(57)【要約】      （修正有）【課題】隣接ページからのクロストークを低減した記録品質の向上を可能とし、高密度に記録可能なホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法を提供する。【解決手段】信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生方法であって、参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録するように構成する。【選択図】図７
2018077924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生方法であって、
前記参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、
隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録することを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラム記録再生方法であって、
隣り合う参照光角度による記録は、１スタック以上位置を離して記録することを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項３】
請求項１に記載のホログラム記録再生方法であって、
各スタックにおいて、前記ブックに割り当てられる参照光の全角度幅から参照光角度を選択設定することを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項４】
請求項１に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記一つのスタックの参照光角度は、連続的に割り当てられていることを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項５】
請求項１に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記各スタックの参照光角度は、入れ子の関係に割り当てられていることを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項６】
請求項５に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記スタックの参照光角度は、参照光角度の割付けを不均一にしたことを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項７】
請求項６に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記スタックの参照光角度は、隣接ページとの記録位置間隔が異なる場合は、その間隔に応じて参照光角度の割付け間隔を変化させることを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項８】
請求項５に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記スタックの記録位置間隔を不均一にしたことを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項９】
請求項８に記載のホログラム記録再生方法であって、
隣接ページとの参照光角度の間隔が異なる場合は、その間隔に応じてスタックの記録位置間隔を変化させることを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のホログラム記録再生方法であって、
前記ブック間で、スタックの参照光角度の異なる割り当てである複数のスタックの参照光角度組を使用することを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項１１】
信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射した光ビームを信号光と参照光に分岐する分岐部と、前記信号光に２次元データを付加するための空間光変調器と、ホログラム媒体に入射する前記参照光の入射角度を変えるためのガルバノミラーと、を備えたピックアップと、
前記ピックアップから出射する参照光と信号光をホログラム媒体の所定の位置に位置付けるためのシーク動作を行うアクセス制御回路と、
前記ピックアップの動作を制御するサーボ制御回路と、を備え、
前記参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、
隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度が割り当てられており、
前記アクセス制御回路により、前記参照光と信号光を前記ホログラム媒体の第１のスタック位置に位置付けるためのシーク動作を行い、
前記サーボ制御回路により、前記第１のスタックに割り当てた参照光角度組で、ガルバノミラーを振って参照光角度を変化させ、前記第１のスタックに割り当てられた複数のページを記録し、
第１のスタックのページ記録が完了すると、次の第２のスタックの記録位置に位置付けるためのシーク動作を前記アクセス制御回路により行うことを特徴とするホログラム記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを用いてホログラム媒体へ情報を記録再生するホログラム記録再生装置、及び、それに用いるホログラム記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度光ストレージの実現のためには、現状のBlu-ray(登録商標) Disc等に用いられる、レーザ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。その中で、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。
【０００３】
ホログラム記録技術とは、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技術である。情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、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される。再生された信号光は、撮像素子を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を光記録媒体に記録、再生することを可能とする。
【０００４】
ホログラム記録技術に関する背景技術として、特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、ホログラムの隣接するスタック間で部分的空間的重なり合いによってホログラムが空間的に多重化される、多重化方法および装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、スタック内の角度を変えてページを記録する際の、その角度の割り振りかたについての記載がなく、また、隣接ページとのクロストークについても考慮されていない。そのために、例えば、角度多重数を増やしたり、媒体上の隣り合うホログラムの距離を小さくすることで、さらに記録密度を向上させようとしたときに、課題となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決し、隣接ページからのクロストークを低減した記録品質の向上を可能とし、高密度に記録可能なホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生方法であって、参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録するように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、隣接ページからのクロストークを低減した記録品質の実現が可能となり、高密度に記録可能なホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１におけるホログラム記録再生装置のブロック図である。
【図２】実施例１におけるホログラム記録再生装置のピックアップの基本的な光学系構成図である。
【図３】実施例１におけるホログラム記録再生装置の記録、再生の動作フロー図である。
【図４】実施例１におけるスタックごとの記録の様子を説明するための概念図である。
【図５】実施例１における各スタックの位置と参照光角度、光密度との関係を示した概念図である。
【図６】実施例１における参照光入射角度に対する再生信号強度を示した図である。
【図７】実施例１におけるスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
【図８】実施例２におけるスタックの位置と参照光角度との関係を説明するための概念図である。
【図９】実施例２におけるスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
【図１０】実施例３におけるスタック及びブックの位置と参照光角度との関係、及び、参照光角度の角度割付けを説明するための概念図である。
【図１１】実施例４におけるスタック記録位置を均等もしくは不均一にした場合のスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
【図１２】実施例５におけるスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
【図１３】本実施例の前提となるスタックごとの記録の様子を説明するための概念図である。
【図１４】本実施例の前提となる各スタックの位置と参照光角度、光密度との関係を示した概念図である。
【図１５】本実施例の前提となる参照光入射角度に対する再生信号強度を示した図である。
【図１６】本実施例の前提となるスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
図１は本実施例のホログラフィを利用してデジタル情報を記録および／または再生するホログラム記録再生装置を示すブロック図である。図１において、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。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、ホログラム記録再生装置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。
【００１３】
ホログラム記録再生装置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、ホログラム媒体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。
【００１４】
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。
【００１５】
ホログラム媒体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ホログラム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。
【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。
【００１７】
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。
【００１８】
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事が出来る。
【００１９】
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。
【００２０】
また、ピックアップ１１、そして、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。
【００２１】
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。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ホログラム記録再生装置１０内に備えることで高精度に参照光角度制御する。
【００２２】
なお、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。
【００２３】
図２は、ホログラム記録再生装置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を示したものである。光源の一例としての外部共振器型波長可変レーザ３０１を出射した光ビームは、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。
【００２４】
ＰＢＳプリズム３０５は、光源から出射した光ビームを信号光と参照光に分岐する分岐部として働き、ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として、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。
【００２５】
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によってホログラム媒体１に集光する。
【００２６】
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、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なため、レンズ３２１とレンズ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。
【００２７】
このように信号光と参照光とを、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、ホログラム媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンをホログラム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によってホログラム媒体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。
【００２８】
また、記録した情報を再生する場合は、参照光をホログラム媒体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。
【００２９】
以降、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、一連の参照光角度で多重されたページの集合をブックと呼ぶ。また、同一ブック領域内を複数の記録位置に分割し、それぞれの記録位置の同一位置に参照光角度を変えて記録する単位をスタックと呼ぶ。よって、１ブックは、複数のページ群からなるスタックに分割され、スタックごとに記録位置をずらして記録される。
【００３０】
図３は、本実施例におけるホログラム記録再生装置の記録、再生の動作フローを示したものである。    図３（Ａ）はホログラム媒体１に情報を記録する動作フロー、図３（Ｂ）はホログラム媒体１に記録した情報を再生する動作フローを示したものである。
【００３１】
まず、記録動作フローは、図３（Ａ）に示すように、まず記録するデータを受信して（４０１）、受信した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３１２に送り込む。その後、ホログラム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。その後、シーク動作で、アクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびにキュア光学系１３の位置をホログラム媒体の所定の位置に位置付けする。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（４０２）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光をスタック１の位置に位置付けるためのシーク動作を行う（４０３）。そして、スタック１に割り当てたθ１の参照光の角度組で、ガルバノミラーを振って参照光角度を変化させ、スタック１に割り当てられた複数のページを記録する（４０４）。スタック１のページ記録が完了すると、次のスタック２の記録位置に位置付けるためのシーク動作を行う（４０５）。そして、スタック２に割り当てたθ２の参照光の角度組で、ガルバノミラーを振って参照光角度を変化させ、スタック２に割り当てられた複数のページを記録する（４０６）。以降、同様の処理を繰り返しブック内の全スタックを記録完了すると、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（４０７）。
【００３２】
次に、記録された情報を再生する動作フローは、図３（Ｂ）に示すように、まずシーク動作で、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の位置をホログラム媒体のスタック１の位置に位置付けする（４０８）。その後、スタック１に割り当てたθ１の参照光の角度組で、ガルバノミラーを振って参照光角度を変化させ（４０９）、ピックアップ１１から参照光を出射して、スタック１に割り当てられた複数のページに記録された情報を再生し（４１０）、再生データを送信する（４１１）。これは、１スタック分のデータ再生を示しているが、１ブック分のデータを再生するのであれば、上記、シーク（４０８）、ガルバノミラー変更（４０９）、再生（４１０）をブック内の全スタック分繰り返す。
【００３３】
ここで、本実施例の前提となる、スタックと各ページの関係について説明する。図１３は、スタックごとの記録の様子を説明するための概念図である。図１３において、１はホログラム媒体であって、１０１は信号光、１０２は参照光を示しており、１０２−１、１０２−２、１０２−３は、各スタックの参照光の角度の組を模式的に示した図である。すなわち、１０２−１、１０２−２、１０２−３それぞれでの参照光の角度組θ１、θ２、θ３で角度多重記録し、スタックごとに、信号光との記録位置をずらして記録される。その時の参照光の角度組の関係は、θ１＜θ２＜θ３となっており、例えば、１０２−１では、θ１＝１３°、１４°、１５°の角度組、１０２−２では、θ２＝１６°、１７°、１８°の角度組、１０２−３では、θ３＝１９°、２０°、２１°の角度組とする。（実際はもっと細かい角度で角度多重数も大きくなる）
図１４に、スタックの位置と参照光角度、光密度との関係を示した概念図を示す。図１４は、１スタックあたり３ページ記録、４スタックで１ブックを構成する場合について図示している。図１４（Ｂ）において、スタック１は、参照光角度組θ１の角度組で３ページ記録し、スタック２は、その位置をずらして、参照光角度組θ２の角度組で３ページ記録している。また、図１４（Ａ）は、各スタックを構成する各ページの光密度の概念図である。照射される信号光の光密度は、中心部が強く、同一スタックに参照光角度を連続して記録した場合、隣接ページと高光密度部分が接することとなる。ホログラムの場合には、記録される情報は光密度の高い部分に集中し記録されるため、記録情報が接し、お互いに干渉してしまう。また、参照光入射角度に対する再生信号強度を図１５に示す。図１５において、再生信号強度の最大から最小になる参照光入射角度を１ＮＵＬＬと定義し、記録する各隣接ページとの間隔を１ＮＵＬＬとする。また、図１６に、スタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図を示す。図１６は、図１４に示した４スタックからなるブックを３ブック記録する場合の概念図であり、四角で囲った部分が１ブックである。図１６中の点線１５０に沿って参照光角度を変化させ再生した場合の再生信号強度を示したものが図１５である。再生信号強度は同じスタックでは大きく、スタックの位置が離れると小さくなる特性がある。よって再生時においては同一スタックである隣接ページのクロストークの影響が大きく表れる。よって、図１４、図１５、図１６からわかるように、スタック内の各隣接ページとの間隔は１ＮＵＬＬとなり、狭いことが分かる。このため、隣接ページとの記録または再生時にクロストークが発生する可能性が高く、記録品質および再生品質が劣化し、高密度記録において課題となる。
【００３４】
本実施例は、上記課題を解決し、隣接ページからのクロストークを低減した記録品質の向上を可能する、ホログラム記録再生装置、及びホログラム記録再生方法を提供する。以下、本実施例のスタック内の角度の割り振りかたについて説明する。
【００３５】
図４は、本実施例における、スタックごとの記録の様子を説明するための概念図である。図４において、１はホログラム媒体であって、１０１は信号光、２０２は参照光を示しており、２０２−１、２０２−２、２０２−３は、各スタックの参照光の角度組を模式的に示した図である。すなわち、２０２−１、２０２−２、２０２−３それぞれでの参照光の角度組θ１、θ２、θ３で角度多重記録し、スタックごとに、信号光との記録位置をずらして記録される。
【００３６】
図５に、各スタックの位置と参照光角度、光密度との関係を示した概念図を示す。図５は、１スタックあたり３ページ記録、４スタックで１ブックを構成する場合について図示している。図５（Ｂ）において、スタック１（Ｓｔ１）は、参照光角度組θ１の角度組で３ページ記録しているが、各ページ間の参照角度間隔を最小間隔１ＮＵＬＬの４倍としている。スタック２（Ｓｔ２）は、スタック１の参照光角度組θ１から１ＮＵＬＬずらした角度で同様に、各ページ間の参照角度間隔を４ＮＵＬＬとして３ページ記録している。すなわち、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録している。以降、スタック３、４も同様である。図５（Ａ）は、各スタックを構成する各ページの光密度の概念図を示している。この図からもわかるように、各スタックの隣接ページ間は４ＮＵＬＬとなり、隣接ページ間の距離が拡大していることが分かる。
【００３７】
また、参照光入射角度に対する再生信号強度を図６に示す。図６において、再生信号強度の最大値に対する隣接クロストークは４ＮＵＬＬ離れているためにその影響は小さくなる。
【００３８】
図７に、スタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図を示す。図７（Ａ）は、図５に示した４スタックからなるブックを３ブック並べた概念図であり、四角で囲った部分が１ブックである。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の１ブック分を抜き出した図であり、ページとスタックの関係を示している。例えばＳｔ１−１は、スタック１の１ページ目という意味である。よって、図５、図６、図７からわかるように、本実施例では、スタック内の各隣接ページとの間隔は４ＮＵＬＬとなり、間隔が拡大したことが分かる。よって、ページ間クロストーク（干渉）の影響を小さくすることができる。
【００３９】
このように、本実施例は、隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録する。言い換えれば、隣り合う参照光角度による記録は、１スタック以上位置を離して記録する。これにより、ページ間クロストークの影響を小さくすることができる。
【００４０】
各スタックの参照光角度組について、そのスタック内の角度の割り振りかたは、例えば、スタック数が４で、１ブックあたりの総ページ数が５００とすると、各スタックに割り当てる参照光角度の組は、下記、式（１）から（４）で表わされる。
【００４１】
スタック１：Θ１＝Θ(1),Θ(5)…Θ（1+4k）…Θ(497)     …（１）
スタック２：Θ２＝Θ(2),Θ(6)…Θ（2+4k）…Θ(498)     …（２）
スタック３：Θ３＝Θ(3),Θ(7)…Θ（3+4k）…Θ(499)     …（３）
スタック４：Θ４＝Θ(4),Θ(8)…Θ（4+4k）…Θ(500)     …（４）
但し、Θ(n)は参照光角度、Θ(n)＜Θ(n+1)、ｎ＝1〜500、K＝1〜124。
【００４２】
このように、本実施例は、各スタックにおいて、ブックに割り当てられる全角度幅から参照光角度を選択することで、符号間干渉を小さくすることができる。また、符号間干渉が小さくなるように参照光角度とスタック間距離を決定することができる。
【００４３】
なお、本実施例における、１スタックあたりのページ数、１ブックあたりのスタック数は上記説明した値に限定されるものではなない。また、各スタックあたりのページ数を同じにしなくてもよい。
【００４４】
以上のように、本実施例は、信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生方法であって、参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度を割り当てて記録するように構成する。
【００４５】
また、隣り合う参照光角度による記録は、１スタック以上位置を離して記録するように構成する。
【００４６】
また、各スタックにおいて、ブックに割り当てられる参照光の全角度幅から参照光角度を選択設定するように構成する。
【００４７】
また、信号光と参照光を照射し、干渉縞パターンを形成してホログラム媒体に書き込むことで情報を記録し、その干渉縞パターンに参照光を照射することで記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、光ビームを出射する光源と、光源から出射した光ビームを信号光と参照光に分岐する分岐部と、信号光に２次元データを付加するための空間光変調器と、ホログラム媒体に入射する参照光の入射角度を変えるためのガルバノミラーと、を備えたピックアップと、ピックアップから出射する参照光と信号光をホログラム媒体の所定の位置に位置付けるためのシーク動作を行うアクセス制御回路と、ピックアップの動作を制御するサーボ制御回路と、を備え、参照光の入射角度を変化させることでホログラム媒体にページ単位で角度多重記録を行なう際、ホログラム媒体の同一場所での角度多重記録単位をスタックとし、記録位置をずらした複数のスタックの集合をブックとしたとき、隣り合うスタックにおいて、一つのスタックの参照光角度の間に、別のスタックの参照光角度が割り当てられており、アクセス制御回路により、参照光と信号光をホログラム媒体の第1のスタック位置に位置付けるためのシーク動作を行い、サーボ制御回路により、第1のスタックに割り当てた参照光角度組で、ガルバノミラーを振って参照光角度を変化させ、第1のスタックに割り当てられた複数のページを記録し、第1のスタックのページ記録が完了すると、次の第２のスタックの記録位置に位置付けるためのシーク動作をアクセス制御回路により行うように構成する。
【００４８】
よって、本実施例によれば、隣接ページからのクロストークを低減した記録品質の実現が可能となり、高密度に記録可能な光情報記録再生装置及びホログラム記録再生方法を提供することができる。
【実施例２】
【００４９】
本実施例では、各スタックの参照光の角度組について、そのスタック内の角度の割り振りかたを工夫し、さらにページ間クロストークの影響を小さくすることができるホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法について説明する。
【００５０】
図８（Ａ）は、実施例１の図７の１ブック分を抜き出し、各スタックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。すなわち、１スタックあたり３ページ記録、４スタックで１ブックを構成する場合について図示している。図８（Ａ）において、各ページの記録中心位置が最も光密度が高くなるので、その中心部分を黒丸で示している。図８（Ａ）において、例えば、スタック１の１ページ（Ｓｔ１-１）とスタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）との記録位置の間隔は１スタック分ある。同様に、スタック２の１ページとスタック３の１ページ間、及びスタック３の１ページとスタック４の１ページ間も記録位置の間隔は１スタック分である。
【００５１】
これに対して、本実施例では、図８（Ｂ）に示すように、スタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）とスタック３の１ページ（Ｓｔ３-１）の記録位置を入れ替えている。これにより、図８（Ｂ）において、スタック１の１ページ（Ｓｔ１-１）とスタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）との記録位置の間隔は２スタック分となる。また、スタック３の１ページとスタック４の１ページ間も記録位置の間隔は２スタック分となる。したがって、図８（Ａ）の実施例１の場合に比べて、図８（Ｂ）の本実施例の場合には、記録位置が離れることにより、ページ間クロストークの影響をさらに小さくすることができる。
【００５２】
図９に、本実施例における、スタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図を示す。図９は、図８（Ｂ）に示した４スタックからなるブックを３ブック並べた概念図であり、四角で囲った部分が１ブックである。このように、隣り合うスタックの参照光角度が連続ではなく入れ子になるように、スタック内の角度の割り振りを決定することにより、ページ間クロストークの影響をさらに小さくすることができる。
【００５３】
本実施例における、各スタックの参照光の角度組について、そのスタック内の角度の割り振りかたは、例えば、スタック数が４で、１ブックあたりの総ページ数が５００とすると、各スタックに割り当てる参照光角度の組は、下記、式（５）から（８）で表わされる。
【００５４】
スタック１：Θ１＝Θ(1),Θ(5)…Θ（1+4k）…Θ(497)     …（５）
スタック２：Θ３＝Θ(3),Θ(7)…Θ（3+4k）…Θ(499)     …（６）
スタック３：Θ２＝Θ(2),Θ(6)…Θ（2+4k）…Θ(498)     …（７）
スタック４：Θ４＝Θ(4),Θ(8)…Θ（4+4k）…Θ(500)     …（８）
但し、Θ(n)は参照光角度、Θ(n)＜Θ(n+1)、ｎ＝1〜500、K＝1〜124。
【実施例３】
【００５５】
本実施例では、各スタックの参照光の角度組について、そのスタック内の角度の割り振りかたを工夫し、さらにページ間クロストークの影響を小さくすることができるホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法について説明する。すなわち、参照光角度の間隔に注目した実施例について説明する。
【００５６】
図１０は、実施例２の図９の、隣り合うスタックの参照光角度が連続ではなく入れ子になるようにスタック内の角度の割り振りを行った場合を前提として、さらに、参照光角度の割付けを均等ではなく、不均一にした場合のスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。すなわち、図１０（Ａ）において、スタック１の１ページ（Ｓｔ１-１）とスタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）との参照光角度の間隔を狭くし（θｎ）、スタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）とスタック３の１ページ（Ｓｔ３-１）との参照光角度の間隔を広くしている（θｗ）。これは、スタック１の１ページ（Ｓｔ１-１）とスタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）との記録位置の間隔は２スタック分と広いため、ページ間クロストークの影響については余裕があるので参照光角度の間隔を狭くし、スタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）とスタック３の１ページ（Ｓｔ３-１）との記録位置の間隔は１スタック分と狭いため、ページ間クロストークの影響については厳しいので参照光角度の間隔を広くしている。
【００５７】
これにより、全体で品質が安定するという特徴がある。図１０（Ｂ）は、均等角度割付けと不均一角度割付けの場合の参照光角度の関係を示している。
【００５８】
このように、本実施例では、隣接ページとの記録位置間隔が異なる場合は、ページ間クロストークの影響を受けやすい近い位置の場合は、参照光角度の間隔を広くし、ページ間クロストークの影響を受けにくい遠い位置の場合は、参照光角度の間隔を狭くすることで、全体のページ間クロストークの影響を低減することができる。
【実施例４】
【００５９】
本実施例では、各スタックの記録位置について、そのスタックの配置を工夫し、さらにページ間クロストークの影響を小さくすることができるホログラム記録再生装置及びホログラム記録再生方法について説明する。すなわち、スタック記録位置に注目した実施例について説明する。
【００６０】
図１１は、実施例２の図９の、隣り合うスタックの参照光角度が連続ではなく入れ子になるようにスタック内の角度の割り振りを行った場合を前提として、さらに、スタック記録位置を均等もしくは不均一にした場合のスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。
すなわち、図１１（Ａ）は、実施例２の図９のとおり、各スタック記録位置の間隔は、点線で示すように均等のＤ０である。しかし、スタック１の１ページ（Ｓｔ１-１）とスタック３の１ページ（Ｓｔ３-１）との参照光角度の間隔は２ＮＵＬＬと広く、スタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）とスタック３の１ページ（Ｓｔ３-１）との参照光角度の間隔は１ＮＵＬＬと狭い、という特徴を持っている。
【００６１】
従って、本実施例では、図１１（Ｂ）に示すように、参照光角度の間隔が狭いスタック２とスタック３とのページ間の干渉の影響を小さくするために、スタック２とスタック３の記録位置間隔を広くする（Ｄｗ）。また、参照光角度の間隔が広いスタック１とスタック３はページ間の干渉の影響に対し余裕があるために、スタック１とスタック３の記録位置間隔を狭くする（Ｄｎ）。同様に、スタック２の１ページ（Ｓｔ２-１）とスタック４の１ページ（Ｓｔ４-１）との参照光角度の間隔は２ＮＵＬＬと広いので、ページ間の干渉の影響に対し余裕があるために、スタック２とスタック４の記録位置間隔を狭くする（Ｄｎ）。
【００６２】
このように、隣接ページとの参照光角度の間隔が異なる場合は、ページ間クロストークの影響を受けやすい参照光角度の間隔が狭い場合は、スタックの記録位置間隔を広くし、ページ間クロストークの影響を受けにくい参照光角度の間隔が広い場合は、スタックの記録位置間隔を狭くすることで、全体のページ間クロストークの影響を低減することができる。
【実施例５】
【００６３】
本実施例では、異なるブックで異なるスタックの参照光の角度組を使用する例について説明する。
【００６４】
図１２は、１スタックあたり３ページ記録で、４スタックからなるブックを３ブック記録する場合のスタック及びブックの位置と参照光角度との関係を示した概念図である。図１２において、四角で囲った部分が１ブックであり、ＴｙｐｅＡが実施例１のスタックの参照光の角度組を使用したブック、ＴｙｐｅＢが実施例２のスタックの参照光の角度組を使用したブックを表している。
【００６５】
このように、異なるブックで複数のスタックの参照光の角度組を使用することで、記録する情報の種類に応じて、記録方法を選択することができる。例えば、制御に必要な情報である、ディスクの論理情報、記録情報、装置間互換のための情報などの制御情報は、アクセス頻度も高く、装置互換性などの信頼性が必要であるため、装置依存性がない、なるべく簡単な処理である標準的なフォーマットとして、実施例１の、隣り合うスタックの参照光角度が連続的に変化するスタックの参照光の角度組を使用する。また、ホログラム記録再生装置特有なデータの記録方法、例えば、装置依存の記録方法は、特殊フォーマットとして、よりページ間クロストークの影響を小さくした、高密度記録が可能な、例えば、実施例２の、隣り合うスタックの参照光角度が連続ではなく入れ子になるようなスタックの参照光の角度組を使用する。なお、実施例２のスタックの参照光の角度組の代わりに、実施例３や４のスタックの参照光の角度組も用いてもよい。
【００６６】
なお、制御情報は、記録品質を重視し、通常データは高密度記録を重視し、異なるブックで異なるスタックの参照光の角度組を使用するようにしても良い。
【００６７】
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。また、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。
【符号の説明】
【００６８】
１…ホログラム媒体、１０…ホログラム記録再生装置、１１…ピックアップ、
１２…再生用参照光光学系、１３…キュア光学系、
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、
３０１…光源、３０３…シャッタ、３０５…ＰＢＳプリズム、３０６…信号光、３０７…参照光、
３０８…ビームエキスパンダ、３０９…位相マスク、
３１０、３１３…リレーレンズ、３１１…ＰＢＳプリズム、
３１２…空間光変調器、３１４…空間フィルタ、３１５…対物レンズ、
３１６…偏光方向変換素子、３１９、３２４…ガルバノミラー、
３２０、３２３…アクチュエータ、３２１、３２２…レンズ、３２５…光検出器
１０１…信号光、
１０２−１、１０２−２、１０２−３、２０２−１、２０２−２、２０２−３…参照光、
θ１、θ２、θ３、θ４…各スタックの参照光の角度組
【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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【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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