(57)【要約】ホログラフィを利用した光情報記録再生装置において、記録時の環境のばらつきや、レーザ出力等のコンポーネントのばらつき、装置の製造ばらつき等により、記録時の条件を調整しなければ、再生時の信号対雑音比（ＳＮＲ）が低下するという問題に対処するため、記録条件を適切に調整する光情報記録再生装置とその方法及び媒体を提供する。ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録或いは再生する光情報記録再生装置において、光情報記録媒体中の記録条件調整用に設けられた調整領域においてユーザデータ記録前に記録条件の調整を行う。
2013175525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録或いは再生する光情報記録再生装置において、
信号光と参照光を照射する光源と、
前記信号光を変調する空間光変調器と、
前記参照光の角度を調節する角度調節部と、
前記光情報記録媒体中の領域において、記録条件の調整を行う記録条件調整部と、を備え、
前記変調された信号光と前記調節された参照光とが前記光情報記録媒体に照射されることにより、２次元信号が前記領域に記録され、
前記記録条件調整部は、前記領域における前記２次元信号の信号対散乱比に基づいて記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比のばらつきが所定の範囲内となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が一定となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値以上となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記光情報記録媒体の感度及び／またはＭ／＃を測定し、該感度及び／または該Ｍ／＃の情報から記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値となるように、予め定められた基本スケジューリング波形に対して係数倍することにより記録条件を調整し、該係数倍された調整後のスケジューリング波形に基づいて記録条件を決定することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記調整された記録条件の情報を光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存された記録条件の情報を参照し、該参照した情報を基に記録条件を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項９】
ホログラフィを利用して情報を記録或いは再生する光情報記録媒体において、
光情報記録媒体を記録するための記録条件及び／または光情報記録媒体を再生するための再生条件が光情報記録媒体に出荷前に保存されており、
前記記録条件は、該光情報記録媒体を記録するために適した信号対散乱比を含むことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１０】
請求項９に記載の光情報記録媒体であって、
前記記録条件には、さらに、光情報記録媒体のＭ／＃及び／または感度の情報が含まれることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１１】
ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体における記録条件調整方法において、
信号光と参照光を照射する工程と、
前記信号光を変調する工程と、
前記参照光の角度を調節する工程と、
前記光情報記録媒体中の領域において、記録条件の調整を行う記録条件調整工程と、
前記変調された信号光と前記調節された参照光とを前記光情報記録媒体に照射することにより、２次元信号を前記領域に記録する工程と、を備え、
前記記録条件調整工程では、前記領域における前記２次元信号の信号対散乱比に基づいて記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比のばらつきが所定範囲内となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が一定となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値以上となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、光情報記録媒体の感度及び／またはＭ／＃を測定し、該感度及び／または該Ｍ／＃の情報から記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値となるように、予め定められた基本スケジューリング波形に対して係数倍することにより記録条件を調整し、該係数倍された調整後のスケジューリング波形に基づいて記録条件を決定することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程は、前記調整された記録条件の情報を光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１８】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程は、光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存された記録条件の情報を参照し、該参照した情報を基に記録条件を調整することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件の調整は、露光エネルギー密度の調整であることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件の調整は、露光エネルギー密度の調整であることを特徴とする記録条件調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを用いて情報を記録及び／または再生する装置、方法及び媒体に関する。
【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１００ＧＢ程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となっている。今後は、光ディスクにおいても５００ＧＢを超える大容量化が望まれる。しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、従来の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。【０００３】
次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィ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。ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。本公報には、参照光の光情報記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、所謂角度多重記録方式が記載されている。さらに本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口（空間フィルタ）を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くする技術が記載されている。【０００４】
また、ホログラム記録技術として、例えばＷＯ２００４−１０２５４２号公報（特許文献２）がある。本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光情報記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例が記述されている。【０００５】
ホログラム記録時の記録条件の調整技術として、例えば特開２００５−５０５２２号公報(特許文献３)がある。本公報には、「ＤＲＡＷ機能を用いて所望の回折効率の記録パターンを形成するために、光情報記録媒体１に、適宜、テストエリアを設ける。」と記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−１０２５４２号公報
【特許文献３】特開２００５−５０５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ホログラフィを利用した光情報記録再生装置においては、記録時の環境のばらつきや、レーザ出力等のコンポーネントのばらつき、装置の製造ばらつき等により、記録時の条件を調整しなければ、再生時の信号対雑音比（ＳＮＲ）が低下するという問題がある。【０００８】
しかし、特許文献３には、記録条件の調整の際の具体的な指標について開示されていない。【０００９】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであり、記録前に記録条件を適切に調整することで高品質のホログラムの記録が可能な光情報記録再生装置とその方法及び媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、例えば請求項の範囲に記載の発明により解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、ホログラフィックメモリにおいて高品質のホログラムの記録が可能な光情報記録再生装置とその方法及び媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図
【図２】光情報記録再生装置の実施例を表す概略図
【図３】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図
【図４】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図
【図５】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図
【図６】光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す概略図
【図７】光情報記録再生装置内の信号生成回路の実施例を表す概略図
【図８】光情報記録再生装置内の信号処理回路の実施例を表す概略図
【図９】信号生成回路及び信号処理回路の動作フローの実施例を表す概略図
【図１０】反射層を有する光情報記録媒体の層構造の実施例を示す概略図
【図１１】光情報記録再生装置における再生光強度と参照光角度の関係の例を示す概略図
【図１２】光情報記録再生装置における累積強度と累積露光エネルギー密度の関係の例を示す概略図
【図１３】光情報記録媒体の実施例を表す概略図
【図１４】光情報記録再生装置における記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図
【図１５】光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図
【図１６】光情報記録再生装置における記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図
【図１７】光情報記録再生装置におけるＳＳＲと記録時露光エネルギー密度の関係の例を示す概略図
【図１８】光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図
【図１９】光情報記録再生装置における記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図
【図２０】光情報記録再生装置における記録時露光エネルギー密度と参照光角度の関係の例を示す概略図
【図２１】光情報記録再生装置における記録条件調整の全体の流れの実施例を表す概略図
【図２２】光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器或いは光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに予め保存される調整前の記録条件の情報の例
【図２３】光情報記録再生装置におけるＭ／＃と感度から決定される露光エネルギー密度のテーブルの例
【図２４】光情報記録再生装置における各ページの記録参照光角度と露光時間のテーブルの例
【図２５】光情報記録再生装置における記録時露光エネルギー密度と参照光角度の関係の例を示す概略図
【図２６】光情報記録再生装置におけるＳＳＲ平均値と補正係数ａの関係の例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
本発明における第１の実施例について図１から図１４、図２０及び図２１を用いて説明する。【００１５】
図２はホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。【００１６】
光情報記録再生装置１０は、入出力制御回路９０を介して外部制御装置９１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１０は外部制御装置９１から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。再生する場合には、光情報記録再生装置１０は再生した情報信号を入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。【００１７】
光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用参照光光学系１２、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。【００１８】
ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１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。【００１９】
光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光を記録時とは逆の向きに光情報記録媒体に入射させる光波を再生用参照光光学系１２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１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。【００２０】
記録条件調整回路９２は、ピックアップ１１からの再生信号の情報を入力し、記録時の最適な露光エネルギー密度を算出し、コントローラ８９に出力する。この記録条件の調整は、例えばディスク中の記録条件調整用に設けられた所定の領域で行い、本明細書ではこの記録条件調整用のディスク領域を調整領域と呼ぶ。なお、この調整は従来のビットバイビット記録型光ディスクにおけるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）と類似の処理であり、例えば記録時のレーザパワー密度や露光時間の調整を行う。この露光エネルギー密度の調整では、レーザパワー密度のみを変えて調整しても良いし、露光時間のみを変えて調整しても良いし、レーザパワー密度と露光時間の両方を変えて調整しても良い。但し、レーザの出力や可干渉性を安定させるため、露光時間を変えて調整する方法が望ましい可能性がある。調整前の記録条件の情報は、例えば光情報記録再生装置に予め保存しておいても良いし、光情報記録再生装置を制御する機器或いは光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに予め保存しておいても良い。ここで、調整前の記録条件の情報は、例えば図２２に示すように後述するプリキュア光源の推奨波長や露光エネルギー密度、ページ記録時の参照光角度、ページ記録時の推奨レーザ波長や露光エネルギー密度、暗反応時間や暗反応を待つ時間、ポストキュア光源の推奨波長や露光エネルギー密度、多重数、記録再生時の参照光角度、推奨動作温度、推奨動作湿度等の情報であり、例えば記録容量や転送速度毎の情報としてテーブル化して保存しておいても良い。また、再生時の推奨レーザ波長や露光エネルギー密度、記録やポストキュアによる収縮率の値や、該収縮率を保障するための推奨波長変化等の再生条件を含めて光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器或いは光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに予め保存していても構わない。また、前記テーブルは例えば環境や設定を変えた際の複数の記録再生条件を含んでいても構わないし、光情報記録媒体の情報として、Ｍ／＃や感度、記録再生するページデータの推奨ＳＳＲや推奨ＳＮＲを含んでいても構わない。なお、前記テーブルには、必ずしも図２２に示す全て情報を含む必要はなく、任意の必要な情報のみを保存しても構わない。【００２１】
光情報記録媒体１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８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。【００２２】
キュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュア及びポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１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、光情報記録媒体１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。【００２３】
ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４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８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。【００２４】
光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。【００２５】
また、ピックアップ１１、そして、ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。【００２６】
ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。【００２７】
従って、ピックアップ１１内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えることが必要となる。【００２８】
また、ピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。【００２９】
図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子３０４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など偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム３０５に入射する。【００３０】
ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として働き、ビームエキスパンダ３０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク３０９、リレーレンズ３１０、ＰＢＳプリズム３１１を透過して空間光変調器３１２に入射する。【００３１】
空間光変調器３１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム３１１を反射し、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ３１５によって光情報記録媒体１に集光する。【００３２】
一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光３０７として働き、偏光方向変換素子３１６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３１７ならびにミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。ガルバノミラー３１９はアクチュエータ３２０によって角度を調整可能のため、レンズ３２１とレンズ３２２を通過した後に光情報記録媒体１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。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。本明細書では、参照光角度は、例えば図示するように光情報記録媒体に垂直な方向を０度として、アクチュエータ３２０により角度を変えた少なくとも２本以上の参照光が存在する平面内で参照光角度の走査範囲が大きい方向を＋方向、逆方向を−方向と定義する。【００３３】
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３１９によって光情報記録媒体１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、角度多重による記録が可能である。【００３４】
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、１つ１つの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。【００３５】
図４は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ３２３によって角度調整可能なガルバノミラー３２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。【００３６】
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３１５、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム３１１を透過して光検出器３２５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３２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーや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。【００３７】
図５はピックアップ１１の別の構成を示した図である。図５において、光源５０１を出射した光ビームはコリメートレンズ５０２を透過し、シャッタ５０３に入射する。シャッタ５０３が開いている時は、光ビームはシャッタ５０３を通過した後、例えば１／２波長板などで構成される光学素子５０４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を制御された後、ＰＢＳプリズム５０５に入射する。【００３８】
ＰＢＳプリズム５０５を透過した光ビームは、ＰＢＳプリズム５０７を経由して空間光変調器５０８に入射する。空間光変調器５０８によって情報を付加された信号光５０６はＰＢＳプリズム５０７を反射し、所定の入射角度の光ビームのみを通過させるアングルフィルタ５０９を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ５１０によってホログラム記録媒体１に集光する。【００３９】
一方、ＰＢＳプリズム５０５を反射した光ビームは参照光５１２として働き、偏光方向変換素子５１９によって記録時又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５１３ならびにミラー５１４を経由してレンズ５１５に入射する。レンズ５１５は参照光５１２を対物レンズ５１０のバックフォーカス面に集光させる役割を果たしており、対物レンズ５１０のバックフォーカス面にて一度集光した参照光は、対物レンズ５１０によって再度、平行光となってホログラム記録媒体１に入射する。【００４０】
ここで、対物レンズ５１０又は光学ブロック５２１は、例えば符号５２０に示す方向に駆動可能であり、対物レンズ５１０又は光学ブロック５２１の位置を駆動方向５２０に沿ってずらすことにより、対物レンズ５１０と対物レンズ５１０のバックフォーカス面における集光点の相対位置関係が変化するため、ホログラム記録媒体１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。なお、対物レンズ５１０又は光学ブロック５２１を駆動する代わりに、ミラー５１４をアクチュエータにより駆動することで参照光の入射角度を所望の角度に設定しても構わない。【００４１】
このように、信号光と参照光をホログラム記録媒体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。また対物レンズ５１０又は光学ブロック５２１の位置を駆動方向５２０に沿ってずらすことによって、ホログラム記録媒体１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、角度多重による記録が可能である。【００４２】
記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光をホログラム記録媒体１に入射し、ホログラム記録媒体１を透過した光ビームをガルバノミラー５１６にて反射させることで、その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５１０、アングルフィルタ５０９を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム５０７を透過して光検出器５１８に入射し、記録した信号を再生することができる。【００４３】
図５で示した光学系は、信号光と参照光を同一の対物レンズに入射させる構成とすることで、図３で示した光学系構成に比して、大幅に小型化できる利点を有する。【００４４】
図６は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。【００４５】
図６（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図６（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図６（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。【００４６】
図６（ａ）に示すように媒体を挿入すると（６０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う（６０２）。【００４７】
ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し（６０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。【００４８】
コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（６０４）を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する（６０５）。【００４９】
準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図６（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（６１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。【００５０】
その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて例えば光源３０１のパワー密度最適化やシャッタ３０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（６１２）。【００５１】
その後、シーク動作（６１３）ではアクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびにキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。【００５２】
その後、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし（６１４）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する（６１５）。【００５３】
データを記録した後は、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う（６１６）。必要に応じてデータをベリファイしても構わない。【００５４】
準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図６（ｃ）に示すように、まずシーク動作（６２１）で、アクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびに再生用参照光光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。【００５５】
その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出し（６２２）、再生データを送信する（６１３）。【００５６】
図９は、記録、再生時のデータ処理フローを示したものであり、図９（ａ）は、入出力制御回路９０において記録データ受信６１１後、空間光変調器３１２上の２次元データに変換するまでの信号生成回路８６での記録データ処理フローを示しており、図９（ｂ）は光検出器３２５で２次元データを検出後、入出力制御回路９０における再生データ送信６２４までの信号処理回路８５での再生データ処理フローを示している。【００５７】
図９（ａ）を用いて記録時のデータ処理について説明する。ユーザデータを受信（９０１）すると、複数のデータ列に分割、再生時エラー検出が行えるように各データ列をＣＲＣ化（９０２）し、オンピクセル数とオフピクセル数をほぼ等しくし、同一パターンの繰り返しを防ぐことを目的にデータ列に擬似乱数データ列を加えるスクランブル（９０３）を施した後、再生時エラー訂正が行えるようにリード・ソロモン符号等の誤り訂正符号化（９０４）を行う。次にこのデータ列をＭ×Ｎの２次元データに変換し、それを１ページデータ分繰返すことで１ページ分の２次元データ（９０５）を構成する。このように構成した２次元データに対して再生時の画像位置検出や画像歪補正での基準となるマーカーを付加（９０６）し、空間光変調器３１２にデータを転送（９０７）する。【００５８】
次に図９（ｂ）を用いて再生時のデータ処理フローについて説明する。光検出器３２５で検出された画像データが信号処理回路８５に転送（９１１）される。この画像データに含まれるマーカーを基準に画像位置を検出（９１２）し、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正（９１３）した後、２値化処理（９１４）を行い、マーカーを除去（９１５）することで１ページ分の２次元データを取得（９１６）する。このようにして得られた２次元データを複数のデータ列に変換した後、誤り訂正処理（９１７）を行い、パリティデータ列を取り除く。次にスクランブル解除処理（９１８）を施し、ＣＲＣによる誤り検出処理（９１９）を行ってＣＲＣパリティを削除した後にユーザデータを入出力制御回路９０経由で送信（９２０）する。【００５９】
図７は、光情報記録再生装置１０の信号生成回路８６のブロック図である。【００６０】
出力制御回路９０にユーザデータの入力が開始されると、入出力制御回路９０はコントローラ８９にユーザデータの入力が開始されたことを通知する。コントローラ８９は本通知を受け、信号生成回路８６に入出力制御回路９０から入力される１ページ分のデータを記録処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン７０８を経由し、信号生成回路８６内サブコントローラ７０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ７０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン７０８を介して各信号処理回路の制御を行う。先ずメモリ制御回路７０３に、データライン７０９を介して入出力制御回路９０から入力されるユーザデータをメモリ７０２に格納するよう制御する。メモリ７０２に格納したユーザデータが、ある一定量に達すると、ＣＲＣ演算回路７０４でユーザデータをＣＲＣ化する制御を行う。次にＣＲＣ化したデータに、スクランブル回路７０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施し、誤り訂正符号化回路７０６でパリティデータ列を加える誤り訂正符号化する制御を行う。最後にピックアップインターフェース回路７０７にメモリ７０２から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器３１２上の２次元データの並び順で読み出させ、再生時に基準となるマーカーを付加した後、ピックアップ１１内の空間光変調器３１２に２次元データを転送する。【００６１】
図８は、光情報記録再生装置１０の信号処理回路８５のブロック図である。【００６２】
コントローラ８９はピックアップ１１内の光検出器３２５が画像データを検出すると、信号処理回路８５にピックアップ１１から入力される１ページ分のデータを再生処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン８１１を経由し、信号処理回路８５内サブコントローラ８０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ８０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン８１１を介して各信号処理回路の制御を行う。先ず、メモリ制御回路８０３に、データライン８１２を介して、ピックアップ１１からピックアップインターフェース回路８１０を経由して入力される画像データをメモリ８０２に格納するよう制御する。メモリ８０２に格納されたデータがある一定量に達すると、画像位置検出回路８０９でメモリ８０２に格納された画像データ内からマーカーを検出して有効データ範囲を抽出する制御を行う。次に検出されたマーカーを用いて画像歪み補正回路８０８で、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪み補正を行い、画像データを期待される２次元データのサイズに変換する制御する。サイズ変換された２次元データを構成する複数ビットの各ビットデータを、２値化回路８０７において“０”、“１”判定する２値化し、メモリ８０２上に再生データの出力の並びでデータを格納する制御を行う。次に誤り訂正回路８０６で各データ列に含まれる誤りを訂正し、スクランブル解除回路８０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブルを解除した後、ＣＲＣ演算回路８０４でメモリ８０２上のユーザデータ内に誤りが含まれない確認を行う。その後、入出力制御回路９０にメモリ８０２からユーザデータを転送する。【００６３】
図１０は、反射層を有する光情報記録媒体の層構造を示す図である。（１）は光情報記録媒体へ情報を記録している状態を示し、（２）は光情報記録媒体から情報を再生している状態を示している。【００６４】
光情報記録媒体１は、光ピックアップ１１側から、透明カバー層１０００、記録層１００２、光吸収/光透過層１００６、光反射層１０１０、そして第３透明保護層１０１２と、を備えている。参照光１０Ａと信号光１０Ｂとの干渉パターンは、記録層１００２に記録される。【００６５】
光吸収／光透過層１００６は、情報記録時には参照光１０Ａと信号光１０Ｂとを吸収し、情報再生時には参照光を透過するように物性が変換する。例えば、光記録媒体１に電圧を印加することによって光吸収／光透過層１００６の着色、消色状態が変化し、すなわち、情報記録時には光吸収／光透過層１００６は着色状態となって、記録層１００２を通過した参照光１０Ａと信号光１０Ｂとを吸収し、情報再生時には消色状態になって参照光を透過させる（Ｔ．Ａｎｄｏ  ｅｔ．  ａｌ．  ：  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ＩＳＯＭ（２００６）、  Ｔｈ−ＰＰ−１０）。光吸収／光透過層１００６を通過した参照光１０Ａは光反射層１０１０で反射されて再生用参照光１０Ｃとなる。【００６６】
また、Ａ．Ｈｉｒｏｔｓｕｎｅ  ｅｔ．  ａｌ．  ：  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ＩＳＯＭ（２００６）、  Ｍｏ−Ｂ−０４に記載された、エレクトロクロミック（ＥＣ）材料としてのＷＯ３を光吸収／光透過層１００６に用いることができる。【００６７】
この材料に電圧を加えることにより可逆的に着色、消色を生じさせ、情報記録時には着色させて光を吸収し、情報再生時には消色させて光を透過させる。【００６８】
図１０の構成により再生用参照光光学系が不要となり、ドライブの小型化が可能となる。【００６９】
ここで、発明者は、ホログラフィックメモリにおいて記録条件を調整する技術について詳細に説明する。【００７０】
図２０は、光情報記録再生装置における記録時露光エネルギー密度と参照光角度の関係の例を示す概略図を示している。ホログラフィックメモリにおいては、光情報記録媒体の感度の変化や、参照光角度毎の光利用効率の違い、参照光角度毎のノイズ量の違い等を考慮して、記録エネルギー密度を参照光角度毎に変える必要がある。図２０に示した例では、参照光角度が低い領域では記録時露光エネルギー密度を高くし、参照光角度が高い領域では記録時露光エネルギー密度を低くしている。この波形の最適な形状は、記録時の温度や湿度等の環境や使用する光情報記録再生装置の構成、光情報記録媒体の特性、ブック配置のフォーマット等によって変化するため、記録条件を調整する技術が重要となる。以下の説明において、記録時露光エネルギー密度と参照光角度の関係を示す本波形をスケジューリング波形と呼ぶ。【００７１】
図２１は、光情報記録再生装置における記録条件調整の全体の流れの実施例を表す概略図を示している。まず、４５１により露光エネルギー密度の粗調整を行う。露光エネルギー密度の粗調整は、スケジューリング波形のおおまかな形状を決定するものであり、例えば実施例２の方法により実現する。その後、４５２により露光エネルギー密度の微調整を行う。露光エネルギー密度の微調整は、４５１で決定したスケジューリング波形を基にスケジューリング波形形状の微調整を行うものであり、例えば本実施例１の方法で実現する。最後に、４５３により露光エネルギー密度の微修正を行う。露光エネルギー密度の微修正は、記録環境の変化が起きた際或いは記録品質が変化した際等のユーザデータ記録の合間に露光エネルギー密度を修正するものであり、例えば実施例３或いは実施例４の方法で実現する。なお、光情報記録再生装置は上述の３つの処理を全て行っても良いし、必要な処理のみを行っても構わない。また、各処理は例として挙げた実施例の方法に限定されるものでは無い。例えば４５１の露光エネルギー密度の粗調整は実施例２に限定されるものでは無く実施例１や３或いはその他の方法で実現しても構わない。なお、図２１におけるフローは例えば後述する記録条件調整回路９２により動作するものとする。【００７２】
図１は、光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図を示している。記録条件調整回路９２内のバッファーメモリ４０１は、ピックアップ１１から再生信号を入力し、Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２及びＳｃａｔｔｅｒ検出回路４０３に出力する。Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２は、バッファーメモリ４０１から入力した再生信号の情報から各ページデータのＳｉｇｎａｌ値を算出しＳＳＲ算出回路４０４及び露光エネルギー密度算出回路４０６に出力する。Ｓｃａｔｔｅｒ検出回路４０３は、バッファーメモリ４０１から入力した再生信号の情報から各ページデータのＳｃａｔｔｅｒ値を算出しＳＳＲ算出回路４０４及び目標Ｓｉｇｎａｌ算出回路４０５に出力する。ＳＳＲ算出回路４０４は、Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２からＳｉｇｎａｌ値をＳｃａｔｅｒ検出回路４０３からＳｃａｔｔｅｒ値を入力し、ＳＳＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を計算し、目標Ｓｉｇｎａｌ算出回路４０５に出力する。Ｓｉｇｎａｌ、Ｓｃａｔｔｅｒ及びＳＳＲについての詳細な説明は、後に述べる。目標Ｓｉｇｎａｌ算出回路４０５は、ＳＳＲ値及びＳｃａｔｔｅｒ値を入力し、例えば全ページのＳＳＲ値にばらつきが多い或いはＳＳＲ値が低い場合には、目標となるＳｉｇｎａｌ値を算出し、露光エネルギー密度算出回路４０６に出力する。露光エネルギー密度算出回路４０６は、Ｓｉｇｎａｌ値及び目標Ｓｉｇｎａｌ値を入力し、目標Ｓｉｇｎａｌを示すページデータを記録するための露光エネルギー密度を算出しコントローラ８９に出力する。【００７３】
図１１（ａ）は、光情報記録再生装置における同一ブックでの再生光強度と参照光角度の関係の例を示す概略図を図１１（ｂ）はその一部の拡大図を示している。図１１（ａ）では、参照光角度が大きい方から小さい方に向かって５ページのデータを記録再生した場合の例を示しているが、それ以上のページ数であっても構わない。各ページデータにおけるＳｉｇｎａｌ値は、図１１（ｂ）に図示するように、参照光角度を変えたときの強度の最大値を指し、Ｓｃａｔｔｅｒ値はその最小値を指す。Ｓｉｇｎａｌ値及びＳｃａｔｔｅｒ値の算出は、例えば再生光強度と参照光角度の関係図を図１１（ｂ）に示されるように１ページに相当する部分に分割していき、その中での最大値をＳｉｇｎａｌ値、最小値をＳｃａｔｔｅｒ値とする。ＳＳＲ（信号対散乱比、以下同じ）はＳｉｇｎａｌ値とＳｃａｔｔｅｒ値の比率であり、下式（数１）で表すことができる。【００７４】
ＳＳＲ  ＝  Ｓｉｇｎａｌ  ／  Ｓｃａｔｔｅｒ  ・・・（数１）
なお、Ｓｉｇｎａｌ値及びＳｃａｔｔｅｒ値から光無入力時のカメラ出力値を差し引いた値の比率をＳＳＲと定義しても構わない。この場合、光無入力時のカメラ出力値をＩとするとＳＳＲは下式（数２）で表される。【００７５】
ＳＳＲ  ＝  （Ｓｉｇｎａｌ−Ｉ）  ／  （Ｓｃａｔｔｅｒ−Ｉ）  ・・・（数２）
前述した目標Ｓｉｇｎａｌは、例えば、算出したＳｃａｔｔｅｒ値のもとで全ページが目標ＳＳＲとなるようなＳｉｇｎａｌ値とし、下式（数３）或いは（数４）で表される。Ｓｃａｔｔｅｒ値は、ページ毎に異なった値となるため、目標Ｓｉｇｎａｌ値もページ毎に異なった値となる。【００７６】
目標Ｓｉｇｎａｌ  ＝  目標ＳＳＲ  ×  Ｓｃａｔｔｅｒ  ・・・（数３）
目標Ｓｉｇｎａｌ  ＝  目標ＳＳＲ  ×  （Ｓｃａｔｔｅｒ−Ｉ）＋Ｉ  ・・・（数４）
なお、ＳｉｇｎａｌやＳｃａｔｔｅｒ算出時は図１１（ａ）に示すように全ページをスキャンしても良いし、隣接ページでの特性はほぼ同一であるとし数ページ毎にスキャンしても良いし、数ページ毎に求めたＳｉｇｎａｌ値或いはＳｃａｔｔｅｒ値から線形補間或いは近似曲線等を利用し非線形補間して全ページのＳｉｇｎａｌ値或いはＳｃａｔｔｅｒ値を算出しても良い。【００７７】
図１２は光情報記録再生装置における累積強度と累積露光エネルギー密度の関係の例を示す概略図を示している。横軸の累積露光エネルギー密度は記録時の光情報記録媒体への露光エネルギー密度の総和を、縦軸の累積強度は再生時の再生光強度の総和を示している。例えば、図１１に示した目標Ｓｉｇｎａｌ値（１）〜（５）のページを記録するための露光エネルギー密度Ｅ１〜Ｅ５の決定方法としては、図１２に図示されるように縦軸を目標Ｓｉｇｎａｌ値（１）〜（５）で順次分割していき、そのときのグラフ交点から横軸におろした際の値から順次算出する。本操作は、例えば累積強度と累積露光エネルギー密度の関係の近似曲線を数式化し、（１）〜（５）の値を基にＥ１〜Ｅ５の値を計算により求めても良い。なお、図１２においては縦軸を再生光強度の総和で示したが、回折効率の総和や、回折効率の１／２乗の総和で示される所謂Ｍ／＃（エムナンバー）や、再生光強度の１／２乗の総和を縦軸に示しても構わない。各ページの角度間隔は、実際にユーザデータを記録再生する際の角度間隔にするのが望ましいが、必ずしもユーザデータを記録再生する際の角度間隔に限定する必要は無い。ここで、Ｍ／＃は下式で定義され、光情報記録媒体のダイナミックレンジを示す指標である。ηは回折効率であり、Σは一般的に回折効率がほぼ最小値に収束するまでの多重数分の和を計算する。
Ｍ／＃＝Ση  ・・・（数５）
図１３は、光情報記録媒体の実施例を表す概略図を示している。例えば、ユーザデータ記録前に記録条件を調整する場合は、前述した方法を光情報記録媒体１上に設けられた調整領域２において行う。調整後に算出した露光エネルギー密度は、例えば光情報記録媒体や光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存しても構わない。なお、調整領域は図１３中では記録媒体内周部に１つ配置した例を示しているが、内周部に限定されるもので無く、媒体中の任意の場所に複数設けられていても構わない。【００７８】
また、調整後の記録時に使用する露光エネルギー密度の保存場所を調整領域とは別に光情報記録媒体上に設けていても構わない。調整は、記録前に毎回行っても構わないし、ディスク交換時のみ或いは所定の記録時間や記録回数に達する毎或いは温度や湿度等の環境変化を検出し大きな変化が生じた場合のみに行っても構わない。また、光情報記録媒体を記録するために適した信号対散乱比や露光エネルギー密度、露光パワー密度、露光時間、暗反応を待つための時間、プリキュアのための露光エネルギー密度、ポストキュアのための露光エネルギー密度等の記録条件の情報を光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに出荷前に保存しておいても構わない。例えば、各ページの記録参照光角度とレーザパワー密度に対する露光時間は図２４に示すような構成で光情報記録媒体等に保存される。なお、レーザパワー密度を一定として露光時間と記録参照光角度の関係をテーブルとして保持してもよいし、露光時間を一定としてレーザパワー密度と記録参照光角度の関係をテーブルとして保持してもよい。【００７９】
また、記録条件の情報は、光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存しておいても構わない。光情報記録再生装置は、該記録条件の情報を用いてユーザデータを記録しても良いし、該記録条件の情報をまず参照し、前述の方法で記録条件の調整を行った後にユーザデータの記録を行っても構わない。【００８０】
図１４は、光情報記録再生装置における記録条件調整回路９２での記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図を示している。記録条件調整時は、例えば４１１により、まずＳＳＲの測定を行う。４１２により各ページのＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内（望ましくは、各ページのＳＳＲが略一定）であるか及びＳＳＲが目標値以上かの判断を行う。４１２において、ＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内かつＳＳＲが目標値以上の場合には、処理を終了する。４１２において、ＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内に無い或いはＳＳＲが目標値以下の場合には、４１３により露光エネルギー密度の算出を例えば前述した方法により行う。その後、４１４により算出した露光エネルギー密度で記録再生を実施し、再度４１１からの処理を行う。なお、ステップ４１２にて、ＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内であるか及びＳＳＲが目標値以上かの両方の判断を行ったが、本発明はこれに限られず、ＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内であるかの判断、ＳＳＲが目標値以上かの判断のいずれか一方を行ってもよい。また、当該記録条件調整を開始する前に、調整領域に所定の記録条件（例えば、図２２に示される任意の記録条件の情報）を用いて２次元信号を記録するが、例えば、既に管理情報やユーザデータが光情報記録媒体に記録されている場合であって、当該記録条件調整時のレーザコヒーレンシーや温度、湿度等の記録時の環境が該管理情報やユーザデータ記録時の環境と略同一であると判断される場合には、該管理情報や該ユーザデータが記録された領域の一部を調整領域と取り扱って、当該記録条件調整を行ってもよい。【００８１】
本実施例の方法では、実際にユーザデータを記録する際と同一或いはそれに近い条件で記録条件を調整するため、より適した記録条件の算出が可能という利点がある。【００８２】
また、全ページのＳＳＲが目標値以上とすることで、品質良好なホログラムを記録することができ、再生時に品質良好な信号を得ることが可能となる。【００８３】
また、異なるページ間でＳＳＲのばらつきが所定の範囲以内（望ましくは、各ページのＳＳＲが略一定）となるようにすることで、光情報記録媒体の限られたＭ／＃を各ページに効果的に配分することが可能となり、多重数強いては記録容量を向上させることが可能となる。また、ページ間のＳＮＲが均一になるため、例えばページ間のＳＮＲの差分を利用しサーボ信号を生成することが可能となり、強いては再生時の参照光角度補償精度等を向上することが可能となる。【００８４】
以下の記述において、本実施例と共通する内容は説明を省略する。
【実施例２】
【００８５】
本発明における第２の実施例について図１５、図１６を用いて説明する。【００８６】
図１５は、光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図を示している。記録条件調整回路９２内のＭ／＃検出回路４２２はピックアップ１１から再生信号を入力し、光情報記録媒体のＭ／＃を検出し、露光エネルギー密度算出回路４２４に出力する。感度検出回路４２３はピックアップ１１から再生信号を入力し、光情報記録媒体の感度を検出し、露光エネルギー密度算出回路４２４に出力する。露光エネルギー密度算出回路４２４は、光情報記録媒体のＭ／＃及び感度を入力し、露光エネルギー密度を算出し、この露光エネルギー密度をコントローラ８９に出力する。露光エネルギー密度算出方法としては、例えばＭ／＃と感度から決定される露光エネルギー密度のテーブル或いは計算式を露光エネルギー密度算出回路４２４が予め持っており、ユーザデータ記録前に測定されたＭ／＃及び感度の情報から、露光エネルギー密度を決定する。前記テーブルは、例えばＭ／＃及び感度の異なる複数の光情報記録媒体の露光エネルギー密度を実施例１に示したＳＳＲを指標とした方法で予め作成し、例えば図２３に示すようなＭ／＃及び感度から決定される露光エネルギー密度のテーブルとして光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器或いは光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに保存しておく。なお、このテーブルには、露光エネルギー密度ではなく、露光時間、または、レーザパワー密度、またはこれらの組合せを保存してもよい。【００８７】
また、前記計算式は、例えばＭ／＃及び感度の異なる複数の光情報記録媒体の露光エネルギー密度を実施例１に示したＳＳＲを指標とした方法で予め作成し、Ｍ／＃及び感度から決定される露光エネルギー密度の計算式を例えば近似法等を用いて算出し、光情報記録再生装置に保存しておく。或いは、前記計算式は理論的に導かれる式を光情報記録再生装置に保存しておいても構わない。感度は下式で定義され、Ｍ／＃の０．８倍を、Ｍ／＃の０．８倍を消費するために記録に要したエネルギー密度で除算したものである。
感度＝０．８× Ｍ／＃÷（Ｍ／＃の０．８倍の記録に要したエネルギー密度）  ・・・（数６）
図１６は、光情報記録再生装置における記録条件調整回路９２での記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図を示している。記録条件調整時は、まず４３１において光情報記録媒体上の調整領域でＭ／＃の測定を行う。その後、４３２において同様に調整領域で光情報記録媒体の感度を測定する。その後、４３３において露光エネルギー密度の算出を行う。なお、Ｍ／＃と感度の測定は同一の再生データを用いて算出しても良いし、別の再生データを使用しても良い。また、Ｍ／＃及び感度の測定時の記録データは、実際にユーザデータを記録する際の角度間隔で記録しても良いし、異なる角度間隔で記録しても良い。また、ページの構成も実際にユーザデータを記録する際と同一の構成としても良いし、異なるページ構成或いは全ピクセルをＯＮにした所謂ホワイトページを使用しても良い。【００８８】
本実施例の方法では、実施例１の方法に比べて小さな回路規模で実現可能或いは繰り返し処理が不要なため調整時間が短いという利点がある。【００８９】
また、同一種類の光情報記録媒体においてもＭ／＃及び／或いは感度は光情報記録媒体毎に微小な差異があるため、記録前にＭ／＃及び／或いは感度を測定し、該測定結果に応じて露光エネルギーを決定することで、光情報記録媒体毎のＭ／＃及び／或いは感度の差異に対応することが可能という利点がある。【００９０】
以下の記述において、本実施例と共通する内容は説明を省略する。【００９１】
なお、本実施例において、Ｍ／＃及び感度に基づいて露光エネルギー密度を決定する構成を説明したが、本発明は、これに限られず、必要に応じて、Ｍ／＃及び感度のいずれか一方に基づいて露光エネルギー密度を決定してもよい。
【実施例３】
【００９２】
本発明における第３の実施例について図１７から図１９を用いて説明する。【００９３】
本実施例では、例えば実施例２の方法により作成された基本スケジューリング波形を記録時のレーザコヒーレンシーや温度、湿度等の環境が変化した際に図２５に示すように定数倍し微修正し、基本スケジューリング波形を修正する。【００９４】
図１７は、光情報記録再生装置におけるＳＳＲと記録時露光エネルギー密度の関係の例を示す概略図を示している。本実施例における記録条件の調整時は、光情報記録媒体上の調整領域において露光エネルギー密度を変えて、異なる参照光角度で同一ブックに複数のページデータを記録する。その後、該ページデータの再生データからＳＳＲを算出し、記録時の露光エネルギー密度とＳＳＲの関係を図１７のように算出する。ここで、図１７における各点はそれぞれ異なる参照光角度で記録した場合に対応する。このとき、例えばグラフの近似曲線の数式を利用する或いは線形補間を利用し、目標ＳＳＲのページデータを記録するための露光エネルギー密度を求める。その後、例えば下式を用いて各ページを記録するための最適な露光エネルギー密度を求める。ここで、Ｅｎ‘は最適化後のｎページ目の露光エネルギー密度であり、Ｅｎは最適化前のｎページ目の露光エネルギー密度であり、Ａ’は前記目標ＳＳＲのページデータを記録するための露光エネルギー密度であり、Ａは最適化前の露光エネルギー密度の全ページでの平均値である。【００９５】
Ｅｎ‘＝Ｅｎ×Ａ’÷Ａ  ・・・（数７）
なお、指標としてＳＳＲを使用した例を示したが、ＳＳＲに限定されるものでは無く、例えばＳＮＲ（信号対雑音比）や、再生光強度、再生光強度の１／２乗、回折効率或いは回折効率の１／２乗を用いても構わない。ここで、ＳＮＲの定義式は複数あるが、例えば下２式で表すことが出来る。ここで、μＯＮはＯＮピクセルの平均値、μＯＦＦはＯＦＦピクセルの平均値、σＯＮはＯＮピクセルの標準偏差、σＯＦＦはＯＦＦピクセルの標準偏差を示している。なお、デジベル表記とするため、下式の値の２０ｌｏｇを計算しても構わない。
ＳＮＲ＝（μＯＮ＋μＯＦＦ）／（σＯＮ＋σＯＦＦ）  ・・・（数８）
ＳＮＲ＝（μＯＮ＋μＯＦＦ）／（σＯＮ２＋σＯＦＦ２）０．５  ・・・（数９）
図１８は、光情報記録再生装置内の記録条件調整回路の実施例を表す概略図を示している。記録条件調整回路９２内のバッファーメモリ４０１は、ピックアップ１１から再生信号を入力し、Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２及びＳｃａｔｔｅｒ検出回路４０３に出力する。Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２は、バッファーメモリ４０１から入力した再生信号の情報から各ページデータのＳｉｇｎａｌ値を算出しＳＳＲ算出回路４０４に出力する。Ｓｃａｔｔｅｒ検出回路４０３は、バッファーメモリ４０１から入力した再生信号の情報から各ページデータのＳｃａｔｔｅｒ値を算出しＳＳＲ算出回路４０４に出力する。ＳＳＲ算出回路４０４は、Ｓｉｇｎａｌ検出回路４０２からＳｉｇｎａｌ値をＳｃａｔｅｒ検出回路４０３からＳｃａｔｔｅｒ値を入力し、ＳＳＲを計算し、露光エネルギー密度算出回路４０６に出力する。露光エネルギー密度算出回路４０６は、ＳＳＲ値を入力し、目標ＳＳＲのページデータを記録するための露光エネルギー密度を算出しコントローラ８９に出力する。算出時に必要となる記録露光エネルギー密度の情報は、露光エネルギー密度算出回路４０６自身に保存しておいても良いし、コントローラ８９より入力しても構わない。【００９６】
図１９は、光情報記録再生装置における記録条件調整回路９２での記録条件調整の動作フローの実施例を表す概略図を示している。記録条件の調整時は、まず４４１にてＳＳＲの測定を行う。次に、４４２にてＳＳＲと露光エネルギー密度の関係を算出する。続いて、４４３にて目標ＳＳＲのページデータを記録するための露光エネルギー密度の算出を行う。ユーザデータ記録時には、前記算出された最適化後の露光エネルギー密度を用いて記録を行う。なお、算出後の最適化後の露光エネルギー密度は、光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器或いは光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジに格納しておいても構わない。【００９７】
本実施例の方法では、調整時の記録ページ数が少なくても線形補間或いは近似曲線を利用して露光エネルギー密度を算出可能なため、より少ない時間或いは処理で記録条件の調整が可能という利点がある。【００９８】
以下の記述において、本実施例と共通する内容は説明を省略する。
【実施例４】
【００９９】
本発明における第４の実施例について図２５及び図２６を用いて説明する。【０１００】
図２５に光情報記録再生装置における記録時露光エネルギー密度と参照光角度の関係の例を示す概略図を示す。本実施例における記録条件の調整時は、光情報記録媒体上の調整領域においてスケジューリング波形を変えて複数のブックを記録する。その後、各ブック内のページを再生し、再生品質が良好となるようなスケジューリング波形を求める。【０１０１】
ここで、スケジューリング波形を変える場合は、例えば基本スケジューリング波形を調整係数ａ倍する。その後、該調整係数倍したスケジューリング波形を用いて記録再生し、再生品質を測定する。このとき、調整係数ａを変えながら複数の条件で記録し、再生したときの再生品質が良好な調整係数ａ‘を求め、調整後のスケジューリング波形を基本スケジューリング波形のａ’倍として作成する。ここで、基本スケジューリング波形は例えば、光情報記録媒体や光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存しておき、調整前に基本スケジューリング波形を読み出して使用する。【０１０２】
図２６に光情報記録再生装置におけるＳＳＲ平均値と補正係数ａの関係の例を示す概略図を示す。調整係数の最適値ａ‘を求める場合は、例えば、まず調整係数を変えて複数のブックを記録し、各ブックにおいて全ページのＳＳＲ平均値を算出し、ＳＳＲ平均値と調整係数ａの関係を求める。続いて、目標ＳＳＲとなるときの調整係数ａを例えば、補間法等を用いて算出し、最適値ａ’とする。なお、指標としてＳＳＲを使用した例を示したが、ＳＳＲに限定されるものでは無く、例えばＳＮＲや、再生光強度、再生光強度の１／２乗、回折効率或いは回折効率の１／２乗を用いても構わない。【０１０３】
本実施例の方法では、基本スケジューリング波形を定数倍する際の数値を変えながら複数のブックを記録再生し露光エネルギー密度の調整を行うため、ページ毎に露光エネルギー密度を変えて簡易的に調整を行う実施例３の方法に比べて、より精度の高い記録条件の調整が可能という利点がある。【０１０４】
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。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。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。【０１０５】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。【０１０６】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・光情報記録媒体、２・・・調整領域
１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、
１２・・・再生用参照光光学系、１３・・・ディスクＣｕｒｅ光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、８１・・・アクセス制御回路、
８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、
８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、
８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、
８９・・・コントローラ、９０…入出力制御回路、９１…外部制御装置、
９２…記録条件調整回路、
３０１・・・光源、３０３・・・シャッタ、３０６・・・信号光、３０７・・・参照光、
３０８・・・ビームエキスパンダ、３０９・・フェーズ（位相）マスク、
３１０・・・リレーレンズ、３１１・・・ＰＢＳプリズム、
３１２・・・空間光変調器、３１３・・・リレーレンズ、３１４・・・空間フィルタ、
３１５・・・対物レンズ、３１６・・・偏光方向変換素子、３２０・・・アクチュエータ、
３２１・・・レンズ、３２２・・・レンズ、３２３・・・アクチュエータ、
３２４・・・ミラー、３２５・・・光検出器、
４０１・・・バッファーメモリ、４０２・・・Ｓｉｇｎａｌ検出回路、
４０３・・・Ｓｃａｔｔｅｒ検出回路、４０４・・・ＳＳＲ算出回路、
４０５・・・目標Ｓｉｇｎａｌ算出回路、４０６・・・露光エネルギー密度算出回路、
４２２・・・Ｍ／＃検出回路、４２３・・・感度検出回路、４２４・・・露光エネルギー密度算出回路、
５０１・・・光源、５０２・・・コリメートレンズ、５０３・・・シャッタ、５０４・・・光学素子、
５０５・・・ＰＢＳプリズム、５０６・・・信号光、５０７・・・ＰＢＳプリズム、
５０８・・・空間光変調器、５０９・・・アングルフィルタ、５１０・・・対物レンズ、
５１１・・・対物レンズアクチュエータ、
５１２・・・参照光、５１３・・・ミラー、５１４・・・ミラー、５１５・・・レンズ、
５１６・・・ガルバノミラー、５１７・・・アクチュエータ、５１８・・・光検出器、
５１９・・・偏光方向変換素子、５２０・・・駆動方向、５２１・・・光学ブロック
【図１】
2013175525.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月19日(2012.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録或いは再生する光情報記録再生装置において、
信号光と参照光を照射する光源と、
前記信号光を変調する空間光変調器と、
前記参照光の角度を調節する角度調節部と、
前記光情報記録媒体中の領域において、記録条件の調整を行う記録条件調整部と、を備え、
前記変調された信号光と前記調節された参照光とが前記光情報記録媒体に照射されることにより、２次元信号が前記領域に記録され、
前記記録条件調整部は、前記領域における前記２次元信号の信号対散乱比に基づいて記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比のばらつきが所定の範囲内となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が一定となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値以上となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記光情報記録媒体の感度及び／またはＭ／＃を測定し、該感度及び／または該Ｍ／＃の情報から記録条件の調整を行うことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値となるように、予め定められた基本スケジューリング波形に対して係数倍することにより記録条件を調整し、該係数倍された調整後のスケジューリング波形に基づいて記録条件を決定することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、前記調整された記録条件の情報を光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存された記録条件の情報を参照し、該参照した情報を基に記録条件を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項９】
ホログラフィを利用して情報を記録或いは再生する光情報記録媒体において、
光情報記録媒体を記録するための記録条件及び／または光情報記録媒体を再生するための再生条件が光情報記録媒体に出荷前に保存されており、
前記記録条件は、該光情報記録媒体を記録するために適した信号対散乱比を含むことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１０】
請求項９に記載の光情報記録媒体であって、
前記記録条件には、さらに、光情報記録媒体のＭ／＃及び／または感度の情報が含まれることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１１】
ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体における記録条件調整方法において、
信号光と参照光を照射する工程と、
前記信号光を変調する工程と、
前記参照光の角度を調節する工程と、
前記光情報記録媒体中の領域において、記録条件の調整を行う記録条件調整工程と、
前記変調された信号光と前記調節された参照光とを前記光情報記録媒体に照射することにより、２次元信号を前記領域に記録する工程と、を備え、
前記記録条件調整工程では、前記領域における前記２次元信号の信号対散乱比に基づいて記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比のばらつきが所定範囲内となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が一定となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、複数の参照光角度における前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値以上となるように記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、光情報記録媒体の感度及び／またはＭ／＃を測定し、該感度及び／または該Ｍ／＃の情報から記録条件の調整を行うことを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程では、前記２次元信号の信号対散乱比が所定の値となるように、予め定められた基本スケジューリング波形に対して係数倍することにより記録条件を調整し、該係数倍された調整後のスケジューリング波形に基づいて記録条件を決定することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程は、前記調整された記録条件の情報を光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１８】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程は、光情報記録媒体或いは光情報記録媒体を格納するカートリッジ或いは光情報記録再生装置或いは光情報記録再生装置を制御する機器に保存された記録条件の情報を参照し、該参照した情報を基に記録条件を調整することを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件の調整は、露光エネルギー密度の調整であることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件の調整は、露光エネルギー密度の調整であることを特徴とする記録条件調整方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、
ユーザーデータ記録前に光情報記録媒体中の記録条件の調整用に設けられた領域においてユーザーデータ記録時に使用する参照光角度の全域を使用して所望の調整用データを記録再生し、
前記調整用データの再生情報から参照光角度の全域で散乱量を算出し、
前記散乱量から参照光角度の全域で信号対散乱比を略一定とする為の信号量を算出し、
前記信号量を得るための記録条件を該調整用データの再生情報から得た累積強度及び累積露光エネルギー密度の関係から算出する、
ことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の光情報記録再生装置であって、
前記記録条件調整部は、
調整後の記録条件を用いて調整用データを記録再生し、
前記調整用データの再生情報において信号対散乱比が略一定かの判断を行い、
信号対散乱比が略一定の場合は、該記録条件を用いてユーザデータの記録を行い、
信号対散乱比が略一定でない場合は、記録条件の調整を信号対散乱比が略一定となるまで繰り返す、
ことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２３】
請求項１１に記載の記録条件調整方法であって、
前記記録条件調整工程は、
ユーザーデータ記録前に光情報記録媒体中の記録条件の調整用に設けられた領域においてユーザーデータ記録時に使用する参照光角度の全域を使用して所望のデータを記録再生し、
前記調整用データの再生情報から参照光角度の全域で散乱量を算出し、
前記散乱量から参照光角度の全域で信号対散乱比を略一定とする為の信号量を算出し、
前記信号量を得るための記録条件を累積強度及び累積露光エネルギー密度の関係から算出する、
ことを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の光情報記録再生方法であって、
前記記録条件調整工程は、
調整後の記録条件を用いて調整用データを記録再生し、
前記調整用データの再生情報において信号対散乱比が略一定かの判断を行い、
信号対散乱比が略一定の場合は、該記録条件を用いてユーザデータの記録を行い、
信号対散乱比が略一定でない場合は、記録条件の調整を信号対散乱比が略一定となるまで繰り返す、
ことを特徴とする光情報記録再生方法。
【国際調査報告】
2013175525.tif 000029
2013175525.tif 000030
2013175525.tif 000031
2013175525.tif 000032