(57)【要約】      （修正有）【課題】外部光を遮断して、ホログラムディスクの感光性モノマーの消費を抑える。【解決手段】ホログラフィを利用して情報を情報記録媒体に記録する光情報記録装置は、２次元データを生成する信号生成部と、前記２次元データを表示して、透過または反射した光を空間的に変調する２次元空間光変調部と、を有し、前記２次元空間光変調部は信号領域と、外部領域と、を有し、前記信号領域は、ユーザデータに基づく２次元データを表示し、前記外部領域は、前記ユーザデータを含まない２次元データを表示し、前記信号生成部は、前記外部領域に表示する２次元データの周波数が、前記信号領域に表示する２次元データの周波数以上となるように、２次元データを生成する。【選択図】図１
2015060613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して情報を情報記録媒体に記録する光情報記録装置であって、
２次元データを生成する信号生成部と、
前記２次元データを表示して、透過または反射した光を空間的に変調する２次元空間光変調部と、を有し、
前記２次元空間光変調部は信号領域と、外部領域と、を有し、
前記信号領域は、ユーザデータに基づく２次元データを表示し、
前記外部領域は、前記ユーザデータを含まない２次元データを表示し、
前記信号生成部は、前記外部領域に表示する２次元データの周波数が、前記信号領域に表示する２次元データの周波数以上となるように、２次元データを生成することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の光情報記録装置であって、
前記信号生成部は、
前記外部領域の２次元空間光変調器におけるピクセル連続数の下限値Ｍ （Ｍ：自然数）が、前記信号領域の２次元空間光変調器におけるピクセル連続数の下限値Ｋ未満の値となるように、２次元データを生成することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項３】
請求項１記載の光情報記録装置であって、
前記信号生成部は、前記外部領域の２次元空間光変調部におけるピクセル連続数の上限値Ｌ（Ｌ：自然数）が、前記信号領域の２次元空間光変調部におけるピクセル連続数の下限値Ｋ以下の値となるように、２次元データを生成することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項４】
請求項１記載の光情報記録装置であって、
前記外部領域に対応する信号光を遮断または抑制するフィルタと、
前記フィルタを通過した信号光を情報記録媒体にに集光する対物レンズと、を有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記載の光情報記録装置であって、
情報記録媒体に入射する信号光のサイズを、前記信号生成部が生成する前記外部領域のピクセル連続数の上限値Ｌに応じたサイズに制限するフィルタと、
前記フィルタを通過した信号光を情報記録媒体にに集光する対物レンズと、を有することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項６】
請求項５記載の光情報記録装置であって、
前記２次元空間光変調部を反射または透過した光を信号光として、前記信号光を集光する集光レンズを有し、
前記フィルタを前記集光レンズの光軸上の焦点位置近傍に配置することを特徴とする光情報記録装置。
【請求項７】
請求項３記載の光情報記録装置であって、
前記２次元空間光変調部のピクセルピッチをΔ、
前記集光レンズの焦点距離をｆ、
前記信号光の波長をλとした場合に、
前記信号光のサイズは、（ｆ・λ/Δ）未満となることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項８】
請求項１記載の光情報記録装置であって、
前記外部領域に表示するデータパターンを単一または複数のページ毎に切替わることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項９】
請求項８記載の光情報記録装置であって、
前記外部領域の前記切替り後のピクセルのＯｎ／Ｏｆｆの状態は、切替り前の状態の反転であることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項１０】
ホログラフィを利用して情報を情報記録媒体に記録する光情報記録装置における光情報記録方法であって、
２次元データを生成する信号生成ステップと、
２次元データを表示して、透過または反射した光を２次元空間光変調部で空間的に変調する２次元空間光変調ステップと、を有し、
前記２次元空間光変調部は信号領域と、外部領域と、を有し、
前記信号領域は、ユーザデータに基づく２次元データを表示し、
前記外部領域は、前記ユーザデータを含まない２次元データを表示し、
前記信号生成ステップは、前記外部領域に表示する２次元データの周波数が、前記信号領域に表示する２次元データの周波数以上となるように、２次元データを生成することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の光情報記録方法であって、
前記外部領域の２次元空間光変調ステップにおけるピクセル連続数の上限値Ｌ （Ｌ：自然数）が、前記信号領域の２次元空間光変調ステップにおけピクセル連続数の下限値Ｋ以下の値となるように、２次元データを生成することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の光情報記録方法であって、
前記信号生成部は、
前記外部領域の２次元空間光変調ステップにおけるピクセル連続数の下限値Ｍ （Ｍ：自然数）が、前記信号領域の２次元空間光変調ステップにおけるピクセル連続数の下限値Ｋ未満の値となるように、２次元データを生成することを特徴とする情報記録方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の光情報記録方法であって、
前記外部領域に対応する信号光を遮断または抑制するフィルタステップと、
前記フィルタを通過した信号光を情報記録媒体にに集光する集光ステップと、を有することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の光情報記録方法であって、
情報記録媒体に入射する信号光のサイズを、前記信号生成部が生成する前記外部領域のピクセル連続数の上限値Ｌに応じたサイズに制限する制限ステップと、
前記フィルタを通過した信号光を情報記録媒体にに集光する集光ステップと、を有することを特徴とする情報記録方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の光情報記録方法であって、
前記外部領域のピクセルのＯｎ／Ｏｆｆは単一または複数のページ毎に切替わることを特徴とする光情報記録方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の光情報記録方法であって、
前記外部領域の前記切替り後のピクセルのＯｎ／Ｏｆｆの状態は、切替り前の状態の反転であることを特徴とする光情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録装置および光情報記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１０−３３５８（特許文献１）がある。この公報には、「ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録再生装置において、２次元空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）となることを特徴とする２次元符号化方法により２次元データを生成する信号生成部と、前記信号生成部が生成した２次元データをホログラムディスクに記録するピックアップと、を具備する光情報記録装置及び方法で解決できる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３３５８
【特許文献２】ＷＯ２００７−１１１１３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホログラム装置における記録は、可干渉性光を空間光変調器に反射、または透過させて、２次元データに応じて空間的に変調した信号光と、可干渉性光の参照光を、対物レンズを通して、光情報記録媒体内で干渉させ、干渉縞明部において、光情報記録媒体の感光性モノマーをポリマー化することで行われる。
【０００５】
ここで一般的に対物レンズは略円形であるため、空間光変調器に表示するユーザデータは略円形であるほうが効率が良い（以降、空間光変調器にユーザデータに基づく２次元データを表示する領域を信号領域と表記する）。しかし空間光変調器は四角形であることが多いため、空間光変調器上には、ユーザデータを含まない２次元データを表示する領域が存在する。これを外部領域と呼ぶ。
【０００６】
外部領域からの可干渉性光の反射光、または透過光はホログラム媒体に到達すると、干渉縞を記録するための感光性モノマーを余計に消費する（以降、外部領域からの可干渉性光の反射光、または透過光を外部光と表記する）。そのため、より大きな容量の記録を行うためには、前記外部光はホログラムディスクに照射されないように、遮断または抑制する必要がある。しかし、特許文献１はこの点を考慮していない。
【０００７】
そこで、本発明は、ホログラムディスクの感光性モノマーの消費を抑えることで、大容量記録を実現するホログラム装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明では一例として請求の範囲に記載の構成を用いる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ホログラムディスクの感光性モノマーの消費を抑制して、大容量記録を可能とする光情報記録装置および光情報記録方法を提供することが出来る。
【００１０】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による光情報記録再生装置の動作概念図
【図２】光情報記録再生装置のブロック図
【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】信号処理回路の動作を示すフローチャート
【図６（ａ）】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６（ｂ）】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６（ｃ）】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（ａ）】信号生成回路の動作フローの実施例を表す概略図
【図９（ｂ）】信号生成回路の動作フローの実施例を表す概略図
【図１０】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１１】信号領域のデータパターン例
【図１２】外部領域のデータパターン例
【図１３】外部領域のデータパターン例
【図１４】信号領域のデータパターン例
【図１５】外部領域のデータパターン例
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。図２は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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に照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られ、信号光は空間光変調器によって変調される。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
キュア光学系１３は、光情報記録媒体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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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３１２に送る。
【００４０】
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）。
【００４１】
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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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（６２３）。
【００４６】
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においてユーザデータ受信処理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でのユーザ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処理６２３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。
【００４７】
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）を行い、ホログラフィを用いた記録再生の伝送特性に適したフォーマットにデータを変調する（９０８）。次に変調したデータ列と、後述する外部領域のデータパターンを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次元データを構成する（９０５）。この変調９０８とデータ２次元化９０５の詳細な動作は後述する。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。
【００４８】
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）し、復調を行う（９２１）。そして、復調した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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。次に変調回路７１２で誤り訂正符号化したデータを変調する。この変調方法の詳細は後述する。そして、周波数判定回路７１０で２次元データの周波数を変調方法から判定し、該周波数判定結果に従って、外部領域パターン生成回路７１１で、後述する外部領域のデータパターンを生成する制御を行う。この外部領域のデータパターンの生成方法の詳細は後述する。そして、メモリ制御回路７０３に、データライン７０９を介して生成した外部領域のデータパターンをメモリ７０２に格納するよう制御する。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と外部領域のデータパターンを空間光変調器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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。次に復調回路８１３で各データ列の復調を行い、誤り訂正回路８０６で復調した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。
【００５３】
ここで、前記外部領域のデータパターンについて詳細に説明する。
【００５４】
図１は図３の記録時の光路における空間光変調器３１２から対物レンズ３１５までの光学系構成と、リレーレンズ３１３の焦点位置における集光された信号光の形状を示す概念図である。
【００５５】
一般的に対物レンズ３１５は略円形であるため、空間光変調器３１２に表示する２次元データは、例えば領域境界線３１２０１で囲われる信号領域３１２０２のような略円形状としたほうが良い。しかし一般的に空間光変調器３１２は四角形であるため、空間光変調器上には、少なくともユーザデータを含まない２次元データを表示する領域である外部領域３１２０３が存在する。図１を例にとると、外部領域３１２０３は空間光変調器上の信号領域３１２０２の余りの領域となる。なお、信号領域３１２０２には、例えば、ページ番号等を含むヘッダ情報等、ユーザデータ以外の２次元データを表示してもよい。
【００５６】
データの記録は信号光と参照光の干渉縞明部において、光情報記録媒体１の感光性モノマーがポリマー化することで行われる。感光性モノマーの量は情報記録媒体特有の値であり、有限である。そのため、外部光が光情報記録媒体１に到達すると、干渉縞を記録するための感光性モノマーを余計に消費してしまい、光情報記録媒体１に記録可能なデータ量を減少させてしまうため、結果記録容量を減少させてしまう。そこで、より大きな容量の記録を行うためには、前記外部光はホログラムディスクに照射されないように遮断または抑制する必要がある。
【００５７】
一方、空間光変調器３１２上に２次元データが表示されている場合の信号光を、リレーレンズ３１３を用いて集光すると、互いに直交する２方向の０次光、±１次光、±２次光となり、順次並ぶ。リレーレンズ３１３を通過した信号光の光強度は、リレーレンズの焦点位置では周波数分布となり、リレーレンズ３１３の光軸中央からの距離に応じて高周波となる。この特性を利用して外部光を遮断または抑制する。
【００５８】
すなわち、信号領域３１２０２に表示するデータパターンより、外部領域３１２０３に表示するデータパターンを高周波なパターンとする。そうすることで、外部光はリレーレンズ３１３の焦点位置において、信号領域３１２０２からの反射光の周辺に分布される。そこで、リレーレンズ３１３の焦点位置近傍に実装する空間フィルタ３１４を用いて、信号領域３１２０２からの反射光の周波数を超える周波成分を遮断する。そうすることで外部光のみを遮断できる。
【００５９】
ここで図１の実施例において信号領域３１２０２は、空間光変調器３１２に対して、上下左右に１ピクセルずつ余らせて配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、信号領域３１２０２の配置は対物レンズ３１５などに依存するものであり、対物レンズ３１５によっては、上下左右に数ピクセルの余裕を持って、信号領域３１２０２を配置しても良いし、また空間光変調器３１２の中央ではなく、上下左右のいずれかに偏って配置されても良い。また経時変化によって、対物レンズ３１５と信号領域３１２０２の光軸がずれた際には、外部領域３１２０３を用いて信号領域３１２０２の表示領域を、空間光変調器３１２内で変化させて光軸ずれを補正しても良い。この方法による光軸ずれ補正実現のためには、ユーザデータを含まない外部領域３１２０３であっても、焼き付きを防ぐことが必要となる。
【００６０】
図１０に記録時の変調方法と、信号領域３１２０２と外部領域３１２０３を含めたデータ２次元化９０５の詳細な動作フローを説明する。
【００６１】
前記リード・ソロモン符号化等の誤り訂正符号化を行ったデータに対して、変調処理を実施する（９０８）。本実施例において変調方式は限定されないが、９０８で実施する変調は例えばＲＬＬ（Ｒｕｎ−Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）のような予め信号領域３１２０２に表示されるＯｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数を規定する変調方式とする。
【００６２】
次にデータ２次元化９０５の詳細な動作を処理９０５０１乃至９０５０４を用いて説明する。
【００６３】
９０５０１では、変調したユーザデータに対してＮ（Ｎ：自然数）ビット毎にｎ×ｍ（ｎ，ｍ：自然数）の２次元パターンを割り当て順番に配置し、それをページデータ分繰返し１ページ分の２次元データを構成する。ここで、９０５０１で生成した２次元データは光情報媒体に記録するデータであり、信号領域３１２０２に表示される。
【００６４】
次に周波数判定回路７１０は、９０５０１で生成した信号領域３１２０２に表示する２次元データの周波数判定を行う（９０５０２）。空間光変調器３１２に表示するデータパターンの周波数は、配列中のＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数に依存し、前記ピクセル連続数が大きいほど低周波となる。つまり１ピクセルのみ孤立するデータパターンが最も高い周波数のデータパターンとなる。９０８で実施する変調により、信号領域３１２０２におけるＯｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数の下限値は既知の値である。９０５０２では、変調フォーマットで規定される２次元データのＯｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数を判定する。このとき、既知の値により判定結果を固定として運用しても問題ないし、コントローラ８９や光情報記録媒体１より変調規則情報を読み取って判定しても良く、変調後のデータそのものから算出して判定しても問題はない。またＯｎ／Ｏｆｆの２値の空間光変調器３１２を用いて、データの周波数をＯｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数を用いて判定しているが、本発明におけるデータの周波数判定方法はこれに限らず、例えば３値以上の多値の空間光変調器３１２を用いる場合には、例えば前記記載の通り、変調後のデータそのものから判定しても問題ない。
【００６５】
９０５０３では、９０５０２で判定した連続ピクセル数の結果に従って外部領域３１２０３のデータパターンを生成する。前記記載の通り、外部領域３１２０３のデータパターンは、信号領域３１２０２のデータパターンより高周波なデータパターンとする必要があるため、外部領域３１２０３に表示するデータの連続ピクセル数の最大は、９０５０２で判定した信号領域３１２０２の連続ピクセル数の最小値以下とする。例えば図１１のように、Ｏｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数の下限値が２となる変調フォーマットによって２次元データパターンが生成される場合、外部領域３１２０３に表示するデータパターンの最大連続ピクセル数は２以下となり、例えば図１２（ａ）に示すような連続ピクセル数の最大が１、もしくは図１２（ｂ）に示すような連続ピクセル数の最大が２となるようなデータパターンとなる。また例えば、図１４のように、Ｏｎ／Ｏｆｆピクセルの連続数の下限値が１となる変調フォーマットによって２次元データパターンが生成される場合、外部領域３１２０３に表示するデータパターンの最大連続ピクセル数は１となり、例えば図１５に示すような連続ピクセル数の最大が１となるようなデータパターンとなる。
【００６６】
しかし、本実施例における外部領域３１２０３のデータパターンはこれに限らず、例えば信号領域３１２０２に表示するデータパターンの平均周波数より、外部領域３１２０３に表示するデータパターンの平均周波数の方が高くなるように、外部領域３１２０３のデータパターンを生成しても良いし、外部領域３１２０３に表示するデータの連続ピクセル数の最小値は、９０５０２で判定した信号領域３１２０２の連続ピクセル数の最小値以下としても良い。その他にも外部領域３１２０３のデータパターンは、空間光変調器３１２で表示可能なデータパターンの内、９０５０２での判定結果によらず最高周波数となるデータパターンとしても良い。
【００６７】
前述した外部領域３１２０３のデータパターンの生成方法について、外部領域３１２０３の連続ピクセル数の最大が、９０５０２で判定した信号領域３１２０２の連続ピクセル数の最小値未満となる場合は、信号領域３１２０２と外部領域３１２０３のデータの周波数は完全に分離できるため、外部光を空間フィルタ３１４で遮断することが可能であるが、それ以外の場合は、外部光を遮断することはできない場合がある。しかし外部領域３１２０３に表示されるデータパターンの周波数を信号領域３１２０２に表示されるデータパターンの周波数より平均的に高くしておくことで、リレーレンズ３１３の焦点において、多くの外部光は信号領域３１２０２からの反射光または透過光の周囲に分布されるため、外部光を抑制することは可能である。そのため、信号領域３１２０２に表示されるデータパターンの周波数を外部領域３１２０３に表示されるデータパターンの周波数以下とすることで、感光性モノマー消費の抑制につながり、より大きな容量の記録の実現につながる。
【００６８】
９０５０２の信号領域の周波数判定では、１方向のみの連続ピクセル数を判定していたが、１１００乃至１１０３に対して直交する方向で周波数判定を行っても良いし、あるいはその両方の方向で連続ピクセル数を判定して周波数判定を行って、外部領域３１２０３のデータパターンを生成しても良い。
【００６９】
９０５０４では、９０５０１で生成した信号領域３１２０２のデータパターンと９０５０３で生成した外部領域３１２０３のデータパターンを、空間光変調器３１２に転送するデータパターンとして生成する。
【００７０】
ここで、外部光を遮断する空間フィルタ３１４のサイズについて説明する。
【００７１】
一般的に空間光変調器３１２からの信号光が、焦点距離ｆのレンズに集光された時の、焦点位置での信号光のナイキストサイズは数１によって示される。
【００７２】
（数１）Ｌ＝ｆ・λ／Δ
Ｌ：フーリエ面でのナイキストサイズ
ｆ：対物レンズ（図２，３２５）の焦点距離
λ：光源（図２，３０１）の波長
Δ：空間光変調器（図２，３０８）のピクセルサイズ
ここで９０５０２の処理の結果、信号領域３１２０２に表示される２次元データパターンのＯｎ／Ｏｆｆピクセル連続数の下限値がＫであった場合、実質的なピクセルサイズは前記ΔのＫ倍となる。これにより、リレーレンズ３１３の焦点位置でのナイキストサイズは数１より１／Ｋ倍となる。外部領域３１２０３に表示する２次元データパターンのＯｎ／Ｏｆｆピクセル連続数の上限値はＫ以下として、リレーレンズ３１３の焦点位置においては信号光の周辺に分布されるため、この場合の理想的な空間フィルタのサイズは数２によって示される。
【００７３】
（数２）Ｌ＝（ｆ・λ）／（Ｋ・Δ）
実際には空間フィルタの取付け誤差があるため、空間フィルタのサイズを数２に則って規定すると、信号光を遮断してしまう恐れがある。そのため、前記空間フィルタの取付け誤差を考慮した上で、空間フィルタのサイズを決定することが望ましいが、いずれにしても、空間フィルタのフィルタサイズは数１を考慮して設計する。例えば、情報記録媒体に入射する信号光のサイズを外部領域のピクセル連続数の上限値に応じたサイズに制限するように、フィルタのサイズを設計する。
【００７４】
このように、信号領域３１２０２に表示される２次元データの周波数よりも、外部領域３１２０３に表示される２次元データの周波数を高くすることで、外部光はリレーレンズ３１３の集光点において、信号領域３１２０２からの反射光または透過光の周囲に分布され、空間フィルタ３１４で外部光を遮断または、抑制することが可能となり、データの記録に必要な感光性モノマーを余計に消費することを防ぎ、より大容量の記録が可能となる。
【００７５】
なお、本実施例において、空間フィルタ３１４の代わりに、角度フィルタを用いてもよい。角度フィルタとは、所定の角度で入射する光のみを透過させる角度特性を持つフィルタである。集光レンズを通過した外部光は、信号領域３１２０２からの反射光または透過光の周囲に分布される。そのため、集光レンズを通過した外部光は、集光レンズ光軸に対して、信号領域３１２０２からの反射光または透過光よりも大きな角度をもって、情報記録媒体に照射される。その特性を活用して、信号領域３１２０２からの反射光または透過光以上の角度を持つ光を遮断するよう角度フィルタを設計し、リレーレンズ３１３の直後、もしくは対物レンズ３１５の直後に設置することで、角度フィルタを用いても外部光を遮断または、抑制することが可能となる。
【実施例２】
【００７６】
実施例２におけるデータ２次元化９０５の処理を図５に示す。実施例１との相違点は、９０５０６の処理の追加と、２回目以降の外部領域３１２０３のデータパターンの生成方法９０５０３である。以降、実施例１との相違点のみ説明する。
【００７７】
９０５０６では、単一または複数のページにデータを記録する場合において、記録するページが１ページ目か、そうでないかを判断し、１ページ目の記録であれば９０５０２の処理を実行した後に９０５０３の処理を実行し、１ページ目の記録でなければ９０５０３の処理のみを実行する。
【００７８】
９０５０６で１ページ目の記録ではないと判断された場合における、９０５０３での外部領域データパターン生成は、既に生成された外部領域のデータパターンに従って生成することが出来る。２ページ目以降の記録であることを判断された場合には、例えば、図１３（ａ）に示す通り、前ページの記録で生成した外部領域のデータパターンにおいて、ピクセル毎にＯｎ／Ｏｆｆを反転させたパターンとして、外部領域のデータパターンを生成しても良いし、また図１３（ｂ）に示す通り、前ページの外部領域のデータパターンにおいて、隣接するピクセル１３０１のＯｎ／Ｏｆｆの状態を、次のページにおけるピクセル１３０３のＯｎ／Ｏｆｆ状態として外部領域のデータパターンを生成しても良い。尚、いずれかの方向に対して隣接ピクセルが存在しない、例えばピクセル１３０１については、ピクセル１３０２のような、ピクセル１３０１とは逆方向の隣接ピクセルが存在しないピクセルのＯｎ／Ｏｆｆ状態を、次ページの状態としても良い。
【００７９】
ここで外部領域のデータパターンの生成は前ページに従うこととしたが、ページ毎に外部領域のデータパターンを生成する必要はなく、空間光変調器３１２で焼き付き現象が発生しない周期において、複数ページで構成されるブック毎、数ブック前の外部領域に従って行っても良いし、数ページ毎に数ページ前の外部領域に従って生成しても良く、参照する外部領域は限定されない。但し、空間光変調器３１２の焼き付きはピクセル単位で起こる現象であるため、各ピクセルのＯｎ／Ｏｆｆの設定確率は１対１にしなくてはならない。そのため、外部領域３１２０３のデータパターンの生成について、以前のデータパターンを参照して、焼き付きが発生しない周期でピクセル毎にＯｎ／Ｏｆｆを反転させる必要があるが、本実施例によれば、ピクセル毎にＯｎ／Ｏｆｆを反転させ、各ピクセルのＯｎ／Ｏｆｆの設定確率を１対１にすることが可能となる。なお、外部光を遮断または抑制するためには、外部領域の極性をオフに固定することも考えられるが、この場合も空間光変調器の極性を固定した状態で可干渉光を照射すると、焼き付きが発生する。
【００８０】
このように、単一または複数のページ単位や、ブック単位でピクセル毎にＯｎ／Ｏｆｆを切替えることにより、空間光変調器３１２の焼付きを防止した上で、外部光のみを遮断、または抑制し、光情報記録媒体１の感光性モノマーの消費を抑制し、より大きな容量の記録が可能となる。また、位置決めマーク位置における空間光変調器の焼き付き防止のための前記特許文献２の方法を用いただけでは、本実施例のように外部光を遮断または抑制できない。
【００８１】
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。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。また、角度多重方式に限定されずその他のシフト多重方式等にも適用できる。
【００８２】
また、本発明は、空間光変調器が四角形、対物レンズが円形である場合に限定されず、その他の形状であってもよい。例えば、空間光変調器と対物レンズが共に円形である場合にも適用できる。
【００８３】
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。
【００８４】
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】
【００８５】
１・・・光情報記録媒体、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、
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
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、
７０１・・・サブコントローラ、７０２・・・メモリ、７０３・・・メモリ制御回路、７０４・・・ＣＲＣ演算回路、７０５・・・スクランブル回路、７０６・・・誤り訂正符号化回路、７０７・・・ピックアップ（空間変調器）インターフェース回路、７０８・・・制御用ライン、７０９・・・データライン、７１０・・・周波数分析回路、７１１・・・外部領域パターン生成回路
【図１】
2015060613.tif 000003
【図２】
2015060613.tif 000004
【図３】
2015060613.tif 000005
【図４】
2015060613.tif 000006
【図５】
2015060613.tif 000007
【図６（ａ）】
2015060613.tif 000008
【図６（ｂ）】
2015060613.tif 000009
【図６（ｃ）】
2015060613.tif 000010
【図７】
2015060613.tif 000011
【図８】
2015060613.tif 000012
【図９（ａ）】
2015060613.tif 000013
【図９（ｂ）】
2015060613.tif 000014
【図１０】
2015060613.tif 000015
【図１１】
2015060613.tif 000016
【図１２】
2015060613.tif 000017
【図１３】
2015060613.tif 000018
【図１４】
2015060613.tif 000019
【図１５】
2015060613.tif 000020