(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体を再生する際に前記参照光を照射して、前記情報記録媒体から得られる前記情報光を輝度信号に変換して出力する情報取得部であって、受光面上で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第１の光検出器と、前記第１の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第２の光検出器と、を有する情報取得部と、
前記第２の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第１の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第２の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する誤差検出部と、
前記第１の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第２の誤差により前記参照光の波長及び再生温度の少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体から、記録情報を再生する情報再生装置制御方法であって、
前記参照光を前記情報記録媒体に照射する第１のステップと、
前記参照光が前記情報記録媒体で回折され、前記記録情報を含んだ前記情報光を、受光面上で分割された複数の画素を有する第１の光検出器と、前記第１の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有する第２の光検出器と、により取得して輝度信号に変換して出力する第２のステップと、
前記第２の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第１の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第２の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する第３のステップと、
前記第１の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第２の誤差により波長及び再生温度のうち少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する第４のステップと、
を備えたことを特徴とする情報再生装置制御方法。
【請求項３】
前記特徴抽出量は、前記画素ごとの輝度信号を個別に用いて前記輝度信号を直線で近似したときの前記直線の傾きを含み、
前記第３のステップでは、前記特徴抽出量から前記第１の誤差を検出することを特徴とする請求項２記載の情報再生装置制御方法。
【請求項４】
前記情報記録媒体の面内において互いに直交する第１及び第２の軸をとったとき、
前記特徴抽出量は、前記参照光と前記情報記録媒体との相対照射角度を、前記第１の軸の周りに変化させたときの前記輝度信号を直線で近似したときの前記直線の傾きの変化を含み、
前記第３のステップでは、前記特徴抽出量から前記第２の軸の周りの角度である前記第１の誤差の符号を検出することを特徴とする請求項２記載の情報再生装置制御方法。
【請求項５】
前記第１の軸は、前記第２の軸より角度選択性が高い方向の軸であることを特徴とする請求項４記載の情報再生装置制御方法。
【請求項６】
前記第１の軸は、前記参照光の照射角度が異なる角度多重記録がなされた軸であることを特徴とする請求項４記載の情報再生装置制御方法。
【請求項７】
前記特徴抽出量は、前記輝度信号を円環で近似したときの前記円環の中心位置を含み、
前記第３のステップでは、前記特徴抽出量から前記第２の誤差を検出することを特徴とする請求項２記載の情報再生装置制御方法。
【請求項８】
前記特徴抽出量は、前記輝度信号を円環で近似したときの前記円環の半径の逆数（曲率）を含み、
前記第３のステップでは、前記特徴抽出量から前記第２の誤差を検出することを特徴とする請求項２記載の情報再生装置制御方法。
【請求項９】
前記第４のステップにおいて、前記第２の誤差のサーボゲインよりも前記第１の誤差のサーボゲインが大きく設定されたことを特徴とする請求項２記載の情報再生装置制御方法。
【請求項１０】
前記第３のステップにおいて、前記参照光の照射角度を、前記第２の軸の周りにオフセットさせることを特徴とする請求項４記載の情報再生装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報再生装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録再生方式として、ホログラフィーを用いて、情報を記録媒体に干渉稿として３次元的に記録するホログラフィックストレージがある。多重記録により、大容量化が可能であるが、記録媒体から情報を再生するためには、参照光の位置や角度を正確に制御する必要がある。また、記録媒体の特性が温度や参照光の波長に依存するため、再生時には、記録媒体の温度や参照光の波長についても制御する必要がある。【０００３】
そこで、再生された情報光の輝度総和が最大となるように、参照光の波長、記録媒体への照射角度を制御する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。また、探索範囲を絞るために、放射型温度計を使った媒体温度から予めレーザ光の波長を補正する方法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Kevin Curtis (InPhase Technologies Inc.); ”Holographic Storage: Advanced Systems and Media”, pp.104〜113, ISOM/ODS2008 SC917
【非特許文献２】Kevin Curtis他 (InPhase Technologies Inc.); “Practical issues of servo, lenses, lasers, drives and media for HDS”, pp.1-7, IWHM 2008 Digest
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、再生された情報光から特徴抽出量を検出して、参照光の波長及び照射角度をフィードバック制御する方法と、その機能を有する情報再生装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体を再生する際に前記参照光を照射して、前記情報記録媒体から得られる前記情報光を輝度信号に変換して出力する情報取得部であって、受光面上で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第１の光検出器と、前記第１の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第２の光検出器と、を有する情報取得部と、前記第２の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第１の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第２の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する誤差検出部と、前記第１の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第２の誤差により前記参照光の波長及び再生温度の少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする情報再生装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の一態様によれば、参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体から、記録情報を再生する情報再生装置制御方法であって、前記参照光を前記情報記録媒体に照射する第１のステップと、前記参照光が前記情報記録媒体で回折され、前記記録情報を含んだ前記情報光を、受光面上で分割された複数の画素を有する第１の光検出器と、前記第１の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有する第２の光検出器と、により取得して輝度信号に変換して出力する第２のステップと、前記第２の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第１の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第２の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する第３のステップと、前記第１の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第２の誤差により波長及び再生温度のうち少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する第４のステップと、を備えたことを特徴とする情報再生装置制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、再生された情報光から特徴抽出量を検出して、参照光の波長及び照射角度をフィードバック制御する情報再生装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る情報再生装置制御方法のフローチャートである。
【図３】図１に表わした情報再生装置の模式的側面図である。
【図４】情報記録媒体の模式的断面図である。
【図５】情報記録媒体と参照光との角度の関係を表わす模式図である。
【図６】制御方法の基本フローチャートである。
【図７】引き込み動作の詳細フローチャートである。
【図８】サーボ動作の詳細フローチャートである。
【図９】再生される輝度信号を表わす模式図である。
【図１０】再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
【図１１】角度制御のフローチャートである。
【図１２】再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
【図１３】再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
【図１４】波長制御のフローチャートである。
【図１５】再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
【図１６】誤差検出部の出力を表わすグラフ図である。
【図１７】誤差検出部の出力を表わす他のグラフ図である。
【図１８】通常再生時の角度誤差の検出過程を説明するグラフ図である。
【図１９】通常再生時における角度制御のフローチャートである。
【図２０】輝度信号から特徴抽出量を抽出するフローチャートである。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
【図２２】情報を記録するときの模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の形状と幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
図１に表わしたように、情報再生装置１は、情報取得部１０と、誤差検出部２０と、制御部３０とを備える。
情報取得部１０は、情報記録媒体ＨＯに参照光ＲＬ２を照射して、情報光ＩＬ２を取得し、２次元の輝度信号に変換して出力する。ここで、情報記録媒体ＨＯは、参照光ＲＬ１（図２２）と情報光との干渉稿が形成されたホログラムである。
【００１２】
誤差検出部２０は、情報取得部１０により取得された２次元の輝度信号から特徴抽出量を抽出する。そして特徴抽出量から、第１の誤差及び第２の誤差を検出する。ここで、第１の誤差とは、情報記録媒体ＨＯに対する参照光ＲＬ２の実際の照射角度と理想的照射角度との誤差である。ここで、理想的な照射角度とは、再生された情報光ＩＬ２の持つ情報が記録時の情報光ＩＬ１（図２２）の持つ情報と一致する角度である。この角度は基本的には記録時の参照光ＲＬ１（図２２）の照射角度と一致する角度であるが、記録時と再生時の温度差や、媒体の膨張、収縮等によって変化する。
【００１３】
また第２の誤差とは、参照光ＲＬ２の実際の波長と理想的な波長との誤差である。ここで、理想的な波長とは再生された情報光ＩＬ２の持つ情報が記録時の情報光ＩＬ１の持つ情報と一致する波長である。この波長は基本的には記録時の参照光ＲＬ１の波長と一致する角度であるが、記録時と再生時の温度差や、媒体の膨張、収縮等によって変化する。また、第２の誤差を、情報記録媒体ＨＯの再生時における実際の温度と理想的な温度との誤差としても良い。ここで、理想的な温度とは、基本的には記録時の情報記録媒体ＨＯの温度であるが、記録時と再生時における参照光の波長のずれや、媒体の膨張、収縮等によって変化する。
【００１４】
制御部３０は、誤差検出部２０により検出された第１及び第２の誤差により情報記録媒体ＨＯに対する参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙ及び波長λを、最適な情報光ＩＬ２が取得できるように制御する。図１においては、制御部３０は媒体につながるように記載されているが、照射角度θｘ、θｙは情報記録媒体ＨＯの角度を制御するだけではなく、ミラーＭ２〜Ｍ４及びハーフミラーＨＭ１の角度等を制御することによっても実現可能である。
情報再生装置１は、情報記録媒体ＨＯに記録された情報を再生する。
次に、情報取得部１０、誤差検出部２０及び制御部３０について説明する。
【００１５】
情報取得部１０は、光源ＥＣＬＤ、コリメートレンズＣＭ、λ／２板ＨＷＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ１、ＰＢＳ２、ハーフミラーＨＭ１、ミラーＭ１〜５、シャッターＳ１、Ｓ２、対物レンズＯＬ、λ／４板ＱＷＰ１、ＱＷＰ２、レンズＬ１、Ｌ２、開口ＡＰ、第１の光検出器ＣＣＤ１を有する。
【００１６】
光源ＥＣＬＤは、例えば、波長４０５ｎｍの青紫色波長帯を有する波長可変な外部共振器付き半導体レーザである。光源ＥＣＬＤから放射されたレーザ光は、コリメートレンズＣＭに照射される。コリメートレンズＣＭを出射したレーザ光は平行光となり、λ／２板ＨＷＰを透過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳ１に照射される。
【００１７】
偏光ビームスプリッタＰＢＳ１を照射したレーザ光は、２系統に分岐（Ｐ偏光は透過、Ｓ偏光は反射)する。図１に表わしたように、下方向に分岐したレーザ光は、再生には使用しないため、シャッターＳ２によって遮光される。また、図１において、横方向に偏光ビームスプリッタＰＢＳ１を透過したレーザ光は、参照光ＲＬ２として、ハーフミラーＨＭ１及びミラーＭ２により、参照光ＲＬ２ａ、ＲＬ２ｂに分岐される。これら参照光ＲＬ２ａ、ＲＬ２ｂは、それぞれ多重記録された情報記録媒体ＨＯから情報を再生するときの参照光ＲＬ２となる。
【００１８】
参照光ＲＬ２ａは、情報記録媒体ＨＯを下方から透過する。λ／４板ＱＷＰ１を透過し再生用ミラーＭ３で反射され、再度λ／４板ＱＷＰ１を逆方向に透過する。そして、情報記録媒体ＨＯ上の、読出し対象の情報が記録された箇所に照射される。
【００１９】
同様に、参照光ＲＬ２ｂも情報記録媒体ＨＯを透過する。λ／４板ＱＷＰ２を透過し再生用ミラーＭ４で反射され、再度λ／４板ＱＷＰ２を逆方向に透過する。そして、情報記録媒体ＨＯ上の、読出し対象の情報が記録された略同一箇所に照射される。
情報再生装置１は、位相共役再生方式を用いたホログラフィックストレージ装置である。
【００２０】
図２は、本発明に係る情報再生装置制御方法のフローチャートである。
図２においては、図１に表わした情報再生装置１を制御する制御方法を表わしている。
図２に表わしたように、第１のステップにおいて、まず参照光ＲＬ２が照射される（Ｓ１０）。
【００２１】
第２のステップにおいて、参照光ＲＬ２によって発生した情報光ＩＬ２が第１の光検出器ＣＣＤ１で受光され、輝度信号として誤差検出部２０に送られる（Ｓ１１）。
第３のステップにおいて、誤差検出部２０において、輝度信号から、「情報記録媒体ＨＯに対する参照光ＲＬ２の実際の照射角度と理想的な照射角度との第１の誤差」、及び／または「参照光ＲＬ２の実際の波長と理想的な波長の第２の誤差」が検出される（Ｓ１２）。
【００２２】
すなわち、第１の誤差と第２の誤差とは、いずれか一方を検出してもよいし、また両方を検出してもよい。第１の誤差、及び第２の誤差の詳細な検出方法については後述する。また、第２の誤差を、情報記録媒体ＨＯの再生時における実際の温度と理想的な温度との誤差としても良い。
【００２３】
第４のステップにおいて、制御部３０は検出された第１の誤差が０となるように、情報記録媒体ＨＯと参照光ＲＬ２の相対的な角度を制御する（Ｓ１３）。並びに／または、第２の誤差が０となるように光源ＥＣＬＤを制御し、参照光ＲＬ２の波長を変化させる（Ｓ１３）。
ここで、第２の誤差が０となるように、図１に図示されない温度制御装置によって、情報記録媒体ＨＯの温度を制御しても良い。
【００２４】
すなわち、第４のステップにおいて第２の誤差が０となるように制御する場合は、参照光ＲＬ２の波長と情報記録媒体ＨＯの温度との両方を制御してもよく、また、参照光ＲＬ２の波長と情報記録媒体ＨＯの温度とのいずれか一方のみを制御してもよい。
さらに、第１の誤差と第２の誤差とが０となるように制御する場合は、第１の誤差と第２の誤差とが、ともに０となるように両方を同時に制御してもよく、また、第１の誤差と第２の誤差とのいずれかが０となるように、いずれかを一方のみを制御してもよい。
【００２５】
第４のステップを完了することで、情報記録媒体ＨＯと参照光ＲＬ２の相対的な角度、及び参照光ＲＬ２の波長は理想的な状態となり、情報再生装置１は正確に、情報記録媒体ＨＯに記録された情報を読み出すことが可能となる。
【００２６】
図３は、図１に表わした情報再生装置の模式的側面図である。
図３においては、情報記録媒体ＨＯに照射する参照光ＲＬ２ａ、及び情報記録媒体ＨＯから再生された情報光ＩＬ２が対物レンズＯＬに照射する様子を模式的に表わしている。
図３に表わしたように、情報記録媒体ＨＯを透過した参照光ＲＬ２（ＲＬ２ａ、ＲＬ２ｂ）は、再生用ミラーＭ３または再生用ミラーＭ４で反射される。そして、情報記録媒体ＨＯの対物レンズＯＬとは反対側から照射された参照光ＲＬ２ａ、またはＲＬ２ｂにより、情報記録媒体ＨＯに記録された干渉縞から情報光ＩＬ２が再生され、対物レンズＯＬへと照射される。
【００２７】
再度図１に戻ると、対物レンズＯＬを透過した情報光ＩＬ２は、立上げミラーＭ５で反射する。そして、レンズＬ２、ミラーＭ１、開口ＡＰ、レンズＬ１を順に透過および反射する。さらに、レンズＬ１を透過し平行光となった情報光ＩＬ２は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ２で反射し、第１の光検出器ＣＣＤ１に照射される。
【００２８】
第１の光検出器ＣＣＤ１において、情報記録媒体ＨＯに格納された情報が輝度信号として再生される。なお、情報の再生時には、参照光ＲＬ２ａと参照光ＲＬ２ｂとは、シャッターＳ１によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体ＨＯ上では、参照光ＲＬ２ａまたは参照光ＲＬ２ｂが、情報記録媒体ＨＯ上の読み出し対象の情報が記録された箇所に照射される。
【００２９】
再生用の参照光ＲＬ２ａを照射することにより、参照光ＲＬ２ａと同一経路をとる記録用の参照光ＲＬ１ａと、記録用の情報光ＩＬ１とにより記録されたページデータが再生される。同様に再生用の参照光ＲＬ２ｂを照射することにより、参照光ＲＬ２ｂと同一経路をとる記録用の参照光ＲＬ１ｂと、記録用の情報光ＩＬ１とにより記録されたページデータが再生される。
【００３０】
なお、情報記録媒体ＨＯの記録について図２２において説明するように、ページデータとは、２次元的に配列したバイナリーデータである。すなわち、記録時においては、情報光の輝度が、２値のバイナリーデータに対応して変調される。また、再生時においては、取得した情報光ＩＬ２が第１の光検出器ＣＣＤ１により、例えば１画素あたり１バイトの輝度信号に変換され、１ページ分のページデータとして出力される。
【００３１】
また、情報再生装置１においては、照射角度が異なる参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂで多重記録された情報記録媒体ＨＯを、参照光ＲＬ２ａ、ＲＬ２ｂでそれぞれ再生する場合を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、参照光ＲＬ２を１以上の任意数の照射角度で照射することにより、多重記録された情報記録媒体を再生することができる。なお、多重記録の多重度は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体の特性により制限される。
【００３２】
図４は、情報記録媒体の模式的断面図である。
図４に表わしたように、情報記録媒体ＨＯは、ホログラフィックストレージ媒体であり、情報を記録する記録媒体ＨＯ２を透明基板ＨＯ１および透明基板ＨＯ３で両側より挟んだ構成となっている。
【００３３】
透明基盤ＨＯ１及びＨＯ３は、記録層の表面に生じる傷や埃の影響を低減するとともに、記録層の形状を保持する目的で使用される。素材は、ガラスや、ポリカーボネイト、アクリル系の樹脂等が用いられる。使用するレーザ波長に対する光学特性、並びに、機械的強度特性、寸法安定性、成型性等が十分であればその他の材質であっても良い。
【００３４】
また、記録媒体ＨＯ２は、記録用のレーザ光に対して感応性を有している。代表的な材料としてフォトポリマーがある。フォトポリマーは、重合性化合物（モノマー）の光重合を利用した感光材料であり、主成分としてモノマー、光重合開始剤、及び記録前後での体積保持の役割を担う多孔質状のマトリクスを含有するのが一般的である。その他、重クロム酸ゼラチン或いはフォトリフラクティブ結晶など、ホログラム記録が可能な媒体で作られた層であれば良い。
それぞれの部分の厚さは、特に制限されるものではないが、例えば、透明基板ＨＯ１、ＨＯ３がそれぞれ厚さ０．５ｍｍであり、記録媒体ＨＯ２の厚さは１．０ｍｍである。
【００３５】
情報記録媒体ＨＯの平面形状は、例えば、図１に表わしたように円形とすることができる（例えば、直径１２ｃｍ)。また、正方形、長方形、楕円、その他多角形等の形状とすることもできる。
【００３６】
再度図１に戻ると、再生された情報光ＩＬ２は、第１の光検出器ＣＣＤ１により電気信号に変換され、輝度信号が画像情報として誤差検出部２０へ送信される。誤差検出部２０は、この輝度信号、すなわち再生された情報光ＩＬ２の輝度分布（画像情報）に基づいて特徴抽出量を抽出し、第１の誤差及び第２の誤差を検出する。
特徴抽出量については、後述する。
【００３７】
また、第１の誤差とは、上記のとおり、参照光ＲＬ２と情報記録媒体ＨＯとの相対的な照射角度の誤差である。また、第２の誤差とは、参照光ＲＬ２の波長誤差、または再生時における温度誤差である。
【００３８】
情報光ＩＬ２は、上記の波長の誤差と温度の誤差とが相互に関連している。例えば、温度の誤差が有る場合でも、参照光ＲＬ２の波長を変化させることにより、この温度誤差を補正して良好な再生状態とすることができる。
そのため、第２の誤差は、温度誤差がない場合は、波長誤差に等しく、温度誤差がある場合は、この温度誤差と波長誤差との合成されたものとなる。
【００３９】
ここで、上記のとおり、温度誤差が有る状態でも参照光ＲＬ２の波長を変化させることにより、温度誤差を補正して良好な再生状態とすることができる。そのため、温度誤差がある場合の第２の誤差は、この温度誤差を補正するための参照光ＲＬ２の最適な波長と実際の波長との波長誤差と考えることもできる。
【００４０】
また、波長の誤差がある状態でも、情報記録媒体ＨＯの温度を変化させることにより、良好な再生状態にすることも可能である。このとき、第２の誤差は波長誤差を補正するための最適な情報記録媒体の温度と現在の情報記録媒体の温度の温度誤差と考えることもできる。
第１及び第２の誤差は、誤差検出部２０から制御部３０に送出される。
【００４１】
制御部３０は、情報記録媒体ＨＯの三次元位置及び回転制御が可能なように物理的に情報記録媒体ＨＯに接続されている。また、制御部３０からは、光源ＥＣＬＤの波長を制御する波長制御信号が、光源ＥＣＬＤに出力されている。
制御部３０は、誤差検出部２０で検出された第１及び第２の誤差に基づいて、情報記録媒体ＨＯの３次元的な位置・傾きを変位させる。そして、情報記録媒体ＨＯを所望の位置へと導くとともに、参照光ＲＬ２の照射角度を制御する。さらに、参照光ＲＬ２の波長である光源ＥＣＬＤの波長を制御する。
【００４２】
なお、情報再生装置１においては、制御部３０は、情報記録媒体ＨＯの３次元的な位置・傾きを変位させることにより、参照光ＲＬ２の照射角度を制御する構成を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、情報記録媒体ＨＯの傾きを一定に保ち、ハーフミラーＨＭ１及びミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ４の角度を変化させることにより、再生用の参照光ＲＬ２の角度を制御してもよい。
【００４３】
また図２２において説明するように、情報の記録時には、参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂは、シャッターＳ１によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体ＨＯ上では、参照光ＲＬ１ａと情報光ＩＬ１、または参照光ＲＬ１ｂと情報光ＩＬ１とが同時に照射される。
【００４４】
従って、情報記録媒体ＨＯには、情報光ＩＬ１（ＩＬ１ａ、ＩＬ１ｂ）と参照光ＲＬ１（ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂ）との干渉稿に基づく屈折率変化がページデータとして多重記録されている。これは、後述するｚ軸周りのθｚ角度多重記録である。さらに、情報の記録時には、参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂと情報記録媒体ＨＯの後述するｙ軸周りの相対的な角度θｙを変化させることにより、θｙ角度多重を行う。ここで、特に多重数の多いθｙ周りを多重方向として、以下の説明を行う。
【００４５】
図５は、情報記録媒体と参照光との角度を表わす模式図である。
図５（ａ）は、情報記録媒体ＨＯと参照光ＲＬ２との関係を表わす模式的斜視図である。また、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、それぞれ多重方向（ｙ軸周り）と垂直な方向（ｙ軸の正方向）、多重方向（ｙ軸周り）と平行な方向（ｘ軸の正方向）からみた情報記録媒体ＨＯと参照光ＲＬ２との関係を表わしている。
【００４６】
図５（ａ）に表わしたように、情報記録媒体ＨＯの媒体延伸方向をｘｙ面にとり、ｘｙ面と垂直な媒体厚さ方向にｚ軸をとる。ｚ軸周りの回転をθｚとする。上記のとおり、情報記録媒体ＨＯは、ｙ軸周りの回転（θｙ）方向に角度多重記録されたホログラフィックストレージ媒体である。
【００４７】
また、図５（ｂ）、図５（ｃ）に表わしたように、参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙを、それぞれｘ軸周り、ｙ軸周りのｚ軸からの回転角度とする。また、図示しないが、記録用の参照光ＲＬ１の照射角度をθｘ１、θｙ１とする。
なお、図５に表わしたように、照射角度θｘ、θｙは、情報記録媒体ＨＯに対する相対角度である。
【００４８】
なお、情報記録媒体ＨＯの面内で、情報光の出射方向とほぼ直交する方向の軸の周りは、角度選択性が高い。すなわち、同じ角度範囲内でより多くの情報を記録することが可能となる。そこで、第１の軸として、情報記録媒体ＨＯの面内で、この角度選択制の高い方向の軸をとる。角度多重記録する場合は、この第１の軸周りの角度を変化させて多重記録する。また、情報記録媒体の面内で、第１の軸と直交する軸を第２の軸にとる。
【００４９】
本実施例においては、第１の軸は、角度多重記録されたｙ軸であり、第２の軸は、ｘ軸である。
また、図１に表わしたように、例えば情報記録媒体ＨＯの平面形状が円形の場合は、第２の軸（ｘ軸）を半径方向に、第１の軸（ｙ軸）を接線方向にとり、第１の軸（ｙ軸）周りに多重記録することができる。
【００５０】
次に、情報再生装置１の動作について説明する。
上記のとおり、誤差検出部２０は、第１の光検出器ＣＣＤ１の輝度信号から特徴抽出量を抽出して、情報記録媒体ＨＯに照射する参照光ＲＬ２の第１及び第２の誤差を検出する。制御部３０は、この第１及び第２の誤差により、参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙ及び波長λを制御する。なお、上記のとおり本実施例においては、情報記録媒体ＨＯにおいて多重記録された軸、すなわち第１の軸の周りの照射角度をθｙとしている。
【００５１】
図６は、情報再生装置制御方法の基本フローチャートである。
図６においては、図２に表わした第３のステップ（Ｓ１２）及び第４のステップ（Ｓ１３）を詳細に表わしている。
図６に表わしたように、制御部３０は、引き込み動作（ステップＳＰＲ）、サーボ動作（ステップＳＳＶ）、照射角度θｘの再調整（ステップＳＰＯ）の各処理を行い、最適な再生状態となるように制御する。
【００５２】
制御部３０は、引き込み動作（ステップＳＰＲ）において、再生用の参照光ＲＬ２の位置ｘ、ｙ、照射角度θｘ、θｙを制御して、第１の光検出器ＣＣＤ１の受光部内に情報記録媒体ＨＯから回折された情報光ＩＬ２を引き込み、輝度信号を取得する。また、照射角度θｘにオフセットを付与する。
【００５３】
照射角度θｘに一定のオフセットを与えることで、図１５において説明するように、情報光ＩＬ２の輝度信号は細い棒状の分布に近づく。この結果、次のサーボ動作（ステップＳＳＶ）で第１及び第２の誤差を検出する場合の２値化処理がより正確に実施可能となる。
【００５４】
また、あらかじめ既知の極性のオフセットを与えることで、照射角度θｘの極性が確定する。これは、後述するとおり、第１の軸周りの照射角度θｙの第１の誤差及び第２の誤差の極性が確定することを意味する。
なお、引き込み動作の詳細については、図７において説明する。
【００５５】
再度図６に戻ると、次のサーボ動作（ステップＳＳＶ）において、第１及び第２の誤差に基づき、照射角度θｙ、波長λとを同時に、または交互に制御する。その際、図１５〜図１７において説明するように、照射角度θｙのサーボゲインを、波長λのサーボゲインよりも高く設定することにより、安定にかつ速く収束させることができる。
【００５６】
後述するように、照射角度θｙの制御の方が波長λの制御よりも収束速度が速くなるように、照射角度θｙ及び波長λの制御を実施する。収束速度を速めるには、上記のとおり、照射角度θｙのサーボゲインを波長λのサーボゲインより、高くする。また、照射角度θｙの制御を波長λの制御より、若干早くスタートさせることで実現できる。
【００５７】
照射角度θｙ及び波長λの両方の制御が収束したら、次のステップＳＰＯへ移行する。  このように照射角度θｙと波長λとを同時に制御することについては、図１６及び図１７において説明する。すなわち、照射角度θｙの第１の誤差と波長λの第２の誤差とは互いに干渉しているが、照射角度θｙと波長λとを同時にもしくは、交互に制御することで、干渉の影響を抑え、正確な制御を実現することができる。
【００５８】
そして、照射角度θｘの再調整（ステップＳＰＯ）において、引き込み動作（ステップＳＰＲ）で付与した照射角度θｘのオフセットを戻すための照射角度θｘの再調整を実施する。照射角度θｘの再調整が完了し、完全なページ画像が得られたら、制御は完了となる。
情報再生装置１は、通常再生時の状態に移行する。ここで、通常再生時の状態とは、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態である。制御部３０は、それを維持するように制御する。
【００５９】
引き込み動作（ステップＳＰＲ）及びサーボ動作（ＳＳＶ）について、さらに説明する。
図７は、引き込み動作の詳細フローチャートである。
図７に表わしたように、まず、参照光ＲＬ２が、記録時の所定のページ位置を照射するように、位置ｘ、ｙを移動する（ステップＳＰＲ１）。
【００６０】
参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙを、あらかじめ設定された範囲で走査する（ステップＳＰＲ２）。このとき、光変出器ＣＣＤ１により、情報記録媒体から再生された情報光ＩＬ２を受光し、その出力である輝度信号の和を、例えば、演算回路により演算する。
【００６１】
演算された輝度和信号が所定の閾値を超えたか否かを判定することにより、記録したページデータからの情報光ＩＬ２が取得できたか否かを判定する（ステップＳＰＲ３）。
演算の結果が所定の閾値を超えていた場合には、光検出部ＣＣＤ１はページ像の一部を捉えたと判定する。すなわち、情報光ＩＬ２を取得したと判定し（ステップＳＰＲ３：ＯＫ）、ステップＳＰＲ４に移行する。
演算の結果が所定の閾値を超えていない場合には、情報光ＩＬ２を取得していないと判定し（ステップＳＰＲ３：ＮＧ）、ステップＳＰＲ２に戻り、照射角度θｙ、θｘの走査を継続する。
【００６２】
照射角度θｙ、θｘの走査を中止する（ステップＳＰＲ４）。
情報光ＩＬ２をより安定的に捕らえるために、再度照射角度θｙを制御し、輝度和信号が最大となるように、照射角度θｙの山登り制御を実施する（ステップＳＰＲ５）。そして、輝度和信号が最大となる照射角度θｙの値に固定し、ステップＳＰＲ６に移行する。
【００６３】
通常、前のステップＳＰＲ５により、輝度の高い部分が第１の光検出器ＣＣＤ１の中央部付近に移動している。
そこで、前のステップＳＰＲ５と同様に、照射角度θｘを制御し、輝度和信号が最大となるように、照射角度θｘの山登り制御を実施する（ステップＳＰＲ６）。そして、輝度和信号が最大となる照射角度θｘの値に保持し、ステップＳＰＲ７に移行する。
【００６４】
照射角度θｘに一定量のオフセットを加える（ステップＳＰＲ７）。
照射角度θｘの極性の判定を行う（ＳＰＲ８）。これは、図９において説明するように、照射角度θｘのオフセットの極性により誤差検出部２０において検出される第１及び第２の誤差の符号が反転するためである。
【００６５】
なお、照射角度θｘの極性は、後述するように、照射角度θｙを一定ステップ変化させたときの、輝度分布の傾きの変化の方向によって検出することが可能である。ここで、検出された極性が所望の極性であった場合には、引き込み動作を完了する。一方、検出された極性が所望の極性と異なる場合には、ステップＳＰＲ７に戻り照射角度θｘに適正なオフセットを付与する。
【００６６】
上記ステップＳＰＲ８：ＯＫにより、誤差検出部２０から第１及び第２の誤差が出力される状態となり、引き込み動作が完了し、次のサーボ動作に入る。
引き込み動作（ステップＳＰＲ）においては、完全なページデータを得ることが目的ではなく、第１の光検出器ＣＣＤ１の受光部内にページ画像の一部分が捉えられればよい。従って、情報記録媒体ＨＯと参照光ＲＬ２との相対角度である照射角度θｘ、θｙなどを、あらかじめ定められた範囲で高速にスキャンすることなどで短時間に処理が完了する。
【００６７】
図８は、サーボ動作の詳細フローチャートである。
図８に表わしたように、サーボ動作においては、第１の誤差及び第２の誤差が０となるように多重方向の照射角度θｙ及び波長λをフィードバック制御する。
【００６８】
照射角度θｙの第１の誤差によるフィードバック制御を開始する（ステップＳＳＶ１）。ここで、照射角度θｙの制御は、次のステップＳＳＶ２で開始される波長λの制御よりも高い帯域で実施される。
次に、円環中心座標による波長λの第２の誤差によるフィードバック制御を開始する（ステップＳＳＶ２）。ここで、実施される波長制御は、前のステップＳＳＶ１で開始した照射角度θｙの制御よりも低い帯域で実施される。
【００６９】
なお、誤差検出部２０による第１及び第２の誤差の検出法については、図９、図１０及び図１３において説明する。
第１及び第２の誤差の収束を判定する（ステップＳＳＶ３）。
照射角度θｙの第１の誤差の絶対値と波長λの第２の誤差の絶対値が、予め定められた値以下となった場合に収束と判定され（ステップＳＳＶ３：ＯＫ）、ステップＳＳＶ４に移行する。収束していない場合（ステップＳＳＶ３：ＮＧ）、ステップＳＳＶ３の判定を繰り返す。
【００７０】
照射角度θｙ及び波長λが、ステップＳＳＶ３で収束したと判定されたときの値で保持される（ステップＳＳＶ４）。
輝度和信号が大きくなるように照射角度θｘが山登り制御され、輝度和信号が最大となる値でθｘが保持される（ステップＳＳＶ５）。
【００７１】
制御が完了し、この時点で、再生用の参照光ＲＬ２の照射位置ｘ、ｙ、照射角度θｘ、θｙ及び波長λは、再生に最適な値となっている。
【００７２】
情報再生装置１は、図６に表わした照射角度θｘの再調整（ステップＳＰＯ）の後、通常再生時の状態となり、最適な再生状態が維持される。すなわち、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態にあり、それを維持する制御が行われる。
このように情報再生装置１によれば、第１及び第２の誤差により通常再生時の状態へ制御することができる。
【００７３】
この第１及び第２の誤差により制御される情報再生装置１は、第１の光検出器ＣＣＤ１の輝度信号に関する以下の考察に基づいて構成されたものである。
まず、第１の誤差の検出、及び第１の誤差による制御について説明する。
【００７４】
図９は、再生される輝度信号を表わす模式図である。
図９においては、情報記録媒体ＨＯに対する参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙが変化したときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を表わしている。なお、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度とは、等しく設定されている。
【００７５】
横軸に、記録用の参照光ＲＬ１の照射角度θｙ１と、再生用の参照光ＲＬ２の照射角度θｙとの第１の誤差Δθｙ＝θｙ−θｙ１をとっている。また、縦軸に、記録用の参照光ＲＬ１の照射角度θｘ１と、再生用の参照光ＲＬ２の照射角度θｘとの第１の誤差Δθｘ＝θｘ−θｘ１をとっている。そのとき再生される情報光ＩＬ２の輝度信号（輝度分布）を、第１の誤差Δθｘ、Δθｙの交点に表わしている。なお、照射角度θｘ１＝０であるため、Δθｘ＝θｘである。
【００７６】
また、多重記録した軸であるｙ軸を第１の軸とし、第１の軸と垂直な軸、ｘ軸を第２の軸とする。さらに、第１の誤差すなわち角度の誤差Δθｘ、Δθｙを、それぞれ第２の軸周りの第１の誤差、第１の軸周りの第１の誤差とする。なお、上記のとおり、第１の軸とは、角度選択性の高い方向の軸であり、情報記録媒体ＨＯの面内で、記録用の情報光ＩＬ１の入射方向とほぼ直交する方向の軸である。また、第２の軸は、角度選択性の低い方向の軸である。
【００７７】
最適な再生状態は、第１の誤差Δθｘ＝Δθｙ＝０のときであり、第１の光検出器ＣＣＤ１から出力される情報光ＩＬ２の輝度信号は、全体が明るくなっている。第１の誤差Δθｘ、Δθｙの絶対値が大きくなると、輝度信号は、暗い部分が増えてくる。なお、図示しないが、各輝度信号には実際には微小な明暗で表されたビットデータが重畳されている。
図９に表わした第１の誤差Δθｘ、Δθｙに対する輝度信号の変化には、次の２つの性質がある。
【００７８】
（輝度信号の性質Ａ）
（Ａ１）輝度信号を直線近似した時の傾きは、第２の軸周りの第１の誤差Δθｙがゼロになると水平になる。
（Ａ２）第１の軸周りの参照光ＲＬ２の照射角度θｙを変化させた時の、輝度信号を直線近似したときの傾きの変化の方向は、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性に依存して逆転する。
【００７９】
すなわち、（Ａ１）の性質を利用すれば、輝度信号を直線近似したときの傾きが水平になるように制御部３０を動作させれば、参照光ＲＬ２の照射角度を理想の照射角度に制御することができる。
【００８０】
同様に、（Ａ２）の性質を利用すれば、参照光ＲＬ２の照射角度θｙを変化させた時の輝度信号を直線近似したときの傾きの変化の方向を検出すれば、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性を判定することができる。
【００８１】
ここで、上記の説明では、水平な状態を基準としたが、この基準は情報再生装置１の第１の光検出器ＣＣＤ１の設置角度等によって決定される角度である。第１の光検出器ＣＣＤ１がページデータの再生画像に対して、斜めに設置されていれば、基準の傾きも水平から、斜めに変更する必要がある。
【００８２】
例えば、図９に表わした輝度信号の例では、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが正の時は、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの増加により輝度信号を直線近似したときの傾きが、−９０度（図中では−４５度付近）から９０度（図中では４５度付近まで）に変化する。また、第２の軸周りの第１の誤差θxが負の時は、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの増加により輝度信号を直線近似したときの傾きが、９０度（図中では４５度付近）から−９０度（図中では−４５度付近まで）へ変化する。ここで、輝度信号に水平な軸を角度０度、半時計回りの方向への回転を＋方向とする。
これをまとめると、表１のように表せる。
【００８３】
【表１】
0005422655.tif 000002
【００８４】
ただし、表１の各列は、左から右の方向へ第１の軸周りの第１の誤差Δθｙが、それぞれ負、０、正のときの輝度信号を直線近似したときの傾きを表わしている。また、表１の各行は、上から下の方向へ第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが、それぞれ正、０、負のときの輝度信号を直線近似したときの傾きを表わしている。
なお、表１において第１の軸周りの第１の誤差Δθｙは、上記のとおり、多重軸周りの第１の誤差である。
【００８５】
図１０は、再生された輝度信号を表わす他の模式図である。
図１０においては、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度とがずれている場合に、第１の誤差Δθｘ、Δθｙが変化したときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を表わしている。すなわち、第２の誤差があること以外は、図９と同様である。
【００８６】
なお、情報記録媒体ＨＯの記録時の温度と再生時の温度とがずれている場合に再生される輝度信号の第１の誤差Δθｘ、Δθｙに対する依存性は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体ＨＯ２の特性に依存する。図１０は、シミュレーション結果の一例である。
【００８７】
図１０に表わしたように、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、第２の誤差がある場合、再生される情報光ＩＬ２の輝度信号は円環状になる。この状態であっても、この円環状輝度分布を直線近似した時の直線(図中の破線)の傾きは、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙを変化させたときの照射角度の変化方向は、図９の状態と等しく、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性に依存して逆転する。
【００８８】
すなわち、図１０に表わした例の場合でも、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが正の時は、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの増加により、直線の傾きは−９０度から９０度に変化する。また、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが負の時は、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの増加により、直線の傾きが９０度から−９０度に変化する。なお、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが０のときは、輝度信号は垂直になり、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙに依存して角度は変化しない。このように、温度ずれにより円環状輝度分布発生したときも、表 1に示す関係が成立している。
【００８９】
なお、図１０においては、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、第２の誤差がある場合の情報光ＩＬ２の輝度信号を表わしている。しかし、記録用の参照光ＲＬ１の波長と再生用の参照光ＲＬ２の波長がずれ、第２の誤差がある場合も、同様に円環状輝度分布が発生する。
上記の性質を利用して次のように第１の軸周りの照射角度θyの制御を行うことができる。
【００９０】
（照射角度θｙの制御Ｂ）
（Ｂ１）第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性を判別する。
（Ｂ２）輝度信号を直線近似したときの傾きを検出して、水平になるように第１の軸周りの照射角度θｙを制御する。
すなわち、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙは、輝度信号を直線近似したときの傾きに、第２の軸周りの第１の誤差θｘの極性を付加することにより、検出することができる。
【００９１】
図１１は、角度制御のフローチャートである。
図１１においては、再生用の参照光ＲＬ２の照射角度θｘ、θｙの角度制御のフローチャートを表わしている。
図１１に表わしたように、まず、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性がわかっているか判定する（ステップＳＶ１０）。なお、図６において説明したとおり、最初の引き込み動作を経てサーボ動作に移行した場合は、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘのオフセットの極性は既知である。
【００９２】
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性がわかっている場合（ステップＳＶ１０：Ｙｅｓ）は、ステップＳＶ１３に進む。
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性がわからない場合（ステップＳＶ１０：Ｎｏ）、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性を判別するため、ステップＳＶ１１に進む。
【００９３】
第１の軸周りの照射角度θｙを現在値から前後（正負の方向）に動かす（ステップＳＶ１１）。
第１の軸周りの照射角度θｙを動かしたときの輝度信号の近似直線の傾きの変化から、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性を判別する（ステップＳＶ１２）。
【００９４】
すなわち、第１の軸周りの照射角度θｙを正方向に増加したときに、近似直線の傾きが増加すれば、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性は正と判別できる（ステップＳＶ１３：正）。また、第１の軸周りの照射角度θｙを正方向に増加したときに、近似直線の傾きが減少すれば、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性は負と判別できる（ステップＳＶ１３：負）。
【００９５】
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性が正のときは、第１の軸周りの照射角度θｙをθｙ＝θｙ−ゲイン×傾き角に補正する（ステップＳＶ１４）。また、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性が負のときは、第１の軸周りの照射角度θｙをθｙ＝θｙ＋ゲイン×傾き角に補正する（ステップＳＶ１５）。
【００９６】
次に、輝度信号の近似直線の傾き角がゼロか判定し、ゼロでない場合は、ステップＳＶ１３に戻り、処理を繰り返す（ステップＳＶ１６：Ｎｏ）。
また、輝度信号の近似直線の傾き角がゼロとなった場合は、第１の軸周りの照射角度θｙの制御を終了する（ステップＳＶ１６：Ｙｅｓ）。
【００９７】
また、後述するように第２の誤差により波長補正を行った後は、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが大きくずれる場合が多い。しかし、第２の軸周りの第１の誤差Δθxがずれて、再生される情報光ＩＬ２の輝度信号が円環状の場合、また棒状になる場合においても、輝度信号の傾きを検出して最適な第１の軸周りの照射角度θｙへ調整することが可能である。また、輝度信号の傾きを目標値としたフィードバック制御になるため、サーボゲインを適切に設定すれば、山登り法よりも早く最適な第１の軸周りの照射角度θｙへ収束させることができる。
【００９８】
次に、第２の誤差の検出、及び第２の誤差による制御について説明する。
すなわち、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、温度誤差がある場合、及び参照光ＲＬ２の波長誤差がある場合である。
【００９９】
図１２は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図１２においては、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度を２５度として、記録時と異なる再生時における温度の場合について、照射角度θｘ、θｙを変化させたときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を表わしている。図１２（ａ）は、再生時における温度が２４度の場合であり、図１２（ｂ）は、再生時における温度が２６度の場合である。なお、波長誤差はないものとしている。
【０１００】
なお、横軸に第２の軸周りの記録用の参照光ＲＬ１の照射角度θｘ１と再生用の参照光ＲＬ２の照射角度θｘとの第１の誤差Δθｘ＝θｘ−θｘ１をとっている。また、縦軸に第１の軸周りの記録用の参照光ＲＬ１の照射角度θｙ１と再生用の参照光ＲＬ２の照射角度θｙとの第１の誤差Δθｙ＝θｙ−θｙ２をとっている。このとき再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を、交点Δθｘ、Δθｙに表わしている。なお、記録用の参照光ＲＬ１の第２の軸周りの照射角度θｘ１＝０であるため、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘ＝θｘである。
【０１０１】
図１２の矢印は、情報記録媒体ＨＯの記録時における温度と再生時における温度との第２の誤差により生じる円環状輝度分布を、円で近似した時の中心位置の方向を示す。この方向は第２の軸周りの第１の誤差Δθxの正負に依存するが、温度のずれた方向によって一定の向きになる。
【０１０２】
なお、第２の誤差がある場合に再生される輝度信号の第１の誤差Δθｘ、Δθｙに対する依存性は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体ＨＯ２の特性に依存する。図１２においては、記録時より再生時の温度が高いときに、最良の再生波長が短くなる場合のシミュレーション結果を例示している。
【０１０３】
なお、第２の軸周りの第１の誤差Δθxがゼロのときは、円の中心位置の方向は、波長ずれの方向に依存しない。そこで、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性判別のときに、第２の軸周りの第１の誤差θxがほぼゼロと判断された場合は、第２の軸周りの照射角度θxをわずかにオフセットさせる。このように第２の軸周りの第１の誤差θxの正負と、円環の中心位置の方向とを見ると、参照光ＲＬ２の波長をどちらにずらせば良いかが判別できる。
これをまとめたものが、表２である。
【０１０４】
0005422655.tif 000003
【０１０５】
ただし、表２の各列は、左から右の方向へ第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが、それぞれ負、０、正のときの輝度信号を円環で近似したときの中心位置を表わしている。また、表２の各行は、上から下の方向へ第２の誤差が、それぞれ正のとき（再生時における温度の方が記録時における温度より高い場合）、負のとき（再生時における温度の方が、記録時における温度よりも低い場合）を表わしている。なお、中心位置については、近似された円環より中心位置が上にあるか、下にあるかを、それぞれ矢印で表わしている。
【０１０６】
表２に表わしたように、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが正の場合、情報記録媒体ＨＯの再生時における温度が、記録時における温度よりも上になると、中心位置は円環で近似した輝度信号よりも上になる。また、再生時における温度が、記録時における温度よりも下になると、中心位置は円環で近似した輝度信号よりも下となる。また、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが負の場合は、この上下の関係が逆転する。
【０１０７】
また、再生時における温度が、記録時における温度よりも上昇している場合は、図１２に表わした情報記録媒体ＨＯの場合、最適な参照光ＲＬ２の波長が長い方にずれたことに相当する。同様に、再生時における温度が、記録時における温度よりも下降している場合は、最適な参照光ＲＬ２の波長が短い方にずれたことに相当する。
ただし、上記のとおり、この関係は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体ＨＯ２の熱膨張率等の特性に依存する。
【０１０８】
図１３は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図１３においては、情報記録媒体の記録時における温度を２５度、再生時における温度を５０度として、参照光ＲＬ２の波長λを変化させたときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を表わしている。なお、上記のとおり、輝度信号の波長依存性は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体ＨＯ２の特性に依存する。図１３はシミュレーション結果の一例である。
【０１０９】
再生用の参照光ＲＬ２の波長λのずれ量が小さくなると、円環状輝度分布を円で近似した時の半径は次第に大きくなり、波長が最適（３９７．０ｎｍ）になった状態でほぼ直線になる。
このように、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの方向がわかれば、再生された情報光ＩＬ２の特徴抽出量から、波長ずれΔλの方向(円環の向き)とずれ量に比例した量(円環の半径の逆数、または中心座標)が得られる。すなわち、第２の誤差を検出することができ、これに基づいて参照光ＲＬ２の波長λを制御することができる。
【０１１０】
上記から、次の２つの性質が言える。
（輝度信号の性質Ｃ）
（Ｃ１）円環状輝度分布を円で近似した時の中心位置の方向は、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性（正負）に依存するが、第１の誤差Δθｘの極性が一定であれば参照光ＲＬ２の波長λのずれた方向によって一定の向きになる。
（Ｃ２）波長λのずれ量が小さくなると、円環状輝度分布を円で近似した時の半径は次第に大きくなり、波長が最適になった状態でほぼ直線になる。
【０１１１】
すなわち、（Ｃ１）の性質を利用すれば、円環状輝度分布を円で近似した時の中心位置が基準位置となるように参照光ＲＬ２の波長を変化させれば、参照光ＲＬ２の波長を理想の波長に制御することができる。
【０１１２】
また、（Ｃ２）の性質を利用すれば、円環状輝度分布を円で近似した時の半径の逆数（曲率）が０になるように参照光ＲＬ２の波長を変化させれば、参照光ＲＬ２の波長を理想の波長に制御することができる。
【０１１３】
ここで、基準位置は情報再生装置の各要素の配置によって決定される。例えば、情報再生装置１の場合、図９の中央部に示すように、理想的な再生状態では画面全域が明るい状態となっている、すなわちページデータの再生像の中心は輝度信号の中心と一致している。このような装置では、基準位置は輝度信号の中心と設定することができる。このほか、基準位置を輝度信号の分布のピーク位置とすることもできる。
【０１１４】
図１４は、波長制御のフローチャートである。
図１４においては、上記の性質を利用して参照光ＲＬ２の波長を制御する方法を表わしている。
まず、全く情報光ＩＬ２が得られない状態から開始されることを想定し、参照光ＲＬ２の第１の方向の照射角度θyをスキャンして何かしらの情報光ＩＬ２が得られる状態とする（ステップＳＶ３１）。
【０１１５】
次に、第２の方向の照射角度θxをその時点の最適な値(輝度信号和最大点)とする（ステップＳＶ３２）。
その後、第１の軸周りの照射角度θyを最適な値(輝度信号和最大点)とする（ステップＳＶ３３）。
【０１１６】
この時点で、最適な再生状態となったと判断された場合は、波長λの補正を行わず処理を終了し、通常再生時の状態に移行する（ステップＳＶ３４：Ｙｅｓ）。
最適な再生状態でないと判断された場合は、次のステップＳＶ３５に進む（ステップＳＶ３４：Ｎｏ）。
【０１１７】
なお、上記のステップＳＶ３１〜ＳＶ３４の処理は、図５及び図６において説明した、引き込み動作（ステップＳＰＲ）と同様の処理である。
ステップＳＶ３５から波長制御の処理となる。
【０１１８】
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性を判別する（ステップＳＶ３５）。すなわち、第２の軸周りの第１の誤差Δθyを動かしたときの輝度信号を直線近似したときの傾き角の変化から第２の軸周りの第１の誤差Δθxの極性を推定する。
輝度信号を円で近似したときの中心位置と半径を得る（ステップＳＶ３６）。
円の中心位置（内周の方向）と推定した第２の軸周り0の第１の誤差Δθxの極性から、温度ずれ(波長ずれ)の方向を推定する（ステップＳＶ３７）。
【０１１９】
これらによって、波長補正の極性を判断し、近似した円の曲率（半径の逆数）が０となるよう波長λを制御する（ステップＳＶ３８〜ＳＶ４０）。
すなわち、波長ずれの極性が負と判断された場合は（ステップＳＶ３８：負）、波長λ＝λ＋ゲイン／半径により波長λを補正する（ステップＳＶ３９）。そして、ステップＳＶ３２に戻り処理を繰り返す。
【０１２０】
また、波長ずれの極性が正と判断された場合は（ステップＳＶ３８：正）、波長λ＝λ−ゲイン／半径により波長λを補正する（ステップＳＶ４０）。そして、ステップＳＶ３２に戻り処理を繰り返す。
【０１２１】
すなわち、第２の誤差は、再生された情報光ＩＬ２の輝度分布を円で近似したときの、半径の逆数に波長ずれの極性を付加したものとなる。
なお、上記のとおり、輝度信号の波長依存性、及び温度依存性は、情報記録媒体ＨＯの記録媒体ＨＯ２の特性に依存するため、波長ずれの極性も記録媒体ＨＯ２に依存する。
【０１２２】
このように、情報再生装置１の波長制御は、近似した円の中心座標、または曲率を目標値とした一種のフィードバック制御になる。そのため、輝度信号の画像解析による特徴抽出量の抽出とフィードバックゲインの設定が適切に行われれば、確実に適切な波長λに制御される。なお、照射角度θｘ、θｙを固定したまま波長λだけを動かすと、再生された情報光ＩＬ２が、第１の光検出器ＣＣＤ１の検出範囲を飛び出して検出できなくなることがある。
【０１２３】
このため、図１３においては、照射角度θx、θｙの輝度総和最大値の探索(山登り)が繰り返しのルーチン内に入っている。しかし、これは再生された情報光ＩＬ２を第１の光検出器ＣＣＤ１の検出範囲内に維持するために便宜上行うものである。従って、第１の光検出器ＣＣＤ１の検出範囲から消えないように照射角度θx、θｙを動かす仕組みであれば山登りでなくてもよいし、再生された情報光ＩＬ２が検出範囲内にあれば毎回行う必要もない。
すなわち、それぞれステップＳＶ３９、ＳＶ４０からステップＳＶ３５に戻り処理を繰り返してもよい。
【０１２４】
このように、情報再生装置１においては、再生された情報光ＩＬ２を第１の光検出器ＣＣＤ１により電気信号に変換した輝度信号から特徴抽出量を抽出する。また、特徴抽出量から、第１の誤差と第２の誤差とを検出する。そして、第１及び第２の誤差により第２の参照光の照射角度及び波長を制御して通常再生時の状態にすることができる。
【０１２５】
この制御はフィードバック制御で高速に行われる。また、サーボゲインを適切に設定することにより、安定に制御することができる。
さらに、情報記録媒体ＨＯの温度を測定せずに参照光ＲＬ２の波長を制御して第２の誤差を補正することができる。
【０１２６】
ただし、情報記録媒体ＨＯの再生時における温度を測定して、参照光ＲＬ２の波長λを制御することもできる。また、再生時における温度を制御する構成も可能である。
ところで、図１１、図１４においては、それぞれ第１の誤差による照射角度θｘ、θｙの制御、第２の誤差による波長λの制御について説明した。しかし、この２つの制御は、同時に行うこともできる。
【０１２７】
図１５は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図１５においては、参照光の第１の軸周り（多重化軸）の照射角度θｙと波長λを一定ステップで変化させたときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号を模式的に表わしている。情報記録媒体ＨＯの再生時における温度が、記録時における温度と等しい場合のシミュレーションの一例である。
【０１２８】
記録媒体ＨＯの厚さが１ｍｍ、第２の軸周りの照射角度θｘのオフセットは、−０．５度、記録時における第１の軸周りの照射角度θｙは、−１０度である。また、記録時の波長λ１は、４０５ｎｍで、記録再生を同一温度としている。
横軸に参照光ＲＬ２の第１の軸周りの照射角度θｙの変化を、縦軸に参照光ＲＬ２の波長λμｍをとっている。
【０１２９】
そして、交点θｙ、λに区切られた一つの四角いブロックが、その第１の軸周りの照射角度θｙと波長λにおける再生させる輝度信号を表わしている。
図１５において、θｙ＝−１０、λ＝０．４０５の中央の輝度信号は、ちょうど記録時と再生時の波長と第１の軸周りの照射角度の値が一致している場合の輝度信号である。第２の軸周りの照射角度θｘにオフセットが与えられているため、輝度信号が細く、棒状になっている。
【０１３０】
まず、参照光ＲＬ２の波長λが一定で、第１の方向の照射角度θｙを変化させた場合、すなわち図１５において横方向に順に見ていく。すると、棒状の輝度信号の直線の角度が時計方向に回転していくのがわかる。この角度の変化を輝度信号から抽出したものが、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙとなる。
【０１３１】
一方、第１の軸周りの照射角度θｙが、記録時の照射角度θｙ１と一致している付近、すなわち、θｙ＝−１０度近辺で波長λが変化した場合、すなわち図１５において、中心部を縦方向に順に見ていく。すると、棒状の輝度信号が角度を変えると同時に、中心から外側に向かって反り返っていることが確認できる。
【０１３２】
再生時の波長λが記録時の波長λ１よりも短い場合（図１５上部）には、上向きの円弧になっている。また、再生時の波長λが記録時の波長λ１よりも長い場合には、下向きの円弧になっている。上記のとおり、輝度信号の円弧の半径または曲率と円弧の中心座標の向きの、このような変化を検出したものが、第２の誤差信号となる。
【０１３３】
図１６は、誤差検出部の出力を表わすグラフ図である。
図１６においては、図１５と同じステップで第１の軸周りの照射角度θｙ及び波長λを変化させたときの、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの変化の様子を等高線図で表わしている。
図１６に表わしたように、記録時と再生時の波長及び第１の軸周りの照射角度θｙが一致している状態では、第１の軸周りの第１の誤差はゼロとなっている。
【０１３４】
第１の軸周りの照射角度θｙが増加すると、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙも増加する。また、第１の軸周りの照射角度θｙが減少すると、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙも減少する。
このような第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの等高線が、制御軸である第１の軸周りの照射角度θｙの変化に対して垂直に並んでいる状態は、制御にとって適した状態である。
【０１３５】
図１に表わした情報再生装置１においては、この第１の軸周りの第１の誤差Δθｙを元に、第１の軸周りの照射角度θｙを制御する。また、通常再生時に第１の軸周りの照射角度θｙを一定に保つことができる。
【０１３６】
一方で、波長λが変化したときの、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙがゼロとなる等高線の変化を見ると、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙがゼロとなる第１の軸周りの照射角度θｙの値が、記録時における照射角度θｙ１である−１０度からずれていることが確認できる。
【０１３７】
これは、記録時と再生時で波長がずれていると、再生時における第１の軸周りの第１の誤差Δθｙの制御信号にオフセットが発生することを意味している。従って、記録時と再生時で波長がずれている場合には、図１４に表わしたような第１の軸周りの第１の誤差を利用した場合でも、記録時と再生時で第１の軸周りの照射角度θｙを一致させることができない、すなわち完全な再生像が得られないという問題が発生する。
【０１３８】
図１７は、誤差検出部の出力を表わす他のグラフ図である。
図１７においては、図１６と同様に第１の軸周りの照射角度θｙ及び波長λを変化させたときの、第２の誤差、すなわち波長誤差の変化の様子を等高線図で表わしている。
図１７に表わしたように、記録時と再生時で、波長λ及び第１の軸周りの照射角度θｙが一致している状態では、第２の誤差はゼロとなっている。
【０１３９】
第１の軸周りの照射角度θｙ＝０付近では、波長λが増加すると、第２の誤差は増加する。また、波長λが減少すると、第２の誤差も減少する。
従って、図１に表わした情報再生装置１においては、この第２の誤差を基に第１の軸周りの照射角度θｙを制御して、第１の軸周りの照射角度θｙを一定に保つことができる。
【０１４０】
一方で、図１７に表わしたように、第２の誤差の等高線が、制御軸である波長λの変化に対して垂直に並んでいる範囲は、第１の軸周りの照射角度θｙの狭い範囲に限定されている。再生時における第１の軸周りの照射角度θｙは、記録時の値θｙ１から大きくずれた状態、すなわち図１７の右端や左端の状態では、第２の誤差がゼロとなる波長λ（位置）は、記録時の波長λ１＝４０５ｎｍから大きくオフセットした値となっている。
【０１４１】
特に左端では、第２の誤差がゼロとなる状態が存在しなくなる。このような不感帯領域では正常な波長λの制御を実施することができない。
このように、第１の軸周りの第１のθｙ誤差と第２の誤差とは互いに干渉し合っており、いずれか一方がずれていても、再生時に最適な第１の軸周りの照射角度θｙの値、または波長λにそれぞれの制御を収束させることができない。
【０１４２】
従って、図１１において説明した第１の誤差Δθｙによる照射角度θｙの制御、図１４において説明した第２の誤差による波長λの制御は、それぞれ単独で行うと、収束させることができない場合がある。
そこで、照射角度θｙと波長λとを同時、または交互に制御することにより、最終的に、照射角度θｙと波長λとのどちらもがオフセットない状態に収束することが可能となる。
【０１４３】
再度図６に戻ると、サーボ動作（ステップＳＳＶ）において、第１及び第２の誤差による照射角度θｙと波長λの制御を同時に、または交互に行うようにする。
また、図８においては、第１の誤差Δθｙによる照射角度θｙの制御と、第２の誤差による波長λの制御を同時に行う制御を例示している。
【０１４４】
また、制御部３０は、波長λに対して、照射角度θｙの収束が早くなるように制御する。
このため、照射角度θｙの制御と波長λの制御は、第１の誤差Δθｙ＝０の等高線に沿うように、動作する。この結果、第２の誤差の不感帯領域の影響を避け、両者を安定して収束させることが可能となる。
【０１４５】
上記のとおり、情報再生装置１においては、最適な再生状態に制御された後は、通常再生時の状態を維持する制御が行われる。すなわち、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態にあり、それを維持する制御が行われる。
【０１４６】
上記の再生された情報光ＩＬ２の輝度信号が得られない状態から得られる状態にする制御は、通常再生時にも適用できる。すなわち、ページデータの再生に影響がない程度にわずかに第２の軸周りの照射角度θxをオフセットさせた状態を維持させて、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙ及び第２の誤差を検出してフィードバック制御する。
【０１４７】
次に、通常再生時に第２の軸周りの照射角度θｘをオフセットさせ、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの極性をどちらか一方に維持した状態に制御する方法について説明する。
図１８は、通常再生時の角度誤差の検出過程を説明するグラフ図である。
図１８（ａ）は、シミュレーションによる第２の軸周りの第１の誤差Δθｘを変化したときに再生される情報光ＩＬ２の輝度信号和（輝度総和）を表わしている。また、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に表わした輝度総和の微分を表わしている。さらに、図１８（ｃ）は、輝度総和最大値で正規化した輝度総和の微分を表わしている。
【０１４８】
図１８（ｂ）に表わしたように、輝度総和の第２の軸周りの第１の誤差Δθｘについての微分値は、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘがゼロ近傍（−０．０３〜０．０３度の間）で単調変化を示す。この性質を利用して、輝度総和の微分値を一定に保つ制御を行えば、微分値が単調変化を示す第２の軸周りの第１の誤差Δθxの範囲内で、第２の軸周りの第１の誤差Δθxを微小にずらした（オフセットした）状態を維持できる。なお、光源ＥＣＬＤの輝度変動などの影響を除くために、輝度総和最大値で正規化した微分値を用いることが好適である（図１８（ｃ））。
【０１４９】
図１９は、通常再生時における角度制御のフローチャートである。
図１９においては、上記の性質を利用して第２の軸周りの第１の誤差Δθxを微小にオフセットさせた状態を維持するフローチャートを表わしている。
輝度総和の第２の軸周りの第１の誤差Δθxに対する微分値は、微小に第２の軸周りの第１の誤差Δθxを動かした時の輝度総和の差分から求めることができる。例えば、輝度総和、第２の軸周りの第１の誤差Δθx共に１サンプル前との差分をとり、割り算をして微分値を得ることができる。または、輝度総和の差分を、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの増分δθｘで割り算して、微分値を得ることができる。
【０１５０】
まず、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの増分δθｘの初期値をセットする（ステップＳ１００）。なお、この増分δθｘが差分により微分値を計算する際の刻みとなる。
輝度総和の最大値をセットする（ステップＳ１０１）。なお、輝度総和の最大値は、別途初期調整などで多重されている先頭情報記録媒体の輝度総和の最大値などをセットする。
現在の輝度総和値をＳ０にセットする（ステップＳ１０２）。
【０１５１】
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘ＝Δθｘ＋δθｘにより更新する（ステップＳ１０３）。
現在の輝度総和値をＳ１にセットする（ステップＳ１０４）。Ｓ０は、１サンプル前の輝度輝度総和値となる。
微分値を差分（Ｓ１−Ｓ０）／δθｘにより計算する（ステップＳ１０５）。
第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの誤差を、目標微分値−計算した微分値により求める（ステップＳ１０６）。
【０１５２】
ステップＳ１０６により算出した第２の軸周りの第１の誤差Δθｘの誤差に制御ゲイン（サーボゲイン）を掛けて増分δθｘの修正量とする（ステップＳ１０７）。
増分δθｘが最小のステップサイズより小さいかを判定し、小さい場合は（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、最小のステップサイズとする（ステップＳ１０９）。また、大きい場合は、そのまま次のステップＳ１１０に進む。
これは、第２の軸周りの第１の誤差Δθxの動く量δθｘが微小すぎると、正しい微分値が得られなくなるためである。仮に目標値に達成していても予め定めた最小ステップサイズ部分だけはΔθxを動かす。
【０１５３】
現在の輝度総和値Ｓ１を、１つ前の輝度総和値Ｓ０に更新して、ステップＳ１０３に戻り処理を繰り返す（ステップＳ１１０）。
ステップＳ１０３〜Ｓ１１０の処理を繰り返すことにより、第２の軸周りの第１の誤差Δθxを微小にオフセットさせた状態を維持することができる。
【０１５４】
なお、単純化のため図１９には明記しなかったが、輝度総和の微分値が単調変化を示す範囲に、第２の軸周りの第１の誤差Δθxが入っているかどうかの確認と、範囲外となった場合の回復処理が必要である。また、サーボゲインは、適切な値に調整する必要がある。
【０１５５】
このように、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘを微小にオフセットさせることにより、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙ及び第２の誤差を誤差検出部で検出することができる。
ところで、再生された情報光ＩＬ２から、第１及び第２の誤差を検出するためには、輝度信号を直線または円で近似する必要がある。
【０１５６】
次に、輝度信号から直線の傾きまたは円の半径、中心などの特徴抽出量を抽出する方法について説明する。
図２０は、輝度信号から特徴抽出量を抽出するフローチャートである。
図２０においては、再生された情報光ＩＬ２の輝度信号を直線や円で近似する(特徴量を得る)方法の一例として、輝度信号のエッジ(明暗の境目)を使う方法を例示している。
【０１５７】
下記のようなステップで行われる。
第１の光検出器ＣＣＤ１からの輝度信号を間引く（ステップＳ１３０）。第１及び第２の誤差を検出するためには、全ての輝度信号のデータは必要でなく、処理量を軽減するためである。
メジアンフィルタ(中央値フィルタ)処理を行い、エッジ情報を維持したままノイズ成分の除去を行う（ステップＳ１３１）。
【０１５８】
２値化する（ステップＳ１３２）。閾値の判断方法は様々可能である。例えば、輝度信号の最大値と最小値の平均値を閾値とすることができる。
領域抽出を行う（ステップＳ１３３）。前処理としてラベリングなどを行い、点が隣接して一塊になった集まりを1つの領域として認識し、固まりどうしを区別する。
【０１５９】
エッジ検出を行う（ステップＳ１３４）。例えば、ソーベル演算（Sobel Operator）により横方向と縦方向の輝度勾配をそれぞれ抽出し、それらの２乗平方根（ＲＭＳ：Root Mean Square）を計算してエッジを得る。
最長のエッジ(一続きのエッジを構成する画素間の距離が最も離れているエッジ)を探す（ステップＳ１３５）。
【０１６０】
探索されたエッジに対して最小２乗法を適用し、直線または円の方程式を得る（ステップＳ１３６）。
なお、図２０に表わしたフローチャートにおいては、輝度信号のエッジを使う場合を例示したが、輝度信号の尾根を検出する方法も可能である。
【０１６１】
また、直線の傾きや円の曲率を検出する別の方法として、近似方程式を検出しない方法を利用することも可能である。例えば、輝度信号を複数の領域に分割し、それぞれの領域内の輝度の和の違いを検出する方法である。
【０１６２】
例えば、図９に表わしたような輝度信号では各条件の輝度信号を右下の三角形領域と左上の三角形領域に分割する。それぞれの領域内での輝度信号の総和を第１の総和、第２の総和とする。第１の総和と第２の総和の差をとることで、直線の傾きを検出することができる。
【０１６３】
例えば、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙが０．０３、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが０．０３の条件では、第１の総和は大きく、第２の総和は小さい値である。すなわち差信号は＋側に大きくなる。一方、第１の軸周りの第１の誤差Δθｙが０、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが０．０３の条件では、第１の総和と第２の総和は一致し、差信号は０となる。第１の軸周りの第１の誤差Δθｙが−０．０３、第２の軸周りの第１の誤差Δθｘが０．０３の条件では、第１の総和は小さく、第２の総和は大きい値である。すなわち差信号は−側に大きくなる。
このように、輝度信号の領域分割を用いた手法でも直線の傾きを得ることができる。
【０１６４】
ところで、画像によるサーボ誤差情報の取得、すなわち第１及び第２の誤差の検出には輝度信号の特徴抽出量が得られればよいことから、高解像度撮像素子は不要である。高解像度撮像素子の場合は、ページデータを構成する点の集合を平均化しながら間引く余分な処理が必要になる。
図２１は、本発明の他の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
図２１に表わしたように、情報再生装置１ａは、ハーフミラーＨＭ２とサーボ用の第２の光検出器ＣＣＤ２をさらに備える点が、情報再生装置１と異なる。
【０１６５】
すなわち、情報再生装置１ａにおいては、ページデータ用の高解像度撮像素子である第１の光検出器ＣＣＤ１とは別に、サーボ情報取得用の低解像度撮像素子である第２の光検出器ＣＣＤ２を設けている。
再生された情報光ＩＬ２をハーフミラーＨＭ２で２つに分岐する。分岐された情報光ＩＬ２の１つは、第１の光検出器ＣＣＤ１に照射される。また、他の１つは、第２の光検出器ＣＣＤ２に照射される。
【０１６６】
図２１に表わした、ページデータ用の高解像度撮像素子である第１の光検出器ＣＣＤ１は、図１に表わした第１の光検出器ＣＣＤ１と同様である。例えば、サーボ系のサンプリング周波数を１ｋＨｚとする。このとき、ページデータ取得用撮像素子の解像度を１８００×１８００画素とすると、３．２４ＧＢｙｔｅｓ／ｓの転送レートと演算回路の処理能力が必要である。ただし、１画素１バイトとする。これに対して、例えば、第２の光検出器ＣＣＤ２として、ＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）のサーボ用撮像素子を使うと、７６．８ＭＢｙｔｅｓ／ｓとなる。ディジタル回路技術で処理可能なオーダーである。
【０１６７】
また、解像度を低くすると撮像素子の感度を上げやすく高速撮影に向くので、ＳＮ比の観点からもサーボ情報取得用の低解像度撮像素子の利点がある。なお、図２２においては、第１及び第２の光検出器ＣＣＤ１、ＣＣＤ２として、撮像素子を用いる構成を例示した。しかし、２次元の光の強弱を捕らえられるものであれば素子の詳細は問わず、ＣＭＯＳ画像センサやＰＤ(フォトダイオード)アレイなどでもよい。
【０１６８】
ところで、情報記録媒体ＨＯは、図１に表わした情報再生装置１とほぼ同様な構成により記録することができる。
図２２は、情報記録媒体を記録するときの模式的斜視図である。
図２２１に表わしたように、情報記録媒体ＨＯを記録する場合は、図１に表わした情報再生装置１にさらにλ／４板ＱＷＰ３と空間変調器ＳＬＭとを偏光ビームスプリッタＰＢＳ２の後方に設ける。
【０１６９】
記録時には、シャッターＳ２は開いており、偏光ビームスプリッタＰＢＳ１により下方向に分岐した光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ２で反射され、後方のλ／４板ＱＷＰ３を通過し、空間変調器ＳＬＭに照射する。
空間変調器ＳＬＭは、この照射光の強度を、記録しようとするページデータで空間変調し、情報光ＩＬ１として反射する。ここで、上記のとおり、ページデータとは、２次元的に配列されたバイナリーデータである。例えば、空間変調器ＳＬＭには、ページデータに応じて照射光を反射するように反射膜が設けることにより構成することができる。
【０１７０】
空間変調器ＳＬＭにより、空間変調された情報光ＩＬ１は、再度λ／４板ＱＷＰ３を通過し、横方向に偏光ビームスプリッタＰＢＳ２を透過する。
レンズＬ１、開口ＡＰ、ミラーＭ１、レンズＬ２を順に通過及び反射した情報光ＩＬ１は、立上げミラーＭ５を再生時とは逆方向に反射し、対物レンズＯＬを透過し、情報記録媒体ＨＯに照射される。
【０１７１】
一方、横方向に偏光ビームスプリッタＰＢＳ１を透過した参照光は、再生時と同様に、ハーフミラーＨＭ１及びミラーＭ２により、参照光ＲＬ１ａとＲＬ１ｂとに分岐される。これら参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂは、それぞれ情報記録媒体ＨＯに情報を多重記録するときの参照光ＲＬ１となる。
【０１７２】
参照光ＲＬ１ａは情報記録媒体である情報記録媒体ＨＯを下方から透過する。そして、情報記録媒体ＨＯ上の、記録対象である情報光ＩＬ１が照射される同一箇所に照射される。記録時には、λ／４板ＱＷＰ１及び再生用ミラーＭ３は不要である。再生時と同様な構成の場合は、λ／４板ＱＷＰ１の手前に図示しないシャッターが配置されるか、再生用ミラーＭ３の角度を変化させるなどの動作を行い、媒体を通過した参照光ＲＬ１ａが再び媒体に戻らないようにする。
【０１７３】
参照光ＲＬ１ｂも情報記録媒体ＨＯを透過する。そして、情報記録媒体ＨＯ上の、記録対象である情報光ＩＬ１が照射される同一箇所に照射される。記録時には、λ／４板ＱＷＰ２及び再生用ミラーＭ４は不要である。再生時と同様な構成の場合は、λ／４板ＱＷＰ２の手前に図示しないシャッターが配置されるか、再生用ミラーＭ４の角度を変化させるなどの動作を行い、媒体を通過した参照光ＲＬ１ｂが再び媒体に戻らないようにする。
【０１７４】
なお、情報の記録時には、参照光ＲＬ１ａと参照光ＲＬ１ｂとは、シャッターＳ１によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体ＨＯ上の同一箇所に、参照光ＲＬ１ａと情報光ＩＬ１、または参照光ＲＬ１ｂと情報光ＩＬ１とが同時に照射される。
【０１７５】
情報記録媒体ＨＯには、情報光ＩＬ１と参照光ＲＬ１ａとの干渉稿（干渉パターン）に基づく屈折率変化がページデータとして記録される。この記録は、照射角度θｙを変えて記録することで、情報記録媒体ＨＯの同一箇所に複数のページデータを多重して記録することができる。また、異なる照射角度θｚで、情報光ＩＬ１と参照光ＲＬ１ｂとの干渉稿に基づく屈折率変化が他のページデータとして記録される。この記録も同様に照射角度θｙを変えて記録することで、情報記録媒体ＨＯの同一箇所に複数のページデータを多重して記録することができる。なお、照射角度θｚは、図５（ａ）に表わしたように、ｚ軸周りの角度である。
ページデータが記録された後、シャッターＳ２が閉となる。
【０１７６】
このようにして１ページ分のページデータが情報記録媒体ＨＯに記録される。同様に、参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂの照射位置ｘ、ｙ、または照射角度θｘ１、θｙ１を変化させ、さらに他のページデータを記録する。
【０１７７】
参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂが、それぞれ２つの光路を通って異なる角度で情報記録媒体ＨＯに照射されるのは、この２つの角度でホログラフィックストレージ媒体である情報記録媒体ＨＯの同一箇所にページデータを多重記録するためである。
なお、図２１においては、２つの参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂにより角度多重記録する構成を例示しているが、任意数で多重記録することもできる。
【０１７８】
参照光ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂの照射角度を変化させてもよく、また、情報記録媒体ＨＯを図４に表わしたように、ｙ軸周りに回転(θｙ１回転)させてもよい。
参照光ＲＬ１と情報光ＩＬ１との干渉稿が記録された情報記録媒体ＨＯは、例えば、上記のようにして作成することができる。
【０１７９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、情報再生装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１８０】
その他、本発明の実施の形態として上述した情報再生装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての情報再生装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１８１】
１、１ａ  情報再生装置
１０  情報取得部
２０  誤差検出部
３０  制御部
ＡＰ  開口
ＣＣＤ１  第１の光検出器
ＣＣＤ２  第２の光検出器
ＣＭ  コリメートレンズ
ＥＣＬＤ  光源
ＨＭ１、ＨＭ２  ハーフミラー
ＨＷＰ  λ／２板
ＨＯ  情報記録媒体
ＨＯ２  記録媒体
ＨＯ１、ＨＯ３  透明基板
ＩＬ１  情報光（記録時）
ＩＬ２  情報光（記録時）
Ｌ１、Ｌ２  レンズ
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５  ミラー
Ｍ３、Ｍ４  再生用ミラー
ＯＬ  対物レンズ
ＰＢＳ１、ＰＢＳ２  偏光ビームスプリッタ
ＱＷＰ１、ＱＷＰ２、ＱＷＰ３  λ／４板
ＲＬ１、ＲＬ１ａ、ＲＬ１ｂ  参照光（記録時）
ＲＬ２、ＲＬ２ａ、ＲＬ２ｂ  参照光（再生時）
ＳＬＭ  空間変調器
Ｓ１、Ｓ２  シャッター
【図１】
0005422655.tif 000004
【図２】
0005422655.tif 000005
【図３】
0005422655.tif 000006
【図４】
0005422655.tif 000007
【図５】
0005422655.tif 000008
【図６】
0005422655.tif 000009
【図７】
0005422655.tif 000010
【図８】
0005422655.tif 000011
【図１１】
0005422655.tif 000012
【図１４】
0005422655.tif 000013
【図１８】
0005422655.tif 000014
【図１９】
0005422655.tif 000015
【図２０】
0005422655.tif 000016
【図２１】
0005422655.tif 000017
【図２２】
0005422655.tif 000018
【図９】
0005422655.tif 000019
【図１０】
0005422655.tif 000020
【図１２】
0005422655.tif 000021
【図１３】
0005422655.tif 000022
【図１５】
0005422655.tif 000023
【図１６】
0005422655.tif 000024
【図１７】
0005422655.tif 000025