专利名称：光信息记录装置和方法、光信息再现装置和方法、及光信息记录再现装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种利用全息技术在光信息记录媒体中记录信息的光信息记录装置和方法、利用全息技术从光信息记录媒体中再现信息的光信息再现装置和方法、及利用全息技术在光信息记录媒体中记录信息的同时、从光信息记录媒体中再现信息的光信息记录再现装置和方法。
背景技术：
通常，通过在记录媒体内部重合具有图像信息的光和参照光，将此时可能的干扰图形写入记录媒体来进行利用全息技术将信息记录在记录媒体中的全息记录。在再现记录的信息时，通过向该记录媒体照射参照光，通过干扰图形产生的衍射来再现图像信息。
近年来，由于超高密度的光记录，在实用领域中开发体积全息技术、尤其是数字体积全息技术，引起人们注意。所谓体积全息技术是在记录媒体厚度方向上也积极活用，三维写入干扰图形的方式，其特征在于可通过增加厚度来提高衍射效率，使用多重记录来实现记录容量的增大。另外，所谓数据体积全息技术是使用与体积全息技术一样的记录媒体和记录方式，且限于记录图像信息二进制化的数字图形的计算机指向的全息记录方式。在该数字体积全息技术中，例如模拟绘制的图像信息也暂时数字化，展开为二维数字图形信息，并将其记录为图像信息。再现时，通过读取并解码该数字图形信息，复原表示为原来的图像信息。从而，即使再现时信噪比(下面记作SN比)或多或少差，也可通过边进行微分检测，边编码二进制数据并进行纠错，来非常忠实地再现原来的信息。
然而，在利用全息技术的现有光信息记录再现方法中，若还向检测再现光的检测器入射再现用参照光，则存在所谓再现信息的SN比恶化的问题。因此，在现有的光信息记录再现方法中，为了再现时可在空间上分离再现光和再现用参照光，多在记录时使信息光和记录用参照光彼此形成规定角度地入射到记录媒体中。从而，因为再现时发生的再现光沿与再现用参照光成规定角度的方向前进，所以可空间地分离再现光和再现用参照光。
但是，如上所述，在记录时使信息光和记录用参照光彼此形成规定角度地入射到记录媒体中，再现时空间地分离再现光和再现用参照光的情况下，存在所谓记录再现用光学系统大型化的问题。
另外，在日本特开平10-124872号公报中，公开了如下技术对于利用全息技术记录信息的信息记录层，为了将信息光和参照光会聚在沿信息记录层厚度方向彼此不同的位置上，通过从与信息记录层同一面侧照射，将信息光与参照光的干扰图形记录在信息记录层中。
但是，在该技术中，存在所谓必需使信息光和参照光的各会聚位置不同用的特殊光学系统的问题。
另外，在上述日本特开平10-124872号公报中，公开了如下技术空间调制照射到记录媒体上的部分光束截面，并作为信息光，将其它部分的光束截面作为参照光，将这些干扰图形记录在信息记录层中。在该技术中，在信息记录层中与照射信息光和参照光侧相反侧上设置反射面的媒体用作记录媒体，将入射到反射面前的信息光与反射面反射后的参照光的干扰图形和入射到反射面前的参照光与反射面反射后的信息光的干扰图形记录在信息记录层中。
但是，在该技术中，由于仅照射到记录媒体上的部分光束截面不能承载信息，所以存在所谓可记录的信息量减少的问题。
发明公开本发明的目的在于提供一种光信息记录装置和方法、光信息再现装置和方法、及光信息记录再现装置和方法，在利用全息技术进行信息记录或再现的同时，可不减少信息量地构成小的光学系统。
本发明的光信息记录装置用于向光信息记录媒体记录信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其中，该装置具备信息光生成单元，生成承载信息的信息光；记录用参照光生成单元，生成记录用参照光；和记录光学系统，为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在信息记录层中，向信息记录层照射由信息光生成单元生成的信息光和由记录用参照光生成单元生成的记录用参照光，记录光学系统从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，记录光学系统中，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，使在双分割光束截面的每个区域中使偏光方向不同。
本发明的光信息记录方法用于向光信息记录媒体记录信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其中，该方法具备生成承载信息的信息光的步骤；生成记录用参照光的步骤；和为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在信息记录层中，向信息记录层照射信息光和记录用参照光的记录步骤，记录步骤从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，记录步骤中，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，使在双分割光束截面的每个区域中使偏光方向不同。
在本发明的光信息记录装置或光信息记录方法中，从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光。在信息记录层中，因为入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，所以记录这些干扰产生的干扰图形，同时，因为入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，所以记录这些干扰产生的干扰图形。
在本发明的光信息记录装置中，记录光学系统具有在每个区域中沿不同方向旋光通过的光的旋光单元，由旋光单元分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，使在每个区域中偏光方向不同。
另外，在本发明的光信息记录装置中，记录用参照光生成单元也可生成空间调制相位的记录用参照光。此时，记录用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射记录用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
另外，在本发明的光信息记录方法中，记录步骤在每个区域中沿不同方向分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，使在每个区域中偏光方向不同。
另外，在本发明的光信息记录方法中，生成记录用参照光的步骤也可生成空间调制相位的记录用参照光。此时，记录用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射记录用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
本发明的光信息再现装置利用全息技术从光信息记录媒体再现信息，该媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，基于从一面侧同轴且会聚到反射面上照射的信息光和记录用参照光，通过入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的干扰产生的干扰图形和入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的的干扰产生的干扰图形，将信息记录在信息记录层中，其中，该装置具备再现用参照光生成单元，生成再现用参照光；再现光学系统，在向信息记录层照射再现用参照光生成单元生成的再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从信息记录层发生的再现光；和检测单元，检测由再现光学系统收集的再现光，再现光学系统为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，再现光学系统具有旋光单元，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光通过的光束，由旋光单元旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，由旋光单元旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
本发明的光信息再现方法利用全息技术从光信息记录媒体再现信息，该媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，基于从一面侧同轴且会聚到反射面上照射的信息光和记录用参照光，通过入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的干扰产生的干扰图形和入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的的干扰产生的干扰图形，将信息记录在信息记录层中，其中，该方法具备生成再现用参照光的步骤；再现步骤，在向信息记录层照射再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从信息记录层发生的再现光；和检测再现光的步骤，再现步骤为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，再现步骤在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在每个区域中沿不同方向旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
在本发明的光信息再现装置或光信息再现方法中，会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，从一面侧进行再现参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光。另外，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在每个区域中沿不同方向旋光再现光和返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为第二偏光方向的返回光。
在本发明的光信息再现装置中，再现光学系统还具有偏光分离单元，通过偏光方向不同，分离通过旋光单元后的再现光和通过旋光单元后的返回光。
另外，在本发明的光信息再现装置中，再现用参照光生成单元也可生成空间调制相位的再现用参照光。此时，再现用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
另外，在本发明的光信息再现方法中，再现步骤也可根据偏光方向的不同来分离旋光后的再现光和旋光后的返回光。
另外，在本发明的光信息再现方法中，生成再现用参照光的步骤也可生成空间调制相位的再现用参照光。此时，再现用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
本发明的光信息记录再现装置用于向光信息记录媒体记录信息的同时，从光信息记录媒体中再现信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其中，该装置具备信息光生成单元，生成承载信息的信息光；记录用参照光生成单元，生成记录用参照光；再现用参照光生成单元，生成再现用参照光；记录再现光学系统，在记录信息时，为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在信息记录层中，向信息记录层照射由信息光生成单元生成的信息光和由记录用参照光生成单元生成的记录用参照光，在再现信息时，在向信息记录层照射再现用参照光生成单元生成的再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从信息记录层发生的再现光；和检测单元，检测由记录再现光学系统收集的再现光，记录再现光学系统具有旋光单元，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光通过的光，在记录信息时，记录再现光学系统从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，在记录信息时，记录再现光学系统由旋光单元分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，在每个区域中使偏光方向不同，在再现信息时，记录再现光学系统为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，在再现信息时，记录再现光学系统由旋光单元旋光第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，由旋光单元旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
本发明的光信息记录再现方法用于向光信息记录媒体记录信息的同时，从光信息记录媒体中再现信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其中，该方法具备生成承载信息的信息光的步骤；生成记录用参照光的步骤；为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在信息记录层中，向信息记录层照射信息光和记录用参照光的记录步骤，生成再现用参照光的步骤；再现步骤，在向信息记录层照射再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从信息记录层发生的再现光；和检测再现光的步骤，
记录步骤从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，记录步骤中，分别在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，在每个区域中使偏光方向不同，在再现步骤中，为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，在再现步骤中，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在每个区域中沿不同方向旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
在本发明的光信息记录再现装置或光信息记录再现方法中，在记录信息时，从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层照射信息光及记录用参照光。在信息记录层中，因为入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，所以记录这些干扰产生的干扰图形，同时，因为入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，所以记录这些干扰产生的干扰图形。在再现信息时，会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光。另外，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在每个区域中沿不同方向旋光再现光和返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为第二偏光方向的返回光。
在本发明的光信息记录再现装置中，记录再现光学系统还具有偏光分离单元，通过偏光方向不同，分离通过旋光单元后的再现光和通过旋光单元后的返回光。
另外，在本发明的光记录信息再现装置中，记录用参照光生成单元也可生成空间调制相位的记录用参照光，再现用参照光生成单元也可生成空间调制相位的再现用参照光。此时，记录用参照光的调制图形和再现用参照光的调制图形中，分别以向信息记录层照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
另外，在本发明的光信息记录再现方法中，再现步骤也可根据偏光方向的不同来分离旋光后的再现光和旋光后的返回光。
另外，在本发明的光信息记录再现方法中，生成记录用参照光的步骤也可生成空间调制相位的记录用参照光，生成再现用参照光的步骤也可生成空间调制相位的再现用参照光。此时，记录用参照光的调制图形和再现用参照光的调制图形中，分别以向信息记录层照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形也可以是与该调制图形不一样的图形。
根据以下说明可充分了解本发明的其它目的、特征和优点。
附图的简要说明
图1是表示本发明一实施例的光信息记录再现装置中拾取器结构的说明图。
图2是表示本发明一实施例的光信息记录再现装置的整体结构的框图。
图3是说明本发明一实施例中使用的偏光的说明图。
图4是表示本发明一实施例中伺服时的拾取器状态的说明图。
图5是表示本发明一实施例中记录时的拾取器状态的说明图。
图6是表示本发明一实施例中记录时的光信息记录媒体附近的光状态的说明图。
图7是表示本发明一实施例中信息光的图形一例的说明图。
图8是表示本发明一实施例中记录用参照光的调制图形一例的说明图。
图9是表示对图8所示调制图形点对称的图形的说明图。
图10是说明本发明一实施例的记录原理用的说明图。
图11是表示本发明一实施例中再现时的拾取器状态的说明图。
图12是说明本发明一实施例的再现原理用的说明图。
实施发明的最佳形态下面，参照附图来详细说明本发明的一实施例。
首先，参照图1和图2来说明根据本发明一实施例的作为光信息记录装置和光信息再现装置的光信息记录再现装置的结构。图1是表示本发明一实施例的光信息记录再现装置中拾取器结构的说明图，图2是表示本实施例的光信息记录再现装置的整体结构的框图。
首先，参照图1来说明本实施例中使用的光信息记录媒体的结构。本实施例中的光信息记录媒体1具有由聚碳酸酯形成的圆盘形透明基板2、和在与该透明基板2的光射入射出侧的相反侧中从透明基板2顺序配置的信息记录层3、透明基板4和反射层5。另外，也可设置空气隙层来取代透明基板4。信息记录层3是利用全息技术记录信息的层，由在照射光时折射率、介电系数、反射率等光学特性随光强度变化的全息摄影材料形成。作为全息摄影材料，例如使用デユポン(Dupont)公司生产的光敏聚合物(photopolymers)HRF-600(制品名)、或アポリリス(Aprils)公司生产的光敏聚合物ULSH-500(制品名)等。反射层5由例如铝形成。另外，也可在光信息记录媒体1中不设置透明基板4，使信息记录层3与反射层5邻接。
反射层5中的透明基板4侧的面为反射记录或再现信息用光的反射面。虽未图示，但在反射面中以规定角度间隔设置沿半径方向线形延伸的多个作为位置确定区域的地址、伺服区域，相邻的地址、伺服区域间的扇形区间变为数据区域。在地址、伺服区域中，事先通过压纹坑等记录以采样伺服方式进行聚焦伺服和跟踪伺服用的信息和地址信息。另外，可使用反射层5的反射面来进行聚焦伺服。可使用例如摆动(wobble)坑来作为进行跟踪伺服的信息。
下面，参照图2来说明根据本实施例的光信息记录再现装置的结构。该光信息记录再现装置10具备安装光信息记录媒体1的主轴81、使主轴81旋转的主轴电机82、和控制主轴电机82以使光信息记录媒体1的转速保持在规定值的主轴伺服电路83。光信息记录再现装置10还具备拾取器11和可在光信息记录媒体1的半径方向上移动该拾取器11的驱动装置84，拾取器11用于在向光信息记录媒体1照射信息光和记录用参照光来记录信息的同时，向光信息记录媒体1照射再现用参照光并检测再现光，再现光信息记录媒体1中记录的信息。
光信息记录再现装置10还具有检测电路85和聚焦伺服电路86。检测电路85用于从拾取器11的输出信号中检测聚焦错误信号FE、跟踪错误信号TE和再现信号RF。聚焦伺服电路86根据检测电路85检测的聚焦错误信号FE，驱动拾取器11内的致动器，并使物镜沿光信息记录媒体1的厚度方向移动，进行聚焦伺服。光信息记录再现装置10还具备跟踪伺服电路87和滑动伺服电路88。跟踪伺服电路87根据检测电路85检测的跟踪错误信号TE，驱动拾取器11内的致动器，使物镜沿光信息记录媒体1的半径方向移动，进行跟踪伺服。滑动伺服电路88根据跟踪错误信号TE和来自后述控制器的指令，控制驱动装置84，进行使拾取器11沿光信息记录媒体1的半径方向移动的滑动伺服。
光信息记录再现装置10还具备信号处理电路89、控制器90和操作部91。信号处理电路89解码拾取器11内的后述CCD阵列的输出数据，再现光信息记录媒体1的数据区域7中记录的数据，并由来自检测电路85的再现信号RF再现基本时钟，同时判断地址。控制器90控制光信息记录再现装置10的整体。操作部91向控制器90提供各种指示。控制器0-在输入从信号处理电路89输出的基本时钟或地址信息的同时，控制拾取器11、主轴伺服电路83和滑动伺服电路88等。主轴伺服电路83输入从信号处理电路89输出的基本时钟。控制器90具有CPU(中央处理装置)、ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)，CPU将RAM作为作业区域，通过执行ROM中存储的程序，实现控制器90的功能。
下面，参照图1来说明本实施例中的拾取器11的结构。拾取器11具备射出相干直线偏光的激光的光源装置12、和沿从光源装置12射出的光的前进方向、从光源装置12侧顺序配置的准直透镜13、旋光用光学元件15、偏光分束器16、相位空间光调制器17、分束器18和光检测器19。
光源装置12射出S偏光或P偏光的直线偏光的光。准直透镜13将光源装置12的射出光变为平行光束后射出。旋光用光学元件15旋光准直透镜13的射出光后，射出包含S偏光分量和P偏光分量的光。另外，所谓S偏光是偏光方向垂直于入射面(图1的纸面)的直线偏光，所谓P偏光是偏光方向平行于入射面的直线偏光。使用例如1/2波长板或旋光板来作为旋光用光学元件15。
偏光分束器16具有偏光分束器面16a，反射旋光用光学元件15的射出光中S偏光分量，使P偏光分量通过。相位空间光调制器17具有排列成格子形的多个象素，通过对每个象素选择射出光相位，可空间调制光的相位。可使用液晶元件来作为该相位空间光调制器17。
分束器18具有分束器面18a。该分束器面18a形成为使例如20％的P偏光分量通过，80％反射。光检测器19用于监视参照光的光量，进行参照光的自动光量调整(auto power control；下面称为APC)。光检测器为了还可调整参照光的强度分布，也可将感光部分割成多个区域。
拾取器11还具备沿来自光源装置12的光在分束器18的分束器面18a上反射后前进的方向、从分束器18侧顺序配置的偏光分束器20、双分割旋光板21和物镜23。
偏光分束器20具有反射入射光中S偏光分量并使P偏光分量透过的偏光分束器面20a。偏光分束器20对应于本发明中的偏光分离单元。
双分割旋光板21具有在图1中配置在光轴右侧部分的旋光板21R和配置在光轴左侧部分的旋光板21L。旋光板21R使偏光方向旋转-45度，旋光板21L使偏光方向旋转+45度。双分割旋光板21对应于本发明中的旋光单元。
物镜23在将光信息记录媒体1固定在主轴18上时，面对光信息记录媒体1的透明基板2。拾取器11还具有可沿光信息记录媒体1的厚度方向和记录道方向移动物镜23的未图示的致动器。
拾取器11还具有沿来自光源装置12的光在偏光分束器16的偏光分束器面16a上反射后前进的方向、从偏光分束器16侧顺序配置的空间光调制器25、分束器27和光检测器28。
空间光调制器25具有排列成格子形的多个象素，通过对每个象素选择光的透过状态和遮断状态，根据光强度来空间调制光，生成承载信息的信息光。可使用液晶元件来作为该空间光调制器25。
分束器27具有分束器面27a。该分束器面27a形成为使例如20％的S偏光分量通过，80％反射。光检测器28用于监视信息光的光量，进行信息光的APC。光检测器28为了还可调整信息光的强度分布，也可将感光部分割成多个区域。从空间光调制器25侧入射到分束器27、并在分束器面27a上反射的光入射到偏光分束器20。
拾取器11还具备在分束器27中与偏光分束器20相反侧、从分束器27侧顺序配置的凸透镜29、圆筒透镜30和4分割光检测器31。4分割光检测器31具有由与对应于光信息记录媒体1中的记录道方向的方向平行的分割线和与其垂直方向的分割线分割的四个感光部。圆筒透镜30配置成其圆筒面的中心轴与4分割光检测器31的分割线成45度。
拾取器11还具备在分束器18中与偏光分束器20的相反侧、从分束器18侧顺序配置的结像透镜32和CCD阵列33。CCD阵列33对应于本发明中的检测单元。
拾取器11还具备连接于光检测器19上的APC电路46和连接于光检测器28上的APC电路47。APC电路46放大光检测器19的输出，生成用于参照光APC的信号APCref。APC电路47放大光检测器28的输出，生成用于信息光APC的信号APCobj。
拾取器11为了调整旋光用光学元件15的射出光中S偏光分量和P偏光分量的比率，还具备电机42、将电机42的输出轴旋转传递到旋光用光学元件15的齿轮43、和驱动电机42的驱动电路48。驱动电路48比较来自各APC电路46、47的信号APCref、APCobj，驱动电机42，使旋光用光学元件15的射出光中S偏光分量和P偏光分量的比率变为最佳状态。
另外，由图2中的控制器90控制拾取器11内的光源装置12、相位空间光调制器17和空间光调制器25。控制器90保持相位空间光调制器17空间调制光相位用的多个调制图形的信息。另外，操作部91可从多个调制图形中选择任意调制图形。控制器90将根据规定条件自己选择的调制图形或操作部91选择的调制图形的信息提供给相位空间光调制器17，相位空间光调制器17根据从控制器90提供的调制图形的信息，由对应的调制图形来空间调制光的相位。
这里，参照图3来如下定义后面说明中使用的A偏光和B偏光。即，如图3所示，设A偏光为将S偏光旋转-45度或将P偏光旋转+45度偏光方向的直线偏光，设B偏光为将S偏光旋转+45度或将P偏光旋转-45度偏光方向的直线偏光。A偏光和B偏光的偏光方向彼此垂直。
接着，区别为伺服时、记录时、再现时来顺序说明根据本实施例的光信息记录再现装置。另外，以下的说明兼作本实施例的光信息记录方法、光信息再现方法和光信息记录再现方法的说明。
首先，参照图4，说明伺服时的作用。图4是表示伺服时的拾取器11的状态的说明图。在伺服时，空间光调制器25将所有象素变为遮断状态。设定相位空间光调制器17，使通过各象素的光全部变为相同相位。将光源装置12射出光的输出设定为再现用低输出。另外，控制器90根据从再现信号RF再现的基本时钟，预测物镜23的射出光通过地址、伺服区域的定时，在物镜23的射出光通过地址、伺服区域期间，进行上述设定。
从光源装置12射出的光由准直透镜13变为平行光束后，通过旋光用光学元件15，入射到偏光分束器16。入射到偏光分束器16的光中的S偏光分量在偏光分束器面16a上反射，由空间光调制器25遮断。入射到偏光分束器16上的光中的P偏光分量透过偏光分束器面16a，通过相位空间光调制器17后，入射到分束器18。入射到分束器18的部分光在分束器面18a上反射，通过偏光分束器20后，入射到双分割旋光板21。这里，通过双分割旋光板21的旋光板21R的光变为B偏光，通过双分割旋光板21的旋光板21L的光变为A偏光。通过双分割旋光板21的光由物镜23聚光后，照射到信息记录媒体1上，会聚成在光信息记录媒体1的反射面上变为最小直径。该光在反射面上反射，此时，由形成于反射面上的坑进行调制后，返回物镜23侧。
来自信息记录媒体1的返回光由物镜23变为平行光束，通过双分割旋光板21后变为S偏光。即，在入射到信息记录媒体1之前通过旋光板21R的光变为B偏光，而在该光在光信息记录媒体1的反射面反射后，通过旋光板21L后变为S偏光。另外，入射到信息记录媒体1之前通过旋光板21L的光变为A偏光，而在该光在光信息记录媒体1的反射面反射后，通过旋光板21R后变为S偏光。因此，返回光在偏光分束器20的偏光分束器面20a上反射。该返回光入射到分束器27，并部分通过分束器面27a，在顺序通过凸透镜29和圆筒透镜30后，由4分割光检测器31进行检测。根据4分割光检测器31的输出，由检测电路85生成聚焦错误信号FE、跟踪错误信号TE和再现信号RF。另外，根据这些信号，进行聚焦伺服和跟踪伺服，同时，进行基本时钟的再现和地址的判断。
入射到分束器18的部分光入射到光检测器19，并根据该光检测器19的输出信号，由APC电路46生成信号APCref。另外，根据该信号APCref，进行APC，使照射到光信息记录媒体1上的光的光量变为一定。具体而言，为了使APCref变为规定值，驱动电路48驱动电机42，调整旋光用光学元件15。或也可在伺服时，为了使通过旋光用光学元件15的光仅变为P偏光分量，设定旋光用光学元件15，调整光源装置12的输出，进行APC。将光检测器19的感光部分割成多个区域，另外，在相位空间光调制器17还可调节透过光量的情况下，根据光检测器19的每个感光部的输出信号，调节相位空间光调制器17中每象素的透过光量，进行调整，使照射到光信息记录媒体1上的光的强度分布变均匀。
另外，在上述伺服时的设定中，拾取器11的结构与对通常光盘的记录、再现用拾取器的结构一样。因此，根据本实施例的光信息记录再现装置可使用通常的光盘来进行记录或再现。
下面，参照图5至图10来说明记录时的作用。图5是表示记录时的拾取器11的状态的说明图，图6是表示记录时的光信息记录媒体1附近的光状态的说明图，图7是表示信息光的图形一例的说明图，图8是表示记录用参照光的调制图形一例的说明图，图9是表示对图8所示调制图形点对称的图形的说明图，图10是说明记录原理的说明图。
在记录时，空间光调制器25对应于记录的信息来对每个象素选择透过状态(下面也称为导通)和遮断状态(下面也称为截止)，空间调制通过的光，生成如图7所示的图形的信息光。
相位空间光调制器17对通过的光，根据规定的调制图形，对每个象素以规定相位为基准，选择地提供相位差0(rad)或π(rad)，空间调制光的相位，生成空间调制光相位的记录用参照光。
记录用参照光的调制图形中，对于该调制图形，以向信息记录层3照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心点对称的图形设为与该调制图形不同的图形。这些调制图形的一例如图8所示。在图8中，以规定相位为基准，在亮部表示相位差0(rad)的部分，以规定相位为基准，在暗部表示相位差π(rad)的部分。图9表示对图8所示调制图形点对称的图形。因此，对图8所示调制图形点对称的图形与图8所示的原来调制图形不同。
控制器90向相位空间光调制器17提供根据规定条件自己选择的调制图形或由操作部91选择的调制图形的信息，相位空间光调制器17根据由控制器90提供的调制图形的信息，空间调制通过的光的相位。
光源装置12的射出光的输出为脉冲记录用高输出。另外，控制器90根据由再现信号RF再现的基本时钟，预测物镜23的射出光通过数据区域的定时，在物镜23的射出光通过数据区域期间，进行上述设定。在物镜23的射出光通过数据区域期间，不进行聚焦伺服和跟踪伺服，物镜23被固定。
从光源装置12射出的光由准直透镜13变为平行光束，通过旋光用光学元件15，入射到偏光分束器16。入射到偏光分束器16的光中的P偏光分量通过偏光分束器面16a，并通过相位空间光调制部17，此时，空间调制光的相位，变为记录用参照光。该记录用参照光入射到分束器18。入射到分束器18的部分记录用参照光在分束器面18a上反射，通过偏光分束器20后，入射到双分割旋光板21。这里，通过双分割旋光板21的旋光板21R的记录用参照光变为B偏光，通过旋光板21L的记录用参照光变为A偏光。通过双分割旋光板21的记录用参照光中，通过双分割旋光板21的光由物镜23聚光后，照射到信息记录媒体1上，会聚成在光信息记录媒体1的反射面上变为最小直径。
另一方面，入射到偏光分束器16的光中的S偏光分量在偏光分束器面16a上反射，通过空间光调制器25，此时，根据记录的信息，进行空间调制，变为信息光。该信息光入射到分束器27。入射到分束器27的部分信息光在分束器面27a上反射，在偏光分束器20的分束器面20a上反射，入射到双分割旋光板21。这里，通过双分割旋光板21的旋光板21R的信息光变为A偏光，通过旋光板21L的记信息光变为B偏光。通过双分割旋光板21的信息光由物镜23聚光后，照射到信息记录媒体1上，会聚成在光信息记录媒体1的反射面上变为最小直径。
如图6所示，在本实施例中，从一面侧同轴且会聚到反射面上地向信息记录层3照射信息光和记录用参照光。
这里，参照图10来说明本实施例的信息记录原理。通过旋光板21R后，入射到信息记录媒体1的信息光51R变为A偏光。另外，通过旋光板21L后，入射到信息记录媒体1的信息光51L也变为A偏光。A偏光的记录用参照光52L在信息记录媒体1的反射面5a上反射，在信息记录层3内，通过与上述A偏光的信息光51R相同的区域。这些光51R、51L因为偏光方向一致，所以干扰后形成干扰图形。另外，A偏光的信息光51R在信息记录媒体1的反射面5a上反射，在信息记录层3内，通过与上述A偏光的信息光51L相同的区域。这些光51R、51L也因为偏光方向一致，所以干扰后形成干扰图形。因此，在信息记录层3内体积地记录入射到反射面5a前的A偏光的信息光51R与反射面5a中反射后的A偏光的记录用参照光52L干扰形成的干扰图形、和入射到反射面5a前的A偏光的记录用参照光51L与反射面5a中反射后的A偏光的信息光52R干扰形成的干扰图形。
同样，通过旋光板21L后，入射到信息记录媒体1的信息光51L变为B偏光。另外，通过旋光板21R后，入射到信息记录媒体1的记录用参照光52R也变为B偏光。B偏光的记录用参照光52R在信息记录媒体1的反射面5a上反射，在信息记录层3内，通过与上述B偏光的信息光51L相同的区域。这些光51L、52R因为偏光方向一致，所以干扰后形成干扰图形。另外，B偏光的信息光51L在信息记录媒体1的反射面5a上反射，在信息记录层3内，通过与上述B偏光的记录用参照光52R相同的区域。这些光51L、52R也因为偏光方向一致，所以干扰后形成干扰图形。因此，在信息记录层3内体积地记录入射到反射面5a前的B偏光的信息光51L与反射面5a中反射后的B偏光的记录用参照光52R干扰形成的干扰图形、和入射到反射面5a前的B偏光的记录用参照光51L与反射面5a中反射后的B偏光的信息光52R干扰形成的干扰图形。
在图6中，符号50表示信息记录层3内如上所述记录信息光与记录用参照光干扰形成的干扰图形的区域。
另外，通过旋光板21R的信息光51R与通过旋光板21L的信息光51L因为偏光方向相差90度，所以不干扰。同样，通过旋光板21R的记录用参照光52R与通过旋光板21L的记录用参照光52L因为偏光方向相差90度，所以不干扰。
另外，在本实施例中，通过对每个记录的信息改变记录用参照光的相位调制图形，可通过相位编码复用方式在信息记录层3的同一部位复用记录多个信息。
因此，如图5所示，入射到分束器18上的部分记录用参照光入射到光检测器19，根据光检测器19的输出信号，由APC电路46生成信号APCref。另外，入射到分束器27上的部分信息光入射到光检测器28，根据光检测器28的输出信号，由APC电路47生成信号APCobj。另外，根据这些信号APCref、APCobj，进行APC，使照射到光信息记录媒体1上的记录用参照光和信息光的强度比变为最佳值。具体而言，驱动电路48比较信号APCref、APCobj，为了将它们变为期望比，驱动电机42，调整旋光用光学元件15。将光检测器19的感光部分割成多个区域，另外，在相位空间光调制器17也可调节透过光量的情况下，根据光检测器19的每个感光部的输出信号，调节相位空间光调制器17中每个象素的透过光量，进行调整，使照射到光信息记录媒体1上的记录用参照光的强度分布变均匀。同样，将光检测器28的感光部分割成多个区域，另外，在空间光调制器25也可调节透过光量的情况下，根据光检测器28的每个感光部的输出信号，调节空间光调制器25中每个象素的透过光量，进行调整，使照射到光信息记录媒体1上的信息光的强度分布变均匀。
另外，在本实施例中，根据信号APCref、APCobj之和，进行APC，使记录用参照光与信息光的合计强度变为最佳值。作为控制记录用参照光和信息光合计强度的方法，有光源装置12的输出峰值控制、脉冲射出光时的射出脉冲宽度、射出光强度的时间轮廓控制等。
下面，参照图11和图12说明再现时的作用。图11是表示再现时的拾取器11的状态的说明图，图12是说明再现原理用的说明图。
在再现时，空间光调制器25将全部象素变为遮断状态。相位空间光调制器17对通过的光，根据规定的调制图形，对每个象素以规定相位为基准，选择地提供相位差0(rad)或π(rad)，空间调制光的相位，生成空间调制光相位的再现用参照光。这里，再现用参照光的调制图形变为与进行再现时的信息记录时的记录用参照光的调制图形相同的图形，或以向信息记录层3照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对记录用参照光的调制图形点对称的图形。在任一情况下，再现用参照光的调制图形中，以向信息记录层3照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
从光源装置12射出的光由准直透镜13变为平行光束，通过旋光用光学元件15，入射到偏光分束器16。入射到偏光分束器16的光中的S偏光分量在偏光分束器面16a反射，由空间光调制器25遮断。入射到偏光分束器16的光中的P偏光分量透过偏光分束器面16a，通过相位空间光调制器17，此时，空间调制光的相位，变为再现用参照光。该再现用参照光入射到分束器18。入射到分束器18的部分再现用参照光在分束器面18a上反射，通过偏光分束器20后，入射到双分割旋光板21。这里，通过双分割旋光板21的旋光板21R的再现用参照光变为B偏光，通过旋光板21L的再现用参照光变为A偏光。通过双分割旋光板21的再现用参照光由物镜23聚光后，照射到信息记录媒体1上，会聚成在光信息记录媒体1的反射面上变为最小直径。
另外，可与记录时的记录用参照光和信息光的位置确定一样进行对光信息记录媒体1的再现用参照光的位置确定(伺服)。
这里，参照图12来说明本实施例的信息再现原理。通过旋光板21R后，入射到信息记录媒体1的再现用参照光61R变为B偏光。另一方面，通过旋光板21L后，入射到信息记录媒体1的再现用参照光61L变为A偏光。在信息记录层3内，由在反射面5a上反射前的再现用参照光发生在与反射面5a相反侧前进的再现光，同时，由在反射面5a上反射后的再现用参照光发生在反射面5a侧前进的再现光。在与反射面5a相反侧前进的再现光原样从光信息记录媒体1射出，在反射面5a侧前进的再现光在反射面5a上反射后，从光信息记录媒体1射出。
再现光由物镜23变为平行光束后，入射到双分割旋光板21。这里，入射到双分割旋光板21的旋光板21R的再现光62R在入射到旋光板21R之前为B偏光，在通过旋光板21R后变为P偏光。另一方面，入射到双分割旋光板21的旋光板21L的再现光62L在入射到旋光板21L之前为A偏光，在通过旋光板21L后变为P偏光。因此，通过双分割旋光板21后的再现光对光束的截面整体变为P偏光。
通过双分割旋光板21的再现光入射到偏光分束器20，透过偏光分束器面20a后，入射到分束器18。入射到分束器18的部分再现光透过分束器面18a，通过结像透镜23后，入射到CCD阵列33。
在CCD阵列33上，结像记录时空间光调制器25的导通、截止图形，通过检测该图形，再现信息。另外，改变记录用参照光的调制图形，在信息记录层3中复用记录多个信息的情况下，仅再现多个信息中对应于再现用参照光的调制图形的信息。在再现用参照光的调制图形变为与再现时的信息记录时记录用参照光的调制图形相同的图形的情况下，再现光的图形变为反转记录时信息光图形的图形(镜像图形)。在再现用参照光的调制图形变为对进行再现的信息记录时势记录用参照光的调制图形点对称的图形的情况下，再现光的图形变为与记录时的信息光图形相同的图像。在任一情况下，都可由信息光的图形再现信息。
另一方面，通过旋光板21R后，入射到信息记录媒体1的再现用参照光61R在反射面5a中反射后，从光信息记录媒体1射出，通过旋光板21L后，变换为S偏光的返回光。另外，通过旋光板21L后，入射到信息记录媒体1的再现用参照光61L在反射面5a中反射后，从光信息记录媒体1射出，通过旋光板21R后，变换为S偏光的返回光。从而，通过双分割旋光板21后的返回光对光束的截面整体变为S偏光。该返回光入射到偏光分束器20上，在偏光分束器面20a上反射，所以不入射到CCD阵列33上。
另外，入射到分束器18上的部分再现用参照光入射到光检测器19，根据光检测器19的输出信号，由APC电路46生成信号APCref。另外，根据信号APCref，进行APC，使照射到光信息记录媒体1上的再现用参照光的光量变为一定。具体而言，驱动电路48驱动电机42，调整旋光用光学元件15，使信号APCref变为规定值。或，在再现时，调定旋光用光学元件15，调整光源装置12的输出，进行APC，以使通过旋光用光学元件15的光仅变为P偏光分量。将光检测器19的感光部分割成多个区域，另外，在相位空间光调制器17也可调节透过光量的情况下，根据光检测器19的每个感光部的输出信号，调节相位空间光调制器17中每个象素的透过光量，进行调整，使照射到光信息记录媒体1上的再现用参照光的强度分布变均匀。
如上所述，在本实施例中，在信息记录时，从一面侧同轴且在反射面上会聚地向信息记录层3照射信息光和记录用参照光。
另外，在信息记录时，作为旋光单元的双分割旋光板21在每个双分割光束截面的区域中沿不同方向分别旋光第一偏光方向(P偏光)的记录用参照光和与第一偏光方向(P偏光)不同的第二偏光方向(S偏光)的信息光。由此，对于各信息光和记录用参照光，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，设定成在每个双分割光束截面的区域中偏光方向不同。结果，在信息记录层3中记录入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光干扰形成的干扰图形，同时，记录入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光干扰形成的干扰图形。
另外，在信息再现时，在反射面上会聚地向信息记录层3照射再现用参照光，从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光。
另外，在信息再现时，由双分割旋光板21在每个双分割光束截面的区域中沿不同方向旋光第一偏光方向(P偏光)的再现用参照光，在每个区域中变换为偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层3。另外，双分割旋光板21在每个区域中沿不同方向旋光再现光和反射面中反射的再现用参照光生成的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向(P偏光)的再现光和对光束的截面整体变为第二偏光方向(S偏光)的返回光。从而，可由作为偏光分离单元的偏光分束器20分离再现光和返回光，结果，可提高再现信息的SN比。
另外，在本实施例中，信息光可使用光束截面的整体来承载信息，同样，再现光也可使用光束截面的整体来承载信息。
因此，根据本实施例，可利用全息技术来进行信息的记录和再现，同时，可不减少信息量地构成记录和再现用的小的光学系统。
另外，在本实施例中，记录用参照光的调制图形和再现用参照光的调制图形分别以向信息记录层3照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形为与该调制图形不同的图形。因此，在本实施例中，在再现时，可防止与记录时的信息光图形相同的图形与其镜像图形同时发生。
另外，本发明不限于上述实施例，可进行各种变更。例如，在上述实施例中，由压纹坑事先在光信息记录媒体1的地址、伺服区域中记录地址信息等，但也可不事先设计压纹坑，而如下所述记录地址信息等。此时，作为光信息记录媒体1，使用没有透明基板4、信息记录层3与反射层5相邻的结构。在该光信息记录媒体1的地址、伺服区域中，向信息记录层3中接近反射层5的部分选择照射高输出的激光，选择变化该部分的折射率，可记录地址信息等，进行格式化。
另外，在实施例中，虽然通过相位编码复用方式来进行信息的复用记录，但本发明也包含不进行相位编码复用方式的复用记录的情况。
如上所述，在本发明的光信息记录装置或光信息记录方法中，从一面侧同轴且在反射面上会聚地照射信息光和记录用参照光。在信息记录层中，入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，记录它们干扰形成的干扰图形，同时，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，记录它们干扰形成的干扰图形。另外，在本发明中，信息光可使用光束截面整体来承载信息。因此，根据本发明，可利用全息技术来进行信息的记录，同时，可不减少信息量地构成记录用的小的光学系统。
另外，在本发明的光信息再现装置或光信息再现方法中，会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光。另外，在本发明中，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为在每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后，照射到信息记录层上，同时，在每个区域中沿不同方向旋光再现光和由反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。另外，在本发明中，信息光可使用光束截面整体来承载信息。因此，根据本发明，可利用全息技术来进行信息的再现，同时，可不减少信息量地构成再现用的小的光学系统。
根据本发明的光信息记录再现装置和光信息记录再现方法，通过与上述光信息记录装置或光信息记录方法同样的作用和与上述光信息再现装置或光信息再现方法同样的作用，可利用全息技术来进行信息的记录和再现，同时，可不减少信息量地构成记录和再现用的小的光学系统。
根据上述说明，可实施本发明的各种形态和变形例。因此，在下面权利要求等效的范围内，也可由上述最佳形态以外的形态来实施本发明。
权利要求
1.一种光信息记录装置，用于向光信息记录媒体记录信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其特征在于，该装置具备信息光生成单元，生成承载信息的信息光；记录用参照光生成单元，生成记录用参照光；和记录光学系统，为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在上述信息记录层中，向上述信息记录层照射由上述信息光生成单元生成的信息光和由上述记录用参照光生成单元生成的记录用参照光，上述记录光学系统从上述一面侧同轴且会聚到反射面上地向上述信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，上述记录光学系统中，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，使在双分割光束截面的每个区域中使偏光方向不同。
2.根据权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于上述记录光学系统具有在上述每个区域中沿不同方向旋光通过的光的旋光单元，由上述旋光单元分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，使在上述每个区域中偏光方向不同。
3.根据权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于上述记录用参照光生成单元生成空间调制相位的记录用参照光。
4.根据权利要求3所述的光信息记录装置，其特征在于上述记录用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射记录用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
5.一种光信息记录方法，用于向光信息记录媒体记录信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其特征在于该方法具备生成承载信息的信息光的步骤；生成记录用参照光的步骤；和为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在上述信息记录层中，向上述信息记录层照射信息光和记录用参照光的记录步骤，上述记录步骤从上述一面侧同轴且会聚到反射面上地向上述信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，上述记录步骤中，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，使在双分割光束截面的每个区域中使偏光方向不同。
6.根据权利要求5所述的光信息记录方法，其特征在于上述记录步骤在上述每个区域中沿不同方向分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，使在上述每个区域中偏光方向不同。
7.根据权利要求5所述的光信息记录方法，其特征在于上述生成记录用参照光的步骤生成空间调制相位的记录用参照光。
8.根据权利要求7所述的光信息记录方法，其特征在于上述记录用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射记录用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
9.一种光信息再现装置利用全息技术从光信息记录媒体再现信息，该媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，基于从上述一面侧同轴且会聚到反射面上照射的信息光和记录用参照光，通过入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的干扰产生的干扰图形和入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的的干扰产生的干扰图形，将信息记录在上述信息记录层中，其特征在于该装置具备再现用参照光生成单元，生成再现用参照光；再现光学系统，在向上述信息记录层照射上述再现用参照光生成单元生成的再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从上述信息记录层发生的再现光；和检测单元，检测由上述再现光学系统收集的再现光，上述再现光学系统为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，上述再现光学系统具有旋光单元，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光通过的光束，由上述旋光单元旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为上述每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，由上述旋光单元旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为上述第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
10.根据权利要求9所述的光信息再现装置，其特征在于上述再现光学系统还具有偏光分离单元，通过偏光方向不同，分离通过上述旋光单元后的再现光和通过上述旋光单元后的返回光。
11.根据权利要求9所述的光信息再现装置，其特征在于上述再现用参照光生成单元生成空间调制相位的再现用参照光。
12.根据权利要求11所述的光信息再现装置，其特征在于上述再现用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
13.一种光信息再现方法，利用全息技术从光信息记录媒体再现信息，该媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，基于从上述一面侧同轴且会聚到反射面上照射的信息光和记录用参照光，通过入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的干扰产生的干扰图形和入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的的干扰产生的干扰图形，将信息记录在上述信息记录层中，其特征在于该方法具备生成再现用参照光的步骤；再现步骤，在向上述信息记录层照射再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从上述信息记录层发生的再现光；和检测上述再现光的步骤，上述再现步骤为了从一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，上述再现步骤在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为上述每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在上述每个区域中沿不同方向旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为上述第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
14.根据权利要求13所述的光信息再现方法，其特征在于上述再现步骤根据偏光方向的不同来分离旋光后的再现光和旋光后的返回光。
15.根据权利要求13所述的光信息再现方法，其特征在于上述生成再现用参照光的步骤生成空间调制相位的再现用参照光。
16.根据权利要求15所述的光信息再现方法，其特征在于上述再现用参照光的调制图形中，以向信息记录层照射再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
17.一种光信息记录再现装置，用于向光信息记录媒体记录信息的同时，从光信息记录媒体中再现信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其特征在于该装置具备信息光生成单元，生成承载信息的信息光；记录用参照光生成单元，生成记录用参照光；再现用参照光生成单元，生成再现用参照光；记录再现光学系统，在记录信息时，为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在上述信息记录层中，向上述信息记录层照射由上述信息光生成单元生成的信息光和由上述记录用参照光生成单元生成的记录用参照光，在再现信息时，在向上述信息记录层照射上述再现用参照光生成单元生成的再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从上述信息记录层发生的再现光；和检测单元，检测由上述记录再现光学系统收集的再现光，上述记录再现光学系统具有旋光单元，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光通过的光，在记录信息时，上述记录再现光学系统从上述一面侧同轴且会聚到反射面上地向上述信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，在记录信息时，上述记录再现光学系统由上述旋光单元分别旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，在上述每个区域中使偏光方向不同，在再现信息时，上述记录再现光学系统为了从上述一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，在再现信息时，上述记录再现光学系统由上述旋光单元旋光上述第一偏光方向的再现用参照光，变换为上述每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，由上述旋光单元旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为上述第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
18.根据权利要求17所述的光信息记录再现装置，其特征在于上述记录再现光学系统还具有偏光分离单元，通过偏光方向不同，分离通过上述旋光单元后的再现光和通过上述旋光单元后的返回光。
19.根据权利要求17所述的光信息记录再现装置，其特征在于上述记录用参照光生成单元生成空间调制相位的记录用参照光，上述再现用参照光生成单元生成空间调制相位的再现用参照光。
20.根据权利要求19所述的光信息记录再现装置，其特征在于上述记录用参照光的调制图形和上述再现用参照光的调制图形中，分别以向信息记录层照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
21.一种光信息记录再现方法，用于向光信息记录媒体记录信息的同时，从光信息记录媒体中再现信息，该光信息记录媒体具备在利用全息技术记录信息的同时、从一面侧照射记录或再现信息用的光的信息记录层、和配置在该信息记录层另一面侧的反射面，其特征在于该方法具备生成承载信息的信息光的步骤；生成记录用参照光的步骤；为了由信息光与记录用参照光的干扰产生的干扰图形将信息记录在上述信息记录层中，向上述信息记录层照射信息光和记录用参照光的记录步骤，生成再现用参照光的步骤；再现步骤，在向上述信息记录层照射再现用参照光的同时，收集通过照射再现用参照光而从上述信息记录层发生的再现光；和检测上述再现光的步骤，上述记录步骤从上述一面侧同轴且会聚到反射面上地向上述信息记录层照射信息光及记录用参照光，另外，上述记录步骤中，分别在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的记录用参照光和与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的信息光，为了使入射到反射面前的信息光与反射面反射后的记录用参照光的偏光方向一致，入射到反射面前的记录用参照光与反射面反射后的信息光的偏光方向一致，对于各信息光和记录用参照光，在上述每个区域中使偏光方向不同，在上述再现步骤中，为了从上述一面侧进行再现用参照光的照射和再现光的收集，且同轴配置再现用参照光和再现光，以将再现用参照光会聚到反射面上地向信息记录层照射再现用参照光，另外，在上述再现步骤中，在双分割光束截面的每个区域中沿不同方向旋光规定的第一偏光方向的再现用参照光，变换为上述每个区域中偏光方向不同的再现用参照光后照射到信息记录层上，同时，在上述每个区域中沿不同方向旋光再现光和反射面反射的再现用参照光产生的返回光，变换为对光束的截面整体变为上述第一偏光方向的再现光和对光束的截面整体变为与上述第一偏光方向不同的第二偏光方向的返回光。
22.根据权利要求21所述的光信息记录再现方法，其特征在于上述再现步骤根据偏光方向的不同来分离旋光后的再现光和旋光后的返回光。
23.根据权利要求21所述的光信息记录再现方法，其特征在于上述生成记录用参照光的步骤生成空间调制相位的记录用参照光，上述生成再现用参照光的步骤生成空间调制相位的再现用参照光。
24.根据权利要求23所述的光信息记录再现方法，其特征在于上述记录用参照光的调制图形和上述再现用参照光的调制图形中，分别以向信息记录层照射记录用参照光和再现用参照光的光学系统的光轴位置为中心、相对该调制图形点对称的图形是与该调制图形不一样的图形。
全文摘要
本发明的目的在于在利用全息技术进行信息记录或再现的同时，可不减少信息量地构成小的光学系统。在记录时，由空间光调制器(5)生成信息光，由相位空间光调制器(17)生成空间调制相位的记录用参照光。从一面侧同轴且会聚在反射面上地向光信息记录媒体(1)的信息记录层(3)照射信息光和记录用参照光。在记录信息时，在双分割光束截面的每个区域中，双分割旋光板(21)沿不同方向旋光P偏光记录用参照光与S偏光信息光。在信息记录层(3)中，记录入射到反射面前的信息光与在反射面上反射后的记录用参照光干扰形成的干扰图形，同时，记录入射到反射面前的记录用参照光与在反射面上反射后的信息光干扰形成的干扰图形。
文档编号G11B7/135GK1446355SQ01813897
公开日2003年10月1日 申请日期2001年6月28日 优先权日2000年8月7日
发明者堀米秀嘉 申请人:光技术企业公司