(57)【要約】【課題】  記録媒体に多重的に記録されているデータ情報をページごとに確実に読み取ることを可能とするホログラムを用いた記録媒体再生装置及び角度ずれ調整方法を提供する。【解決手段】  トラッキング駆動手段により、主撮像素子５５における受光量が最大となる位置に前記可動ベース４０を移動させ、続いていずれかの光検出手段５６ａ〜５６ｄが、複数のデータ光のうち少なくとも一以上のデータ光の受光が可能となる位置に前記可動ベース４０を移動させる。次にフォーカス駆動手段により、全ての光検出手段５６ａ〜５６ｄが、前記データ光をそれぞれ受光することが可能となる位置に前記主撮像素子５５を移動させる。最後に角度ずれ調整手段６０を駆動したときに前記データ光のスポットがこれに対応する各光検出手段５６ａ〜５６ｄの中央の位置に移動するように調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を参照光として発する発光手段と、前記参照光が記録媒体に記録されている干渉縞で回折されることにより生成される再生光を取得する撮像手段と、この撮像手段が搭載された可動ベースと、前記撮像手段の傾き角度を調整する角度ずれ調整手段と、前記撮像手段で取得される再生光の受光強度が最大となるように前記角度ずれ調整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とするホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項２】
前記発光手段と前記撮像手段とが同じ可動ベース上に搭載されていることを特徴とする請求項１記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項３】
前記記録媒体には、ページ単位のデータ情報が所定の記録領域内に多重に記録されるとともに各ページには前記再生光の受光強度を検出するための調整マークが２箇所以上設けられており、前記可動ベースには前記再生光のうち前記参照光が前記調整マークで回折されることに起因して生成されたデータ光を検出する光検出手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項４】
前記光検出手段が、前記データ光ごとに割り当てられた前記撮像手段内の専用の領域として形成されていることを特徴とする請求項３記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項５】
前記光検出手段が、前記撮像手段とは異なる専用の撮像手段として設けられていることを特徴とする請求項３記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項６】
２以上の前記データ光がそれに対応する前記光検出手段の所定位置に移動するように前記角度ずれ調整手段が制御されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項７】
前記検出手段で検知された２以上の前記データ光のスポット径がそれぞれ所定の大きさとなるように前記角度ずれ調整手段が制御されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項８】
前記光検出手段で検知された２以上の前記データ光のスポット径の大きさが互いに等しくなるように前記角度ずれ調整手段が制御されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項９】
前記データ光の焦点のスポット径の大きさが最小となるように前記角度ずれ調整手段が制御されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項１０】
前記可動ベースを調整する角度ずれ調整手段は、圧電素子の歪み変形を利用した圧電型アクチュエータで形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項１１】
前記可動ベースを調整する角度ずれ調整手段は、コイルと磁石との間に生じる電磁力を利用した電磁型アクチュエータで形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項１２】
前記可動ベースには、可動ベースを前記記録媒体と平行となる平面内で水平方向に移動させるトラッキング駆動手段と、前記水平方向と直交する垂直方向に前記可動ベースを移動させるフォーカシング駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項１３】
前記撮像手段は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置。
【請求項１４】
コヒーレント光を参照光として発する発光手段と、前記参照光が記録媒体に記録されている複数の干渉縞のいずれかで回折されることにより生成される再生光を取得する撮像手段と、前記各手段が搭載された可動ベースと、前記撮像手段の傾き角度を調整する角度ずれ調整手段と、前記可動ベースを前記記録媒体と平行となる平面内で水平方向に移動させるトラッキング駆動手段と、前記水平方向と直交する垂直方向に前記可動ベースを移動させるフォーカシング駆動手段と、前記各手段を駆動制御する制御手段と、前記ページ単位のデータ情報が多重に記録された前記記録媒体の各ページには前記再生光の受光強度を検出するための調整マークが２箇所以上設けられており、前記再生光のうち前記調整マークに起因して生成される複数のデータ光を受光する光検出手段とを備え、
（１）前記撮像手段における受光量が最大となる位置に前記可動ベースを移動させるトラッキング粗調整工程と、
（２）前記光検出手段が、複数のデータ光のうち少なくとも一つのデータ光の受光が可能となる位置に前記可動ベースを移動させるトラッキング微調整工程と、
（３）前記光検出手段が、全ての前記データ光をそれぞれ受光することが可能となる位置に少なくとも前記撮像手段を移動させるフォーカス微調整工程と、
（４）各データ光のスポットが、これに対応する前記光検出手段の所定位置に移動するように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程と、
を有することを特徴とするホログラムを用いた記録媒体再生装置の角度ずれ調整方法。
【請求項１５】
前記工程（４）の代わりに、２箇所以上のデータ光のスポット径が、それぞれ所定の大きさとなるように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有することを特徴とする請求項１４記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置の角度ずれ調整方法。
【請求項１６】
前記工程（４）の代わりに、２箇所以上のデータ光のスポット径の大きさが、互いに一致するように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有することを特徴とする請求項１４記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置の角度ずれ調整方法。
【請求項１７】
前記工程（４）の代わりに、全ての箇所のデータ光のスポット径の大きさが、最小となるように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有することを特徴とする請求項１４記載のホログラムを用いた記録媒体再生装置の角度ずれ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムを用いた記録媒体からのデータ情報を読み出すホログラムを用いた記録媒体再生装置及び角度ずれ調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９はホログラムを用いて記録及び再生を行う場合の動作原理を示す説明図である。
図９に示すように、記録時には記録データを含む第１の物体光１ａと第１の参照光２ａとが記録媒体３へ入射される。このとき、前記２つの光により第１の干渉縞４ａが形成されるため、第１の物体光１ａの内容を表す第１の干渉縞４ａが第１ページとして前記記録媒体３の内部に記録される。
【０００３】
一方、再生時には第１の物体光１ａを入射せずに第１の参照光２ａだけを入射させると、ホログラム原理により前記第１の干渉縞（第１ページ）４ａが再生されて第１の再生光（回折光）５ａが表れる。このときの第１の再生光５ａは、記録媒体３に記録された前記第１の物体光１ａと同一の内容を表すため、第１の再生光５ａ上にＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子を配置しておくことにより、記録媒体３に記録されている第１ページの内容を読み出すことが可能とされている。
【０００４】
さらに、記録時に前記記録媒体３に対して前記第１の参照光２ａとは異なる入射角からなる第２の参照光２ｂを入射させるとともに、前記第１の物体光１ａとは異なる情報を有する第２の物体光１ｂを前記第１の物体光１ａと同じ入射角で入射させると、前記第２の参照光２ｂと前記第２の物体光１ｂとが干渉して第２の干渉縞４ｂが第２ページとして形成される。よって、前記第２の干渉縞４ｂである第２ページを、前記記録媒体３上の前記第１の干渉縞４ａが記録された位置と同じ領域内に重畳的に記録させることができる。そして、再生時には第２の参照光２ｂだけを入射させると、前記第２の干渉縞（第２ページ）４ｂと同じ情報を有する第２の再生光（回折光）５ｂが表れるため、上記同様の撮像素子を用いることにより記録媒体３に記録されている第２ページの内容を読み出すことが可能となる。
【０００５】
すなわち、前記ホログラムを用いた記録媒体では、上記の原理を利用することにより、記録媒体上の同じ記録領域内に２以上の情報をページごとに多重記録することが可能となっている。
【０００６】
このようなホログラムを用いた先行技術としては、例えば以下の特許文献１などが存在する。
【特許文献１】特開２００１−９３１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなホログラムを用いて記録再生されるデータは平面的な２次元画像データ情報であるが、前記画像データ情報を読み出す撮像素子の１画素の大きさは数μｍ〜数１０μｍ程度と小さい。このため、記録媒体３に記録されているデータ情報（干渉縞）を読み出すためには、記録媒体３に対し参照光を極めて高精度に所定の入射角で照射させる必要があるとともに、前記撮像素子が記録媒体３から出力される再生光（回折光）をページごとに確実に捕えることが必要である。
【０００８】
すなわち、再生のための光学系を構成する部品、つまり参照光を放つレーザダイオードなどの発光素子、前記撮像素子および各種のレンズ類を搭載したアクチュエータ（光ピックアップ）と、データ情報が記録された記録媒体３との相対的な位置関係をページ（データ情報を示す干渉縞）ごとに正確に合わせ込まないと再生されたデータ信号のＳＮ比が低下し、各画像データ情報を正しく読み取ることができないという問題がある。
【０００９】
またこのようなアクチュエータは、前記記録媒体３に対し水平方向の位置合わせであるトラッキング駆動と、垂直方向の位置合わせであるフォーカシング駆動の双方を有するのが一般的であるが、このような水平及び垂直方向への移動だけでは前記アクチュエータと記録媒体との相対的な位置関係を高精度に設定することは困難である。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、記録媒体に多重的に記録されているページごとのデータ情報を確実に読み出すことができるようにしたホログラムを用いた記録媒体再生装置及び角度ずれ調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のホログラムを用いた記録媒体再生装置は、コヒーレント光を参照光として発する発光手段と、前記参照光が記録媒体に記録されている干渉縞で回折されることにより生成される再生光を取得する撮像手段と、この撮像手段が搭載された可動ベースと、前記撮像手段の傾き角度を調整する角度ずれ調整手段と、前記撮像手段で取得される再生光の受光強度が最大となるように前記角度ずれ調整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
上記において、前記発光手段と前記撮像手段とが同じ可動ベース上に搭載されていることが好ましい。
【００１３】
また前記記録媒体には、ページ単位のデータ情報が所定の記録領域内に多重に記録されるとともに各ページには前記再生光の受光強度を検出するための調整マークが２箇所以上設けられており、前記可動ベースには前記再生光のうち前記参照光が前記調整マークで回折されることに起因して生成されたデータ光を検出する光検出手段が設けられているものである。
【００１４】
また前記光検出手段が、前記データ光ごとに割り当てられた前記撮像手段内の専用の領域として形成されているものとすることができる。
【００１５】
あるいは、前記光検出手段が、前記撮像手段とは異なる専用の撮像手段として設けられているものであってもよい。
【００１６】
上記においては、２以上の前記データ光がそれに対応する前記光検出手段の所定位置に移動するように前記角度ずれ調整手段が制御される。
【００１７】
または、前記検出手段で検知された２以上の前記データ光のスポット径がそれぞれ所定の大きさとなるように前記角度ずれ調整手段が制御される。
【００１８】
またさらには前記光検出手段で検知された２以上の前記データ光のスポット径の大きさが互い等しくなるように前記角度ずれ調整手段が制御される。
【００１９】
あるいは、前記データ光の焦点のスポット径の大きさが最小となるように前記角度ずれ調整手段が制御される。
【００２０】
また前記可動ベースを調整する角度ずれ調整手段は、圧電素子の歪み変形を利用した圧電型アクチュエータとすることができる。
【００２１】
さらには前記可動ベースを調整する角度ずれ調整手段は、コイルと磁石と間に生じる電磁力を利用した電磁型アクチュエータとすることもできる。
【００２２】
上記においては、前記可動ベースには、可動ベースを前記記録媒体と平行となる平面内で水平方向に移動させるトラッキング駆動手段と、前記水平方向と直交する垂直方向に前記可動ベースを移動させるフォーカシング駆動手段が設けられているものが好ましい。
【００２３】
また前記撮像手段は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサとすることができる。
また本発明のホログラムを用いた記録媒体再生装置の角度ずれ調整方法は、コヒーレント光を参照光として発する発光手段と、前記参照光が記録媒体に記録されている複数の干渉縞のいずれかで回折されることにより生成される再生光を取得する撮像手段と、前記各手段が搭載された可動ベースと、前記撮像手段の傾き角度を調整する角度ずれ調整手段と、前記可動ベースを前記記録媒体と平行となる平面内で水平方向に移動させるトラッキング駆動手段と、前記水平方向と直交する垂直方向に前記可動ベースを移動させるフォーカシング駆動手段と、前記各手段を駆動制御する制御手段と、ページ単位のデータ情報が多重に記録された前記記録媒体の各ページには前記再生光の受光強度を検出するための調整マークが２箇所以上設けられており、前記再生光のうち前記調整マークに起因して生成される複数のデータ光を受光する光検出手段とを備え、
（１）前記撮像手段における受光量が最大となる位置に前記可動ベースを移動させるトラッキング粗調整工程と、
（２）前記光検出手段が、複数のデータ光のうち少なくとも一つのデータ光の受光が可能となる位置に前記可動ベースを移動させるトラッキング微調整工程と、
（３）前記光検出手段が、全ての前記データ光をそれぞれ受光することが可能となる位置に少なくとも前記撮像手段を移動させるフォーカス微調整工程と、
（４）各データ光のスポットが、これに対応する前記光検出手段の所定位置に移動するように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００２４】
前記工程（４）の代わりに、２箇所以上のデータ光のスポット径が、それぞれ所定の大きさとなる前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有するものとすることができる。
【００２５】
または、前記工程（４）の代わりに、２箇所以上のデータ光のスポット径の大きさが、互いに一致するように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有するものとすることができる。
【００２６】
あるいは、前記工程（４）の代わりに、全ての箇所のデータ光のスポット径の大きさが、最小となるように前記角度ずれ調整手段を駆動する傾き角度微調整工程を有するものとしたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、アクチュエータの角度ずれを微調整することができるため、前記アクチュエータと記録媒体との相対的な位置関係を高精度に設定することが可能となる。このため、記録媒体中に多重的に記録されているデータ情報をページごとに確実に読み出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は発明の実施の形態としてホログラムを用いた記録媒体再生装置の概略を示す断面図、図２は可動ベースに搭載された記録媒体用の再生機構手段を示す構成図、図３は撮像手段と光検出手段の配置を示す平面図、図４は本発明の実施の形態に使用される２次元画像データ情報（ホログラム情報）の一例を示す平面図である。
【００２９】
図１に示す記録媒体再生装置Ａは、記録媒体１を保持する保持手段１０と、この保持手段１０の上方に設けられた再生機構手段２０とを有している。
【００３０】
前記保持手段１０は記録媒体の種類によって異なるが、前記記録媒体が円盤状のディスク単体、あるいはディスクカートリッジ形式のものである場合にはクランパ、ターンテーブルおよびスピンドルモータなどからなるディスク駆動手段などであり、前記記録媒体がチップ状やカード状など平面的なものである場合には以下の通りである。
【００３１】
図１に示す保持手段１０は、基台１１、壁面１２，１２および前記壁面１２，１２の上面に設けられ記録媒体１の縁部を押さえる一対の上板１３，１３を有しており、一方の上板１３と他方の上板１３との間は開口部１０Ａが形成されている。
【００３２】
前記基台１１内には付勢部材１４，１４が設けられており、前記記録媒体１は前記付勢部材１４，１４に載置された状態で図示Ｚ１方向に付勢されている。この状態では、前記記録媒体１の縁部の両縁部が前記一対の上板１３，１３の下面に当接しており、前記記録媒体１の表面は前記開口部１０Ａを介して図示Ｚ１方向に露出されている。
【００３３】
前記再生機構手段２０は断面コの字状に形成されたホルダ３０と、このホルダ３０の内部に設けられた可動ベース４０とを有している。前記ホルダ３０の図示Ｘ方向の両端には脚部３０Ａ，３０Ｂが設けられており、前記脚部３０Ａ，３０Ｂには図示Ｙ方向に貫通する貫通孔３０ａ，３０ｂが互いに平行な状態で形成されている。
【００３４】
一方の貫通孔３０ａの内壁には雌ねじが螺刻されており、この貫通孔３０ａには外周面に雄ねじが螺刻されたスクリュー軸３１が挿通されている。また他方の貫通孔３０ｂにはガイド軸３２が挿通されている。前記スクリュー軸３１とガイド軸３２とは互いに平行且つ水平な状態で図示しない支持部材に架設されており、一方の前記スクリュー軸３１は前記支持部材に対し回転自在に支持されている。また前記支持部材には図示しない駆動モータ、減速歯車機構などが設けられており、前記スクリュー軸３１と前記駆動モータのモータ出力軸とが前記減速歯車機構を介して連結されている。このため、前記駆動モータが回転すると、その駆動力が前記モータ出力軸、減速歯車機構、スクリュー軸３１およびホルダ３０の貫通孔３０ａの雌ねじに伝達されるため、前記モータ出力軸の回転方向に応じて前記ホルダ３０を図示Ｙ方向に進退自在にネジ送りすることが可能とされている。すなわち、前記一対のスクリュー軸３１とガイド軸３２、駆動モータ、モータ出力軸および減速歯車機構などは、前記ホルダ３０をＹ軸方向にネジ送りする第１の移送手段を構成している。
【００３５】
一方、前記ホルダ３０の一方の脚部３０Ａと他方の脚部３０Ｂとの間には、図示Ｘ方向に延びる一対のスクリュー軸４１とガイド軸４２とが図示Ｙ方向に所定の間隔を置いて互いに平行且つ水平な状態で架設されており、前記スクリュー軸４１とガイド軸４２は前記可動ベース４０に設けられた図示しない貫通孔にそれぞれ挿入されている。また前記ホルダ３０内には第２の移送手段を構成する図示しない駆動モータ、減速歯車機構などが搭載されており、前記可動ベース４０を駆動モータの回転方向に応じて図示Ｘ軸方向にネジ送りできるようになっている。
【００３６】
すなわち、前記第１の移送手段は前記可動ベース４０を搭載したホルダ３０をＹ方向に移動させ、第２の移送手段は前記可動ベース４０のみをＸ方向に移動させることが可能であり、したがって前記第１の移送手段と第２の移送手段とは前記可動ベース４０を水平方向（ＸおよびＹ方向）に移動させるトラッキング駆動手段として機能している。
【００３７】
なお、記録媒体が円盤状のディスク単体であり、クランパとターンテーブルとの間に保持されて回転させられる構成（ディスク駆動手段）である場合には、可動ベースをディスクの半径方向に移動させるだけでよいため、トラッキング駆動手段は前記第１、第２の移送手段のうち一方の移送手段を半径方向に移動させる構成とすることで対応可能である。
【００３８】
前記可動ベース４０には略箱型形状からなるケース４０Ａが設けられており、このケース４０Ａ内に再生部５０が設けられている。なお、前記ケース４０Ａは図示しないフォーカス駆動手段によって図示Ｚ１−Ｚ２方向に移動できるようになっている。なお、前記フォーカス駆動手段は例えば磁石とコイルとからなる電磁式の駆動機構などで構成することが可能であり、後述の角度ずれ調整手段６０がフォーカス駆動手段を兼ねるものであってもよい。
【００３９】
図１ないし図３に示すように、前記再生部５０はレーザ光源５１と、レーザ光源５１から発生したレーザ光（コヒーレント光）の大きさを拡大するビームエクスパンダ５２と、ビームエクスパンダ５２を通過した参照光Ｂ１の方向を変化させて任意の方向に送る光走査器５３と、入射光を前記記録媒体１上の一定の地点へ送る集束レンズ５４と、前記記録媒体１で回折された再生光Ｂ２の情報を読み取って電気信号に変換させる主撮像素子（撮像手段）５５と、前記再生光Ｂ２に含まれるデータ光Ｄ（個別にＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄとして示す）の受光強度をそれぞれ検出する複数の光検出手段５６（本実施の形態では４個であり、個別に５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄとして示す。）と、前記主撮像素子５５および光検出手段５６の傾きを調整する角度ずれ調整手段６０など各種の光学系の部材を有している。前記レーザ光源５１、ビームエクスパンダ５２、光走査器５３および集束レンズ５４は、レーザ光を参照光Ｂ１として前記記録媒体１に向けて照射する発光手段５０Ａを構成している。なお、前記光走査器５３としては例えばガルバノミラーなどを用いることができる。
【００４０】
また主撮像素子５５および光検出手段５６としてはＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができる。ただし、図３に示すように光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが有する画素数は前記主撮像素子５５が有する画素数よりも少なく小型である。前記主撮像素子５５は平板状の台座５７の中央部に固定されており、前記４つの光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄは同じ台座５７上で且つ前記主撮像素子５５の外側の４隅に固定されている。前記４つの光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃおよび５６ｄは、再生光Ｂ２のうち後述の調整マークＭａ，Ｍｂ，ＭｃおよびＭｄに対応して出力されるデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄをそれぞれ検出するものである。なお、光検出手段５６ａ〜５６ｄとして、複数の受光部を有する分割型のＰＤ（フォトダイオード）をそれぞれ用いるようにしてもよい。
【００４１】
前記角度ずれ調整手段６０は前記ケース４０Ａの下面に設けられており、前記主撮像素子５５及び光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが固定された台座５７の前記ケース４０Ａに対する傾き角度を調整するものである。前記角度ずれ調整手段６０は、例えば電圧を印加すると歪み変形を起す圧電素子を利用したアクチュエータ、あるいは磁石とコイルとからなり電磁力を利用したアクチュエータなどで構成されている。
【００４２】
また前記記録媒体再生装置Ａには、前記トラッキング駆動手段、フォーカス駆動手段制御手段、再生機構手段２０および前記角度ずれ調整手段６０などの動作を制御する制御手段が設けられている（図示せず）。
【００４３】
前記記録媒体１には、例えば図４に示すような参照光と記録すべき情報を含む物体光とによって生成される干渉縞が平面的な２次元画像データ情報（ホログラム情報）Ｍとして記録されている。そして、記録時に、前記物体光ごと（記録すべき情報ごと）に前記参照光の入射角又は波長を変えることにより前記記録媒体上の同一の記録領域内に多数の２次元画像データ情報Ｍが重畳的に記録されている。
【００４４】
ここで、図４に示される２次元画像データ情報（ホログラム情報）Ｍは、一定の領域内に形成されたコードＭ０と、前記領域の外側の４隅に設けられた黒丸状の調整マークＭａ，Ｍｂ，ＭｃおよびＭｄを有している。前記コードＭ０は、信号の「１」「０」を示す白点と黒点とがマトリックス状に配置された平面的な画像データである。調整マークＭａ，Ｍｂ，ＭｃおよびＭｄは、前記再生部５０と前記記録媒体１との相対位置関係を高精度に設定するためのものである。
【００４５】
なお、前記記録媒体１の結晶の空間格子のなかの一群の平行な格子面（干渉縞）の間隔をｄとし、この格子面群による反射波を考えるとき，視射角（入射角φの余弦）をθ（＝π／２−φ）、参照光Ｂ１の波長をλ、ｎを正の整数とすれば、ブラッグ条件式２ｄｓｉｎθ＝ｎλが成立するときに、各格子面からの反射波が同位相になって強め合ってその方向に回折が現れるようになる。よって、前記ｎとｄの値が一定であるとすると、θ＝ｓｉｎ−１（ｎλ／２ｄ）の関係から、記録時に参照光の直接視射角θを変える方法だけでなく、波長λを変えることで記録媒体１中に形成される格子面（干渉縞）の間隔ｄを変更して記録すべき情報を前記記録媒体１上の同一の記録領域内に多重記録される。
【００４６】
また、このように波長多重記録された情報を読み出す場合において、所望の波長と異なる波長の光を入射させたとしても、前記ブラック条件式を満たすように入射角θを調整することにより、前記所望の情報を読み出すことが可能である。
【００４７】
次に、上記記録媒体再生装置Ａを用いて記録媒体１に記録されている情報（２次元画像データ情報Ｍ）を読み取る方法について説明する。なお、以下においては、前記記録媒体１内の一の記録領域をブック（本）と称し、前記ブック内に角度ごとに平面的に記録されている一の干渉縞をページ（頁）と称して説明する。
【００４８】
前記レーザ光源５１から射出されたレーザ光は、ビームエクスパンダ５２を通過し、参照光Ｂ１として光走査器５３に入射される。そして、光走査器５３を調整することにより、光走査器５３に入射される参照光Ｂ１が特定の角度に反射又は屈折されるようにする。この特定の角度に屈折された参照光Ｂ１は集束レンズ５４により記録媒体１に入射される。
【００４９】
例えば第ｎページ目に記録された情報を再生する場合には、参照光Ｂ１を前記第ｎページ目に記録したときと同じ入射角φ（ｎ）で前記記録媒体１に入射される。前記記録媒体１に入射した参照光Ｂ１（ｎ）は、ホログラム原理により前記記録媒体１内で回折させられ、このとき対応する干渉縞で回折させられ光が再生光Ｂ２（ｎ）として記録媒体１の外部に出射し前記主撮像手段５５に入射する。そして、前記主撮像手段５５が再生光Ｂ２（ｎ）から得た光情報を電気信号に変換することにより、前記記録媒体１の第ｎページに記録されているホログラム情報を２次元画像データ情報Ｍとして読み出すことが可能となっている。
【００５０】
また例えば第（ｎ＋１）ページ目に記録された情報を再生する場合には、前記光走査器５３を調整して入射角がφ（ｎ＋１）となる参照光Ｂ１（ｎ＋１）を生成して前記記録媒体１に入射させると、第（ｎ＋１）ページ目に記録されている干渉縞に対応する再生光Ｂ２（ｎ＋１）が前記記録媒体１から出射される。よって、前記主撮像手段５５が再生光Ｂ２（ｎ＋１）から得た光情報を電気信号に変換することにより、前記記録媒体１の第（ｎ＋１）ページに記録されている情報を２次元画像データ情報Ｍとして読み出すことができる。
【００５１】
以下同様に、別の情報を再生する場合には、前記光走査器５３を調整して記録媒体１に入射する参照光Ｂ１の入射角φを適宜変更することにより、記録媒体１に互いに異なる角度で記録されている別の情報を再生することが可能である。
【００５２】
上記のように、前記記録媒体1には多数の干渉縞が平面的な２次元画像データ情報Ｍとして各ブック内のページごとに多重に記録されている。このような記録媒体１中に記録されている干渉縞を２次元画像データ情報Ｍとしてエラーなしに再生するには、再生時のＳＮ比を向上させることが必要である。このため、再生時においては、前記トラッキング駆動手段およびフォーカス駆動手段を駆使して、前記再生部５０と前記記録媒体１との相対位置関係を高精度に設定している。
【００５３】
しかし、前記再生部５０又は前記記録媒体１の一方が傾いた場合には、上記前記トラッキング駆動手段およびフォーカス駆動手段だけでは前記再生部５０と前記記録媒体１との相対位置関係を高精度に設定することが困難である。
【００５４】
そこで、上記角度ずれ調整手段６０を用いた角度調整が必要となるが、まず図５を用いて角度ずれの調整方法の流れを説明する。なお、図５は角度ずれ調整方法の大まかな流れを示すフローチャートであり、フローチャートにおけるＳＴはステップ（ＳＴＥＰ）番号を示している。
【００５５】
図５に示すように、制御手段は前記カード状の記録媒体１が保持手段１０に装填されか否かを確認する。そして、制御手段は記録媒体１が保持手段１０に装填されたことを確認すると、レーザ光源５１を点灯させる。前記レーザ光源５１から発せられた参照光Ｂ１は、任意の初期角度に設定されている前記光走査器５３のガルバノミラーで反射させられて記録媒体１を照射する状態に設定する（初期設定）。
【００５６】
制御手段は、ＳＴ１として前記トラッキング駆動手段を大まかに駆動し、可動ベース４０を記録媒体１上の初期位置に水平方向に移動させる。このとき、主撮像素子５５は前記記録媒体１から出力される再生光Ｂ２を取得しており、制御手段は前記再生光Ｂ２の受光量が、最大となる位置に前記可動ベース４０を停止させる（トラッキング粗調整）。
【００５７】
ＳＴ２では、さらに前記トラッキング駆動手段を細かく駆動する。このとき制御手段は、前記４つの光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃおよび５６ｄのうちのいずれかが、調整マークＭａ，Ｍｂ，ＭｃおよびＭｄに対応して出力されるデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのうち少なくとも一つのデータ光を受光することが可能となる位置に前記可動ベース４０を移動させる（トラッキング微調整）。
【００５８】
ＳＴ３では、主としてフォーカス駆動手段が駆動される。このとき、前記制御手段は、全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃおよび５６ｄが、前記データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄをそれぞれ受光することができる位置に移動するように調整する（フォーカス微調整）。ただし、このときには前記ＳＴ２のフォーカス微調整において位置合わせしたデータ光が、前記光検出手段５６から外れてしまうことがないように前記トラッキング微調整を併せて行うことが好ましい。
【００５９】
次に、制御手段は、ＳＴ４に示すように、角度ずれ調整手段６０を駆動し、前記主撮像素子５５および前記４つの光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが固定されている台座５７の傾き角度を微調整することにより、前記再生部５０と前記記録媒体１との相対位置関係を高精度に設定する。
【００６０】
なお、ＳＴ３において全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄがデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを一度に受光できない場合も考えられるため、ＳＴ３を処理した後ＳＴ４→ＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ３のループを繰り返すことで全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄがデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを受光可能とするようにしてもよい。
【００６１】
最後に、制御手段はＳＴ５に示すように、前記主撮像素子５５を用いて前記再生光Ｂ２に含まれる前記コードＭを読み出す。
【００６２】
次に、前記ＳＴ４の角度ずれ調整の方法についてさらに詳述する。
図６は角度ずれ調整方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【００６３】
図６に示すように、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ上における位置を検出する（ＳＴ４−１−１）。
【００６４】
そして、制御手段は、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの位置が各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの所定位置（本実施の形態では中央位置）にあるか否かの判定を行う（ＳＴ４−１−２）。なお、前記光検出手段５６がＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサのように多数の受光素子の集合体で形成されたアレイ型である場合には、各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを照光する各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの位置を検出することは容易である。
【００６５】
このとき、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの位置が各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの中央の位置から外れている場合（Ｎｏの場合）には、制御手段は前記４つのデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄが各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの中央の位置に移動するために必要な角度ずれ調整手段６０の駆動方向および駆動量を計算する（ＳＴ４−１−３）。
【００６６】
そして、前記制御手段は、前記駆動方向および駆動量に基づいて、全てのデータ光が全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの中央の位置に近づくように前記角度ずれ調整手段６０を駆動させる（ＳＴ４−１−４）。駆動後、前記ＳＴ４−１−４ないしＳＴ４−１−３の制御を再び行う。
【００６７】
一方、前記ＳＴ４−１−２における判定にいおいて、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの位置が各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの中央に位置すると判定された場合（Ｙｅｓの場合）には、前記ＳＴ５に移行して、前記主撮像素子５５が前記再生光Ｂ２に含まれる前記コードＭ０を読み出す。
【００６８】
このように、再生光の一部である全てのデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを最適な位置に移動させる調整を行うことにより、前記再生部５０に設けられた主撮像素子５５と前記記録媒体１との相対位置関係を高精度に合わせることが可能となる。
【００６９】
次に、第２の実施の形態として、再生光が集束光である場合の角度ずれ調整方法について説明する。図７は角度ずれ調整方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【００７０】
ホログラム再生の場合、記録媒体１の同一の記録領域に対して記録時に用いた参照光と同じ入射角及び波長からなる参照光が入射したときに、前記記録媒体１内の干渉縞で回折された再生光は記録時の物体光と同じ内容を示す光として出力される。このとき、記録時の物体光が発散光であれば再生時の前記再生光は発散光となり、前記物体光が集束光であれば再生時の前記再生光は集束光となる。
【００７１】
このため、前記再生部５０に搭載された主撮像素子５５と前記記録媒体１との相対位置にずれが生じていると、前記４つの光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄで検出される各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径の大きさが異なって出力される。
【００７２】
まず制御部は、各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄで検出されるデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの受光パターンをそれぞれ取得する。このとき、制御手段は取得された前記受光パターンから、各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄにおける各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径の大きさ（直径寸法）を計算する（ＳＴ４−２−１）。
【００７３】
前記再生光Ｂ２が拡散光であるときには、前記相対位置ずれの量に応じてスポット径の大きさが各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄで異なる。そこで、制御手段は、各データ光のスポット径の大きさの平均値を算出し、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径が前記平均値を基準とする所定の許容値内に収まっているか否かの判定を行う（ＳＴ４−２−２）。なお、各データ光の数が少ない場合には判定し難いことから、あらかじめ有している所定の許容値と各データ光のスポット径とを比較するものであってもよい。
【００７４】
いずれにしても、検出されたスポット径の大きさが前記所定の許容値を超えている場合（Ｎｏの場合）には、各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの大きさが前記所定の許容値内に収まるようにするために必要な駆動方向および駆動量を計算する（ＳＴ４−２−３）。そして、前記制御手段は、前記駆動方向および駆動量に基づいて全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄに形成される全てのデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径が所定の許容値内に収まるように、すなわち各スポット径の大きさが互いに一致するように前記角度ずれ調整手段６０を駆動する（ＳＴ４−２−４）。駆動後、前記ＳＴ４−１−１ないしＳＴ４−１−３の制御を再び行う。
【００７５】
一方、前記ＳＴ４−２−２における判定において、スポット径の大きさが所定の許容値内と判定された場合（Ｙｅｓの場合）には、前記ＳＴ５に移行して、前記主撮像素子５５が前記再生光Ｂ２に含まれる前記コードＭ０の読み取りを行う。
【００７６】
次に、第３の実施の形態として、再生光が集束光である場合の角度ずれ調整方法について説明する。図８は角度ずれ調整方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【００７７】
前記再生光Ｂ２が集束光であるときには、４つのデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの焦点が各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの受光面に一致しない焦点ぼけ（blooming）が発生し、各データ光のスポット径の大きさが各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄで異なる。
【００７８】
そこで、前記制御手段は上記ＳＴ４−２−１と同じく、制御手段は各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄで検出されるデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの受光パターンをそれぞれ取得し（ＳＴ４−３−１）、取得された前記受光パターンから、各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄにおける各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径の大きさ（直径寸法）を計算する（ＳＴ４−３−２）。そして、制御手段は各データ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのスポット径の大きさが所定の適正値の範囲内に収まっているか否かを判定を行う（ＳＴ４−３−３）。
【００７９】
このとき、スポット径の大きさが所定の適正値の範囲を超えている場合（Ｎｏの場合）には、各スポット径の違いから、４つのデータ光Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの焦点が各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの受光面に一致させるために必要な角度ずれ調整手段６０の駆動方向および駆動量を計算する（ＳＴ４−３−４）。そして、前記制御手段は、前記駆動方向および駆動量に基づいて全ての光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄに形成される全てのデータ光のスポット径の大きさがそれぞれ最小となるように前記角度ずれ調整手段６０を駆動する（ＳＴ４−３−５）。駆動後、前記ＳＴ４−３−１ないしＳＴ４−３−３の制御を再び行う。
【００８０】
一方、ＳＴ４−３−３における判定にいおいて、スポット径の大きさが所定の適正値内と判定された場合（Ｙｅｓの場合）には、前記ＳＴ５に移行して、前記主撮像素子５５が前記再生光Ｂ２に含まれる前記コードＭ０の読み取りを行う。
【００８１】
以上の図５ないし図８に示す角度ずれ調整方法により、前記主撮像素子５５と前記記録媒体１との相対位置ずれを無くすこと、または最小に設定することができる。なお、このとき前記主撮像素子５５が受光する前記再生光Ｂ２の受光強度は最大の状態にあるため、前記主撮像素子５５は前記再生光Ｂ２に含まれる前記コードＭ０の２次元画像データ情報を確実に読み出すことが可能である。
【００８２】
上記実施の形態では、データ光を検出する手段として主撮像素子５５以外に別個独立に設けた専用の撮像手段としての各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを設けた構成を示して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、主撮像素子５５内に前記各データ光を受光するための専用の領域を割り当てた構成であってもよい。この場合、４つの各光検出手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを不用とすることができるため、コストの低減および小型軽量化を推進することができる。
【００８３】
また上記実施の形態では、調整マークが各ページの４箇所の位置に記録され、これに基づく４つのデータ光を取得する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、調整マークの数は２箇所以上であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】発明の実施の形態としてホログラムを用いた記録媒体再生装置の概略を示す断面図、
【図２】可動ベースに搭載された記録媒体用の再生機構手段を示す構成図、
【図３】撮像手段と光検出手段の配置を示す平面図、
【図４】本発明の実施の形態に使用される２次元画像データ情報（ホログラム情報）の一例を示す平面図、
【図５】角度ずれ調整方法の大まかな流れを示すフローチャート、
【図６】角度ずれ調整方法の第１の実施の形態を示すフローチャート、
【図７】角度ずれ調整方法の第２の実施の形態を示すフローチャート、
【図８】角度ずれ調整方法の第３の実施の形態を示すフローチャート、
【図９】ホログラムを用いて記録及び再生を行う場合の動作原理を示す説明図、
【符号の説明】
【００８５】
１  記録媒体
１０  保持手段
１０Ａ  開口部
１１  基台
１２  壁面
１３  上板
１４  付勢部材
２０  再生機構手段
３０  ホルダ
３１  スクリュー軸
３２  ガイド軸
４０  可動ベース
５１  レーザ光源（発光手段）
５２  ビームエクスパンダ
５３  光走査器（ガルバノミラー）
５４  集束レンズ
５５  主撮像素子（撮像手段）
５６，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ  光検出手段
５７  台座
６０  角度ずれ調整手段
Ａ  記録媒体再生装置
Ｂ１  参照光
Ｂ２  再生光
Ｍ  ２次元画像データ情報（ホログラム情報）
Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ  調整マーク
Ｍ０  コード
【図１】
2006251340.tif 000003
【図２】
2006251340.tif 000004
【図３】
2006251340.tif 000005
【図４】
2006251340.tif 000006
【図５】
2006251340.tif 000007
【図６】
2006251340.tif 000008
【図７】
2006251340.tif 000009
【図８】
2006251340.tif 000010
【図９】
2006251340.tif 000011