(57)【要約】【課題】参照光と信号光の２光束を用いたページ多重型ホログラム記録の光学系では、光学レンズを用いた信号光のフォーカス調整機構を持つことができない。そのため、例えば記録媒体の記録位置を変更した場合等、信号光レンズと記録媒体記録面との距離が変わるため、ホログラムの記録品質が低下する課題があった。【解決手段】光情報記録再生装置において、記録媒体のフォーカス方向の高さを検出する検出部と、前記記録媒体と、信号光光学系及び参照光光学系とのフォーカス方向の距離を調整するフォーカス調整部と、前記検出部により検出した前記記録媒体のフォーカス方向の高さに応じて、信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するよう前記フォーカス調整部を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2014049162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光とを干渉させて干渉縞を形成し記録媒体に記録する光情報記録装置において、
第１のレーザ光を出射する第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光から信号光を形成し、記録媒体に入射させる信号光光学系と、
前記第１のレーザ光から参照光を形成し、前記記録媒体に入射させる参照光光学系と、
前記第１のレーザ光と波長が異なる第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、
前記第２のレーザ光から計測光を形成して前記記録媒体に入射させる計測光光学系と、
前記記録媒体に入射した前記計測光の反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光信号に基づき、前記記録媒体のフォーカス方向の高さを検出する検出部と、
前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するフォーカス調整部と、
前記検出部により検出した前記記録媒体のフォーカス方向の高さに応じて、前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するよう前記フォーカス調整部を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
信号光と参照光とを干渉させて干渉縞を形成し記録媒体に記録する光情報記録装置において、
第１のレーザ光を出射する第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光から信号光を形成し、記録媒体に入射させる信号光光学系と、
前記第１のレーザ光から参照光を形成し、前記記録媒体に入射させる参照光光学系と、
前記第１のレーザ光と波長が異なる第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光と波長が異なる第３のレーザ光を出射する第３のレーザ光源と、
前記第２のレーザ光から第１の計測光を形成して前記記録媒体に入射させる第１の計測光光学系と、
前記第３のレーザ光から第２の計測光を形成して前記記録媒体に入射させる第２の計測光光学系と、
前記記録媒体に入射した前記第１の計測光の反射光を受光する第１の受光部と、
前記記録媒体に入射した前記第２の計測光の反射光を受光する第２の受光部と、
前記第１の受光部の受光信号及び第２の受光部の受光信号とに基づき、前記記録媒体のフォーカス方向の高さを検出する検出部と、
前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するフォーカス調整部と、
前記検出部により検出した前記記録媒体のフォーカス方向の高さに応じて、前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するよう前記フォーカス調整部を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光情報記録装置であって、
前記記録媒体に情報を記録したときの、前記記録媒体の位置情報と前記フォーカス調整部により調整した前記距離に関する情報を記憶する記憶部を備え
前記制御部は、前記記憶部から読み出した前記位置情報と前記距離に関する情報に応じて、前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するよう前記フォーカス調整部を制御することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光情報記録装置であって、
前記記録媒体を前記光情報記録装置から排出する媒体排出部を備え、
前記制御部は、前記媒体排出部により前記記録媒体が前記光情報記録装置から排出された場合、前記記憶部に記憶された前記位置情報と前記距離に関する情報を無効とし、前記検出部により検出された前記記録媒体のフォーカス方向の高さに応じて、前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整するよう前記フォーカス調整部を制御することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記計測光光学系は、前記信号光が前記記録媒体へ入射する位置に前記計測光を入射させることを
特徴とする光情報記録装置。
【請求項６】
請求項２に記載の光情報記録装置であって、
前記第１及び第２の計測光光学系は、前記信号光が前記記録媒体へ入射する位置に前記第１及び第２の計測光を入射させることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光情報記録装置であって、
各光学系の光路中において前記計測光の光路と前記信号光の光路とが重ならないように、前記計測光光学系と前記信号光光学系とが独立して配置されていることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の光情報記録装置であって、
前記フォーカス調整部は、前記記録媒体をフォーカス高さ方向に駆動することにより、前記信号光光学系の対物レンズと前記記録媒体との相対距離を調整することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項９】
請求項１または２に記載の光情報記録装置であって、
前記検出部は、前前記記録媒体の表面で反射した前記計測光の受光信号に基づき、前記記録媒体のフォーカス方向の高さを検出することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の光情報記録装置であって、
前記検出部は、前前記記録媒体の表面に対して記録層よりも奥側の層で反射した前記計測光の受光信号に基づき、前記記録媒体のフォーカス方向の高さを検出することを特徴とする光情報記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホログラフィックメモリを用いて記録媒体に情報を記録する光情報記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、青紫色半導体レーザを用いたBlu-ray Disc(TM)規格により、民生用においても128GBクラスの記録密度を持つ光ディスクが商品化となった。今後は光ディスクの長所である長期保存性を活かし、さらなる大容量化が望まれる。しかしながら、上記技術ではディスクの面記録密度向上に限界が見えはじめてきた。ディスク１枚当たり１TB以上のような超高密度記録を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラムを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。
【０００３】
記録媒体の再生時の位置決め技術として、例えば特許文献１があり、「ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号に基づいて、ホログラフィックメモリ１０をフォーカス方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に駆動する信号が生成され、この信号が、ホログラフィックメモリ１０を３次元駆動するアクチュエータに印加される。これにより、フォーカス方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向における再生対象ホログラムの位置ずれが補正される。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０４２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録媒体へ情報を記録するための参照光と信号光の２光束は、記録媒体に対してそれぞれ独立角を持ち入射している。そのため、特許文献１のように光学レンズを用い、信号光の反射でサーボエラー信号を取得するフォーカス調整機構は、ホログラムの干渉縞形状への影響があるため、信号品質の観点から望ましくない。一方、例えば記録媒体の記録位置を変更した場合、ドライブから取り外した後再度そのドライブに装着した場合、又は記録媒体を別のドライブに装着した場合等、信号光出射レンズと記録媒体記録面との距離が変化することにより、ホログラムの記録性能が低下する課題がある。
本発明の目的は、上記課題を改善するためになされたものであり、記録媒体へ情報を適正に記録し得る光情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、一例として特許請求の範囲に記載の構成により改善される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信号光出射レンズと記録媒体記録面との距離を適切に制御することができ、安定したホログラム記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】光情報記録再生装置の実施例を表す図
【図２】光情報記録再生装置の適正なホログラム記録位置及び不適正なホログラム記録位置を示す図
【図３】光情報記録再生装置内の記録系ピックアップの実施例を表す図
【図４】光情報記録再生装置内のピックアップのフォーカス高さ検出器の実施例を表す図
【図５】光情報記録再生装置内の記録系ピックアップの変形例を表す図
【図６】記録媒体と光軸向きの関係を表す図
【図７】光情報記録再生装置内の再生系ピックアップの実施例を表す図
【図８】光情報記録再生装置の記録動作フロー及び
【図９】光情報記録再生装置内の記録系ピックアップの実施例を表す図
【図１０】光情報記録再生装置の制御値記憶を伴う記録動作フローの実施例を表す図
【図１１】光情報記録再生装置の再生動作フロー及びメモリデータ無効化動作フローの実施例を表す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１はホログラムを利用しデジタル情報を記録および再生する光情報記録再生装置を示す図である。ホログラム記録技術は、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光を、記録媒体の内部で参照光と重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する。情報の再生は、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射することにより、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生する。再生した信号光は、ＣＣＤなどの画像光検出器を用いて２次元情報が検出される。また、記録媒体の同一箇所へ複数のページデータを重ね書きすることができることから大容量かつ高速な情報の記録再生を実現することを行う。
【００１１】
光情報記録再生装置２８は、キュア光学系１５と参照光光学系３６と信号光光学系３７と計測光光学系３８は光学系ユニット３９としてピックアップ１６に内包してあり、、ディスク回転角度検出器１１、回転モータ１２を備えており、記録媒体１０は回転モータ１２によって回転可能な構成となっている。
【００１２】
ピックアップ１６から出射される参照光３１と信号光３０は、記録媒体１０に対してそれぞれ独立な入射角を持って入射し、独立２光束の光干渉によるホログラム形成を利用してデジタル情報を記録媒体１０へ記録する。記録する情報信号はコントローラ２９によって入出力制御回路２６、信号生成回路２０を介してピックアップ１６内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
【００１３】
記録媒体１０に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１６から出射された参照光を記録時とは逆の向きに記録媒体１０に入射させる光を参照光光学系３６にて生成する。再生用参照光によって再生される再生光をピックアップ１６内の光検出器によって検出し、信号処理回路２１によって信号を再生する。
記録媒体１０に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ２９によってシャッタ制御回路１９を介して制御することで調整できる。
【００１４】
光情報記録再生装置２８は、入出力制御回路２６を介して外部制御装置２７と接続されている。記録する場合には、光情報記録再生装置２８は外部制御装置２７から記録する情報信号を入出力制御回路２６により受信する。再生する場合には、光情報記録再生装置２８は再生した情報信号を入出力制御回路２６により外部制御装置２７に送信する。
【００１５】
キュア光学系１５は、記録媒体１０のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する。プリキュアとは、記録媒体１０内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、記録媒体１０内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。
【００１６】
ディスク回転角度検出器１１は、記録媒体１０の回転角度を検出するために用いられる。記録媒体１０を所定の回転角度に位置決めする場合は、ディスク回転角度検出器１１によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ２９によってディスク回転モータ制御回路１８を介して記録媒体１の回転角度を制御する。ホログラムを記録する時は記録媒体１０を停止した状態が必要であり、現在位置のホログラム記録を完了すると記録媒体１０の回転角度を変えて次の未記録領域の位置決め動作を行う。記録媒体の回転動作は、停止と回転の繰り返し動作を行う。
【００１７】
光源駆動回路２３からは所定の光源駆動電流が、参照光光学系３６、信号光光学系３７、キュア光学系１５、計測光光学系３８、の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光する。スライダ１３に搭載されたFocusステージ１４、モータ１２、検出器１１、記録媒体１０はピックアップ１６に対して記録媒体１０の半径方向に移動可能であり、記録または再生位置を変更可能とする。アクセス制御回路２２からの駆動信号をスライダ１３へ入力することにより実現される。
【００１８】
ホログラムの角度多重の記録時に対する再生時の光軸交差、位置決め交差は例えば、参照光角度位置決め交差は±0.005deg以下、記録媒体１０上２次元位置決め公差が±５μｍ、フォーカス高さの位置決め公差が±10μｍ以下と許容誤差が極めて小さい。参照光光学系３６は、参照光軸をコントロールする回転式ミラー部と回転駆動部を備えるガルバノミラー５９と６４の角度をコントロールする。ミラーの角度に応じたエンコーダ角度情報は、ピックアップ１６からサーボ信号２４に入力されて、ガルバノミラーの角度情報がコントローラ２９へ入力される。サーボ制御回路２５は、目標とするガルバノミラーの角度位置ずれ情報をコントローラ２９より受信し、ガルバノミラーの角度制御信号をピックアップ１６内のガルバノミラー駆動信号として入力する。
【００１９】
記録媒体１０の記録または再生場所への位置決め制御は、モータ１２の回転角位置決め制御とスライダ１３の半径方向の位置決め制御により行う。モータ１２による記録媒体の回転角位置決め制御は例えば、記録媒体の回転角を０．３ｄｅｇ毎に回転位置決めを行った後、その位置にてモータ１２の停止制御へ移行する。回転角位置情報を示すエンコーダは、記録媒体１０の内周に光学スリットを放射状に備え、検出器１１にてエンコーダの読込みを行いディスク回転モータ制御回路１８へ回転角位置情報を入力する。ディスク回転モータ制御回路１８は、目標とする回転角に位置決め制御信号をモータ１２へ出力する。
【００２０】
半径方向の位置決め制御は、記録媒体１０の半径方向にリニアエンコーダを備え、スライダ１３の目標移動位置に応じたリニアエンコーダ信号をアクセス制御回路２２へ入力する。アクセス制御回路２２は、コントローラ２９より指定される位置情報を受けてスライダ１３を位置決め制御を行う。スライダ１３を移動させることで、Focusステージ１４、モータ１２、記録媒体１０をピックアップ１６に対して相対的に記録媒体１０の半径方向へのアクセスを可能とする。
【００２１】
次にピックアップ１６と記録媒体１０の表面までの距離（以下、フォーカス高さと呼ぶ)の制御について説明する。参照光と信号光の２光束は、記録媒体１０に対してそれぞれ独立角を持ち入射する構成であって信号光に光学レンズを用いたフォーカス調整機構を採用すると２光束の干渉縞形状が変わってしまうため、光学系レンズを用いたフォーカス調整機構を持つことができない。そこで、ピックアップ１６の基準位置と記録媒体１０の表面までの距離を定値にフォーカス高さ制御する、あるいはピックアップ１６自身の高さを定値にフォーカス高さ制御する。すなわち、信号光光学系３７の対物レンズ５５と記録媒体１０との相対距離を調整することができれば、いずれのフォーカス高さ調整であってもよいが、以下実施例では、記録媒体１０の高さを調整するフォーカス調整機構を例として説明する。
【００２２】
図２(a)及び図２(b)は記録時のフォーカス高さに対するホログラム記録位置を示す図であって、記録媒体１０内のホログラム形成位置を示した図である。記録媒体１０は、透明カバー層１７３、記録層１７４透明保護層１７５を備えている。信号光レンズユニット１７０から出射される信号光１７１と参照光１７２が交差した部分に光干渉縞、フーリエ面１７６、が記録層１７４に記録される。図２（ａ）はフォーカス高さ調整が適正位置の場合、図２（ｂ）はフォーカス高さ調整がずれた場合を示している。記録媒体１０の表面に一番近い光学部品、例えば、信号光レンズユニット１７０の端点をピックアップ１６の基準点として、記録媒体１０の表面までの距離をＷＤ１とする。図２（ａ）の場合は適正なフォーカス高さに調整されたＷＤ１、例えば０．８ｍｍ±１０μｍにてホログラムが記録されている。しかし図２（ｂ）の場合は、記録媒体１０がピックアップ１６の基準点から下がった位置の場合を示し、記録媒体１０の表面までの距離がＷＤ２となり、ホログラムが表面近くに記録されている状態を示す。このように、ホログラムの記録される高さは、記録媒体１０の記録位置を変更した場合、あるいは光情報記録再生装置２８から取り出した後に再度そのドライブに装着した場合、あるいは、記録媒体１０を別のドライブに装着した場合にフォーカス高さが変わり、その結果ホログラムとフーリエ面１７６の記録位置が記録媒体１０の深さ方向に大きくばらついてしまう問題がある。
【００２３】
記録時のフォーカス高さを基準とすると、再生時のフォーカス高さの制御精度は、例えば、ＷＤが０．８ｍｍに対し交差は±１０μｍと大変小さい値である。したがって、記録時は、参照光と信号光が交差してできるホログラムの形成位置は、記録媒体１０の均一した深さにて記録する必要がある。
フォーカス高さ調整は、図１のフォーカスステージ１４にて記録媒体１０とモータ１２を上下方向に変位させる。記録媒体１０の表面とピックアップ１６との距離は、記録媒体１０が感光しない波長、例えば６８０ｎｍの計測光３２を計測光光学系３８によりピックアップ１６から出射し、記録媒体１０の表面反射光３３を計測受光部（Ｄ１）１７にて受光することでフォーカス高さの計測を行う。
【００２４】
記録媒体１０の表面は、特定の波長、例えば５００ｎｍ以上の光を反射するコーティング材を塗布し、波長６８０ｎｍの計測光は記録媒体１０表面で反射し、波長４０５ｎｍの信号光及び参照光は記録層へ入射する。フォーカス高さ計測結果は、計測受光部１７からサーボ信号生成回路２４へ入力し、目標とするフォーカス高さ情報とフォーカス高さ計測結果を比較したフォーカス誤差サーボ信号がコントローラ２９へ送られる。コントローラ２９は、フォーカス高さ調整を実施する契機、例えば、記録または再生動作以外の期間にサーボ制御回路２５へフォーカス高さ調整信号を入力する。次に、サーボ制御回路２５は、Focusステージ１４を上下に駆動させる駆動信号を送ることで、フォーカス高さを目標とする高さに制御する。フォーカス高さをFocusステージ１４の機構系を用いて、記録媒体１０の高さを制御する場合、機構系駆動時の振動、及びその振動高調波がFocusステージ１４を振動させる。例えば、記録媒体１０にホログラムを記録感光している間に、信号光の波長例えば、４０５ｎｍの１／２０程度振動振幅あると良好なホログラム記録ができない。そこで、Focusステージ１４は、記録、または再生中は、サーボ制御回路２５からのFocusステージ１４制御信号をホールドするように、コントローラ２９は指令信号をサーボ制御回路２５に送る。これは、記録中または再生中にFocus高さの制御中による記録媒体１０の微小な制御ブレを無くすためである。少なくとも、記録媒体１０にホログラムを記録感光している期間は、記録媒体１０は静止していることが必要である。前記Focusステージ１４制御信号のホールド動作は、記録媒体へホログラムを記録中または再生中に実施するようにしてもよい。
【００２５】
次に、図３を用いてホログラム記録光学系とフォーカス高さ計測光学系について説明する。図３は、光情報記録再生装置２８におけるピックアップ１６の光学系構成を示したものである。光源４１を出射した光ビームはコリメートレンズ４２を透過し、シャッタ４３に入射する。シャッタ４３が開いている時は、光ビームはシャッタ４３を通過した後、例えば１／２波長板４４によってＰ偏光とＳ偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向が調整された後、偏光ビームスプリッタ４５に入射する。偏光ビームスプリッタ４５を透過した光ビームは、信号光４６として働き、ビームエキスパンダ４８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク４９、リレーレンズ５０、偏光ビームスプリッタプリズム５１透過して空間光変調器５２に入射する。空間光変調器５２によって情報が付加された信号光は、偏光ビームスプリッタプリズム５１を反射し、リレーレンズ５３にて光情報を伝播する。その後、信号光は対物レンズ５５によって記録媒体１０に集光する。偏光ビームスプリッタ４５を反射した光ビームは参照光４７として働き、偏光方向変換素子５６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー５７ならびにミラー５８を経由してガルバノミラー５９に入射する。ガルバノミラー５９はアクチュエータ６０によって角度を調整可能のため、レンズ６１とレンズ６２を通過した後に光情報記録媒体１０に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー５９によって光情報記録媒体１０に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、記録媒体の同一箇所へ複数のホログラム情報が角度多重により可能となる。以降同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
【００２６】
次にフォーカス高さを計測する光学系について説明する。
記録時の計測光は、記録媒体が感光しない波長、例えば６８０ｎｍの光源６８は、ビームシェープ平行光レンズ６９を介して計測光を生成し、プリズム６７にて信号光と合流した後、対物レンズ５５から記録媒体１０へ照射する。波長が４０５ｎｍ信号光は記録媒体の表面を透過するが、波長が６８０ｎｍの計測光は記録媒体の表面で反射し、受光レンズ７０を介してフォーカス高さ検出器７２へ入力される。
【００２７】
次にフォーカス高さ検出器７２と記録媒体１０のフォーカス高さ関係について図４を用いて説明する。フォーカス高さ検出器７２は受光する光スポットの位置により、その位置情報を電気信号として出力する。記録媒体の高さが、７１−ａ、７１−ｂ、７１−ｃと変異した場合、その正反射成分は、反射光７５、反射光７６、反射光７７が受光レンズ７０を介してフォーカス高さ検出器７２へ入射する。それぞれの光軸入射位置情報がフォーカス高さ計測情報とすることができる。フォーカス高さ検出器７２からの検出信号は、光位置検出器７３を介してフォーカス高さ検出信号として出力される。
【００２８】
ここで、上記の例では波長が６８０ｎｍの計測光が記録媒体の表面で反射する例を説明したが、波長が６８０ｎｍの計測光が記録媒体の表面に対して記録層よりも奥側の層で反射するようにしてもよい。すなわち、信号光及び参照光の波長の光を透過し、計測光の波長の光を反射する特殊層を記録媒体に設けることで、計測光がホログラム記録に与える影響を低減することができれば良く、記録媒体における特殊層の配置場所は、記録媒体の表面あるいは記録層よりも奥側のいずれの場合も考えられる。なお、計測光の波長は、信号光及び参照光の波長と異なる波長であって、記録媒体が感光しない波長であればよく、上記の例で説明した６８０ｎｍに限られるものではない。
【００２９】
図５は、本実施例における記録系ピックアップの変形例を示す図である。図５では、フォーカス高さ計測光学系の配置が図３の例と異なっている。他の構成については、図３と同様であるため説明を省略する。図３のフォーカス高さ計測光学系では、計測光をプリズム６７にて信号光と合流させることで、信号光照射位置に計測光を照射させることが容易な構成例を示した。一方、図５では、フォーカス高さ計測光学系とホログラム記録光学系が独立して配置され、各光学系の光路中において計測光の光路と信号光の光路とが重ならないように構成されている。図３の例ではプリズム６７において信号光の光量にロスが生じることから、図５のように光学系を独立配置することにより、より効率的に信号光を記録媒体へ照射することができ、安定したホログラム記録を行うことができる。
【００３０】
図６に、計測反射光軸、計測光軸、信号光軸、参照光軸との配置の一例を示す。これらの光軸は、記録媒体１０に対して斜めに入射、反射する構成より、計測光軸と信号光軸と計測反射光軸はＸ軸線上の配置、参照光軸をＹ軸線上の配置とした。上記光軸の相関配置関係は一例であり、参照光軸は光学機構の配置が許す限り、信号光軸に対していずれの方向からの配置であってもよい。
【００３１】
図７は光情報記録再生装置２８におけるピックアップ１６の再生動作を示す。記録した情報を再生する場合は、参照光を記録媒体１０に入射し、記録媒体１０を透過した光ビームをアクチュエータ６３によって角度調整可能なガルバノミラー６４にて反射させることで再生用参照光を生成する。この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ５５、リレーレンズ５３を介して伝播する。その後、再生光は偏光ビームスプリッタプリズム５１を透過して光検出器６５に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器６５としては例えばＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
【００３２】
次に再生時のフォーカス高さを計測する光学系について説明する。再生時の計測光は、記録時と同様であり、記録媒体１０が感光しない波長例えば６８０ｎｍの光源６８は、ビームシェープ平行光レンズ６９を介して計測光を生成し、プリズム６７にて光路を変更した後、対物レンズ５５から記録媒体１０へ照射する。計測光は記録媒体表面で反射し、受光レンズ７０を介してフォーカス高さ検出器７２へ入力することで、フォーカス高さを検出することができる。以上の実施例では計測光は記録または再生のターゲットとするホログラム位置のフォーカス高さを検出するために、信号光と同軸の構成としたが、ターゲットとする近傍のホログラム位置のフォーカス高さを代用しても良く計測光は独立した光軸で構成してもよい。
【００３３】
図８に光情報記録再生装置２８における記録動作フローを示す。記録データを受信すると（１０１）コントローラ２９は、記録媒体１０のアドレス情報を決め、そのアドレス情報と記録媒体１０の物理的位置情報、例えば記録媒体の回転角と記録媒体の半径位置の２次元位置情報との対応を決定し、記録媒体上の位置決め（１０２）を行う。ホログラム１ブック当たりの回転位置決め角は例えば、ホログラム１ブックサイズが３８０μｍ正方形とすると、半径位置が５７ｍｍの記録時においては、０．３deg回転角位置決めとなり、その位置決めを完了すると、回転を静止制御（１０３）に切り替える。次に、記録媒体とピックアップの距離を計測するための計測光源を発光（１０４）し、その計測結果と目標とするフォーカス高さとの誤差量を算出（１０５）する。フォーカス高さ調整が目標値、例えば０．８ｍｍ±１０μｍより外れている場合はFocusステージ１４を上下方向に駆動（１０７）する。フォーカス高さが目標値へ到達するまで、フォーカス高さ計測、フォーカス誤差の算出、Focusステージ１４の調整駆動動作を繰り返す。Focusステージ１４を駆動している間は、そのステージの駆動振動によりFocus高さに検出誤差が出る場合がある、この場合はFocusステージ１４を駆動後一旦Focusステージ１４の駆動を静止制御した後、計測動作とFocus誤差算出を行っても良い。フォーカス高さが目標とする値に制定した後は、Focusステージ１４を当該制定した位置にロック制御（１０８）する。ロック制御とは、Focus誤差信号によるステージ制御ループ動作を止め、ステージ制定位置にホールドした静止駆動を行うことである。これは、ホログラム記録中における記録媒体の高さ方向の制御で発生する制定内の揺らぎを無くして安定なホログラム記録を行うためである。Focus高さの調整が終了した後、記録媒体の記録前処理であるプリキュア処理（１０９）を実施した後、参照光と信号光を照射してデータ記録（１１０）を行う。最後に記録媒体が感光しないようにポストキュア処理（１１１）を行い、記録処理を終了する。
【００３４】
以上の実施例１によれば、信号光と参照光の２光束によるページ記録型ホログラム記録において、１ブック記録毎にピックアップ基準位置と記録媒体表面との距離（フォーカス高さ）を計測する光学系を備え、その計測結果を用いてフォーカス高さを調整することで記録媒体に均一した深さ位置にホログラムを記録することができる。これにより再生時のフォーカス高さ調整を高速化することができる。また、フォーカス高さ調整動作をホログラム記録動作時または再生動作時に一旦Focusステージ１４の高さ制御値をホールドすることにより、フォーカス高さ調整中の記録媒体振動を低減することで安定なホログラム記録または再生を実現することができる。
【００３５】
次に、２つの計測光を用いてフォーカス高さの計測を行なうフォーカス高さ計測光学系の例を図９を用いて説明する。信号光出射レンズと記録媒体記録面との距離が変化する要因としては、記録位置を変更した場合のディスクの反りや歪みに基づく距離変化や、ドライブから記録媒体を取り外した後、再度そのドライブに装着した場合に生じるチャッキング誤差等がある。これらの距離変化に対し、記録媒体のフォーカス方向の高さを計測光で検出する場合、記録媒体の傾きが大きい位置では、当該位置への計測光の反射角度が想定した角度からずれてしまうおそれがある。すなわち、記録媒体の局所的な歪みや反りが大きくなると、計測受光部１７が適切に計測光を受光することができない場合が考えられる。
【００３６】
そこで、図９のピックアップでは、計測光を生成する光学系を２つ備える構成を採用している。図９のピックアップでは、波長６８０ｎｍの計測光が光源６８および８１からそれぞれ出射され、計測光１および計測光２が生成される。記録媒体で反射した計測光１及び計測光２が、それぞれのフォーカス高さ検出器７２及び７８でそれぞれ受光される。フォーカス高さ検出器７２及び７８は、受光する光スポットの位置により、その位置情報を電気信号としてそれぞれ出力する。フォーカス高さ検出器７２及び７８からの検出信号は、光位置検出器７３を介してチルト／フォーカス分離演算器８２に入力される。ここで、２つのフォーカス高さ検出器７２及び７８で受光したそれぞれの光スポットの位置から、記録媒体のフォーカス方向の高さ成分と、チルト成分を分離して検出する。チルト／フォーカス分離演算器８２は、上記入力を受け、フォーカス高さ検出信号と、チルト検出信号を出力する。
【００３７】
このように記録媒体に対し、２つの方向から計測光を照射することにより、フォーカス高さ方向の距離変動に加え、記録媒体のチルト成分（傾き）を検出することができる。そして、例えば計測光１の反射角度が想定した角度からずれた場合には、計測光２の反射光を受光し、逆に計測光２の反射角度が想定した角度からずれた場合には、計測光１の反射光を受光するというように、各計測光学系が互いに補完しあう関係とすることにより、記録媒体のチルト方向の変動の影響があっても計測光学系のチルト角度に対する計測マージンを向上でき、より適切に記録媒体のフォーカス高さを計測することができる。
【実施例２】
【００３８】
記録媒体１０の位置変更動作は、モータ１２の回転角位置決めと、スライダ１３の位置決めにより行う。前記位置変更動作により、記録媒体１０の装着傾斜状態、あるいは記録媒体１０の歪状態により、フォーカス高さが変わる。例えば、スライダ１３により、記録媒体の半径２４ｍｍ（内周）から半径５８ｍｍ（外周）へ位置を変更すると、フォーカス高さは２００μｍ変わる。
【００３９】
記録媒体１０をモータ１２軸より取り外さない状態においては、記録媒体上の位置座標に対するフォーカス高さには略再現性がある。そこで実施例２は、記録時において、１ブック毎にフォーカス高さ調整を実施した後、Focusステージ１４の駆動制御値を記録媒体上の位置座標に対応させて、フォーカス制御値メモリ３５へ記憶する。再生時においては、記録媒体上の位置を変更する毎に、その目標とする位座標置に対応するFocusステージ１４の駆動制御値をフォーカス制御値メモリ３５から呼び出しFocusステージ１４の駆動制御値とする。図１において、外部制御装置２７から記録データが入出力制御回路２６へ入力されると、コントローラ２９は、記録アドレスを決定する。記録アドレスと記録媒体上の位置座標は、あらかじめ一意的計算にて決定される。そのアドレスに対応した位置座標情報例えば、記録媒体１０の回転角情報とスライダ１３の位置座標情報をあらかじめ記録位置座標メモリ３４へ記憶しておく。記録媒体上の目的位置へ移動する時は、その記録アドレス情報を基に前記記録位置座標メモリ３４から読み出した位置座標情報を参照し、モータ１２の回転角とスライダ１４の動作を行う。
【００４０】
一方、フォーカス高さの計測結果は、計測受光部１７からサーボ信号生成回路２４へ入力され、目標とするフォーカス高さ情報とフォーカス高さ計測情報とを比較したフォーカス高さ誤差情報が、コントローラ２９へ送られる。コントローラ２９が、フォーカス高さの調整を実施する契機は例えば、記録または再生動作をしていない期間にサーボ制御回路２５へフォーカス高さ調整信号を入力する。サーボ制御回路２５は、Focusステージ１４へ駆動信号を送ることで、目標とするフォーカス高さに位置決めする。その後、記録媒体上の位置座標情報に対応させて、Focusステージ１４の駆動信号値をフォーカス制御値メモリ３５へ記録する。再生時は、再生アドレスより記録媒体上の位置座標情報を記録位置座標メモリ３４から読み込み、該フォーカス制御値メモリ３５より前記位置座標に対応したFocusステージ１４の駆動信号値を読み出しFocusステージ１４へ該駆動信号を入力する。こうすることで、Focus高さ計測及び調整動作を繰り返すことなく、記録時と略同じにフォーカス高さを再現することができる。
その後、再度フォーカス高さ調整の確認動作として、Focus高さ計測、Focus高さ誤差の算出、動作を経て、再度フォーカス高さの調整が必要な場合はFocus高さの調整動作へ移行する。
【００４１】
図１０を用いて上記記録時の動作フローを説明する。記録データを受信（１０１）すると、
コントローラ２９は記録媒体１０のアドレス情報を決め、そのアドレス情報に対応する記録媒体１０の記録位置座標を記録位置座標メモリ３４から読み出す。記録位置座標を決定（１２０）すると、記録媒体シーク(X-Y)動作（１２１）により記録目標位置へ移動する。記録目標位置へ移動後、記録媒体を停止（１２２）する。その次に、Focus誤差算出（１２３）を行う。ここでは、記録媒体表面とピックアップとの距離の計測と、目標とするフォーカス高さと該計測結果との誤差量を算出の一連の処理を実施する。フォーカス高さ調整が目標値が例えば、０．８ｍｍ±１０μｍより外れている場合は、Focusステージ１４を上下方向へ駆動し、Focusステージ高さ調整（１０５）を行う。Focusステージ１４の高さ調整を完了すると、Focusステージ１４を前記調整位置にてFocusステージロック制御(124)へ移行する。次に記録媒体の位置座標情報とFocusステージ１４の制御駆動値を対応付けして、フォーカス制御値メモリ３５へ記憶する処理のFocusステージ駆動値を記録（１２５）を行った後、記録処理（１２６）へ移行する。
【００４２】
次に図１１（ａ）を用いて再生時のFocusステージ１４のフォーカス高さ調整フローを説明する。外部制御装置２７より再生指令を受信（１３０）すると、コントローラ２９は記録位置座標メモリ３４から再生アドレスと記録位置座標の対応情報を読み出し、再生アドレスから記録媒体座標決定（１３１）する。移動先の目標位置座標を決定すると、目標の位置座標へ媒体シーク(X-Y)（１３２）を行う。次にフォーカス制御値メモリ３５に格納されている情報が有効か否かの判定処理のFocusメモリ有（１３３）を行う。上記判定処理は、例えば、フォーカス制御値メモリ３５の情報がオールクリア(0)であった場合は、判定結果は無効と判定する、あるいは、フォーカス制御値メモリ３５にユニークな判定フラグを備え、記録時に当該判定フラグを記録操作し再生時に判定フラグを読み出して、有効可否を判定する方法であってもよい。前記判定結果が有効の場合は、Focusメモリ読出し＆Focusステージ制御（１３４）にて、フォーカス制御値メモリ３５内を読み出した後、該読み出したデータをFocusステージ１４の制御値として入力する。次に記録媒体１０とピックアップ１６との距離を計測するために、計測光源を発光（１３５）し、計測＆Focus誤差算出（１３７）にて、フォーカス高さ計測と目標とするフォーカス高さとの誤差量を算出する。前記誤差量の判定処理であるERR?(138)判定処理を行い、例えば、フォーカス高さが０．８ｍｍ±１０μｍより外れている場合は、Focusステージ駆動（１３６）を行う。Focusステージ１４にフォーカス制御値メモリ３５のデータが反映されている場合は、記録時のフォーカス高さが再生時に略再現できている事から、前記Focusステージ１４調整動作（１３７）、（１３８）、（１３６）を省略、または短時間でFocusステージ１４を調整完了とすることができる。
フォーカス高さが目標値範囲内に制定した後、Focusステージロック制御（１３９）を実行し、前記制定した状態で制御値を固定値にホールドする。Focusステージが完了すると、再生処理（１４０）を実行する。
【００４３】
次に、図１１（ｂ）にフォーカス制御値メモリ３５の無効化動作を説明する。記録媒体を取り出し、再度装着した場合は、記録媒体とモータ１２の回転軸との勘合状態が変わってくる。したがって、フォーカス制御値メモリ３５の情報をFocusステージ１４の制御値として使うことが出来ない。記録媒体を取り出す契機にて、フォーカス制御値メモリ３５のデータを無効とする必要がある。記録媒体を取出し操作（１４１）を実施すると、フォーカス制御値メモリを無効化（１４２）し記録媒体を排出（１４３）する。
【００４４】
以上の実施例２によれば、記録時に記録媒体の位置座標情報とフォーカス高さ調整後のFocusステージ１４の制御値を対応して記憶し、再生時の再生位置座標に対応して、前記記憶したFocusステージ１４の制御値を読み出し、該制御値をFocusステージ１４へ反映することで、繰り返しフォーカスの高さ調整動作が少なく、フォーカス高さ調整を短時間にて行うことができる。
【００４５】
本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、フォーカス高さを計測する光源は、ピックアップ１６とは独立した配置であってもよい。また、フォーカス高さを計測方法は、光学系方式に限定することなく別の計測手段を用いてもよい。また、フォーカス高さにかかわらず、ピックアップ１６と記録媒体１０との姿勢、例えば傾きにおいても同様な処理を行ってもよい。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０・・・記録媒体、１２・・・モータ、１３・・・スライダ、１４・・・Ｆｏｃｕｓステージ、
１５・・・キュア光学系、１６・・・ピックアップ、１７・・・計測受光部、
２３・・・サーボ制御回路、２４・・・サーボ信号生成回路、２８・・・光情報記録再生装置、
３０・・・信号光、３１・・・参照光、３２・・・計測光、３４・・・記録位置座標メモリ、
３５・・・フォーカス制御値メモリ、３６・・・参照光光学系、
３７・・・信号光光学系、３８・・・計測光光学系、
５５・・・信号光は対物レンズ、５９・・・ガルバノミラー、６０・・・アクチュエータ、
６３・・・アクチュエータ、６４・・・ガルバノミラー、６７・・・プリズム、
６８・・・計測光源、６９・・・ビームシェープ平行光レンズ、
７０・・・受光レンズ、７２・・・フォーカス高さ検出器、７３・・・光位置検出器、
１７０・・・信号光レンズユニット、１７４・・・記録層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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