(57)【要約】【課題】情報記録再生技術において、高精度かつ高速な露光制御技術を提供する。【解決手段】液晶シャッタのクローズ状態で、メカニカルシャッタをオープンにするよう制御する第１の期間と、その後の、メカニカルシャッタのオープン状態で、液晶シャッタのオープン状態の期間及びクローズ状態の期間を制御することで、記録媒体へ記録を行う第２の期間と、その後の、メカニカルシャッタのオープン状態で、液晶シャッタをクローズ状態とし、メカニカルシャッタをクローズ状態とするよう制御する第３の期間と、第１の期間から第３の期間以外の、メカニカルシャッタのクローズ状態で、液晶シャッタのオープン状態又はクローズ状態を制御する第４の期間と、を制御する。【選択図】図５
2018005966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体への露光により情報を記録する記録再生装置であって、
光を出力する光源と、
前記光源から前記記録媒体までの光路上に配置し、遮断機構の位置付け制御によりクローズとオープンを行うことで前記光源から出力された光の前記記録媒体への露光の制御をするメカニカルシャッタと、
前記光路上に配置し、光の偏向制御によりクローズとオープンを行うことで前記メカニカルシャッタを通過した光の前記記録媒体への露光の制御をする液晶シャッタと、前記記録再生装置の全体を制御するコントローラと、を備え、
前記液晶シャッタのクローズ状態で、前記メカニカルシャッタをオープン状態にするよう制御する第１の期間と、
前記第１の期間経過後、前記メカニカルシャッタのオープン状態で、前記液晶シャッタのオープン状態の期間及びクローズ状態の期間を制御することで、前記記録媒体へ記録を行う第２の期間と、
前記第２の期間の経過後に、前記メカニカルシャッタのオープン状態で、前記液晶シャッタをクローズ状態とし、前記メカニカルシャッタをクローズ状態とするよう制御する第３の期間と、
前記第１の期間から前記第３の期間以外の、前記メカニカルシャッタのクローズ状態で、前記液晶シャッタのオープン状態又はクローズ状態を制御する期間を第４の期間と、定義した場合、
前記コントローラは前記第１の期間乃至前記第４の期間を制御することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録再生装置であって、
前記第１の期間から前記第３の期間に前記液晶シャッタを駆動するためのエネルギを液晶投入エネルギとし、
前記液晶投入エネルギによって生じる不均衡を打ち消すためのエネルギを液晶補正エネルギとし、
前期第２の期間及び前記第４の期間のいずれかの期間に、前記液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の記録再生装置であって、
前記第１の期間で前記液晶シャッタに投入するエネルギを第１の液晶投入エネルギとし、
前記第３の期間で前記液晶シャッタに投入するエネルギを第２の液晶投入エネルギとし、
前記第１の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第１の液晶補正エネルギとし、
前記第２の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第２の液晶補正エネルギとし、
前記コントローラは前記第１の期間の前に、前記第１の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入し、前記第３の期間の後に、前記第２の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記メカニカルシャッタがオープン状態となった後、最初に前記液晶シャッタがオープン状態となるまでに、前記液晶シャッタの制御エネルギの積算状態を均衡させておくことを特徴とする記録再生装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の記録再生装置であって、
前記第１の液晶補正エネルギの量は、前記第１の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第２の液晶補正エネルギの量は、前記第２の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第１の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第１の液晶投入エネルギの前記極性と異なり、
前記第２の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第２の液晶投入エネルギの前記極性と異なる、ことを特徴とする記録再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記第１の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧を、前記第１の液晶投入エネルギの電圧より大きくするよう制御することを特徴とする記録再生装置。
【請求項７】
請求項６に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記第２の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧を、前記第２の液晶投入エネルギの電圧より大きくするよう制御することを特徴とする記録再生装置。
【請求項８】
請求項３又は請求項４に記載の記録再生装置であって、
前記第２の期間に、前記液晶シャッタをオープン状態又はクローズ状態と制御するための前記液晶シャッタに投入するエネルギを第３の液晶投入エネルギとし、
前記第３の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第３の液晶補正エネルギとし、
前記コントローラは前記第２の期間に、前記第３の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生装置。
【請求項９】
請求項７に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記第２の期間に、前記液晶シャッタのオープン状態とクローズ状態とを繰り返すよう制御することを特徴とする記録再生装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の記録再生装置であって、
前記第３の液晶補正エネルギの量は、前記第３の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第３の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第３の液晶投入エネルギの前記極性と異なる、ことを特徴とする記録再生装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記第２の期間で、前記液晶シャッタの偏向動作の応答時間より短い時間で、前記第１の液晶補正エネルギを、前記液晶シャッタへ投入するよう制御することを特徴とする記録再生装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の記録再生装置であって、
前記コントローラは、前記メカニカルシャッタがオープンした状態で前記液晶シャッタをクローズとオープンを所定の回数繰り返すよう制御し、
前記コントローラが前記液晶シャッタをクローズ及びオープンする制御の際、前記液晶シャッタに投入するエネルギを第３の液晶投入エネルギとし、
前記第３の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第３の液晶補正エネルギとし、
前記液晶シャッタのクローズとオープンを前記所定の回数行う毎に、累積された前記第３の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生装置。
【請求項１３】
記録媒体への露光により情報を記録する記録再生方法であって、
光を出力し、
メカニカルシャッタのクローズとオープンを行うことで前記光の前記記録媒体への露光を制御し、
液晶シャッタのクローズとオープンを行うことで前記メカニカルシャッタを通過した光の前記記録媒体への露光を制御し、
前記液晶シャッタのクローズ状態で、前記メカニカルシャッタをオープン状態にするよう制御する第１の期間と、
前記第１の期間経過後、前記メカニカルシャッタのオープン状態で、前記液晶シャッタのオープン状態の期間及びクローズ状態の期間を制御することで、前記記録媒体へ記録を行う第２の期間と、
前記第２の期間の経過後に、前記メカニカルシャッタのオープン状態で、前記液晶シャッタをクローズ状態とし、前記メカニカルシャッタをクローズ状態とするよう制御する第３の期間と、
前記第１の期間から前記第３の期間以外の、前記メカニカルシャッタのクローズ状態で、前記液晶シャッタのオープン状態又はクローズ状態を制御する期間を第４の期間と、定義した場合、
前記第１の期間乃至前記第４の期間を制御することを特徴とする記録再生方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の記録再生方法であって、
前記第１の期間から前記第３の期間に前記液晶シャッタを駆動するためのエネルギを液晶投入エネルギとし、
前記液晶投入エネルギによって生じる不均衡を打ち消すためのエネルギを液晶補正エネルギとし、
前期第２の期間及び前記第４の期間のいずれかの期間に、前記液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生方法。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の記録再生方法であって、
前記第１の期間で前記液晶シャッタに投入するエネルギを第１の液晶投入エネルギとし、
前記第３の期間で前記液晶シャッタに投入するエネルギを第２の液晶投入エネルギとし、
前記第１の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第１の液晶補正エネルギとし、
前記第２の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第２の液晶補正エネルギとし、
前記第１の期間の前に、前記第１の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入し、前記第３の期間の後に、前記第２の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生方法。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載の記録再生方法であって、
前記メカニカルシャッタがオープン状態となった後、最初に前記液晶シャッタがオープン状態となるまでに前記液晶シャッタの制御エネルギの積算状態を均衡させておくことを特徴とする記録再生方法。
【請求項１７】
請求項１５又は請求項１６に記載の記録再生方法であって、
前記第１の液晶補正エネルギの量は、前記第１の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第２の液晶補正エネルギの量は、前記第２の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第１の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第１の液晶投入エネルギの前記極性と異なり、
前記第２の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第２の液晶投入エネルギの前記極性と異なる、ことを特徴とする記録再生方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の記録再生方法であって、
前記第１の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧は、前記第１の液晶投入エネルギの電圧より大きいことを特徴とする記録再生方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の記録再生方法であって、
前記第２の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧は、前記第２の液晶投入エネルギの電圧より大きいことを特徴とする記録再生方法。
【請求項２０】
請求項１５又は請求項１６に記載の記録再生方法であって、
前記第２の期間に、前記液晶シャッタをオープン状態又はクローズ状態と制御するための前記液晶シャッタに投入するエネルギを第３の液晶投入エネルギとし、
前記第３の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第３の液晶補正エネルギとし、
前記第２の期間に、前記第３の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の記録再生方法であって、
前記第２の期間に、前記液晶シャッタのオープン状態とクローズ状態とを繰り返すことを特徴とする記録再生方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の記録再生方法であって、
前記第３の液晶補正エネルギの量は、前記第３の液晶投入エネルギの量と等しく、
前記第３の液晶補正エネルギの前記液晶シャッタへ印加する電圧の極性は、前記第３の液晶投入エネルギの前記極性と異なる、ことを特徴とする記録再生方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の記録再生方法であって、
前記第２の期間で、前記液晶シャッタの偏向動作の応答時間より短い時間で、前記第１の液晶補正エネルギを、前記液晶シャッタへ投入することを特徴とする記録再生方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の記録再生方法であって、
前記メカニカルシャッタがオープンした状態で前記液晶シャッタをクローズとオープンを所定の回数繰り返し、
前記液晶シャッタがクローズ及びオープンする際に前記液晶シャッタに投入するエネルギを第３の液晶投入エネルギとした場合、
前記第３の液晶投入エネルギにより生じた不均衡を打ち消すエネルギを第３の液晶補正エネルギとし、
前記液晶シャッタのクローズとオープンを前記所定の回数行う毎に、累積された前記第３の液晶補正エネルギを前記液晶シャッタに投入することを特徴とする記録再生方法。
【請求項２５】
請求項８に記載の記録再生装置であって、
前記第１の液晶補正エネルギに、前記第２の液晶補正エネルギ及び前記第３の液晶補正エネルギを含み、または、前記第１の液晶補正エネルギに、前記第２の液晶補正エネルギ及び前記第３の液晶補正エネルギを含み、または、前記第３の液晶補正エネルギに、前記第１の液晶補正エネルギ及び第２の液晶補正エネルギを含めることを特徴とする記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録再生技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録再生技術には、特許文献１記載のものがある。
【０００３】
特許文献１には、段落００６３に、「ここで、通常記録時では言うまでもなくデータをディスクに記録しなくてはいけないために、液晶シャッタを空けた状態（液晶ＯＦＦ状態）で光ビームを透過させなくてはならない。」、段落００６４に、「一方、ページ移動時や、Ｂｏｏｋ移動時に光ビームがディスクに照射されてしまうと、データの切れ目が不明瞭になり再生時にデータがディスク５０から読み込めなくなるので、この状態では、液晶シャッタは液晶シャッタを閉じる状態（液晶ＯＮ状態）にする必要がある。」、段落００８６に、「本実施の形態では特にデータ記録時、シャッタはメカニカルシャッタが退避状態で、液晶シャッタのみをＯＮ/ＯＦＦ 駆動させている。」、と記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、光源と記録媒体との光路上に配置した低速なメカニカルシャッタと高速な液晶シャッタとの組み合わせにより、光源の光を記録媒体に露光する露光制御において、低速なメカニカルシャッタのクローズとオープンとの間の状態遷移中における液晶シャッタの制御内容や、液晶シャッタの焼きつきが考慮されていないため、記録媒体への露光が意図せず発生し、また露光が不十分となるので露光制御の精度が不十分であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、例えば、以下の構成が挙げられる。
【０００７】
メカニカルシャッタと液晶シャッタとの組み合わせによる露光制御において、メカニカルシャッタの状態遷移期間は、液晶シャッタをクローズし、また、メカニカルシャッタの状態遷移期間とオープン期間とにおける液晶シャッタのクローズとオープンのための液晶素子への投入エネルギを打ち消すエネルギを、メカニカルシャッタのクローズ期間で、液晶素子へ投入する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、情報記録再生技術において、高精度かつ高速な露光制御技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のホログラム記録再生装置のブロック図
【図２】実施例１のホログラム記録再生装置のピックアップのブロック図
【図３】実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図４】実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図５】実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図６】実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図７Ａ】実施例２のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図７Ｂ】実施例２のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図７Ｃ】実施例２のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図８】実施例３のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図９】実施例３のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図１０】実施例４のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図１１】実施例４のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図１２】実施例５のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図１３】実施例５のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【図１４】実施例６のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図
【図１５】実施例６のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作タイムチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態をホログラム記録再生装置で説明する。
【００１１】
なお、以下の説明においては、実施例の特徴説明に必要なもののみを説明する。実施例１と他の実施例とで共通な部分は、実施例１のみで説明する。また、他の実施例では、実施例１と共通な部分は割愛し、実施例１との相違点のみを説明する。
【００１２】
また、以下で説明する実施例は一例であり、技術的に容易に類推できる変形例を排除するものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１のホログラフィを利用してデータを記録再生するホログラム記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
ホログラム記録再生装置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。データを記録する場合には、ホログラム記録再生装置１０は外部制御装置９１から記録するデータを入出力制御回路９０により受信する。再生する場合には、ホログラム記録再生装置１０は再生したデータを入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。
【００１５】
ホログラム記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用光学系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、ディスク状のホログラム記録媒体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。ピックアップ１１は、参照光と信号光をホログラム媒体１に照射して、ホログラフィを利用してデータを媒体に記録する役割を果たす。この際、記録するデータはコントローラ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られ、信号光は空間光変調器によって変調される。
【００１６】
ホログラム媒体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内の後述する液晶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。
【００１７】
ホログラム媒体１に記録したデータを再生する場合は、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、ホログラム媒体１に入射させる光波を再生用光学系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内の光検出器によって検出し、信号処理手段８５によってデータを再生する。
【００１８】
キュア光学系１３は、ホログラム媒体１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役割を果たす。プリキュアとは、ホログラム媒体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、ホログラム媒体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。
【００１９】
ディスク回転角度検出用光学系１４は、ホログラム媒体１の回転角度を検出するために用いられる。ホログラム媒体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／アクセス制御回路８８を介してホログラム媒体１の回転角度を制御する。
【００２０】
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。
【００２１】
ピックアップ１１と再生用光学系１２とキュア光学系１３は、ホログラム媒体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行われる。なお、ピックアップ１１と再生用光学系１２とキュア光学系１３を固定し、ホログラム媒体１を半径方向に位置をスライドできる機構を設けてもよい。
【００２２】
ホログラム媒体１へのデータ記録では、１つの領域に複数のデータを参照光の角度を変えながら記録する角度多重方式を採用する。その場合、１つ１つの参照光角度に対応したデータ（ホログラム）をページと呼び、同一領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶ。角度多重方式では、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。
【００２３】
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、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サーボ機構を備える。
【００２４】
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。ホログラム記録原理は、情報を行列状に重畳した記録用信号光と記録用参照光とをホログラム媒体内で交差するように照射し、記録用信号光に応じた干渉縞パターンを発生させることで、ホログラム媒体内に干渉縞パターンに応じたホログラムが形成される、というものである。
【００２５】
ホログラム再生原理は、再生用参照光をホログラム媒体内のホログラムに照射することで、ホログラムに応じた回折光が再生される、というものである。多重記録（再生）原理は、記録（再生）用参照光の角度（照射光の光学的条件）を変えて記録（再生）する、というものである。
【００２６】
図２は、実施例１のホログラム記録再生装置１０におけるピックアップ１１の光学系構成の一例を示す図である。まず、記録時の動作について説明する。
【００２７】
光源（レーザ光源）３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、２つのシャッタ３０３ａ、３０３ｂ に入射する。シャッタ３０３ａはメカニカルシャッタ、シャッタ３０３ｂは高速開閉可能な液晶シャッタである。メカニカルシャッタ３０３ａは記録時／再生時を単位に開閉を行い、液晶シャッタ３０３ｂは高速に開閉することで光ビームの通過量を調整するものである。２つのシャッタ３０３ａ，ｂが開いている時は、光ビームはシャッタ３０３ａ，ｂ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。
【００２８】
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。
【００２９】
空間光変調器３１２により記録データで２次元状に変調された信号光３０６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。
【００３０】
その後、信号光３０６は対物レンズ３１５によってホログラム媒体１に集光する。
【００３１】
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であり、レンズ３２１，３２２を通過した後にホログラム媒体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。
【００３２】
このように信号光３０６と参照光３０７とをホログラム媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを媒体に書き込むことでデータを記録する。また、ガルバノミラー３１９によって媒体に入射する参照光３０７の入射角度を変化させ、角度多重方式による記録を行う。角度多重方式により各ページのデータを連続して記録するため、コントローラ８９は、前記液晶シャッタ３０３ｂによる開閉時間の制御とガルバノミラー３１９の角度制御とを連動させて制御する。
【００３３】
次に、再生時の動作について説明する。再生時は、参照光３０７のみをホログラム媒体１に入射し、ホログラム媒体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。これにより、記録時とは逆向きの再生用参照光を生成する。
【００３４】
この再生用参照光をホログラム媒体１に照射して生じる再生光は、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、記録したデータを再生する。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。
【００３５】
次に、実施例１のホログラム記録再生装置における第１の基本アイデアを説明する。
【００３６】
第１の基本アイデアは、低速なメカニカルシャッタ３０３ａと高速な液晶シャッタ３０３ｂとの組み合わせによる高速な露光制御を実現するためのものである。
【００３７】
具体的には、ページ記録では、低速なメカニカルシャッタ３０３ａをオープンした状態で、高速な液晶シャッタ３０３ｂのクローズとオープンとの組み合わせ動作を行う。一方、ブック記録動作の間隙では、メカニカルシャッタ３０３ａをクローズした状態とすることで、記録媒体１へ露光を行わない。さらに、低速なメカニカルシャッタ３０３ａのクローズとオープンとの間の状態遷移期間では、記録媒体へ露光しないようにするため。液晶シャッタをクローズする。
【００３８】
なお、以下の説明では、図１における回転モータ５０と図示していないピックアップ１１と再生用光学系１２とキュア光学系１３のホログラム媒体１の半径方向に位置をスライドさせる機構とを、まとめて、可動ステージとして総称する。また、図２におけるアクチュエータ３２０を参照光角度シフタと総称する。
【００３９】
図３、図４は、それぞれ、第１の基本アイデアに関する実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、ブック記録動作タイムチャート図である。
【００４０】
ここで、本動作フロー、動作タイミングチャートはコントローラ８９により制御されるものである。また、図３の各動作に付与した符号１０１〜１０６は、図４のコントローラ動作タイミングへも同一符号を記載している。
【００４１】
図３、図４に示すとおり、Ｓ１０１で可動ステージ１５は所定ブックへの位置付け動作を、１０２でブック記録前処理として液晶シャッタ３０３ｂはクローズ動作、メカニカルシャッタ３０３ａはオープン動作、Ｓ１０３でページ単位処理として液晶シャッタ３０３ｂはクローズ動作、参照光角度シフタは所定ページへの角度付け動作を、Ｓ１０４で液晶シャッタ３０３ｂはオープン動作、Ｓ１０５でブック記録終了を判定し、未終了の場合Ｓ１０３に戻り（Ｓ１０３とＳ１０４とによるページ記録を行い）、終了の場合、Ｓ１０６へ進む。１０６でブック記録後処理として液晶シャッタ３０３ｂはクローズ動作、メカニカルシャッタ３０３ａはクローズ動作、を実施する。
【００４２】
ここで、Ｓ１０２およびＳ１０６では、メカニカルシャッタ３０３ａと液晶シャッタ３０３ｂの連係動作を行っており、動低速なメカニカルシャッタ３０３ａの状態遷移期間に、記録媒体への露光が行われないようにするため、液晶シャッタ３０３ｂのクローズ動作を行っている。
【００４３】
なお、図４は、メカニカルシャッタ３０３ａと液晶シャッタ３０３ｂとの組み合わせによる記録媒体１の露光状態も示している。ここで、各ページ記録のための露光状態の様子が見て取れる。
【００４４】
この本実施例の第１の基本アイデアによれば、特許文献１で示唆されない、低速なメカニカルシャッタのクローズとオープンとの間の状態遷移期間において、記録媒体への露光を防止した高精度かつ高速な露光制御技術を提供できる。
【００４５】
ここで、図４は、液晶シャッタ３０３ｂを制御するための液晶投入エネルギの積算状態（印加電圧と印加時間との積分値）も示しており、Ｓ１０２での液晶シャッタ３０３ｂのクローズ動作、メカニカルシャッタ３０３ａのオープン動作と、１０６での液晶シャッタ３０３ｂのクローズ動作、メカニカルシャッタ３０３ａのクローズ動作において、液晶シャッタ３０３ｂの液晶投入エネルギの積算状態が不均衡になっていく様子が見て取れる。ここでいう不均衡とは液晶投入エネルギの積算値がゼロでないことである。露光時間と遮光時間の割合（すなわちデューティ比）が一定でないとき、このような制御エネルギの積算状態が不均衡になる。
【００４６】
さらに、図４は、メカニカルシャッタ３０３ａのクローズで状態では、液晶シャッタ３０３ｂの状態がどうであっても記録媒体１への露光が行われないため、液晶シャッタ３０３ｂの制御状態（印加電圧）が不問である。
【００４７】
上述の第１の基本アイデアに関する本実施例１の考察結果に着眼し、次のような本実施例の第２の基本アイデアを考案した。実施例１の第２の基本アイデアは、メカニカルシャッタ３０３ａと液晶シャッタ３０３ｂとの組み合わせによる露光制御において、メカニカルシャッタ３０３ａがクローズの期間（Ｓ１０１〜Ｓ１０２）に、液晶シャッタ３０３ｂへ液晶補正エネルギを投入し、液晶シャッタ３０３ｂをオープンの状態にすることで、液晶シャッタを駆動するための液晶投入エネルギによって生じる不均衡を補正することである。このエネルギ量はコントローラ８９により決定され、シャッタ制御回路８７を介して液晶シャッタが制御される。
【００４８】
この本実施例の第２の基本アイデアによれば、特許文献１で示唆されない、記録媒体への露光エネルギへ影響を与えないで、液晶シャッタ３０３ｂへの投入エネルギの制御を実現できるため、液晶シャッタ投入エネルギを均衡化した高精度かつ高速な露光制御技術を提供できる。
【００４９】
次に、第２の基本アイデアに関する実施例１のホログラム記録再生装置における特徴的な動作を説明する。
【００５０】
図５、図６は、それぞれ、実施例１のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、タイムチャート図である。
【００５１】
ここで、図３、図４と異なる点は、メカニカルシャッタ３０３ａのクローズ期間に、液晶シャッタ３０３ｂをオープンする点と、液晶制御にアイドル状態を追加した点である。
【００５２】
図６に示すタイムチャート図では、液晶シャッタ３０３ｂのクローズ状態で、メカニカルシャッタ３０３ａをオープン状態にするよう制御する第１の期間をＰ１、第１の期間の経過後、メカニカルシャッタ３０３ａのオープン状態で、液晶シャッタ３０３ｂのオープン状態の期間又はクローズ状態の期間を制御することで、記録媒体１へ記録を行う第２の期間をＰ２、第２の期間の経過後に、メカニカルシャッタ３０３ａのオープン状態で、液晶シャッタ３０３ｂをクローズ状態にし、メカニカルシャッタ３０３ａをクローズ状態とするよう制御する第３の期間をＰ３、第１の期間Ｐ１から第３の期間Ｐ３以外の、メカニカルシャッタ３０３ａのクローズ状態で、液晶シャッタ３０３ｂのオープン状態とクローズ状態を制御する第４の期間をＰ４として記載し、第４の期間Ｐ４中の、第１の期間Ｐ１の前に第１の液晶補正エネルギを印加し、第３の期間Ｐ３の後に第２の液晶補正エネルギを印加した例を示している。
【００５３】
図５、図６に示すとおり、Ｓ１１１およびＳ１１２で液晶シャッタ３０３ｂはオープン動作、Ｓ１１３で液晶シャッタ３０３ｂはアイドル動作、を実施する。
【００５４】
ここで、Ｓ１１１およびＳ１１２では、それぞれ、ブック記録前の液晶シャッタクローズ時間（Ｓ１０２〜Ｓ１０３の期間）、後の液晶シャッタクローズ時間（Ｓ１０６〜Ｓ１１２の期間）と同様の時間だけをオープンする。これにより、コントローラ８９はシャッタ制御回路８７を介してそれぞれ、ブック記録前の液晶シャッタクローズ時間（Ｓ１０２〜Ｓ１０３の期間）、後の液晶シャッタクローズ時間（Ｓ１０６〜Ｓ１１２の期間）による液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を打ち消すのに必要なエネルギを液晶シャッタ３０３ｂに投入している。なお、液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を打ち消すエネルギとは、液晶シャッタ投入エネルギの積算値をゼロとするためのエネルギである。
【００５５】
また、Ｓ１１３では、液晶シャッタ３０３ｂ印加電圧をアイドル状態として０［ｖ］とする。これにより、液晶シャッタ未使用時において、液晶シャッタへの静電気等の外乱エネルギの影響を抑止できる。
【００５６】
本実施例のホログラム記録再生装置への効果は、以下のとおりである。
【００５７】
ブック記録単位で、液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を補正できる。また、液晶シャッタ未使用期間において、静電気等の外乱エネルギによる液晶シャッタ投入エネルギの不均衡の発生を抑止できる。
【実施例２】
【００５８】
実施例２のホログラム記録装置における特徴的な動作を説明する。
【００５９】
液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を補正する好ましい方法として、ブック記録直前（Ｓ１０４）の液晶シャッタ投入エネルギを均衡状態としておく方法を図７に示す。
【００６０】
ブック記録を行う直前に液晶シャッタ投入エネルギが均衡状態となっていることで、液晶シャッタの動作（液晶の透過度、偏光度）を適切に制御することができ、どの期間に液晶シャッタ投入エネルギを均衡状態とするかは非常に重要となってくる。
【００６１】
ホログラム記録再生装置の動作としては上記実施例１に記載した内容と同様であるが、図７Ａでは、メカニカルシャッタ３０３ａがオープン状態となった後、最初に液晶シャッタがオープン状態となる直前に液晶シャッタ投入エネルギが均衡状態となるようにＳ１１１〜Ｓ１０２の液晶シャッタオープン期間の液晶シャッタ投入エネルギを大きくしている。液晶シャッタ投入エネルギを均衡状態にしておくのは、メカニカルシャッタ３０３ａがオープン状態となった後、最初に液晶シャッタがオープン状態となるまでであればよい。図７Ａでは、Ｓ１１１〜Ｓ１０２の液晶シャッタオープン期間の液晶シャッタ投入エネルギを大きくした例を示したが、当然液晶シャッタオープン期間の長短や、図７Ｂに示すような正電圧及び負電圧を交互に繰り返す振幅波形によっても制御することが可能である。さらに図７Ｃに示すように、Ｓ１１２〜Ｓ１１３の液晶シャッタオープン期間を設けてもよく、液晶シャッタ投入エネルギの不均衡が累積されていくことを考慮し、Ｓ１１１〜Ｓ１０２の液晶シャッタオープン期間の長短又は液晶シャッタ投入エネルギの大きさによる調整量を最小限度にすることができる。
【実施例３】
【００６２】
実施例３のホログラム記録再生装置における特徴的な動作を説明する。
【００６３】
図８、図９は、それぞれ、実施例３のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、タイムチャート図である。
【００６４】
ここで、実施例１と異なる点は、ブック記録前、後のメカニカルシャッタ３０３ａのクローズ期間における液晶シャッタ３０３ｂをオープンする時間の長さである。
【００６５】
図８、図９に示すとおり、Ｓ１２１およびＳ１２２では、それぞれ、ブック記録前の液晶シャッタクローズ時間＋α分、ブック記録後の液晶シャッタクローズ時間−α分、液晶シャッタ３０３ｂをオープンする。
【００６６】
本実施例のホログラム記録再生装置への効果は、以下のとおりである。記録媒体への露光期間における液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を最小にできる。
【実施例４】
【００６７】
実施例４のホログラム記録再生装置における特徴的な動作を説明する。
【００６８】
図１０、図１１は、それぞれ、実施例３のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、タイムチャート図である。
【００６９】
ここで、実施例１と異なる点は、ブック記録前、後のメカニカルシャッタ３０３ａのクローズ期間における液晶シャッタ３０３ｂをオープンする印加電圧の大きさとその印加時間の長さである。
【００７０】
図１０、図１１に示すとおり、Ｓ１３１およびＳ１３２では、それぞれ、液晶シャッタをオープンする印加電圧を、記録媒体１への露光制御を行う際のオープン印加電圧より大きくしている。また、液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を補正するエネルギは実施例１と同じため、オープン印加電圧の印加時間は実施例１より短くなっている。
【００７１】
本実施例のホログラム記録再生装置への効果は、以下のとおりである。液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を補正するに要する時間を短くできる。
【実施例５】
【００７２】
実施例５のホログラム記録再生装置における特徴的な動作を説明する。
【００７３】
図１２、図１３は、それぞれ、実施例４のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、タイムチャート図である。
【００７４】
ここで、実施例１と異なる点は、ページ記録周期において、液晶シャッタのクローズとオープンとの時間の長さが同じでなく、これに伴う液晶シャッタ投入エネルギの不均衡が発生し、その補正動作をブック記録前のメカニカルシャッタのクローズ期間に実施していることである。
【００７５】
図１２、図１３に示すとおり、Ｓ１４１では、液晶シャッタ３０３ｂをオープンする印加電圧を、記録媒体１への露光制御を行う際のオープン印加電圧より大きくしている。これにより、ブック記録前の液晶シャッタクローズによる投入エネルギの不均衡と、ページ記録周期内の液晶シャッタへのクローズとオープンにおける投入エネルギの不均衡と、を打ち消すエネルギを投入している。
【００７６】
本実施例のホログラム記録再生装置への効果は、以下のとおりである。ページ記録周期単位に発生する液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を短時間で補正できる。
【実施例６】
【００７７】
実施例６のホログラム記録再生装置における特徴的な動作を説明する。
【００７８】
図１４、図１５は、それぞれ、実施例５のホログラム記録再生装置におけるブック記録動作フロー図、タイムチャート図である。
【００７９】
ここで、実施例１と異なる点は、ページ記録周期において、液晶シャッタのクローズとオープンとの時間の長さが同じでなく、これに伴う液晶シャッタ投入エネルギの不均衡が発生し、その補正動作をページ記録周期毎に実施していることである。なお、ここでの液晶シャッタ投入エネルギの不均衡とは、ページ記録周期内の液晶シャッタ投入エネルギの積算値がゼロでないことである。また、ここでの液晶シャッタ投入エネルギの不均衡の補正動作とは、コントローラ８９によりシャッタ制御回路８７を介してページ記録周期内の液晶シャッタ投入エネルギの積算値をゼロとするためのエネルギを液晶シャッタ３０３ｂに投入することである。
【００８０】
図１５に示すとおり、Ｓ１５１では、液晶シャッタ３０３ｂをオープンする印加電圧を、所定期間だけ、記録媒体１への露光制御を行う際のオープン印加電圧より大きくしている。
【００８１】
ここで、所定期間とは、液晶シャッタによる記録媒体１への露光制御に影響がないものであり、例えば、液晶シャッタの応答時間より短いものである。これにより、ページ記録周期内の液晶シャッタへのクローズとオープンにおける投入エネルギの不均衡を打ち消すエネルギを投入できる。本実施例のホログラム記録再生装置への効果は、以下のとおりである。ページ記録周期を増長することなく、ページ記録単位で、液晶シャッタ投入エネルギの不均衡を補正できる。
【００８２】
本実施例のホログラム記録再生装置の変形例は、以下のとおりである。
【００８３】
液晶シャッタ３０３ｂをクローズする印加電圧を、所定期間だけ、オープン印加電圧の方向に大きくすることでも、同様の効果が得られる。
【００８４】
所定回数分のページ記録による投入エネルギの不均衡をまとめて補正するように、所定回数分のページ記録を実施する毎に、液晶シャッタへ所定電圧を所定期間印加することでも、同様の効果が得られる。
【００８５】
なお、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。
【００８６】
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。
【００８７】
本発明の変形例として、下記の構成が挙げられる。
【００８８】
変形例１として、液晶シャッタの特性や取付けずれ（オープン／クローズするための偏向角度ずれ）等の要因により、液晶シャッタのオープンとクローズとの印加電圧の絶対値が異なる場合も、液晶シャッタ投入エネルギ不均衡を打ち消すエネルギ投入において、オープン印加電圧をクローズ印加電圧の符号を反転した値とする、あるいは、オープン印加電圧の印加時間を調整することで、同様の効果が得られる。
【００８９】
変形例２として、液晶シャッタ投入エネルギ不均衡を打ち消すエネルギ投入を、複数回に分割する、あるいは、投入タイミングを変えることでも、同様の効果が得られる。変形例３として、液晶シャッタのクローズよりオープンのためのエネルギが大きい場合も、同様な考え方で、液晶シャッタ投入エネルギ不均衡を打ち消すエネルギ投入を行うことで、同様の効果が得られる。
【００９０】
変形例４として、各ページ記録における露光時間が異なる場合も、同様な考え方で、液晶シャッタ投入エネルギ不均衡を打ち消すエネルギ投入を行うことで、同様の効果が得られる。
【００９１】
変形例５として、各ページ再生においても、同様な考え方で、液晶シャッタ投入エネルギ不均衡を打ち消すエネルギ投入を行うことで、同様の効果が得られる。
【００９２】
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。
【符号の説明】
【００９３】
１… 記録媒体
１０ … ホログラム記録再生装置
５０ … 回転モータ
８９ … コントローラ
３０１ …光源
３０３ａ… メカニカルシャッタ
３０３ｂ… 液晶シャッタ
３２０ …アクチュエータ
【図１】
2018005966.tif 000003
【図２】
2018005966.tif 000004
【図３】
2018005966.tif 000005
【図４】
2018005966.tif 000006
【図５】
2018005966.tif 000007
【図６】
2018005966.tif 000008
【図７Ａ】
2018005966.tif 000009
【図７Ｂ】
2018005966.tif 000010
【図７Ｃ】
2018005966.tif 000011
【図８】
2018005966.tif 000012
【図９】
2018005966.tif 000013
【図１０】
2018005966.tif 000014
【図１１】
2018005966.tif 000015
【図１２】
2018005966.tif 000016
【図１３】
2018005966.tif 000017
【図１４】
2018005966.tif 000018
【図１５】
2018005966.tif 000019