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JP2009238268A - Hologram recording system and hologram reproducing system - Google Patents

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JP2009238268A JP2008080318A JP2008080318A JP2009238268A JP 2009238268 A JP2009238268 A JP 2009238268A JP 2008080318 A JP2008080318 A JP 2008080318A JP 2008080318 A JP2008080318 A JP 2008080318A JP 2009238268 A JP2009238268 A JP 2009238268A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hologram recording system and hologram reproducing system which always coincide position of an entrance pupil surface of an objective lens and an image location of a dot pattern of a spatial light modulator, and the position of the entrance pupil surface of the objective lens and a location for imaging a dot pattern reproduced on a surface of an optical receiver. <P>SOLUTION: The hologram recording and reproducing system includes a plate object which is disposed in front of the entrance pupil surface of the objective lens on the light path of an information laser beam and whose refraction index is different from air, and a light path length changing means for changing the light path length of an information laser beam by inputting at least either of a signal corresponding to a drive amount from a neutral position in the focus direction of the objective lens by a servo means and a signal corresponding to the drive amount from the neutral position on the hologram recording medium in the radial direction of the objective lens by the servo means to drive the plate object based on the input signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホログラム記録媒体にシフト多重方式でデータの記録を行うホログラム記録装置及びシフト多重方式でデータの記録がされたホログラム記録媒体からデータの再生を行うホログラム再生装置に関する。   The present invention relates to a hologram recording apparatus that records data on a hologram recording medium by a shift multiplexing method and a hologram reproducing apparatus that reproduces data from a hologram recording medium on which data is recorded by a shift multiplexing method.

従来より、光ディスクへ記録するデータの容量を大きくするため、ホログラム記録媒体へ多重記録を行う研究が進められている。ホログラム記録媒体へ多重記録を行う方法としては、主に2光束干渉方式とコリニア方式があるが、この内コリニア方式は記録用のレーザ光の焦点をホログラム記録媒体の記録層に合わせた上で、記録層と平行に移動してシフト多重方式でホログラム記録媒体にデータの記録を行う方式である。   Conventionally, in order to increase the capacity of data to be recorded on an optical disc, research for performing multiplex recording on a hologram recording medium has been underway. As a method of performing multiplex recording on a hologram recording medium, there are mainly a two-beam interference method and a collinear method. Among these methods, the collinear method focuses on the recording layer of the hologram recording medium after focusing the recording laser beam. In this method, data is recorded on the hologram recording medium by a shift multiplexing method by moving in parallel with the recording layer.

通常、コリニア方式におけるデータの記録においては、記録用のレーザ光とは別にサーボ用のレーザ光を照射してホログラム記録媒体の反射層に形成されたトラックからの反射光に基づく信号により、サーボ用のレーザ光の焦点がトラックの溝に合った上でトラックの溝を追従するようフォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御とを行っており、これらのサーボ制御により記録用のレーザ光の焦点がホログラム記録媒体の記録層に合った上で、ホログラム記録媒体を螺旋状に移動するようになっている。   Normally, in collinear data recording, servo laser light is irradiated separately from the recording laser light, and a servo signal is generated by a signal based on the reflected light from the track formed on the reflection layer of the hologram recording medium. Focus servo control and tracking servo control are performed so that the laser beam is focused on the track groove and then follows the track groove. With these servo controls, the recording laser beam is focused on the hologram recording medium. The hologram recording medium is moved spirally after being matched with the recording layer.

これらのサーボ制御は、例えば特許文献1に示されているように、DVDやCD等の光ディスクの記録再生におけるサーボ制御と同様、対物レンズをレーザ光の光軸方向(以下、フォーカス方向という)とこの方向の垂直方向であるホログラム記録媒体の半径方向(以下、半径方向という)とに駆動することで行う方法がある。しかしながら、この方法だと、対物レンズがレーザ光の光軸方向に駆動すると、対物レンズの入射瞳面の位置が変動し、対物レンズの入射瞳面の位置が変動すると、ホログラム記録媒体へのデータの記録精度やホログラム記録媒体に記録されたデータの再生精度が悪くなるという問題がある。   These servo controls, for example, as disclosed in Patent Document 1, are similar to the servo control in recording / reproducing of an optical disc such as a DVD or CD, and the objective lens is set to the optical axis direction of the laser beam (hereinafter referred to as the focus direction). There is a method of driving by driving in the radial direction of the hologram recording medium (hereinafter referred to as the radial direction), which is perpendicular to this direction. However, with this method, when the objective lens is driven in the optical axis direction of the laser beam, the position of the entrance pupil plane of the objective lens changes, and when the position of the entrance pupil plane of the objective lens changes, data on the hologram recording medium Recording accuracy and reproduction accuracy of data recorded on the hologram recording medium are deteriorated.

また、この方法には対物レンズがホログラム記録媒体の半径方向に駆動すると、対物レンズの光軸とレーザ光の光軸とがずれるため、空間光変調器の周辺で回折した光の対物レンズに入射する量が減ってしまい、記録の精度が悪くなるという問題がある。このため、対物レンズと立上ミラーとを一体にして半径方向に駆動して対物レンズの光軸とレーザ光の光軸とを常に一致させる方法があるが、このようにすると対物レンズがフォーカス方向に加えて半径方向に駆動しても、対物レンズの入射瞳面の位置が変動し、ホログラム記録媒体へのデータの記録精度やホログラム記録媒体に記録されたデータの再生精度が悪くなるという問題がある。   Also, in this method, when the objective lens is driven in the radial direction of the hologram recording medium, the optical axis of the objective lens and the optical axis of the laser beam are shifted, so that the light diffracted around the spatial light modulator is incident on the objective lens. There is a problem that the amount to be recorded is reduced and the recording accuracy is deteriorated. For this reason, there is a method in which the objective lens and the rising mirror are integrated and driven in the radial direction so that the optical axis of the objective lens and the optical axis of the laser light always coincide with each other. In addition, even when driven in the radial direction, the position of the entrance pupil plane of the objective lens fluctuates, and the problem is that the recording accuracy of data on the hologram recording medium and the reproduction accuracy of data recorded on the hologram recording medium deteriorate. is there.

データの記録精度やデータの再生精度が悪くなる原因は、ホログラム記録媒体にデータを記録する場合においては、中立位置にある対物レンズの入射瞳面に空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulatorなど)で形成されたドットパターンが結像するよう設定されているが、対物レンズの入射瞳面が変動すると、入射瞳面でのドットパターンはぼやけることになるためである。また、ホログラム記録媒体に記録されたデータを再生する場合においては、中立位置にある対物レンズの入射瞳面で結像したドットパターンが受光器の面で結像するよう設定されているが、対物レンズの入射瞳面が変動すると、受光器の面とは異なった位置でドットパターンが結像するようになるため受光器の面におけるドットパターンはぼやけることになるためである。   The reason why data recording accuracy and data reproduction accuracy deteriorate is that when recording data on a hologram recording medium, a spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator, etc.) is placed on the entrance pupil plane of the objective lens at the neutral position. This is because the dot pattern on the entrance pupil plane is blurred when the entrance pupil plane of the objective lens fluctuates. In addition, when reproducing data recorded on a hologram recording medium, the dot pattern formed on the entrance pupil plane of the objective lens at the neutral position is set to form an image on the surface of the light receiver. This is because when the entrance pupil plane of the lens fluctuates, the dot pattern is imaged at a position different from the plane of the light receiver, so that the dot pattern on the surface of the light receiver becomes blurred.

この問題を解決する方法として、例えば特許文献2に示されているように、対物レンズの駆動に合わせて、リレーレンズの片方のレンズ(第2移動部)と反射体の対(第3移動部)とを駆動させ、空間光変調器、受光器、リレーレンズ及び対物レンズの間の光路長を一定に保つようにする方法がある。この方法によれば、対物レンズの駆動により入射瞳面の位置が変動しても、データ記録においては対物レンズの入射瞳面にドットパターンが結像し、データ再生においては対物レンズの入射瞳面でのドットパターンが受光器の面に結像するため前述の問題は発生しない。
特開平11−311937号公報 特開2007−193874号公報
As a method for solving this problem, for example, as disclosed in Patent Document 2, one of the relay lens (second moving unit) and a pair of reflectors (third moving unit) according to the driving of the objective lens. And the optical path length among the spatial light modulator, the light receiver, the relay lens, and the objective lens is kept constant. According to this method, even if the position of the entrance pupil plane fluctuates due to the drive of the objective lens, a dot pattern is formed on the entrance pupil plane of the objective lens in data recording, and the entrance pupil plane of the objective lens in data reproduction. The above-mentioned problem does not occur because the dot pattern in FIG.
JP-A-11-311937 JP 2007-193874 A

しかしながら、特許文献2に示された装置では、反射体の対などは重量が大きく、記録速度を上げていくと重量が大きいものを対物レンズの駆動に合わせて駆動させるのが困難になるためデータの記録精度やデータの再生精度が悪くなるという問題や、装置に大がかりな駆動機構を設ける必要があるため装置のコストがUPするという問題がある。   However, in the apparatus shown in Patent Document 2, data such as a pair of reflectors is heavy, and it becomes difficult to drive a heavy object in accordance with the driving of the objective lens as the recording speed is increased. There is a problem that the recording accuracy and data reproduction accuracy deteriorate, and there is a problem that the cost of the apparatus increases because it is necessary to provide a large drive mechanism in the apparatus.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、対物レンズの駆動に合わせて駆動させるのが容易で、大がかりな駆動機構を必要とせず、対物レンズの入射瞳面の位置と空間光変調器のドットパターンの結像位置及び対物レンズの入射瞳面の位置と受光器の面で再生したドットパターンを結像させるための位置とを常に一致させることが可能なホログラム記録装置及びホログラム再生装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is easy to drive in accordance with the driving of the objective lens, does not require a large driving mechanism, and the position of the entrance pupil plane of the objective lens and the spatial light. Hologram recording apparatus and hologram reproduction capable of always matching the image formation position of the dot pattern of the modulator and the position of the entrance pupil plane of the objective lens with the position for image formation of the dot pattern reproduced on the surface of the light receiver To provide an apparatus.

請求項1記載のホログラム記録装置は、情報レーザ光の光路上であって対物レンズの入射瞳面の手前に設置された屈折率が空気とは異なる板状物体と、サーボ手段による対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号又はサーボ手段による対物レンズのホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号の少なくとも1つの信号を入力し、入力した信号に基づいて板状物体を駆動し、情報レーザ光の光路長を可変させる光路長可変手段とを備えたことを特徴とする。   The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein a plate-like object having a refractive index different from that of air is disposed on the optical path of the information laser light and in front of the entrance pupil surface of the objective lens, and the focus of the objective lens by the servo means. Input at least one signal corresponding to the driving amount from the neutral position in the direction or the driving amount from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium of the objective lens by the servo means, based on the input signal And an optical path length varying means for driving the plate-like object to vary the optical path length of the information laser beam.

請求項2記載のホログラム再生装置は、情報レーザ光の光路上であって対物レンズの入射瞳面の手前に設置された屈折率が空気とは異なる板状物体と、サーボ手段による対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号又はサーボ手段による対物レンズのホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号の少なくとも1つの信号を入力し、入力した信号に基づいて板状物体を駆動し、情報レーザ光の光路長を可変させる光路長可変手段とを備えたことを特徴とする。   3. The hologram reproducing apparatus according to claim 2, wherein a plate-like object having a refractive index different from that of air is disposed on the optical path of the information laser light and in front of the entrance pupil surface of the objective lens, and the focus of the objective lens by the servo means. Input at least one signal corresponding to the driving amount from the neutral position in the direction or the driving amount from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium of the objective lens by the servo means, based on the input signal And an optical path length varying means for driving the plate-like object to vary the optical path length of the information laser beam.

請求項3記載のホログラム記録装置及びホログラム再生装置は、光路長可変手段における板状物体の駆動が、板状物体を情報レーザ光の光路に直角な回転軸で回転する回転駆動であることを特徴とする。   The hologram recording apparatus and hologram reproducing apparatus according to claim 3 are characterized in that the drive of the plate-like object in the optical path length varying means is a rotation drive in which the plate-like object is rotated by a rotation axis perpendicular to the optical path of the information laser light. And

請求項4記載のホログラム記録装置及びホログラム再生装置は、板状物体が、同じ素材で且つ同じ厚さの2枚から構成され、光路上に平行に配設され、光路長可変手段における板状物体の回転駆動が、回転軸の軸方向を同一にして、それぞれの板状物体を逆方向に等しい量回転することを特徴とする。   5. The hologram recording apparatus and the hologram reproducing apparatus according to claim 4, wherein the plate-like object is composed of two pieces of the same material and the same thickness, and is arranged in parallel on the optical path, and the plate-like object in the optical path length varying means. The rotational drive is characterized in that the axial directions of the rotary shafts are the same, and each plate-like object is rotated by an equal amount in the opposite direction.

請求項5記載のホログラム記録装置及びホログラム再生装置は、サーボ手段におけるトラッキングサーボが、対物レンズを含む光学部品を駆動し、光路長可変手段が、対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号と対物レンズのホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号とを入力し、入力した2つの信号に基づいて板状物体を駆動することを特徴とする。   In the hologram recording apparatus and the hologram reproducing apparatus according to claim 5, the tracking servo in the servo means drives the optical component including the objective lens, and the optical path length varying means adjusts the drive amount from the neutral position in the focus direction of the objective lens. A corresponding signal and a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium are input, and the plate-like object is driven based on the two input signals.

請求項6記載のホログラム記録装置及びホログラム再生装置は、板状物体の素材が、ガラスであることを特徴とする。   The hologram recording device and the hologram reproducing device according to claim 6 are characterized in that the material of the plate-like object is glass.

請求項1及び請求項2の発明によれば、対物レンズの駆動量に基づいて対物レンズの入射瞳面の手前に設けた板状物体を駆動することで、対物レンズの移動により入射瞳面の位置が変化しても、変化した分、板状物体を駆動することにより光路長を変化させてドットパターンの結像位置又は受光器の面でドットパターンを結像させるための位置を変化させ、対物レンズの入射瞳面の位置とドットパターンの結像位置及び対物レンズの入射瞳面の位置と受光器の面でドットパターンを結像させるための位置とを常に一致させることができる。   According to the first and second aspects of the present invention, by driving the plate-like object provided in front of the entrance pupil plane of the objective lens based on the drive amount of the objective lens, the movement of the objective lens moves the entrance pupil plane. Even if the position changes, by changing the optical path length by driving the plate-like object, the dot pattern imaging position or the position for imaging the dot pattern on the surface of the light receiver is changed, The position of the entrance pupil plane of the objective lens and the image formation position of the dot pattern, and the position of the entrance pupil plane of the objective lens and the position for imaging the dot pattern on the surface of the light receiver can always coincide.

請求項3の発明によれば、光路長可変手段における板状物体の駆動が板状物体を情報レーザ光の光路に直角な回転軸で回転する回転駆動であることから、簡単な駆動機構で駆動させることができるので、対物レンズの駆動に合わせて駆動させるのが容易であり、大がかりな駆動機構を必要としない。   According to the third aspect of the present invention, the driving of the plate-like object in the optical path length varying means is the rotation driving that rotates the plate-like object with the rotation axis perpendicular to the optical path of the information laser light, so that it is driven by a simple drive mechanism. Therefore, it is easy to drive in accordance with the driving of the objective lens, and a large drive mechanism is not required.

請求項4の発明によれば、2つある板状物体がそれぞれ逆方向に等しい量回転することから、片方の板状物体で回転により光路長と共に光路位置まで変化しても、もう片方の板状物体の回転により光路位置を元の位置まで戻し、光路長のみを変化させることができる。   According to the invention of claim 4, since the two plate-like objects are rotated by the same amount in the opposite directions, even if the rotation of one plate-like object changes to the optical path position together with the optical path length, the other plate By rotating the object, the optical path position can be returned to the original position, and only the optical path length can be changed.

請求項5の発明によれば、対物レンズのフォーカス方向及び半径方向の2つの駆動量に基づいて板状物体を駆動することから、フォーカスサーボ及び対物レンズと立上ミラーとを一体としたトラッキングサーボの2つを行っても、対物レンズの入射瞳面の位置とパターンの結像位置及び対物レンズの入射瞳面の位置と受光器の面でパターンを結像させるための位置とを常に一致させることができる。   According to the fifth aspect of the invention, since the plate-like object is driven based on the two drive amounts of the objective lens in the focus direction and the radial direction, the focus servo and the tracking servo in which the objective lens and the upright mirror are integrated. Even if the two are performed, the position of the entrance pupil plane of the objective lens and the pattern imaging position, and the position of the entrance pupil plane of the objective lens and the position for imaging the pattern on the surface of the light receiver are always matched. be able to.

請求項6の発明によれば、板状物体の素材がガラスであることから、板状物体のコストを抑えることが可能である。   According to invention of Claim 6, since the raw material of a plate-shaped object is glass, it is possible to hold down the cost of a plate-shaped object.

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態におけるホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体にシフト多重方式でデータの記録を行い、又シフト多重方式でデータの記録がされたホログラム記録媒体からデータの再生を行う装置である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. A hologram recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus that records data on a hologram recording medium by a shift multiplexing method and reproduces data from a hologram recording medium on which data has been recorded by a shift multiplexing method.

図1は、本発明に係るホログラム記録再生装置の第1の実施形態を示す構成図である。図2は、同ホログラム記録再生装置における空間光変調器、受光器、リレーレンズ、対物レンズ等の配置間隔を示す説明図である。図3は、対物レンズのフォーカス方向の移動に伴う回転ガラス板の回転を示した説明図である。図4は、回転ガラス板の回転による光路長の変化を示した説明図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a hologram recording / reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing arrangement intervals of a spatial light modulator, a light receiver, a relay lens, an objective lens, and the like in the hologram recording / reproducing apparatus. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the rotation of the rotating glass plate accompanying the movement of the objective lens in the focus direction. FIG. 4 is an explanatory diagram showing changes in the optical path length due to rotation of the rotating glass plate.

図1において、ホログラム記録再生装置1は、ピックアップ装置200、表示装置302や入力装置304を備えたコントローラ300、記録用レーザ駆動回路202、記録用信号生成回路204、サーボ用レーザ駆動回路210、再生データ生成回路212、回転駆動回路216、ターンテーブル130、スピンドルモータ132、フィードモータ134、スピンドルモータ制御回路102、フィードモータ制御回路108、半径位置検出回路106、信号増幅回路110、トラッキングエラー信号生成回路112、トラッキングサーボ回路114、スレッドサーボ回路118、フォーカスエラー信号生成回路120、フォーカスサーボ回路122、ドライブ回路116,124等から構成されている。尚、この実施例においては対物レンズ40が単独でフォーカス方向及び半径方向に駆動するため、フォーカス方向への駆動による対物レンズ40の入射瞳面の位置の変動のみが考慮されている。   In FIG. 1, a hologram recording / reproducing apparatus 1 includes a pickup device 200, a controller 300 having a display device 302 and an input device 304, a recording laser drive circuit 202, a recording signal generation circuit 204, a servo laser drive circuit 210, and a reproduction. Data generation circuit 212, rotation drive circuit 216, turntable 130, spindle motor 132, feed motor 134, spindle motor control circuit 102, feed motor control circuit 108, radial position detection circuit 106, signal amplification circuit 110, tracking error signal generation circuit 112, a tracking servo circuit 114, a thread servo circuit 118, a focus error signal generation circuit 120, a focus servo circuit 122, drive circuits 116 and 124, and the like. In this embodiment, since the objective lens 40 is driven alone in the focus direction and the radial direction, only the change in the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 due to the drive in the focus direction is considered.

ピックアップ装置200は、従来のホログラム記録再生装置のようにレーザ光源10,30、コリメートレンズ12,32、ミラー14,28、空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)16、リレーレンズ18,22,24、偏光ビームスプリッタ20、ダイクロイックプリズム38、集光レンズ48、フォトディテクタ26,52、対物レンズ40、ビームスプリッタ34、1/4波長板36、シリンドリカルレンズ50、トラッキングアクチュエータ46、フォーカスアクチュエータ44等から構成されると共に、リレーレンズ22と対物レンズ40との間の光路上に回転ガラス板60,62が設けられている。   The pickup device 200 includes laser light sources 10 and 30, collimating lenses 12 and 32, mirrors 14 and 28, a spatial light modulator (SLM) 16, relay lenses 18 and 22, as in a conventional hologram recording / reproducing device. 24, polarization beam splitter 20, dichroic prism 38, condenser lens 48, photodetectors 26 and 52, objective lens 40, beam splitter 34, quarter wavelength plate 36, cylindrical lens 50, tracking actuator 46, focus actuator 44, and the like. In addition, rotating glass plates 60 and 62 are provided on the optical path between the relay lens 22 and the objective lens 40.

レーザ光源10から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ12で平行光になり、ミラー14で進行方向を変えられた後、空間光変調器16を透過する。空間光変調器16は、透過型のTFT液晶表示装置(LCD)のパネル等でできており、ホログラム記録媒体HKへのデータ記録時には、後述する記録用信号生成回路204が出力する2次元の2値化データを入力し、平面上に明暗のドットパターンを形成する。空間光変調器16は、中心領域に明暗のドットパターンを形成し、この箇所を透過した光は回折して2次元の2値化データに基づいた情報をもつ光(以下、情報レーザ光という)になる。そして、空間光変調器16は、周辺領域に明のドットのみを形成し、この箇所を透過した光は入射前と変化せず、情報を持たない光(以下、参照レーザ光という)のままとなる。尚、ホログラム記録媒体HKに記録されたデーダの再生時には、空間光変調器16は全領域に明のドットのみを形成し、入射したレーザ光をそのまま透過させる。   The laser light emitted from the laser light source 10 is converted into parallel light by the collimator lens 12, the traveling direction is changed by the mirror 14, and then the spatial light modulator 16 is transmitted. The spatial light modulator 16 is made of a transmissive TFT liquid crystal display (LCD) panel or the like, and is a two-dimensional two-dimensional output from a recording signal generation circuit 204 described later when data is recorded on the hologram recording medium HK. The digitized data is input, and a bright and dark dot pattern is formed on the plane. The spatial light modulator 16 forms a bright and dark dot pattern in the central region, and the light transmitted through this portion is diffracted and has information based on two-dimensional binarized data (hereinafter referred to as information laser light). become. Then, the spatial light modulator 16 forms only bright dots in the peripheral region, and the light transmitted through this portion remains unchanged from that before incidence and remains as light having no information (hereinafter referred to as reference laser light). Become. When reproducing the data recorded on the hologram recording medium HK, the spatial light modulator 16 forms only bright dots in the entire area and transmits the incident laser light as it is.

レーザ光は空間光変調器16を透過し、データ記録時においては情報レーザ光と参照レーザ光の2つが生成され、データ再生時においては参照レーザ光のみであるレーザ光はリレーレンズ18,22により光束径が変更され、ミラー28で進行方向を変えられて回転ガラス板60,62を透過し、ダイクロイックプリズム38に入射する。   The laser light passes through the spatial light modulator 16, and information laser light and reference laser light are generated at the time of data recording, and laser light that is only the reference laser light is reproduced by the relay lenses 18 and 22 at the time of data reproduction. The beam diameter is changed, the traveling direction is changed by the mirror 28, the light passes through the rotating glass plates 60 and 62, and enters the dichroic prism 38.

回転ガラス板60,62は、同じ厚さTのガラス板60a,62aとこのガラス板60a,62aを駆動するモータ60b,62bとから構成される。ガラス板の厚さTは、対物レンズ40のフォーカス方向の駆動範囲と、回転ガラス板60,62の回転駆動範囲とから適切な値に設定される。この点は後述する。モータ60b,62bは、後述する回転駆動回路216から供給される駆動信号に基づいてそれぞれ反対方向に同じ回転量だけ回転するようになっている。ガラス板60a,62aの回転によりリレーレンズ22から対物レンズ40までの光路長は変化する。この変化が、対物レンズ40のフォーカス方向における中立位置からの駆動量に等しくなるようにすることで、対物レンズ40の入射瞳面の位置とドットパターンの結像位置及び対物レンズ40の入射瞳面の位置とフォトディテクタ26の面でドットパターンが結像するための位置は常に一致するようになる。対物レンズ40の駆動量と回転ガラス板60,62の回転量との関係は後述する。   The rotating glass plates 60 and 62 are composed of glass plates 60a and 62a having the same thickness T and motors 60b and 62b for driving the glass plates 60a and 62a. The thickness T of the glass plate is set to an appropriate value from the driving range of the objective lens 40 in the focus direction and the rotational driving range of the rotating glass plates 60 and 62. This point will be described later. The motors 60b and 62b are configured to rotate by the same amount of rotation in opposite directions based on a drive signal supplied from a rotation drive circuit 216 described later. The optical path length from the relay lens 22 to the objective lens 40 is changed by the rotation of the glass plates 60a and 62a. By making this change equal to the driving amount from the neutral position in the focus direction of the objective lens 40, the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40, the image formation position of the dot pattern, and the entrance pupil plane of the objective lens 40 The position at which the dot pattern is formed on the surface of the photodetector 26 always coincides with the position of. The relationship between the drive amount of the objective lens 40 and the rotation amounts of the rotating glass plates 60 and 62 will be described later.

リレーレンズ18,22の間には偏光ビームスプリッタ20があり、情報レーザ光及び参照レーザ光は偏光方向が偏光ビームスプリッタ20の透過軸と一致しているためほとんどが透過し、後述するようにホログラム記録媒体HK側からの再生光は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ20の透過軸から90度の方向にあるためほとんどが反射して進行方向を変える。この偏光ビームスプリッタ20は、ホログラム記録媒体HKに記録されたデータの再生の際、ホログラム記録媒体HKからの再生光をリレーレンズ24を介してフォトディテクタ26に入射させるために配置されている。   Between the relay lenses 18 and 22, there is a polarizing beam splitter 20, and most of the information laser light and the reference laser light are transmitted because the polarization direction coincides with the transmission axis of the polarizing beam splitter 20, and a hologram as will be described later. Most of the reproduction light from the recording medium HK side is reflected and changes the traveling direction because the polarization direction is 90 degrees from the transmission axis of the polarization beam splitter 20. The polarization beam splitter 20 is disposed so that the reproduction light from the hologram recording medium HK enters the photodetector 26 via the relay lens 24 when reproducing the data recorded on the hologram recording medium HK.

ダイクロイックプリズム38は、レーザ光の波長により透過と反射が変わる特性を持っており、レーザ光源10から出射されたレーザ光は、ダイクロイックプリズム38を透過する波長の光であるため、情報レーザ光及び参照レーザ光は、ダイクロイックプリズム38を透過し、対物レンズ40によりホログラム記録媒体HKの記録層に集光する。そして、データ記録時においては集光位置で情報レーザ光と参照レーザ光とが干渉し、記録層に干渉縞によりデータの記録が行われ、データ再生時においてはデータ記録位置への参照レーザ光の集光により再生光が発生する。   The dichroic prism 38 has a characteristic in which transmission and reflection change depending on the wavelength of the laser light. Since the laser light emitted from the laser light source 10 is light having a wavelength that passes through the dichroic prism 38, the information laser light and the reference The laser light passes through the dichroic prism 38 and is focused on the recording layer of the hologram recording medium HK by the objective lens 40. Then, at the time of data recording, the information laser beam and the reference laser beam interfere with each other at the condensing position, data is recorded on the recording layer by interference fringes, and at the time of data reproduction, the reference laser beam to the data recording position is recorded. Reproduction light is generated by condensing light.

1/4波長板36は、レーザ光源10から出射されるレーザ光の波長のレーザ光において直線偏光を円偏光に変え、円偏光を直線偏光に変える。このため、参照レーザ光は直線偏光から円偏光に変えられてホログラム記録媒体HKに照射され、データ記録箇所で発生する再生光も円偏光で発生する。そして、再生光が1/4波長板36を透過すると参照レーザ光の偏光方向とは90度偏光方向が異なる直線偏光になる。このため、再生光の偏光方向は偏光ビームスプリッタ20の透過軸から90度の方向にある。   The quarter-wave plate 36 changes linearly polarized light into circularly polarized light and changes circularly polarized light into linearly polarized light in the laser light having the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 10. For this reason, the reference laser beam is changed from linearly polarized light to circularly polarized light and irradiated to the hologram recording medium HK, and reproduction light generated at the data recording location is also generated by circularly polarized light. When the reproduction light passes through the quarter wavelength plate 36, it becomes linearly polarized light having a polarization direction different from the polarization direction of the reference laser light by 90 degrees. For this reason, the polarization direction of the reproduction light is 90 degrees from the transmission axis of the polarization beam splitter 20.

レーザ光源30は、後述するフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御のために設けられている。レーザ光源30から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ32で平行光になり、ビームスプリッタ34で半分程度が反射してダイクロイックプリズム38に入射する。レーザ光源30から出射されたレーザ光は、ダイクロイックプリズム38で反射する波長の光であるため、ビームスプリッタ34側から入射したレーザ光はダイクロイックプリズム38で反射し、1/4波長板36を透過して対物レンズ40によりホログラム記録媒体HKの反射層に形成されたトラックに集光する。そして、集光位置からの反射光は対物レンズ40により平行光になり、1/4波長板36を透過してダイクロイックプリズム38で反射してビームスプリッタ34で半分程度が透過し、集光レンズ48、シリンドリカルレンズ50により4分割フォトディテクタ52に集光する。   The laser light source 30 is provided for focus servo control and tracking servo control described later. The laser light emitted from the laser light source 30 becomes parallel light by the collimator lens 32, and about half of the light is reflected by the beam splitter 34 and enters the dichroic prism 38. Since the laser light emitted from the laser light source 30 is light having a wavelength reflected by the dichroic prism 38, the laser light incident from the beam splitter 34 side is reflected by the dichroic prism 38 and passes through the quarter wavelength plate 36. Then, the light is condensed on a track formed on the reflection layer of the hologram recording medium HK by the objective lens 40. Then, the reflected light from the condensing position becomes parallel light by the objective lens 40, passes through the quarter-wave plate 36, is reflected by the dichroic prism 38, and about half is transmitted by the beam splitter 34, and the condensing lens 48. The light is condensed on the quadrant photodetector 52 by the cylindrical lens 50.

1/4波長板36は、レーザ光源10から出射されるレーザ光の波長のレーザ光において直線偏光を円偏光に変えるように設定された複屈折材であるため、レーザ光源30のレーザ光が透過すると直線偏光は楕円偏光に変えられ、ホログラム記録媒体HKで反射した後再度透過すると楕円偏光は別の楕円偏光に変えられるが、偏光状態が変わってもビームスプリッタ34に入射した光の透過と反射の比率は一定であるため4分割フォトディテクタ52での受光量には影響はない。   The quarter-wave plate 36 is a birefringent material set so as to change linearly polarized light into circularly polarized light in the laser light having the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 10, so that the laser light from the laser light source 30 is transmitted. Then, the linearly polarized light is changed to elliptically polarized light, and when reflected again by the hologram recording medium HK and then transmitted again, the elliptically polarized light is changed to another elliptically polarized light. Therefore, the amount of light received by the quadrant photodetector 52 is not affected.

4分割フォトディテクタ52にレーザ光が入射する手前にシリンドリカルレンズ50が設けられているため、ホログラム記録媒体HKの反射層の位置からレーザ光の焦点がずれると、4分割フォトディテクタ52に形成された円状のスポットは4分割フォトディテクタ52の対角線上に長軸がある楕円光になり、後述するように4分割フォトディテクタ52のそれぞれのフォトディテクタが出力する信号を演算することにより、反対層の位置からのレーザ光の焦点のずれを信号として検出できる。このずれがなくなるようにフォーカスサーボ制御は行われる。本実施例では非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いている。   Since the cylindrical lens 50 is provided before the laser beam is incident on the quadrant photodetector 52, when the focus of the laser beam is deviated from the position of the reflection layer of the hologram recording medium HK, a circular shape formed on the quadrant photodetector 52. The spot becomes an elliptical light having a long axis on the diagonal line of the four-divided photodetector 52, and a laser beam from the position of the opposite layer is calculated by calculating a signal output from each photodetector of the four-divided photodetector 52 as described later. Can be detected as a signal. Focus servo control is performed so that this deviation is eliminated. In this embodiment, focus servo control by the astigmatism method is used.

また、ホログラム記録媒体HKのトラックの溝位置からレーザ光の焦点がずれると、4分割フォトディテクタ52に形成された円状のスポットの片側の光量が落ち、後述するように4分割フォトディテクタ52のそれぞれのフォトディテクタが出力する信号を演算することによりレーザ光の焦点のトラックの溝位置からのずれを信号として検出できる。このずれがなくなるようにトラッキングサーボ制御は行われる。本実施例ではプッシュプル法によるフォーカスサーボ制御を用いている。   Further, when the focus of the laser beam is deviated from the track groove position of the hologram recording medium HK, the light quantity on one side of the circular spot formed on the quadrant photo detector 52 is decreased, and each of the quadrant photo detectors 52 will be described later. By calculating the signal output from the photodetector, the deviation of the focal point of the laser beam from the track groove position can be detected as a signal. Tracking servo control is performed so that this deviation is eliminated. In this embodiment, focus servo control by the push-pull method is used.

フォーカスアクチュエータ44は、フォーカスサーボ制御において後述するドライブ回路124からの駆動信号によりフォーカス方向に対物レンズ40を駆動する。トラッキングアクチュエータ46は、トラッキングサーボ制御において後述するドライブ回路116からの駆動信号により半径方向に対物レンズ40を駆動する。   The focus actuator 44 drives the objective lens 40 in the focus direction by a drive signal from a drive circuit 124 described later in focus servo control. The tracking actuator 46 drives the objective lens 40 in the radial direction by a drive signal from a drive circuit 116 described later in tracking servo control.

空間光変調器16、フォトディテクタ26、リレーレンズ18,22,24、対物レンズ40等の系は図2に示すように、
・空間光変調器16からリレーレンズ18までの光路長
・リレーレンズ18及びリレーレンズ22からリレーレンズ18,22の中間位置までの光路長
・リレーレンズ22から対物レンズ40の入射瞳面までの光路長
・リレーレンズ18,22の中間位置からリレーレンズ24までの光路長
・リレーレンズ24からフォトディテクタ26までの光路長
がリレーレンズ18,22の焦点距離であるFlになるよう配置されている。
但し、リレーレンズ22から対物レンズ40の入射瞳面までの光路長がF1であるのは対物レンズ40が中立位置にあるとき(すなわちΔXが0のとき)である。このときは、データ記録時においては、空間光変調器16に形成されたドットパターンが対物レンズ40の入射瞳面で結像し、対物レンズ40によりフーリエ変換されてホログラム記録媒体HKにデータの記録が行われる。またデータ再生時においては、ホログラム記録媒体HKからの再生光が逆フーリエ変換されて対物レンズ40の入射瞳面でドットパターンが結像し、このドットパターンがフォトディテクタ26上に結像する。
As shown in FIG. 2, the system including the spatial light modulator 16, the photodetector 26, the relay lenses 18, 22, 24, the objective lens 40, etc.
The optical path length from the spatial light modulator 16 to the relay lens 18 The optical path length from the relay lens 18 and the relay lens 22 to the intermediate position between the relay lenses 18 and 22 The optical path from the relay lens 22 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 The optical path length from the intermediate position of the relay lenses 18 and 22 to the relay lens 24 is arranged such that the optical path length from the relay lens 24 to the photodetector 26 becomes Fl which is the focal length of the relay lenses 18 and 22.
However, the optical path length from the relay lens 22 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 is F1 when the objective lens 40 is in the neutral position (that is, when ΔX is 0). At this time, at the time of data recording, the dot pattern formed on the spatial light modulator 16 is imaged on the entrance pupil plane of the objective lens 40 and is Fourier-transformed by the objective lens 40 to record data on the hologram recording medium HK. Is done. At the time of data reproduction, the reproduction light from the hologram recording medium HK is subjected to inverse Fourier transform, and a dot pattern is formed on the entrance pupil plane of the objective lens 40, and this dot pattern is formed on the photodetector 26.

しかし、リレーレンズ22から対物レンズ40の入射瞳面までの光路長は、対物レンズ40が中立位置から変動することによりF1から変化する。すなわち、光路長はF1+ΔXになる。詳細に説明すると、対物レンズ40から対物レンズ40の入射瞳面までの距離は対物レンズ40の焦点距離F2であり、これは一定である。そして、対物レンズ40は、フォーカスサーボ制御によるフォーカスアクチュエータ44の駆動によりフォーカス方向に駆動し、対物レンズ40からホログラム記録媒体HKの記録面までの距離が常に焦点距離F2になるよう制御される。これにより、対物レンズ40の入射瞳面の位置は変動する。   However, the optical path length from the relay lens 22 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 changes from F1 when the objective lens 40 fluctuates from the neutral position. That is, the optical path length is F1 + ΔX. More specifically, the distance from the objective lens 40 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 is the focal length F2 of the objective lens 40, which is constant. The objective lens 40 is driven in the focus direction by driving the focus actuator 44 by focus servo control, and is controlled so that the distance from the objective lens 40 to the recording surface of the hologram recording medium HK is always the focal length F2. As a result, the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 varies.

背景技術の箇所で述べたように、対物レンズ40の入射瞳面の位置が変動するとデータの記録時においては対物レンズ40の入射瞳面でのドットパターンがぼやけ、データの再生時においては、フォトディテクタ26の面におけるドットパターンがぼやけるため、そのままではデータの記録精度、データの再生精度とも悪くなる。よって、前述したように回転ガラス板60,62を回転させることで、対物レンズ40のフォーカス方向における中立位置からの移動量に等しい分光路長を変化させ、これによりドットパターンの結像位置を対物レンズ40の移動量に等しい分移動させて、対物レンズ40の入射瞳面の位置とドットパターンの結像位置および対物レンズ40の入射瞳面の位置とフォトディテクタ26の面でドットパターンが結像するための位置とを一致させるようにする。   As described in the background section, if the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 fluctuates, the dot pattern on the entrance pupil plane of the objective lens 40 blurs during data recording, and the photo detector during data playback. Since the dot pattern on the surface No. 26 is blurred, the data recording accuracy and the data reproduction accuracy are deteriorated. Therefore, by rotating the rotating glass plates 60 and 62 as described above, the spectral path length equal to the amount of movement of the objective lens 40 from the neutral position in the focus direction is changed, thereby changing the image position of the dot pattern to the objective. The dot pattern is imaged on the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 and the imaging position of the dot pattern, the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 and the surface of the photodetector 26 by moving the lens 40 by an amount equal to the movement amount of the lens 40. To match the position for.

具体的に説明すると、図3(a)のようにホログラム記録媒体HKが図示左側にΔX移動すると、対物レンズ40はフォーカスサーボ制御によりホログラム記録媒体HKの記録面までの距離を一定に保つよう制御されているため図示左側にΔX移動する。そして、対物レンズ40の入射瞳面も同様に図示左側にΔX移動する。これによりリレーレンズ22から対物レンズ40の入射瞳面までの距離はΔXだけ小さくなるが、回転ガラス板60,62を図のように点線の状態から実線の状態まで回転させると光路長は減少する。この光路長の減少分をΔXとすれば、ドットパターンの結像位置も図示左側にΔX移動し、対物レンズ40の入射瞳面の位置と一致する。   Specifically, as shown in FIG. 3A, when the hologram recording medium HK moves ΔX to the left in the figure, the objective lens 40 is controlled to keep the distance to the recording surface of the hologram recording medium HK constant by focus servo control. Therefore, it moves ΔX to the left in the figure. Similarly, the entrance pupil plane of the objective lens 40 also moves ΔX to the left side in the figure. As a result, the distance from the relay lens 22 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 is reduced by ΔX, but the optical path length decreases when the rotating glass plates 60 and 62 are rotated from the dotted line state to the solid line state as shown in the figure. . If the decrease in the optical path length is ΔX, the image position of the dot pattern is also moved ΔX to the left in the figure, and coincides with the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40.

反対に図3(b)のようにホログラム記録媒体HKが図示右側にΔX移動すると、対物レンズ40も図示右側にΔX移動する。そして、対物レンズ40の入射瞳面も同様に図示右側にΔX移動する。これにより、リレーレンズ22から対物レンズ40の入射瞳面までの距離はΔXだけ大きくなるが、回転ガラス板60,62を図のように点線の状態から実線の状態まで回転させると光路長は増加する。この光路長の増加分をΔXとすれば、ドットパターンの結像位置も図示右側にΔX移動し、対物レンズ40の入射瞳面の位置と一致する。   On the contrary, when the hologram recording medium HK moves ΔX to the right in the figure as shown in FIG. 3B, the objective lens 40 also moves ΔX to the right in the figure. Similarly, the entrance pupil plane of the objective lens 40 moves ΔX to the right side in the figure. As a result, the distance from the relay lens 22 to the entrance pupil plane of the objective lens 40 increases by ΔX, but the optical path length increases when the rotating glass plates 60 and 62 are rotated from the dotted line state to the solid line state as shown in the figure. To do. If the increase in the optical path length is ΔX, the image position of the dot pattern is also moved ΔX to the right in the figure, and coincides with the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40.

またこのとき、ガラス板60a,62aの厚さを同じにし、ガラス板60a,62aのレーザ光の光軸に対する角度を反対方向に同じ角度とすることでガラス板60a,62aを通過した後のレーザ光の光軸位置を一定にすることができる。回転ガラス板60,62の回転量θに対する光路長の変化量ΔXは、ガラス板60a,62aの素材の屈折率nと、ガラス板60a,62aの厚さTと初期の回転位置θsを設定すれば、以下のように計算することができる。   At this time, the thickness of the glass plates 60a and 62a is made the same, and the laser after passing through the glass plates 60a and 62a by making the angles of the glass plates 60a and 62a with respect to the optical axis of the laser beam the same angle in the opposite direction. The optical axis position of light can be made constant. The change amount ΔX of the optical path length with respect to the rotation amount θ of the rotating glass plates 60 and 62 is set by the refractive index n of the material of the glass plates 60a and 62a, the thickness T of the glass plates 60a and 62a, and the initial rotation position θs. Can be calculated as follows.

図4に示すようにガラス板60aの面がレーザ光の光軸に対して垂直であるとき(点線の状態のとき)はA点からB点までの光路長は数1の数値である。   As shown in FIG. 4, when the surface of the glass plate 60a is perpendicular to the optical axis of the laser beam (in the state of a dotted line), the optical path length from the point A to the point B is a numerical value of Formula 1.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

ガラス板60aの面がレーザ光の光軸に対して角度θ回転したとき(実線の状態のとき)はA点からB点までの光路長は数2の数値である。   When the surface of the glass plate 60a is rotated by an angle θ with respect to the optical axis of the laser beam (in the state of a solid line), the optical path length from the point A to the point B is a numerical value of Formula 2.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

数2−数1が光路長の変化ΔXになり、数3の式になる。   Equation 2 to Equation 1 become the optical path length change ΔX, and Equation 3 is obtained.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

この数3に屈折率nの式であるn=sinθ/sinφを代入すると数4になる。   Substituting n = sin θ / sin φ, which is an expression of the refractive index n, into Equation 3 gives Equation 4.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

これは、ガラス板60aによる光路長の変化であるので、ガラス板60a,62aによる光路長の変化は数4の2倍で数5のようになる。   Since this is a change in the optical path length due to the glass plate 60a, the change in the optical path length due to the glass plates 60a and 62a becomes twice as many as Equation 4 but as in Equation 5.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

これはθ=0のときからの光路長の変化ΔXであるが、初期の回転位置θsのときからの光路長の変化ΔXは数5から数5でθ=θsとした式を減算すればよいので数6の式になる。   This is the change ΔX in the optical path length from when θ = 0, but the change ΔX in the optical path length from the initial rotational position θs can be subtracted from Equation 5 to Equation 5 where θ = θs. Therefore, the equation of Equation 6 is obtained.

Figure 2009238268
Figure 2009238268

ΔXは、屈折率nと厚さTと角度θs,θが定まれば定まる。従って屈折率nと厚さTと初期回転角度θsを設定すればΔXは角度θにより定まる。反対にΔXが対物レンズ40の中立位置からの移動量として定まれば、そのときの角度θも定まることになる。従って、対物レンズ40の中立位置からの移動量ΔXを検出し、このΔXから数6の式により角度θを求め、回転ガラス板60,62を駆動させれば、対物レンズ40の入射瞳面の位置の変化に合わせてドットパターンの結像位置及びフォトディテクタ26の面でドットパターンが結像するための位置が変化することになる。尚、ガラス板60a,62aの屈折率nは、レーザ光の波長により僅かに変動するが1.54程度でほぼ定まっているので、ガラス板60a,62aの厚さTは、対物レンズ40の中立位置からの最大移動量のΔXとガラス板60a,62aの最大の回転角度θを数6の式に代入すれば求めることができる。   ΔX is determined when the refractive index n, the thickness T, and the angles θs and θ are determined. Accordingly, if the refractive index n, the thickness T, and the initial rotation angle θs are set, ΔX is determined by the angle θ. Conversely, if ΔX is determined as the amount of movement from the neutral position of the objective lens 40, the angle θ at that time is also determined. Therefore, if the amount of movement ΔX from the neutral position of the objective lens 40 is detected, the angle θ is obtained from this ΔX by the equation (6), and the rotating glass plates 60 and 62 are driven, the entrance pupil plane of the objective lens 40 is detected. The dot pattern imaging position and the position for the dot pattern to form an image on the surface of the photodetector 26 change in accordance with the change in position. The refractive index n of the glass plates 60a and 62a varies slightly depending on the wavelength of the laser light, but is almost fixed at about 1.54. Therefore, the thickness T of the glass plates 60a and 62a is the neutrality of the objective lens 40. This can be obtained by substituting ΔX for the maximum movement amount from the position and the maximum rotation angle θ of the glass plates 60a and 62a into the equation (6).

以下、回路の説明を行う。スピンドルモータ制御回路102は、スピンドルモータ132内のエンコーダから入力するパルス信号の単位時間あたりのパルス数がコントローラ300から入力される回転速度に相当するパルス数になるよう、スピンドルモータ132の回転を制御する。コントローラ300は、後述する半径位置検出回路106から入力される半径値から、所定の線速度になる回転速度を計算し、スピンドルモータ制御回路102に出力する。   The circuit will be described below. The spindle motor control circuit 102 controls the rotation of the spindle motor 132 so that the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder in the spindle motor 132 becomes the number of pulses corresponding to the rotation speed input from the controller 300. To do. The controller 300 calculates a rotational speed at which a predetermined linear speed is obtained from a radius value input from a radial position detection circuit 106 described later, and outputs the rotational speed to the spindle motor control circuit 102.

半径位置検出回路106は、装置の電源が投入されると駆動開始し、フィードモータ134が内臓するエンコーダからのパルス信号の入力が停止したときを初期半径値として、それ以降入力するパルス信号のパルス数をカウントして移動距離を算出し、初期半径値に加減することで半径値を算出し、コントローラ300及び後述するフィードモータ制御回路108に出力する。   The radial position detection circuit 106 starts driving when the apparatus is turned on, and when the input of the pulse signal from the encoder built in the feed motor 134 is stopped, the initial radial value is used as a pulse of the pulse signal input thereafter. The moving distance is calculated by counting the number, and the radius value is calculated by adjusting to the initial radius value, and is output to the controller 300 and a feed motor control circuit 108 described later.

フィードモータ制御回路108は、以下の働きをする。
・装置の電源が投入されると駆動開始し、フィードモータ134を駆動限界位置(初期半径値である位置)まで駆動する。
・コントローラ300から半径値が入力すると、半径値検出回路106から入力する半径値から駆動方向を判定してフィードモータ134を駆動し、半径位置検出回路106から入力する半径値がコントローラ300から入力した半径値になるとフィードモータ134の駆動を停止する。
・コントローラ300からスレッドサーボ開始の指令が入力すると、フィードモータ134内のエンコーダから入力するパルス信号の単位時間あたりのパルス数が後述するスレッドサーボ回路118から入力される送り速度に相当するパルス数になるよう、フィードモータ134の回転を制御する。
The feed motor control circuit 108 functions as follows.
When the apparatus is turned on, the driving is started, and the feed motor 134 is driven to the driving limit position (position that is the initial radius value).
When a radius value is input from the controller 300, the driving direction is determined from the radius value input from the radius value detection circuit 106, the feed motor 134 is driven, and the radius value input from the radius position detection circuit 106 is input from the controller 300. When the radius value is reached, the drive of the feed motor 134 is stopped.
When a thread servo start command is input from the controller 300, the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder in the feed motor 134 becomes the number of pulses corresponding to the feed speed input from the thread servo circuit 118 described later. Thus, the rotation of the feed motor 134 is controlled.

記録用レーザ駆動回路202は、コントローラ300から作動開始の指令が入力すると、レーザ光源10から所定の強度のレーザ光が出射するための電圧及び電流の供給をレーザ光源10に対し行う。サーボ用レーザ駆動回路210は、コントローラ300から作動開始の指令が入力すると、レーザ光源30から所定の強度のレーザ光が出射するための電圧及び電流の供給をレーザ光源30に対し行う。   When an operation start command is input from the controller 300, the recording laser drive circuit 202 supplies the laser light source 10 with a voltage and a current for emitting laser light with a predetermined intensity from the laser light source 10. When an operation start command is input from the controller 300, the servo laser drive circuit 210 supplies the laser light source 30 with a voltage and a current for emitting laser light with a predetermined intensity from the laser light source 30.

信号増幅回路110は、4分割フォトディテクタ52のそれぞれのフォトディテクタが出力する信号を入力し所定の増幅率で増幅して、それぞれをトラッキングエラー信号生成回路112とフォーカスエラー信号生成回路120に出力する。   The signal amplifying circuit 110 receives the signals output from the respective photodetectors of the four-divided photodetector 52, amplifies them at a predetermined amplification factor, and outputs them to the tracking error signal generation circuit 112 and the focus error signal generation circuit 120, respectively.

トラッキングエラー信号生成回路112は、4分割フォトディテクタ52のそれぞれのフォトディテクタが出力し、信号増幅回路110で増幅された信号を、プッシュプル法における演算の式である(a+b)−(c+d)により生成したトラッキングエラー信号をトラッキングサーボ回路114に出力する。a,b,c,dはトラックの溝方向に4分割フォトディテクタ52を当てはめたとき右上のフォトディテクタから右回りにa,b,c,dである。   The tracking error signal generation circuit 112 generates a signal output from each of the photodetectors of the four-divided photodetector 52 and amplified by the signal amplification circuit 110 using (a + b) − (c + d), which is an arithmetic expression in the push-pull method. A tracking error signal is output to the tracking servo circuit 114. a, b, c and d are a, b, c and d clockwise from the upper right photodetector when the quadrant photodetector 52 is applied in the groove direction of the track.

トラッキングサーボ回路114は、トラッキングエラー信号生成回路112からトラッキングエラー信号を入力し、入力したトラッキングエラー信号が0となるための対物レンズ40の駆動量に相当するトラッキングサーボ信号を作成し、ドライブ回路116に出力する。ドライブ回路116は、トラッキングサーボ回路114からトラッキングサーボ信号を入力し、この信号に基づいて対物レンズ40を半径方向に駆動するための信号をトラッキングアクチュエータ46に供給する。   The tracking servo circuit 114 receives the tracking error signal from the tracking error signal generation circuit 112, creates a tracking servo signal corresponding to the driving amount of the objective lens 40 so that the input tracking error signal becomes zero, and the drive circuit 116. Output to. The drive circuit 116 receives a tracking servo signal from the tracking servo circuit 114 and supplies a signal for driving the objective lens 40 in the radial direction to the tracking actuator 46 based on this signal.

4分割フォトディテクタ52,トラッキングエラー信号生成回路112,トラッキングサーボ回路114,ドライブ回路116,トラッキングアクチュエータ46によりトラッキングサーボ制御が行われる。   Tracking servo control is performed by the quadrant photodetector 52, tracking error signal generation circuit 112, tracking servo circuit 114, drive circuit 116, and tracking actuator 46.

スレッドサーボ回路118は、トラッキングサーボ回路114からトラッキングサーボ信号を入力し、信号の直流成分を検出して、この直流成分が0になるためのフィードモータ134の送り速度に相当する信号を作成し、フィードモータ制御回路108に出力する。トラッキングサーボ信号の直流成分は、対物レンズ40の中立位置からのずれの所定時間内における平均に相当し、このずれがなくなるようフィードモータ134を駆動することでサーボ用レーザ光の焦点はホログラム記録媒体HKのトラックの溝を追従して半径方向に移動する。   The sled servo circuit 118 receives the tracking servo signal from the tracking servo circuit 114, detects the DC component of the signal, and creates a signal corresponding to the feed speed of the feed motor 134 so that the DC component becomes zero, Output to the feed motor control circuit 108. The DC component of the tracking servo signal corresponds to the average of the deviation from the neutral position of the objective lens 40 within a predetermined time. By driving the feed motor 134 so as to eliminate this deviation, the servo laser beam is focused on the hologram recording medium. It follows the groove of the HK track and moves in the radial direction.

フォーカスエラー信号生成回路120は、4分割フォトディテクタ52のそれぞれのフォトディテクタが出力し、信号増幅回路110で増幅された信号を、非点収差法における演算の式である(a+c)−(b+d)により生成したフォーカスエラー信号をフォーカスサーボ回路122に出力する。フォーカスサーボ回路122は、フォーカスエラー信号生成回路120からフォーカスエラー信号を入力し、入力したフォーカスエラー信号が0となるための対物レンズ40の駆動量に相当するフォーカスサーボ信号を作成し、ドライブ回路124に出力する。ドライブ回路124は、フォーカスサーボ回路122からフォーカスサーボ信号を入力し、この信号に基づいて対物レンズ40をフォーカス方向に駆動するための信号をフォーカスアクチュエータ44に供給する。   The focus error signal generation circuit 120 outputs the signals output from the respective photodetectors of the four-divided photodetector 52 and amplified by the signal amplification circuit 110 using (a + c) − (b + d), which is an arithmetic expression in the astigmatism method. The focus error signal is output to the focus servo circuit 122. The focus servo circuit 122 receives the focus error signal from the focus error signal generation circuit 120, creates a focus servo signal corresponding to the driving amount of the objective lens 40 for the input focus error signal to be 0, and drives the drive circuit 124. Output to. The drive circuit 124 receives a focus servo signal from the focus servo circuit 122 and supplies a signal for driving the objective lens 40 in the focus direction to the focus actuator 44 based on this signal.

4分割フォトディテクタ52,フォーカスエラー信号生成回路120,フォーカスサーボ回路122,ドライブ回路124,フォーカスアクチュエータ44によりフォーカスサーボ制御が行われる。   Focus servo control is performed by the quadrant photodetector 52, the focus error signal generation circuit 120, the focus servo circuit 122, the drive circuit 124, and the focus actuator 44.

記録用信号生成回路204は、コントローラ300から元データが入力すると、入力した元データを2次元の2値化データに変換し、回路内のメモリに記憶する。そして、コントローラ300から出力指令が入力すると、所定の時間間隔で記憶した2次元の2値化データを空間光変調器16へ出力する。尚、記録用信号生成回路204は、コントローラ300からデータ再生開始の指令が入力すると、メモリに記憶されている空間光変調器16のドット(ピクセル)がすべて明になるデータを出力する。   When the original data is input from the controller 300, the recording signal generation circuit 204 converts the input original data into two-dimensional binary data and stores it in a memory in the circuit. When an output command is input from the controller 300, the two-dimensional binarized data stored at a predetermined time interval is output to the spatial light modulator 16. The recording signal generation circuit 204 outputs data in which all dots (pixels) of the spatial light modulator 16 stored in the memory are bright when a data reproduction start command is input from the controller 300.

再生データ生成回路212は、コントローラ300から作動開始の指令が入力すると作動開始し、ホログラム記録媒体HKに参照レーザ光のみを照射したとき、ホログラム記録媒体HKからの再生光を受光することでフォトディテクタ26(例えばCCDやCMOSで形成されている)に形成された明暗のドット(データ記録において空間光変調器16に形成される明暗のドットに相当する)に基づく信号を入力し、この信号から2次元の2値化データ(記録用信号生成回路204が作成する信号に相当する)を作成し、さらにこのデータを記録用信号生成回路204が行うデータ変換とは逆の変換を行い、元データを復号してコントロ−ラ300に出力する。   The reproduction data generation circuit 212 starts to operate when an operation start command is input from the controller 300. When the hologram recording medium HK is irradiated with only the reference laser beam, the reproduction data generation circuit 212 receives the reproduction light from the hologram recording medium HK, thereby receiving the photodetector 26. A signal based on light and dark dots (corresponding to light and dark dots formed in the spatial light modulator 16 in data recording) formed on (for example, formed by CCD or CMOS) is input, and two-dimensional from this signal The binarized data (corresponding to the signal generated by the recording signal generation circuit 204) is generated, and this data is converted in reverse to the data conversion performed by the recording signal generation circuit 204 to decode the original data. And output to the controller 300.

回転駆動回路216は、コントロ−ラ300から作動開始の指令が入力すると作動開始し、対物レンズ40の中立位置からの移動量に相当する信号であるフォーカスサーボ回路122が出力する信号を入力し、回路内に設定された前述した数6の式の演算式又は相関のテーブルにより回転駆動量に相当する信号を作成し、回転ガラス板60,62に出力する。   The rotation driving circuit 216 starts operating when an operation start command is input from the controller 300, and receives a signal output from the focus servo circuit 122, which is a signal corresponding to the amount of movement from the neutral position of the objective lens 40, A signal corresponding to the rotational drive amount is created by the arithmetic expression of the above-described equation 6 set in the circuit or a correlation table, and is output to the rotating glass plates 60 and 62.

このように構成されたホログラム記録再生装置1において、作業者はホログラム記録媒体HKをターンテーブル130にセットし、入力装置304からデータ記録開始又はデータ再生開始を指示すると、コントローラ300は各回路に作動開始指令を出力し、通常のホログラム記録再生装置と同様にデータの記録またはデータの再生が行われる。このとき、回転駆動回路216が回転ガラス板60,62を対物レンズ40の移動量に基づいて回転させるので、対物レンズ40の入射瞳面の位置とドットパターンの結像位置及び対物レンズ40の入射瞳面の位置とフォトディテクタ26の面でドットパターンが結像するための位置とは常に一致し、精度の良いデータ記録とデータの再生を行うことができる。   In the hologram recording / reproducing apparatus 1 configured as described above, when the operator sets the hologram recording medium HK on the turntable 130 and instructs the start of data recording or data reproduction from the input device 304, the controller 300 operates on each circuit. A start command is output, and data recording or data reproduction is performed in the same manner as a normal hologram recording / reproducing apparatus. At this time, since the rotation drive circuit 216 rotates the rotating glass plates 60 and 62 based on the movement amount of the objective lens 40, the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40, the image formation position of the dot pattern, and the incidence of the objective lens 40 The position of the pupil plane and the position at which the dot pattern is formed on the surface of the photodetector 26 always coincide with each other, so that accurate data recording and data reproduction can be performed.

また、光路長可変手段における板状物体の駆動が板状物体であるガラス板60a,62aを光路に直角な回転軸で回転する回転駆動であることから、簡単な駆動機構で駆動させることができるので、対物レンズ40の駆動に合わせて駆動させるのが容易であり、大がかりな駆動機構を必要としない。   Further, since the driving of the plate-like object in the optical path length varying means is the rotational driving in which the glass plates 60a and 62a, which are plate-like objects, are rotated around the rotation axis perpendicular to the optical path, it can be driven by a simple driving mechanism. Therefore, it is easy to drive in accordance with the driving of the objective lens 40, and a large drive mechanism is not required.

さらに、ガラス板60a,62aは2つあるものがそれぞれ逆方向に等しい量回転することから、片方の板状物体で回転により光路長と共に光路位置まで変化しても、もう片方の板状物体の回転により光路位置を元の位置まで戻し、光路長のみを変化させることができる。   Further, since two glass plates 60a and 62a rotate by the same amount in the opposite direction, even if one plate-shaped object changes to the optical path position along with the optical path length by rotation, the other plate-shaped object By rotating, the optical path position can be returned to the original position, and only the optical path length can be changed.

さらに、板状物体の素材がガラスであることから、板状物体のコストを抑えることが可能である。   Furthermore, since the material of the plate-like object is glass, the cost of the plate-like object can be suppressed.

図5は、本発明に係るホログラム記録再生装置の第2の実施形態を示す構成図である。図6は、対物レンズと立ち上げミラーの半径方向の移動に伴う回転ガラス板の回転を示した説明図である。この実施例においては、対物レンズ40の光軸とレーザ光の光軸とを一致させるため、対物レンズ40が単独でフォーカス方向に駆動し、対物レンズ40と立上げミラー54が一体となって半径方向に駆動するようになっている。このため、フォーカス方向の駆動と半径方向の駆動とによる対物レンズ40の入射瞳面の位置の変動が考慮されている。   FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the hologram recording / reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 6 is an explanatory view showing the rotation of the rotating glass plate accompanying the radial movement of the objective lens and the raising mirror. In this embodiment, in order to make the optical axis of the objective lens 40 coincide with the optical axis of the laser beam, the objective lens 40 is driven alone in the focusing direction, and the objective lens 40 and the rising mirror 54 are integrated into a radius. Drive in the direction. For this reason, variation in the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 due to driving in the focus direction and driving in the radial direction is taken into consideration.

実施例1と異なっている点は、対物レンズ40と立上げミラー54が一体となって半径方向に駆動する点と、回転駆動回路216にフォーカスサーボ回路122とトラッキングサーボ回路114の信号が入力している点のみであり。これ以外の構成は実施例1と同じである。   The difference from the first embodiment is that the objective lens 40 and the rising mirror 54 are integrally driven in the radial direction, and the signals of the focus servo circuit 122 and the tracking servo circuit 114 are input to the rotation drive circuit 216. It is only a point. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

回転駆動回路216は、対物レンズ40のフォーカス方向における中立位置からの移動量に相当する信号であるフォーカスサーボ回路122が出力する信号と、対物レンズ40の半径方向における中立位置からの移動量に相当する信号であるトラッキングサーボ回路114が出力する信号とを入力し、2つの信号をそれぞれ適切な増幅率で増幅して加算した信号(後述するΔX+ΔYに相当する信号)から回路内に設定された前述した数6の式の演算式又は相関のテーブルにより回転駆動量に相当する信号を作成し、回転ガラス板60,62に出力する。この場合のΔXは、図3に示すフォーカス方向における中立位置からの移動量であるΔXと図6に示す半径方向における中立位置からの移動量であるΔYを加算したΔX+ΔYである。   The rotation drive circuit 216 corresponds to a signal output from the focus servo circuit 122, which is a signal corresponding to the amount of movement of the objective lens 40 from the neutral position in the focus direction, and the amount of movement of the objective lens 40 from the neutral position in the radial direction. And a signal (a signal corresponding to ΔX + ΔY described later) obtained by amplifying the two signals with an appropriate amplification factor and adding the two signals. A signal corresponding to the rotational drive amount is created by the arithmetic expression of Equation 6 or the correlation table, and is output to the rotating glass plates 60 and 62. ΔX in this case is ΔX + ΔY obtained by adding ΔX, which is the amount of movement from the neutral position in the focus direction shown in FIG. 3, and ΔY, which is the amount of movement from the neutral position in the radial direction shown in FIG.

すなわち、図6(a),(b)はフォーカス方向における移動がない場合の半径方向における移動における入射瞳面の位置の変化ΔYに対する回転ガラス板60,62の回転の様子を示しているが、この場合も図3で示したフォーカス方向における移動と同様に入射瞳面の位置の変化ΔYに対して光路長をΔY変化させることで、対物レンズ40の入射瞳面の位置とドットパターンの結像位置及び対物レンズ40の入射瞳面の位置とフォトディテクタ26の面でドットパターンが結像するための位置とを一致させることができる。この半径方向における移動量ΔYにフォーカス方向における移動量ΔXがある場合は、入射瞳面の位置の変化はΔX+ΔYとなるので、数6の式の演算式のΔXをΔX+ΔYとすればよい。   That is, FIGS. 6A and 6B show how the rotating glass plates 60 and 62 rotate with respect to the change ΔY of the position of the entrance pupil plane in the movement in the radial direction when there is no movement in the focus direction. Also in this case, the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 and the image of the dot pattern are changed by changing the optical path length by ΔY with respect to the change of the entrance pupil plane position ΔY as in the movement in the focus direction shown in FIG. The position and the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 can coincide with the position where the dot pattern is imaged on the surface of the photodetector 26. When there is a movement amount ΔX in the focus direction in the movement amount ΔY in the radial direction, the change in the position of the entrance pupil plane is ΔX + ΔY, and therefore ΔX in the equation (6) should be ΔX + ΔY.

尚、上記実施例1及び実施例2は、様々な変形が可能である。上記実施例では、対物レンズ40の中立位置からの変化量に相当する信号としてフォーカスサーボ回路122(フォーカスサーボ回路122とトラッキングサーボ回路114)が出力する信号を用いたが、これに替えて、ピックアップ装置200に対物レンズ40の駆動位置により出力する信号の状態が変化するポジションセンサ42,43を設け、このポジションセンサ42,43が出力する信号に基づいて変位量信号生成回路A214、(変位量信号生成回路A214と変位量信号生成回路B215)で対物レンズ40の変位量に相当する信号を作成し、この信号を用いるようにしてもよい。尚、括弧内は実施例2の場合を示している。ポジションセンサ42,43には、例えば発光素子とフォトディテクタとを組み合わせたようなものが使用できる。   The first and second embodiments can be variously modified. In the above embodiment, the signal output from the focus servo circuit 122 (the focus servo circuit 122 and the tracking servo circuit 114) is used as a signal corresponding to the amount of change from the neutral position of the objective lens 40. The apparatus 200 is provided with position sensors 42 and 43 that change the state of a signal output depending on the driving position of the objective lens 40. Based on the signals output by the position sensors 42 and 43, a displacement amount signal generation circuit A214 (displacement amount signal) is provided. A signal corresponding to the displacement amount of the objective lens 40 may be generated by the generation circuit A214 and the displacement amount signal generation circuit B215), and this signal may be used. The parentheses indicate the case of Example 2. As the position sensors 42 and 43, for example, a combination of a light emitting element and a photodetector can be used.

また上記実施例2では、対物レンズ40のフォーカス方向と半径方向の駆動による対物レンズ40の入射瞳面の位置の変動を考慮したが、ホログラム記録媒体HKが回転によりほとんど面ぶれが起きないものであれば、対物レンズ40の半径方向の駆動による対物レンズ40の入射瞳面の位置の変動のみを考慮すればよい。この場合には、トラッキングサーボ回路114が出力する信号のみを回転駆動回路216に入力させればよい。   In the second embodiment, the variation in the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 due to the driving of the objective lens 40 in the focus direction and the radial direction is considered. However, the hologram recording medium HK hardly fluctuates due to rotation. If there is, only a change in the position of the entrance pupil plane of the objective lens 40 due to the radial drive of the objective lens 40 needs to be considered. In this case, only the signal output from the tracking servo circuit 114 may be input to the rotation drive circuit 216.

さらに、上記実施例1及び実施例2では、2つの対になった回転ガラス板60,62を反対方向に等しい量回転させたが、コスト面を重視しなければ、回転ガラス板は1つにし、レーザ光の進行方向を変えて正反対の方向から2回、回転ガラス板を透過させるようにしてもよい。これによればミラー等の光学部品の数は増えるが上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例1及び実施例2では、回転させる板状物体にガラス板を用いたが、屈折率が適度のものであればガラス以外の素材の板を用いてもよい。   Furthermore, in Example 1 and Example 2 described above, the two pairs of rotating glass plates 60 and 62 were rotated in the opposite direction by the same amount. However, if cost is not important, the number of rotating glass plates is one. The rotating direction of the laser light may be changed and transmitted through the rotating glass plate twice from the opposite direction. According to this, the number of optical components such as mirrors increases, but the same effect as in the above embodiment can be obtained. Moreover, in the said Example 1 and Example 2, although the glass plate was used for the plate-shaped object to rotate, as long as a refractive index is moderate, you may use the board | plates of raw materials other than glass.

さらに、上記実施例1及び実施例2では、2つの対になった回転ガラス板60,62をモータにより回転させたが、図7に示すように、ガラス板60a,62aを取り付けた支持部材が円弧状になっているレールにセットされ、このレール上を移動するような構成にしてもよい。この場合、支持部材は移動方向の垂直方向におけるガラス板の中心線より移動方向側に取り付け、ガラス板が移動してもレーザ光の光軸がガラス板のいずれかの箇所と重なるようにすればよい。これによっても上記実施例と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in the said Example 1 and Example 2, although the rotating glass plates 60 and 62 which became two pairs were rotated with the motor, as shown in FIG. 7, the supporting member which attached the glass plates 60a and 62a is shown. It may be configured such that it is set on an arc-shaped rail and moves on the rail. In this case, if the support member is attached to the moving direction side from the center line of the glass plate in the vertical direction of the moving direction, even if the glass plate moves, the optical axis of the laser beam overlaps with any part of the glass plate. Good. Also by this, the same effect as the above embodiment can be obtained.

さらに、上記実施例1では、空間光変調器16としてSLM(Spatial Light Modulator)を用いたが、これに換えてDMD(Degital Micro Mirror Device)やGLV(Grating Light Valve)を用いてもよい。これによっても上記実施例と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, an SLM (Spatial Light Modulator) is used as the spatial light modulator 16, but a DMD (Degital Micro Mirror Device) or a GLV (Grating Light Valve) may be used instead. Also by this, the same effect as the above embodiment can be obtained.

さらに、上記実施例1及び実施例2では、スピンドルモータ132及びターンテーブル130をフィードモータ134により移動することによりホログラム記録媒体HKにおけるレーザ光の焦点を半径方向に移動するようにしたが、ピックアップ装置200,220をフィードモータ134により移動させる構成にしてもよい。これによっても上記実施例と同様の効果を得ることができる。   Further, in the first and second embodiments, the spindle motor 132 and the turntable 130 are moved by the feed motor 134 so that the focal point of the laser beam on the hologram recording medium HK is moved in the radial direction. 200 and 220 may be moved by the feed motor 134. Also by this, the same effect as the above embodiment can be obtained.

さらに、上記実施例1及び実施例2では、フォーカスサーボ制御に非点収差法、トラッキングサーボ制御にプッシュプル法を用いたが、エッジナイフ法や差動プッシュプル法等、これ以外の制御方法を用いてもよい。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。以上のように本発明の目的を逸脱しなければ様々な変形が可能である。   In the first and second embodiments, the astigmatism method is used for focus servo control and the push-pull method is used for tracking servo control. However, other control methods such as the edge knife method and the differential push-pull method are used. It may be used. Also by this, the same effect as the above embodiment can be obtained. As described above, various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

以上のように、本発明によれば、対物レンズの駆動に合わせて駆動させるのが容易で、大がかりな駆動機構を必要とせず、対物レンズの入射瞳面の位置と空間光変調器のドットパターンの結像位置及び対物レンズの入射瞳面の位置と受光器の面で再生したドットパターンを結像させるための位置とを常に一致させることが可能なホログラム記録装置及びホログラム再生装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is easy to drive in accordance with the driving of the objective lens, and does not require a large driving mechanism, and the position of the entrance pupil plane of the objective lens and the dot pattern of the spatial light modulator The hologram recording apparatus and hologram reproducing apparatus capable of always matching the image forming position and the position of the entrance pupil plane of the objective lens with the position for imaging the dot pattern reproduced on the surface of the light receiver are provided. Can do.

本発明に係るホログラム記録再生装置の第1の実施形態を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a hologram recording / reproducing apparatus according to the present invention. 同ホログラム記録再生装置における空間光変調器、受光器、リレーレンズ、対物レンズ等の配置間隔を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement space | intervals, such as a spatial light modulator, a light receiver, a relay lens, an objective lens, in the hologram recording / reproducing apparatus. 対物レンズのフォーカス方向の移動に伴う回転ガラス板の回転を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed rotation of the rotation glass plate accompanying the movement of the focus direction of an objective lens. 回転ガラス板の回転による光路長の変化を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the change of the optical path length by rotation of a rotating glass plate. 本発明に係るホログラム記録再生装置の第2の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the hologram recording / reproducing apparatus which concerns on this invention. 対物レンズと立ち上げミラーの半径方向の移動に伴う回転ガラス板の回転を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed rotation of the rotation glass plate accompanying the movement of the objective lens and a raising mirror to the radial direction. ガラス板の他の駆動方法を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the other drive method of the glass plate.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・ホログラム記録再生装置
2・・・・・ホログラム記録再生装置
10・・・・レーザ光源
12・・・・コリメートレンズ
14・・・・ミラー
16・・・・空間光変調器
18・・・・リレーレンズ
20・・・・偏光ビームスプリッタ
22・・・・リレーレンズ
24・・・・リレーレンズ
26・・・・フォトディテクタ
28・・・・ミラー
30・・・・レーザ光源
32・・・・コリメートレンズ
34・・・・ビームスプリッタ
36・・・・1/4波長板
38・・・・ダイクロイックプリズム
40・・・・対物レンズ
42・・・・ポジションセンサ
43・・・・ポジションセンサ
44・・・・フォーカスアクチュエータ
46・・・・トラッキングアクチュエータ
48・・・・集光レンズ
50・・・・シリンドリカルレンズ
52・・・・4分割フォトディテクタ
54・・・・立上げミラー
60・・・・回転ガラス板
60a・・・ガラス板
60b・・・モータ
62・・・・回転ガラス板
62a・・・ガラス板
62b・・・モータ
102・・・スピンドルモータ制御回路
106・・・半径位置検出回路
108・・・フィードモータ制御回路
110・・・信号増幅回路
112・・・トラッキングエラー信号生成回路
114・・・トラッキングサーボ回路
116・・・ドライブ回路
118・・・スレッドサーボ回路
120・・・フォーカスエラー信号生成回路
122・・・フォーカスサーボ回路
124・・・ドライブ回路
130・・・ターンテーブル
132・・・スピンドルモータ
134・・・フィードモータ
200・・・ピックアップ装置
202・・・記録用レーザ駆動回路
204・・・記録用信号生成回路
210・・・サーボ用レーザ駆動回路
212・・・再生データ生成回路
214・・・変位量信号生成回路
215・・・変位量信号生成回路
216・・・回転駆動回路
220・・・ピックアップ装置
300・・・コントローラ
302・・・表示装置
304・・・入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hologram recording / reproducing apparatus 2 ... Hologram recording / reproducing apparatus 10 ... Laser light source 12 ... Collimating lens 14 ... Mirror 16 ... Spatial light modulator 18 Relay lens 20 Polarizing beam splitter 22 Relay lens 24 Relay lens 26 Photo detector 28 Mirror 30 Laser light source 32 ··· Collimating lens 34 ··· Beam splitter 36 ··· 1/4 wavelength plate 38 · · · Dichroic prism 40 · · · Objective lens 42 · · · Position sensor 43 · · · Position sensor 44 .... Focus actuator 46 ... Tracking actuator 48 ... Condensing lens 50 ... Cylindrical lens 52 ... 4 Split photo detector 54 ... Rising mirror 60 ... Rotating glass plate 60a ... Glass plate 60b ... Motor 62 ... Rotating glass plate 62a ... Glass plate 62b ... Motor 102 ... ..Spindle motor control circuit 106 ... radial position detection circuit 108 ... feed motor control circuit 110 ... signal amplification circuit 112 ... tracking error signal generation circuit 114 ... tracking servo circuit 116 ... drive Circuit 118 ... Thread servo circuit 120 ... Focus error signal generation circuit 122 ... Focus servo circuit 124 ... Drive circuit 130 ... Turntable 132 ... Spindle motor 134 ... Feed motor 200 ..Pickup device 202 ... Recording laser drive circuit 204 Recording signal generation circuit 210 ... Servo laser drive circuit 212 ... Reproduction data generation circuit 214 ... Displacement amount signal generation circuit 215 ... Displacement amount signal generation circuit 216 ... Rotation drive circuit 220 ... Pickup device 300 ... Controller 302 ... Display device 304 ... Input device

Claims (6)

ホログラム記録媒体を搭載するターンテーブルと、該ターンテーブルを回転するテーブル回転手段と、該テーブル回転手段による回転が行われている間、元データを2次元の2値化データに変換し、変換した2次元の2値化データに基づいて情報レーザ光を作成し、該作成した情報レーザ光を情報を有さない参照レーザ光と共に対物レンズを介して該ホログラム記録媒体に照射し、該ホログラム記録媒体にデータをシフト多重方式で記録するデータ記録手段と、該テーブル回転手段による回転が行われている間、該ホログラム記録媒体に形成された反射層に対して該対物レンズを介してサーボ用レーザ光を照射し、該反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、該サーボ用レーザ光の該対物レンズによる焦点位置が該反射層に合うよう該対物レンズ若しくは該対物レンズを含む光学部品を駆動するフォーカスサーボ、又は該サーボ用レーザ光の該対物レンズによる焦点位置が該反射層に形成されたトラックの溝に合うよう該対物レンズ若しくは該対物レンズを含む光学部品を駆動するトラッキングサーボの少なくとも1つを行うサーボ手段とを有するホログラム記録装置において、
該情報レーザ光の光路上であって該対物レンズの入射瞳面の手前に設置された屈折率が空気とは異なる板状物体と、
該サーボ手段による該対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号又は該サーボ手段による該対物レンズの該ホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号の少なくとも1つの信号を入力し、入力した信号に基づいて該板状物体を駆動し、該情報レーザ光の光路長を可変させる光路長可変手段とを備えたことを特徴とするホログラム記録装置。
A turntable on which the hologram recording medium is mounted, a table rotating means for rotating the turntable, and the original data is converted into two-dimensional binarized data while being rotated by the table rotating means. An information laser beam is generated based on two-dimensional binarized data, and the generated information laser beam is irradiated onto the hologram recording medium through an objective lens together with a reference laser beam having no information, and the hologram recording medium A data recording means for recording data in a shift multiplex manner, and a servo laser beam via the objective lens with respect to the reflection layer formed on the hologram recording medium while being rotated by the table rotating means. , And the focal position of the servo laser beam by the objective lens matches the reflective layer by a signal created based on the reflected light from the reflective layer. A focus servo for driving the objective lens or an optical component including the objective lens, or the objective lens or the servo lens so that a focal position of the servo laser beam by the objective lens is aligned with a groove of a track formed in the reflective layer. In a hologram recording apparatus having servo means for performing at least one of tracking servos for driving an optical component including an objective lens,
A plate-like object having a refractive index different from that of air, which is disposed on the optical path of the information laser light and before the entrance pupil plane of the objective lens;
At least a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the focus direction by the servo means or a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium by the servo means. A hologram recording apparatus comprising: an optical path length varying unit that inputs one signal, drives the plate-like object based on the input signal, and varies the optical path length of the information laser beam.
ホログラム記録媒体を搭載するターンテーブルと、該ターンテーブルを回転するテーブル回転手段と、該テーブル回転手段による回転が行われている間、情報を有さない参照レーザ光を該ホログラム記録媒体のシフト多重方式で記録されたデータ記録箇所に照射し、該データ記録箇所からの再生光を受光し、該受光した再生光に基づいて、該データ記録箇所に記録されたデータを再生するするデータ再生手段と、該テーブル回転手段による回転が行われている間、該ホログラム記録媒体に形成された反射層に対して該対物レンズを介してサーボ用レーザ光を照射し、該反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、該サーボ用レーザ光の該対物レンズによる焦点位置が該反射層に合うよう該対物レンズ若しくは該対物レンズを含む光学部品を駆動するフォーカスサーボ、又は該サーボ用レーザ光の該対物レンズによる焦点位置が該反射層に形成されたトラックの溝に合うよう該対物レンズ若しくは該対物レンズを含む光学部品を駆動するトラッキングサーボの少なくとも1つを行うサーボ手段とを有するホログラム再生装置において、
該情報レーザ光の光路上であって該対物レンズの入射瞳面の手前に設置された屈折率が空気とは異なる板状物体と、
該サーボ手段による該対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号又は該サーボ手段による該対物レンズの該ホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号の少なくとも1つの信号を入力し、入力した信号に基づいて該板状物体を駆動し、該情報レーザ光の光路長を可変させる光路長可変手段とを備えたことを特徴とするホログラム再生装置。
A turntable on which the hologram recording medium is mounted, a table rotating means for rotating the turntable, and a reference laser beam having no information is shifted and multiplexed on the hologram recording medium while being rotated by the table rotating means. Data reproducing means for irradiating the data recording location recorded by the method, receiving the reproduction light from the data recording location, and reproducing the data recorded in the data recording location based on the received reproduction light; While the rotation by the table rotating means is being performed, the reflection layer formed on the hologram recording medium is irradiated with servo laser light via the objective lens, and based on the reflection light from the reflection layer The objective lens or the light including the objective lens so that the focal position of the servo laser beam by the objective lens matches the reflective layer by the signal generated by Focus servo for driving a component, or tracking servo for driving the objective lens or an optical component including the objective lens so that the focus position of the servo laser beam by the objective lens matches a groove of a track formed in the reflective layer A hologram reproducing apparatus having servo means for performing at least one of the following:
A plate-like object having a refractive index different from that of air, which is disposed on the optical path of the information laser light and before the entrance pupil plane of the objective lens;
At least a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the focus direction by the servo means or a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium by the servo means. 1. A hologram reproducing apparatus comprising: an optical path length varying unit that inputs one signal, drives the plate-like object based on the input signal, and varies the optical path length of the information laser beam.
前記光路長可変手段における前記板状物体の駆動が、該板状物体を前記情報レーザ光の光路に直角な回転軸で回転する回転駆動であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のホログラム記録装置又はホログラム再生装置。   3. The drive of the plate-like object in the optical path length varying means is a rotary drive in which the plate-like object is rotated by a rotation axis perpendicular to the optical path of the information laser light. Hologram recording apparatus or hologram reproducing apparatus. 前記板状物体が、同じ素材で且つ同じ厚さの2枚から構成され、前記光路上に平行に配設され、前記光路長可変手段における該板状物体の回転駆動が、前記回転軸の軸方向を同一にして、それぞれの該板状物体を逆方向に等しい量回転することを特徴とする請求項3記載のホログラム記録装置又はホログラム再生装置。   The plate-like object is composed of two pieces of the same material and the same thickness, and is arranged in parallel on the optical path, and the rotational drive of the plate-like object in the optical path length varying means is the axis of the rotation axis. 4. A hologram recording apparatus or a hologram reproducing apparatus according to claim 3, wherein the directions are the same, and the plate-like objects are rotated by an equal amount in the opposite directions. 前記サーボ手段におけるトラッキングサーボが、前記対物レンズを含む光学部品を駆動し、
前記光路長可変手段が、該対物レンズのフォーカス方向における中立位置からの駆動量に相当する信号と該対物レンズの前記ホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量に相当する信号とを入力し、入力した2つの信号に基づいて前記板状物体を駆動することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のホログラム記録装置又はホログラム再生装置。
Tracking servo in the servo means drives an optical component including the objective lens,
The optical path length variable means inputs a signal corresponding to the driving amount from the neutral position of the objective lens in the focus direction and a signal corresponding to the driving amount of the objective lens from the neutral position in the radial direction of the hologram recording medium. The hologram recording apparatus or the hologram reproducing apparatus according to claim 1, wherein the plate-like object is driven based on the two input signals.
前記板状物体の素材が、ガラスであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のホログラム記録装置又はホログラム再生装置。   The hologram recording apparatus or hologram reproduction apparatus according to claim 1, wherein a material of the plate-like object is glass.
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