向させて記録媒体2へ入射させ いる。すなわち、図8に示すグラフのように 、記録順番を縦軸として横軸に参照光の照射 角度として表すと、サーボ用参照光Anの照射 度は、θAn=(θn-1-θn-2)/2の関係とする。これ より信号光SBnと参照光RBnとのホログラム記 のほかに、少なくとも、参照光RBnとサーボ 参照光Anとの間でホログラム記録がなされる 。

 図9に示すように、記録した信号光SBnによ るホログラムHGnの再生時には、記録時の参照 光RBnと同じ照射角度θnの再生用参照光RBnを媒 体に照射することで、再生信号光ReSBnが得ら る。照射角度θnの近傍には、サーボ用参照 An+1の照射角度θAn+1とサーボ用参照光An+2の 射角度θAn+2とがあり、被再生サーボ用参照 ReBn+1と被再生サーボ用参照光ReBn+2とが発生 る。図10に示すように、再生用参照光RBn、被 再生サーボ用参照光ReBn+1及び被再生サーボ用 参照光ReBn+2は、それぞれ記録媒体からの出射 角度が異なるため、fθレンズfθを用いること で、図11に示すように再生用参照光RBn、被再 サーボ用参照光ReBn+1及び被再生サーボ用参 光ReBn+2のスポットは光検出器PD上での位置 それぞれ異なるため、ラインセンサなどで れぞれの光強度を容易に検出できる。また ラインセンサの検出位置から媒体からの出 角度が求まるので、再生している信号光SBn 順番nが求められる。なお、fθレンズは入射 度θに比例した像高Yをもち、その関係は焦 距離をfとするとY=fθになるレンズである。

 したがって図12(A)に示す再生信号光ReSBnの 光強度が得られるとき、図12(B)及び図12(C)に すように、被再生サーボ用参照光ReBn+1と被 生サーボ用参照光ReBn+2の光強度が一定角度 で検出できるので、図12(D)に示すように、( 再生サーボ用参照光ReBn+1)-(被再生サーボ用 照光ReBn+2)の差分信号をもとにゼロクロス信 が算出でき、これによって再生用参照光RBn 照射角度制御を行ことができる。

 本実施形態では信号光側には角度制御情 を付加しないため、1記録ページあたりの情 報量は減少しない。また、角度制御に用いる 角度の異なる参照光を信号光記録時に同時に 記録するため、記録時間の増加は無く、先行 技術に比べて記録媒体の記録感度を有効に使 える。

 本実施形態ではゼロクロスする角度エラ 信号がえられるため、先行技術に比べ構成 簡潔で優れている。

 <第2の実施形態>
 上記の図2に示す第1の分割光学装置ではア ーチャーAPP(偏芯EOP)とプリズムDPとによりサ ボ用参照光Anを生成しているが、第2の実施 態においては、ガルバノミラーの回転軸以 の反射面に配置されかつ第2偏向角度(参照 と異なる角度)で反射する光束としてサーボ 参照光Anを生成する第2反射面を設けること できる。

 たとえば、図13にかかる第2の実施形態を す。第2の実施形態は、プリズムを削除して 軸上開口COPのみを有するアパーチャーAPPとし て、1つの反射面を有するガルバノミラーに わり、第2反射面を有する2面ガルバノミラー GM2を設けた以外、上記の図2に示す第1の分割 学装置と同一である。

 図14は、かかる第2反射面S2を有する2面ガ バノミラーGM2を示す。このガルバノミラーG M2では、参照光RBn用の第1反射面S1とサーボ用 照光An用の第2反射面S2はそれぞれの光反射 置ごとに光軸に対する角度が異なる。これ より、1つの光束から記録用参照光RBnとサー 用参照光Anが一定反射角度差をもって生成 きる。

 第2の実施形態においても第1の実施形態 同様の効果を奏するとともに、部品点数が 少して好ましい。

 <第3の実施形態>
 上記の図13に示す第2の実施形態では1つのサ ーボ用参照光Anを用いているが、第3の実施形 態においては、2つのサーボ用参照光を用い ことができる。

 図15にかかる第3の実施形態を示す。第3の 実施形態は、2面ガルバノミラーに代わり、 らに第3反射面を有する3面ガルバノミラーGM3 を設けた以外、上記の図13に示す第2の分割光 学装置と同一である。

 図16は、かかる第2反射面S2及び第3反射面S 3を有する3面ガルバノミラーGM3を示す。この ルバノミラーGM3では、参照光RBn用の第1反射 面S1とサーボ用参照光An用の第2反射面S2とサ ボ用参照光Bn用の第3反射面S3はそれぞれの光 反射位置ごとに光軸に対する角度が異なる。 これにより、1つの光束から記録用参照光RBn 2つのサーボ用参照光An、Bnが一定反射角度差 をもって生成できる。

 図17に示すように、n番目の信号記録時に 信号光SBnと参照光RBnと参照光RBnと異なる角 のサーボ用参照光Anとサーボ用参照光Bnを記 録媒体2に照射する。すなわち、図18に示すグ ラフのように、記録順番を縦軸として横軸に 参照光の照射角度として表すと、参照光RBnと サーボ用参照光Anとサーボ用参照光Bnの照射 度をそれぞれθnとθAnとθBnとする。θAnはθn+1 からθn+2側に角度を偏向させ、θBnはθn-1から n-2側に角度を偏向させている。これにより 号光SBnと参照光RBnとのホログラム記録のほ に、少なくとも、参照光RBn、サーボ用参照 Anとサーボ用参照光Bnとの間で記録媒体2にホ ログラム記録がなされる。

 図19に示すように、記録した信号光SBnの 生時には、記録時の参照光RBnと同じ照射角 θnの再生用参照光RBnを媒体に照射すること 、再生信号光ReSBnが得られる。記録時の照射 角度θnの近傍には、サーボ用参照光An-1のθAn- 1とサーボ用参照光Bn+1のθBn+1とがあり、被再 サーボ用参照光ReBn-1と被再生サーボ用参照 ReAn+1とが発生する。再生用参照光RBn、被再 サーボ用参照光ReBn-1と被再生サーボ用参照 ReAn+1は、それぞれ記録媒体からの出射角度 異なるため、fθレンズを用いることで、図2 0に示すように光検出器PD上での位置がそれぞ れ異なるため、ラインセンサなどでそれぞれ の光強度を容易に検出できる。また、ライン センサの検出位置から媒体からの出射角度が 求まるので、再生している信号光SBnの順番n 求められる。

 したがって図21(A)に示す再生信号光ReSBnの 光強度が得られるとき、図21(B)及び図21(C)に すように、被再生サーボ用参照光ReAn+1と被 生サーボ用参照光ReBn-1の光強度が一定角度 で検出できるので、図21(D)に示すように、( 再生サーボ用参照光ReAn+1)-(被再生サーボ用 照光ReBn-1)の差分信号をもとにゼロクロス信 が算出でき、これによって再生用参照光RBn 照射角度制御を行ことができる。

 <第4の実施形態>
 上記の図15に示す第3の実施形態では、ガル ノミラーの回転軸を挟んだ両端側に配置さ ているサーボ用参照光のための第2及び第3 射面を有する3面ガルバノミラーGM3を用いて るが、第2及び第3反射面の代わりに、ガル ノミラーの回転軸(参照光RBn用第1反射面)を んで両端側に配置されている液晶偏向素子LC DEを設けた以外、上記の図15に示す構成と同 の第4の実施形態がある。

 図22は、かかる液晶偏向素子LCDEを有する 晶ガルバノミラーGM4を示す。このガルバノ ラーGM4では、電極層に挟まれた液晶層に印 した電圧を変化させ、液晶層の屈折率を変 させ、液晶透過光の屈折角度が変わり、結 として、印加電圧に応じて光を反射、偏向 せる。液晶偏向素子LCDEをガルバノミラーの 回転軸を挟んで両端側に配置することで反射 面ごとに角度が異なるミラーを実現できる。

 図23は、液晶ガルバノミラーGM4の一方の 晶偏向素子LCDEの概略断面を示す。液晶偏向 子LCDEは、その透過する光束の反射方向を変 化、すなわち偏向する作用を有し、微動制御 回路FADによって、駆動される。

 液晶偏向素子LCDEは、図23に示すように、 射した光(参照光RBn)を、該光軸からの偏向 度θLだけ反射し偏向してサーボ用参照光An、 Bn出力する。

 例えば液晶偏向素子LCDEは、断面がくさび 状の液晶層11を透明電極13を介してガルバノ ラー本体GMBとガラス基板12でサンドイッチす ることで実現できる。図23に示すように、液 偏向素子LCDEは、ガルバノミラー本体GMBの反 射面Sとガラス基板12の内面の対向するインジ ウムスズ酸化物などからなる透明電極13に配 膜14を介して挟まれた液晶11からなり、該基 板周りが封止された透過型の液晶素子である 。なお、近接する液晶分子の軸の向き(配向) 規定する配向膜14を省略することもできる 一対のガラス基板12の外面は平行平面である が、液晶11の断面においてくさび状(その膜厚 が光軸に垂直な平面から所定角度で傾斜する ように)の界面となるように液晶層が形成さ ている。液晶層の膜厚は、光軸から偏向光 (偏向角度)が表れる側が厚く反対側には薄く なるように液晶層が形成されている。微動制 御回路FADにより透明電極13へ電圧が印加され 。印加電圧を変化させると、内部の液晶の 折率が変化するため、光の屈折角度が変わ 、結果として、印加電圧に応じて光を偏向 せる、すなわち光束の偏向の程度(偏向角度 θL)を変えることが可能となる。

 図24の液晶ガルバノミラーGM4の正面図に すように、液晶ガルバノミラーGM4において 例えば回転軸SPSに対称にサーボ用参照光Anと サーボ用参照光Bnの反射領域AnZ、BnZ(液晶偏向 素子LCDE)を参照光RBnの反射領域RBnZ内特に照射 される参照光RBnのスポット内に配置してもよ い。かかる反射領域AnZ、BnZを上記角度の異な る反射面を有する実施形態のいずれにも適用 できる。再生時には微動制御回路FADによって 反射領域AnZ、BnZの偏向角度θLはほぼ0となる うに制御する。

 <変形例>
 第5の実施形態として、上記いずれの実施形 態のいずれにも適用できる変形例として、偏 光面を信号光、参照光及びサーボ用参照光で 異ならしめる構成を採用することができる。

 記録時に信号光SBn、参照光RBn、サーボ用 照光Anとサーボ用参照光Bnの偏光面の向きが 同じでも上記の実施形態で再生用参照光RBnの 照射角度の制御が可能であるが、サーボ用参 照光Anとサーボ用参照光Bnの偏光面の向きを 号光SBnと直行させることで再生信号光ReSBnの ノイズ低減が図れる。

 偏光面の操作は、ガルバノミラーの照射 方に液晶パネルや1/2波長板を配置して行っ も良いし、ガルバノミラーのサーボ用参照 Anとサーボ用参照光Bnの反射領域(反射面)に1 /4波長板を設けることで行ってもよい。

 さらなる変形例として、上記いずれの実 形態のいずれにおいても、サーボ用参照光A nとサーボ用参照光Bnの光束径は参照光RBnの光 束径よりも小さくしたほうが、記録媒体感度 の使用量がへり、情報記録容量がふえる。

 また、さらなる変形例として、上記いず の実施形態のいずれにおいても、サーボ用 照光An及び又はBnの少なくとも一方は制御す べき参照光RBnと同時に照射していればよい。 図25及び図26に駆動時間に対する信号光SBn、 照光RBn並びにサーボ用参照光An及び又はBnのO n及びOffのレベル制御のグラフを示す。

 図25のように、信号光SBn及び参照光RBnを ログラム記録毎に同時に照射する期間より 、サーボ用参照光An及び又はBnの照射時間を くしても、参照光RBnとサーボ用参照光An及 又はBnとのホログラムが記録されれば、再生 時にゼロクロスする角度エラー信号を得るこ とができる。

 図26のように、参照光RBn並びにサーボ用 照光An及び又はBnは、信号光SBnを記録媒体に 射していないときに照射しても、同様の効 が得られる。

 <さらなる実施形態>
 上記の図13及び図15に示す第2及び第3の実施 態では1つ及び2つのサーボ用参照光を用い いるが、さらなる実施形態においては、3つ 上のサーボ用参照光を用いることができる

 図27にさらなる実施形態を示す。この実 形態は、例えば1面及び2面ガルバノミラーに 代わり、さらに参照光用の反射面周りにサー ボ用に第1~8反射面を有する多面ガルバノミラ ーGM5を設けた以外、上記の図13に示す第2の分 割光学装置と同一である。

 図28は、かかる多面ガルバノミラーGM5を示 。このガルバノミラーGM5では、参照光用の 射面周りにサーボ用に第1~8反射面はそれぞ の光反射位置ごとに光軸に対する角度が異 る。これにより、1つの光束から記録用参照 RBnと8つのサーボ用参照光A1n、A2n、B1n、B2n、 C1n、C2n、D1n、D2nが一定反射角度差をもって生 成できる。(液晶偏向素子LCDE)対称に
 図29の多面ガルバノミラーGM5の正面図に示 ように、多面ガルバノミラーGM5の中心の参 光用の反射面RBnZ周りにおいて、回転軸SPS(φ 向)にサーボ用参照光C1n、C2nの反射領域C1nZ C2nZとサーボ用参照光D1n、D2nの反射領域D1nZ、 D2nZとを平行にかつ回転軸SPSに対称に配列し さらに、回転軸SPSに垂直な方向(θ方向)にサ ボ用参照光A1n、A2nの反射領域A1nZ、A2nZとサ ボ用参照光B1n、B2nの反射領域B1nZ、B2nZとを平 行にかつθ方向の中心線に対称に配列して構 されている。また、反射領域の周囲の領域F Lは暗色粗面などで構成して反射防止処理が われる。

 記録再生においてθ方向及びφ方向の照射 角度θ、φを制御するための実施形態をいか 説明する。

 図27に示すように、n番目の信号記録時に 信号光SBnと参照光RBnと参照光RBnと異なる角 のサーボ用参照光A1n、サーボ用参照光A2n、 ーボ用参照光B1n、サーボ用参照光B2n、サー 用参照光C1n、サーボ用参照光C2n、サーボ用 照光D1nとサーボ用参照光D2nを記録媒体2に照 射する。

 多面ガルバノミラーGM5はそれぞれのサー 用参照光を反射する位置ごとに角度が異な ように光を生成する。

 参照光RBnの偏光面とその他のサーボ用参 光の偏光面の向きを、ミラー前に設けられ 位相差板(図示せず)によってほぼ直交させ 。

 参照光RBn、サーボ用参照光A1n、サーボ用 照光A2n、サーボ用参照光B1n、サーボ用参照 B2n、サーボ用参照光C1n、サーボ用参照光C2n サーボ用参照光D1nとサーボ用参照光D2nの照 角度をそれぞれ(θn,φn)、(θA1n,φn)、(θA2n,φn) 、(θB1n,φn)、(θB2n,φn)、(θn,φC1n)、(θn,φC2n)、( θn,φD1n)、(θn,φD2n)とする。θA1nはθnからθn+1 に角度を偏向させ、θA2nはθnとθA1nと異なる 向に偏向させる。θB1nはθnからθn-1側に角度 を偏向させ、θB2nはθnとθB1nと異なる方向に 向させる。φC1nはφnから角度を偏向させ、φC 2nはφnとφC1nと異なる方向に偏向させる。φD1n はφnからφC1nと反対となる方向に偏向させ、 D2nはφnとφD1nと異なる方向に偏向させる。

 以上の記録動作より、信号光SBnと参照光R Bnとのホログラム記録のほかに、少なくとも サーボ用参照光A1nとサーボ用参照光A2nによ ホログラム記録、サーボ用参照光B1nとサー 用参照光B2nによるホログラム記録、サーボ 参照光C1nとサーボ用参照光C2nによるホログ ム記録、サーボ用参照光D1nとサーボ用参照 D2nによるホログラム記録が記録媒体2になさ れる。

 図30に示すように、記録した信号光SBnの 生時には、記録時の参照光RBnと同じ照射角 (θn,φn)の再生用参照光RBnを記録媒体2に照射 ることで、再生信号光ReSBnが得られる。同 に被再生サーボ用参照光ReA2n、被再生サーボ 用参照光ReB2n、被再生サーボ用参照光ReC2n、 再生サーボ用参照光ReD2nとが発生する。再生 用参照光RBn、被再生サーボ用参照光ReA2n、被 生サーボ用参照光ReB2n、被再生サーボ用参 光ReC2n、被再生サーボ用参照光ReD2nは、検出 に4fレンズ系4fを用いることで、それぞれの 光強度を光検出器PDで容易に検出できる。

 したがって図31及び図32(A)に示す再生信号 光ReSBnの光強度が得られるとき、図31及び図32 の(B)及び(C)に示すように、被再生サーボ用参 照光同士の光強度が一定角度差で検出できる ので、図31及び図32(D)に示すように、(被再生 ーボ用参照光ReA2n)-(被再生サーボ用参照光Re B2n)の信号をもとに再生用参照光RBnのθ方向の 照射角度制御を、(被再生サーボ用参照光ReC2n )-(被再生サーボ用参照光ReD2n)の信号をもとに 再生用参照光RBnのφ方向の照射角度制御を行 行ことができる。なお、再生用参照光RBn、 再生サーボ用参照光ReA2n、被再生サーボ用 照光ReB2n、被再生サーボ用参照光ReC2n、被再 サーボ用参照光ReD2nは、それぞれ記録媒体 らの出射角度が異なるため、4fレンズ系4fに えてfθレンズを用いることでもそれぞれの 強度を容易に検出できる。

 <制御回路>
 上記いずれの実施形態においても、ホログ ム装置は制御回路CONLを有しており、制御回 路CONLは、レーザ光源LD、空間光変調器SLM、像 センサIS、光検出器PD、参照光ミラー駆動回 MD、支持部SPPなどにそれぞれ接続されている 。制御回路CONLはそれぞれのドライバを介し 制御などを行う。制御回路CONLは、各種メモ を搭載したマイクロコンピュータからなり 置全体の同期制御などの制御をなすもので り、操作部(図示せず)からの使用者による 作入力及び現在の装置の動作状況に応じて 種の制御信号を生成するとともに、使用者 動作状況などを表示する表示部(図示せず)に 接続されている。