(57)【要約】  記録されたホログラムへの高速高精度な位置制御方法を得る。  参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして前記光情報記録媒体に記録し、前記光情報記録媒体に記録されたホログラムから参照光を用いて情報を再生する光情報記録再生装置において、前記信号光の一部を含む光を検出光として生成する検出光生成部と、前記検出光を記録されたホログラムに入射する検出光入射部と、前記ホログラムに入射した前記検出光による回折光の光量を検出する光検出部を有し、前記光検出部出力に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出することを特徴とする光情報記録再生装置で解決できる。
2014155550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして光情報記録媒体に記録し、前記光情報記録媒体に記録されたホログラムから参照光を用いて情報を再生する光情報記録再生装置において、
前記信号光の一部を含む光を検出光として生成する検出光生成部と、
前記検出光を記録されたホログラムに入射する検出光入射部と、
前記ホログラムに入射した前記検出光による回折光を検出する光検出部と、を有し、
前記光検出部出力に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
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において、
前記回折光のうち、前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部を有する、
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において、
前記光検出部は複数領域に分割され、各々の領域で検出される光量に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
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において、
第１の検出光で前記ホログラムの位置を検出した後に、第１の検出光と異なる光束径を有する第２の検出光で前記ホログラムの位置を検出する、
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において、
前記ホログラムの記録時にホログラム毎の固有パターンを記録し、
位置検出時には、検出するホログラムの前記固有パターンを前記検出光とする、
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において、
前記検出光生成部は、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光の偏光を変える光学素子と、
前記光学素子を通過したレーザ光を信号光と参照光とにスプリッタと、
を有し、
前記スプリッタが分割した参照光により光情報記録媒体のデータを再生する場合は、該スプリッタが分割した信号光の一部を含む光を検出光として生成し続ける、
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において、
前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部と、
シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録された光情報記録媒体から参照光を用いて情報を再生する光情報再生装置において、
前記信号光の一部を含む光を検出光として生成する検出光生成部と、
前記検出光を記録されたホログラムに入射する検出光入射部と、
前記ホログラムに入射した前記検出光による回折光を検出する光検出部と、を有し、
前記光検出部出力に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記回折光のうち、前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部を有する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記光検出部は複数領域に分割され、各々の領域で検出される光量に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
第１の検出光で前記ホログラムの位置を検出した後に、第１の検出光と異なる光束径を有する第２の検出光で前記ホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記ホログラムには、ホログラム毎の固有パターンが記録されており、
位置検出時には、検出するホログラムの前記固有パターンを前記検出光とする、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記検出光生成部は、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光の偏光を変える光学素子と、
前記光学素子を通過したレーザ光を信号光と参照光とにスプリッタと、
を有し、
前記スプリッタが分割した参照光により光情報記録媒体のデータを再生する場合は、該スプリッタが分割した信号光の一部を含む光を検出光として生成し続ける、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部と、
シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１５】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録された光情報記録媒体から参照光を用いて情報を再生する光情報再生装置において、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光を参照光と検出光に分離するスプリッタと、
前記スプリッタにより分離された参照光を光情報記録媒体に導く参照光光学系と、
前記スプリッタにより分離された検出光を、ホログラム記録時の信号光が光情報記録媒体に入射した方向から、照射する検出光入射部と、
前記検出光入射部を通過し光情報記録媒体に入射する検出光による回折光を受光するディテクタと、
前記ディテクタの出力に応じて、前記参照光の光情報記録媒体への入射位置を調整する機構と、
を有する光情報再生装置。
【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光情報記録媒体に情報を記録、光情報記録媒体から情報を再生する、光情報再生装置、光情報記録再生装置、光情報再生方法および光情報記録再生方法に関する。
【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５０ＧＢ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きた。今後は、光ディスクでも１００ＧＢ〜１ＴＢというＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）容量と同程度まで大容量化が望まれる。【０００３】
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、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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて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次元的な情報を一気に光記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。【０００８】
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。本公報にはホログラムを多重して記録する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
ところで、角度多重方式のホログラフィを利用した記録再生装置においては、記録された目的のホログラムにアクセスするためには目的のホログラム周辺に位置付けを行った後、ホログラムの信号品質を確認しながら位置の微調整を行うため、アクセスに時間がかかるといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、その一例として、位置ずれを検出するための検出光を、記録時の信号光の光路から記録媒体に入射し、回折光を検出することで達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記録された目的のホログラムに高速にアクセスすることが可能となり、使い勝手のよい光情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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】記録動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図１１】位置検出動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図１２】位置検出動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図１３】位置検出動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図１４】マスクの実施例を表す図
【図１５】マスクの実施例を表す図
【図１６】光情報記録媒体の移動量に対する回折効率を表す図
【図１７】光情報記録媒体の移動量に対する回折効率を表す図
【図１８】光情報記録再生装置内の位置検出光学系の実施例を表す概略図
【図１９】Ｘ方向の位置検出信号の実施例を表す図
【図２０】Ｙ方向の位置検出信号の実施例を表す図
【図２１】再生動作時の位置制御動作フローの実施例を表す図
【図２２】再生動作時の位置制御動作フローの実施例を表す図
【図２３】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２４】再生動作時の位置制御動作フローの実施例を表す図
【図２５】探索用ページ記録動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図２６】位置検出動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図２７】マスクの実施例を表す図
【図２８】ブック探索信号の実施例を表す図
【図２９】記録動作時の探索用ページ記録動作フローの実施例を表す図
【図３０】再生動作時のブック探索動作フローの実施例を表す図
【図３１】ブック探索信号の実施例を表す図
【図３２】記録動作時の空間光変調器の表示画像の実施例を表す図
【図３３】光情報記録再生装置内の位置検出光学系の実施例を表す概略図
【図３４】Ｚ方向の位置検出信号の実施例を表す図
【図３５】信号光同士のホログラムの記録を表す概略図
【図３６】信号光同士のホログラムの再生を表す概略図
【図３７】信号光同士のホログラムの記録を表す概略図
【図３８】信号光同士のホログラムの再生を表す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
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。【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、位置検出光学系１５、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】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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、位置検出光学系１５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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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、偏光ビームスプリッタ５０５に入射する。【００３７】
偏光ビームスプリッタ５０５を透過した光ビームは、偏光ビームスプリッタ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は偏光ビームスプリッタ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。【００３８】
一方、偏光ビームスプリッタ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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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、再生光は偏光ビームスプリッタ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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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）。【００４６】
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。【００４７】
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）。【００４８】
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。【００４９】
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）。【００５０】
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。【００５１】
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）。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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）。【００５５】
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。【００５６】
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。【００５７】
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。【００５８】
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。【００５９】
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。【００６０】
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。【００６１】
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。【００６２】
ここで、以上で説明した本実施例の光情報記録再生装置において、記録された目的のホログラム（ブック）に正確に位置付けする方法について説明する。【００６３】
まず、本方式の原理について図３５乃至図３８を用いて説明する。図３５乃至図３８は図３の光学系のうち本質的な部分について抜き出して示したものである。図３の光学系で記録されたホログラムには信号光と参照光の干渉縞が記録されているが、それ以外にも図３５に示すように空間光変調器３１２の各画素からの信号光３５０１、３５０２が光情報記録媒体１中で交差することにより干渉縞が形成されホログラム３５０３として記録されている。よって図３６で示すように、記録した信号光の一部である検出光３６０１を記録されたホログラム３５０３に照射すれば、記録した信号光３５０２を回折光３６０３として得ることが可能である。また、同時に透過光３６０２も生じる。【００６４】
以上は２つの画素の例を示したが、実際には無数の画素同士が互いに干渉している。この場合について図３７、図３８で説明する。図３７に示すように、空間光変調器３１２からの信号光３７０１が光情報記録媒体１中で集光することにより干渉縞が形成されホログラム３７０２として記録されている。よって図３８で示すように、記録した信号光の一部である検出光３８０１を記録されたホログラム３７０２に照射すれば、記録した信号光３７０１を回折光３８０３として得ることが可能である。この回折光は記録されたホログラムから発生するため、この回折光に基づいて光情報記録媒体１および／もしくはピックアップ１１の位置調整を行うことで高精度の位置づけが可能となる。なお、同時に透過光３８０２も生じるが、透過光３８０２は回折光３８０３と比較して光量が大きいので、遮断する方が回折光のみの信号を生成でき、位置検出精度を向上することができる。また、記録されたホログラムは角度多重されているため、得られる回折光は全ページからの回折光の重ね合わせであり、回折光の光量が大きくなることも特徴である。【００６５】
次に、この原理を実際の記録再生装置に適用する場合について説明する。図１は、図２の記録再生装置に位置検出光学系１５を付加し、再生時に目的のホログラム（ブック）への位置制御を可能にする例である。光源３０１を出射し、ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、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。なお、位相マスク３０９があることで記録時と検出時で位相がずれ、回折光がうまく得られない場合があるので、位置検出時には位相マスク３０９は透過させなくてもよい。空間光変調器３１２には、記録時に図１０のような記録データを表示しているが、位置検出時には図１１や図１２のような画像を空間光変調器３１２に表示する。図１１、図１２において、白は光を透過し、黒は光を非透過とすることを表している。なお、この透過領域（白色で示す領域）が信号光領域（点線で示す領域）の一部を含んでいればよく、図１３のようなパターンでもよい。この場合は、例えば別の光源から検出光を生成する場合、信号光領域内に収める必要がないので設計が容易になる効果がある。また、透過領域の形状は円形だけでなく、矩形などの形状でもよい。この場合は、例えば後述するマスク１０１の設計が容易になる効果がある。空間光変調器３１２によって生成された位置検出用の検出光は、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、検出光は対物レンズ３１５によって光情報記録媒体１に集光する。この検出光により回折された回折光は、リレーレンズ１０３、１０４ならびにマスク１０１を伝播し、光検出器１０２に入射する。上述したように、回折光には光情報記録媒体１を透過した検出光（０次回折光）も含まれるため、マスク１０１によって遮断している。このマスク１０１は、図１１を使用した検出光の場合には図１４のパターン、図１２の検出光の場合には図１５のパターンを使用する。図１４、図１５において、白は光を透過し、黒は光を非透過とすることを表している。この非透過の領域は、透明な板の上に金属、塗料などの光を透過しない物質を配置することで作成できる。なお、光情報記録媒体１とリレーレンズ１０３の距離、およびリレーレンズ１０３とマスク１０１の距離は、リレーレンズ１０３の焦点距離となるように配置すると、空間光変調器３１２の像がマスク１０１に現れるためマスクし易いが、これに限定するものではない。また、マスク１０１のパターンは、光情報記録媒体１やマスクの位置ずれ、収差などを考慮し、空間光変調器３１２に表示したパターンを包含するように少し大きめにしておくことが望ましい。また、液晶素子と偏光板を組み合わせ、液晶素子に表示するパターンを変更するなどして、マスクのパターンを可変にすることも可能である。【００６６】
ここで、空間光変調器３１２のパターンと位置検出感度について説明する。図１６、図１７に、光情報記録媒体の移動量に対する回折効率を表すグラフを示す。横軸が光情報記録媒体１の移動量（記録時と位置検出時のずれ）、縦軸が回折光強度であり、空間光変調器３１２のパターンが図１２の時に透過領域の半径Ｒを変えた結果である。この結果から、透過領域が小さい方（Ｒ＝０．５ｍｍ）が低感度、領域が大きい方（Ｒ＝１．０ｍｍ）が高感度であることが解る。このように空間光変調器３１２のパターンは必要とする検出レンジ、感度を考慮して決定することができる。なお、本実施例では位置ずれを検出する検出光として参照光も生成するレーザ光源からのレーザ光の一部を記録時の信号光の光路から入射するということで検出光を生成したが、必ずしもこれに限られることはなく、例えば検出光を生成するレーザ光源を参照光生成のためのレーザ光源とは別光源としても良い。すなわち、記録時の信号光の記録媒体への入射方向（一部の入射方向でもよい）から光を光情報記録媒体に入射すれば良く、本実施例では、かかる機能を達成する光を生成する構成として検出光生成部と呼ぶ。また、かかる検出光を光情報記録媒体に導く構成を検出光入射部と呼ぶ。【００６７】
次に、位置検出信号の生成方法について説明する。図１８に光情報記録媒体１、位置検出光学系１５の詳細を示す。なお、説明のし易さのため光情報記録媒体１の角度を図１と変えているが、傾いていても傾きを考慮すれば同様に適用可能である。記録されたホログラム１８０１からの回折光１８０３が光検出器１０２に入射する（図１８（ａ））。光検出器１０２の上面図が図１８（ｂ）であり、光検出器１０２は４分割されており、回折光の光スポット１８０４、１８０５の位置によって位置検出信号を生成する。例えば、図１８のＸ方向（光情報記録媒体１の回転方向θ）の位置検出信号Ｅｘは光検出器１０２の分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの輝度を、Ｅｘ＝(Ａ＋Ｃ)‐(Ｂ＋Ｄ)と演算して生成する。図１９にＸ方向に対する位置検出信号Ｅｘの変化を示す。例えばホログラムが１８０１の位置の時は光スポット１８０４なのでＥｘ＝０、ホログラムが１８０２の位置の時は光スポット１８０５なのでＥｘ＞０となる。この位置検出信号Ｅｘが０となるように光情報記録媒体１および／もしくはピックアップ１１を制御すればよい。同様に図１８のＹ方向（光情報記録媒体１の半径方向ｒ）の位置検出信号ＥｙはＥｙ＝(Ｃ＋Ｄ)‐(Ａ＋Ｂ)と演算して生成する。図２０にＹ方向に対する位置検出信号Ｅｙの変化を示す。この位置検出信号Ｅｙが０となるように光情報記録媒体１および／もしくはピックアップ１１を制御すればよい。なお、位置検出信号Ｅｘ、Ｅｙが小さい場合は、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の輝度で規格化するのも有効である。また、位置検出信号を（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）とし、位置検出信号が最大となるように制御してもよい。また、ピックアップ１１の制御対象は、ピックアップ１１の全てもしくは空間フィルタ３１４、対物レンズ３１５のように一部の構成要素としても構わない。また、ここで説明したＸ，Ｙ、θ、ｒの定義は限定するものではなく、円盤状のディスクのみならず方形などディスクの形状に依らず同様に適用できる。【００６８】
次に、以上で説明した構成を用いた位置制御手順について説明する。図２１に再生時の処理フローを示す。目標ブックを再生する場合、図１２のパターンを空間光変調器３１２に表示し（２１０１）、検出光を生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御する（２１０２）。次に目標ブック位置近傍に位置付け（２１０３）、検出光を光情報記録媒体１に照射し、位置検出信号Ｅｘが０となるよう回転角度を制御（２１０４）、続いて位置検出信号Ｅｙが０となるよう半径位置を制御する（２１０５）。次にデータを読み出すための参照光を生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御する（２１０６）。生成した参照光を光情報記録媒体１に照射し、ブックの情報を読み出す（２１０７）。これら２１０２から２１０７までの動作を再生が完了するまで繰り返す（２１０８）。なお、以上の例では毎ブック位置調整をしているが、ステップ２１０２、２１０４、２１０５は数ブック毎に実施することで高速化を図ることができる。また、空間光変調器３１２に表示するパターンを図１２で説明したがこれに限定するものではなく、検出光は記録時の信号光の一部を含む光であれば何を使用してもよい。また、ステップ２１０４とステップ２１０５の順序は逆であってもよい。【００６９】
以上の第１の実施例によれば、一般的に応答速度の速い光検出器の信号を使用でき、さらに検出信号が０となる位置を目標に制御することで、高速高精度な位置制御が可能となる。【００７０】
なお、以上の構成において、記録した信号光の一部を含む検出光を生成するために空間光変調器３１２を使用しているがこれに限定するものではなく、別途検出用の光学系を設けてもよい。例えばビームエキスパンダ３０８によって光ビーム径を小さくすることで、空間光変調器３１２で遮断される光が少なくなり効率が向上できる。これは以降の実施例についても同様である。
【実施例２】
【００７１】
本実施例が実施例１と異なるのは位置制御手順および空間光変調器３１２の表示パターンである。前述したように空間光変調器３１２のパターンを変更することで位置検出レンジ、感度を任意に設定することが可能となるが、位置検出レンジを大きく取ると調整目標近傍での感度が低くなってしまう。これを鑑みて、本実施例は位置検出レンジが大きくなるように図１２の透過領域の半径が小さい第１位置検出用画像と、目標近傍での感度が高くなるように図１２の透過領域の半径が第１位置検出用画像と比較して大きい第２位置検出用画像とを切り替えて制御することで位置検出レンジ、感度を両立させるものである。
図２２の処理フローを用いて本実施例の位置制御手順について説明する。目標ブックを再生する場合、図１２の半径が小さい第１位置検出用画像を空間光変調器３１２に表示し（２２０１）、検出光を生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御する（２１０２）。次に目標ブック位置近傍に位置付け（２１０３）、検出光を光情報記録媒体１に照射し、位置検出信号Ｅｘが０となるよう回転角度を制御（２１０４）、続いて位置検出信号Ｅｙが０となるよう半径位置を制御する（２１０５）。次に図１２の半径が大きい第２位置検出用画像を空間光変調器３１２に表示し（２２０２）、位置検出信号Ｅｘが０となるよう回転角度を制御（２２０３）、続いて位置検出信号Ｅｙが０となるよう半径位置を制御する（２３０４）。以降は第１の実施例と同様であり、これら２２０１から２１０７までの動作を再生が完了するまで繰り返す（２１０８）。なお、以上の例では毎ブック位置調整をしているが、ステップ２２０１、２１０４、２１０５は数ブック毎に実施してもよい。また、空間光変調器３１２に表示するパターンを図１２で説明したがこれに限定するものではなく、第１位置検出用画像と第２位置検出用画像の形状を変えていれば何を使用してもよい。また、ステップ２１０４とステップ２１０５、ステップ２２０３とステップ２２０４の順序は逆であってもよい。【００７２】
以上の第２の実施例によれば、検出光のサイズを変えることで、位置検出レンジ、感度を両立する高速高精度な位置制御が可能となる。
【実施例３】
【００７３】
次に検出光生成部および検出光入射部の他の実施例を紹介する。本実施例が実施例１と異なるのは位置制御手順である。第１の実施例の図２１の処理フローのように光学素子３０４の偏光方向を変更するのは、一般的に時間を要してしまう。そこで、図２３のように常に検出光と参照光の両方を生成するように光学素子３０４の偏光方向を制御すればこの問題は生じない。図２３が再生時の構成図である図４と異なるのは、位置検出光学系１５、シャッタ２３０１を配置されているのと、再生時に信号光側にも光を透過させていることである。【００７４】
図２４の処理フローを用いて本実施例の位置制御手順について説明する。目標ブックを再生する場合、図１２のパターンを空間光変調器３１２に表示し（２１０１）、検出光と参照光と生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御する（２４０１）。以降は第１の実施例と同様であり、２１０３から２１０７までの動作を再生が完了するまで繰り返す（２１０８）。なお、ステップ２４０１における検出光と参照光の光量比は、参照光の光量を下げると再生画像の品質が劣化することから、検出光：参照光＝１：９程度とするのが好ましいが、これに限定するものではない。また、位置検出時において参照光が照射されているとノイズが発生することがある。これを抑圧するために、参照光の経路中にシャッタ２３０１を配置し、位置検出時には参照光を遮断するのが効果的である。このシャッタは参照光が光情報記録媒体１に照射されるまでの経路であればどこでもよい。また、ステップ２１０４とステップ２１０５の順序は逆であってもよい。【００７５】
以上の第３の実施例によれば、光学素子３０４を制御する時間が必要でないため、高速高精度な位置制御が可能となる。
【実施例４】
【００７６】
本実施例が実施例１と異なるのは位置検出光学系１５およびホログラム位置検出方法である。第１の実施例において、図２１のステップ２１０３のように目標ブック位置近傍に制御するのが困難な場合、隣接ブックに誤ってしまう危険性がある。そこで、目標となるブックを探索可能なページを記録しておけばこの問題は生じない。【００７７】
図２５に本実施例のブック探索用ページを示す。中央にブック固有もしくは隣接ブックと異なるアドレスパターン２５０１を配置し、その周りに円環状の参照パターン２５０２を配置する。このアドレスパターン２５０１はブックのアドレスと関連付けるのが簡単な方法であるが、誤検出を避けるために隣接ブックやその近くのブックとは相関が低いパターンにしておくのが望ましい。なお、参照パターンは参照パターン２５０２に限定されるものではなく、検出レンジを広げるためにも信号光の領域に対して小さい領域であるほうがよい。【００７８】
位置検出時には、目標となるブックのアドレスパターン２５０１を空間光変調器３１２に表示することで検出光を生成する。これにより、目標ブックのホログラムに検出光が照射された時のみ強い回折光が得られることになる。なお、この際のマスク１０１は、図２７のようにアドレスパターン２５０１を包含する領域を遮断する。【００７９】
ブック探索用の位置検出信号Ｅａｌｌは、光検出器１０２の分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの輝度を、Ｅａｌｌ＝(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)と演算して生成する。図２８にＸ方向に対する位置検出信号Ｅａｌｌの変化を示す。目標ブック位置中央でＥａｌｌが最大となることから、この位置検出信号Ｅａｌｌが最大となるように光情報記録媒体１および／もしくはピックアップ１１を制御すればよい。【００８０】
次に、以上で説明した構成を用いたブック探索ページ記録手順について説明する。図２９に処理フローを示す。まず信号光と参照光と生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御する（２９０１）。次に目標ブック位置に位置付け（２９０２）、目標ブックのアドレスパターンを有するブック探索用ページを空間光変調器３１２に表示し、信号光を光情報記録媒体１に照射し記録する（２９０３）。続いて参照光角度を変えながら、通常のページを角度多重記録する（２９０４）。これら２９０２から２９０４までの動作を記録が完了するまで繰り返す（２９０５）。なお、以上の例ではブック探索用ページを毎ブック記録しているが、ステップ２９０３は数ブック毎に実施することで高速化を図ることができる。【００８１】
次に、以上で説明した構成を用いた位置制御手順について説明する。図３０に処理フローを示す。目標ブックを再生する場合、検出光を生成するように光学素子３０４により偏光方向を制御し（３００１）、目標ブックのアドレスパターンを空間光変調器３１２に表示する（３００２）。次に目標ブック位置近傍に位置付け（３００３）、検出光を光情報記録媒体１に照射し、光情報記録媒体１を移動させながら位置検出信号Ｅａｌｌを検出する（３００４）。ここで、例えば図３１のようにＸ方向に光情報記録媒体１を移動させていると、目標ブック位置で位置検出信号Ｅａｌｌが大きくなる。他のブック位置ではアドレスパターンの一部がマッチするため位置検出信号Ｅａｌｌは０ではないが、目標ブック位置での位置検出信号Ｅａｌｌよりも小さいはずである。よって、事前に閾値を決めておき、該閾値よりも大きかった場合に目標ブック位置と判定し、光情報記録媒体１の移動を停止させる（３００５）。その後、実施例１などの方法によりブックを再生する（３００６）。これら３００２から３００６までの動作を再生が完了するまで繰り返す（３００７）。なお、以上の例では毎ブック探索をしているが、ステップ３００２から３００５は読み出し初めのブックのみ、もしくは数ブック毎に実施することで高速化を図ることができる。また、ステップ３００４、３００５を光情報記録媒体１の移動で説明したが、ピックアップ１１を移動してもよい。【００８２】
以上の第４の実施例によれば、目標となるブックを高速に探索することができ、隣接ブックに誤って制御することなく高速高精度な位置制御が可能となる。【００８３】
なお、以上の説明では図２５のようなブック探索用ページを記録する例で説明したが、図３２のようにアドレスパターン２５０１を通常のページに組み込めば、ブック探索用ページを記録する必要は無い。また、単一のブック探索用ページを記録しただけでは十分な回折光が得られないため、ブック探索用ページを長い露光時間で記録した探索用ブックを数ブック毎に作成しておくのも効果的である。また、アドレスパターンの位置、サイズはアドレスパターン２５０１に限定されるものではなく、ページのどこに配置してもよい。但し、サイズは小さい方が検出レンジを広く取れるのでブック探索には好ましい。また、位相マスク３０９があることで記録時と検出時で位相がずれ、回折光がうまく得られない場合があるので、ブック探索用ページを記録する際、および／または再生する際には位相マスク３０９は透過させなくてもよい。
【実施例５】
【００８４】
本実施例が実施例１と異なるのは位置検出光学系１５である。第１の実施例では、Ｘ、Ｙ方向の位置制御に関してであったが、本実施例はＺ方向（フォーカス方向）の位置制御を可能とするものである。【００８５】
図３３に光情報記録媒体１、位置検出光学系１５の詳細を示す。図１８と異なるのはシリンドリカルレンズ３３０１である。シリンドリカルレンズとは円柱状の屈折面を待ったレンズである。このシリンドリカルレンズ３３０１は、円柱軸の傾きを光検出器１０２の対角線の傾きと一致するようにＸ軸から４５°傾けて配置している。こうすることで、分割する方向をＸ、Ｙ方向の位置検出と共通化することができるので効率がよい。なお、説明のし易さのため光情報記録媒体１の角度を図１と変えているが、傾いていても傾きを考慮することで同様に適用可能である。また、光検出器１０２の上面図が図３３（ｂ）であり、回折光の光スポット１８０４が正円となるようにシリンドリカルレンズ３３０１およびリレーレンズ１０４の焦点距離、位置が決めている。この状況において、光情報記録媒体１がＺ方向に移動すると、記録されたホログラム３３０２からの回折光の光スポット３３０３は楕円状となる。よって、Ｚ方向（光情報記録媒体１の厚さ方向）の位置検出信号Ｅｚは光検出器１０２の分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの輝度を、Ｅｚ＝(Ｂ＋Ｃ)‐(Ａ＋Ｄ)と演算して生成する。図３４にＺ方向に対する位置検出信号Ｅｚの変化を示す。例えばホログラムが１８０１の位置の時は光スポット１８０４なのでＥｚ＝０、ホログラムが３３０２の位置の時は光スポット３３０３なのでＥｚ＞０となる。この位置検出信号Ｅｚが０となるように光情報記録媒体１および／もしくはピックアップ１１を制御すればよい。【００８６】
以上の第５の実施例によれば、Ｚ方向（フォーカス方向）に対しても高速高精度な位置制御が可能となる。【００８７】
なお、以上の構成において、シリンドリカルレンズを用いて説明しているが、シリンドリカルレンズ３３０１の位置に光軸を中心に半分の領域を非透過とするマスクを代わりに配置するなどすればコスト低減も可能であり、Ｚ方向にホログラムが移動した際に光検出器１０２の光スポットの輝度分布に変化を生じさえすれば何を使用してもよい。【００８８】
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。【００８９】
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。【００９０】
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】
【００９１】
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、１５・・・位置検出光学系、５０・・・回転モータ、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、１０１・・・マスク、１０２・・・光検出器、１０３・・・リレーレンズ、１０４・・・リレーレンズ、３０１・・・光源、３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・シャッタ、３０４・・・１／２波長板、３０５・・・偏光ビームスプリッタ、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・・・偏光ビームスプリッタ、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、３１７・・・ミラー、３１８・・・ミラー、３１９・・・ミラー、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・・・偏光ビームスプリッタ、５０６・・・信号光、５０７・・・偏光ビームスプリッタ、５０８・・・空間光変調器、５０９・・・ビームエキスパンダ、５１０・・・リレーレンズ、５１１・・・フェーズ（位相）マスク、５１２・・・リレーレンズ、５１３・・・空間フィルタ、５１４・・・ミラー、５１５・・・ミラー、５１６・・・ミラー、５１７・・・アクチュエータ、５１８・・・光検出器、５１９・・・レンズ、５２０・・・レンズ、５２１・・・ミラー、５２２・・・アクチュエータ、５２３・・・参照光、５２４・・・偏光方向変換素子、５２５・・・対物レンズ、１８０１・・・ホログラム、１８０２・・・ホログラム、１８０３・・・回折光、１８０４・・・光スポット、１８０５・・・光スポット、２３０１・・・シャッタ、２５０１・・・アドレスパターン、２５０２・・・参照パターン、３３０１・・・シリンドリカルレンズ、３３０２・・・ホログラム、３３０３・・・光スポット、３５０１・・・信号光、３５０２・・・信号光、３５０３・・・ホログラム、３６０１・・・検出光、３６０２・・・透過光、３６０３・・・回折光、３７０１・・・信号光、３７０２・・・ホログラム、３８０１・・・検出光、３８０２・・・透過光、３８０３・・・回折光
【図１】
2014155550.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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月9日(2015.10.9)
【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】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして光情報記録媒体に記録し、前記光情報記録媒体に記録されたホログラムから参照光を用いて情報を再生する光情報記録再生装置において、
前記信号光の一部を含む光を検出光として生成する検出光生成部と、
前記光情報記録媒体より情報を再生する際、前記検出光を記録されたホログラムに入射する検出光入射部と、
前記ホログラムに入射した前記検出光による回折光を検出する光検出部と、を有し、
前記回折光は記録した前記信号光を含み、
前記光検出部の出力に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
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において、
前記回折光のうち、前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部を有する、
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において、
前記光検出部は複数領域に分割され、各々の領域で検出される光量に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
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において、
第１の検出光で前記ホログラムの位置を検出した後に、第１の検出光と異なる光束径を有する第２の検出光で前記ホログラムの位置を検出する、
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において、
前記ホログラムの記録時にホログラム毎の固有パターンを記録し、
位置検出時には、検出するホログラムの前記固有パターンを前記検出光とする、
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において、
前記検出光生成部は、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光の偏光を変える光学素子と、
前記光学素子を通過したレーザ光を信号光と参照光とにスプリッタと、
を有し、
前記スプリッタが分割した参照光により光情報記録媒体のデータを再生する場合は、該スプリッタが分割した信号光の一部を含む光を検出光として生成し続ける、
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において、
前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部と、
シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録された光情報記録媒体から参照光を用いて情報を再生する光情報再生装置において、
前記信号光の一部を含む光を検出光として生成する検出光生成部と、
前記光情報記録媒体より情報を再生する際、前記検出光を記録されたホログラムに入射する検出光入射部と、
前記ホログラムに入射した前記検出光による回折光を検出する光検出部と、を有し、
前記回折光は記録した前記信号光を含み、
前記光検出部の出力に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記回折光のうち、前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部を有する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記光検出部は複数領域に分割され、各々の領域で検出される光量に基づいて前記記録されたホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
第１の検出光で前記ホログラムの位置を検出した後に、第１の検出光と異なる光束径を有する第２の検出光で前記ホログラムの位置を検出する、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記ホログラムには、ホログラム毎の固有パターンが記録されており、
位置検出時には、検出するホログラムの前記固有パターンを前記検出光とする、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記検出光生成部は、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光の偏光を変える光学素子と、
前記光学素子を通過したレーザ光を信号光と参照光とにスプリッタと、
を有し、
前記スプリッタが分割した参照光により光情報記録媒体のデータを再生する場合は、該スプリッタが分割した信号光の一部を含む光を検出光として生成し続ける、
ことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の光情報再生装置において、
前記ホログラムを透過した前記検出光を遮断するマスク部と、
シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする光情報再生装置。
【請求項１５】
参照光と信号光とを干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録された光情報記録媒体から参照光を用いて情報を再生する光情報再生装置において、
レーザ光を生成するレーザ光源と、
前記レーザ光源が生成するレーザ光を参照光と検出光に分離するスプリッタと、
前記スプリッタにより分離された参照光を光情報記録媒体に導く参照光光学系と、
前記光情報記録媒体より情報を再生する際、前記スプリッタにより分離された検出光を、ホログラム記録時の前記信号光が光情報記録媒体に入射した方向から、照射する検出光入射部と、
前記検出光入射部を通過し光情報記録媒体に入射する検出光による回折光を受光するディテクタと、
前記ディテクタの出力に応じて、前記参照光の光情報記録媒体への入射位置を調整する機構と、
を有し、
前記回折光は記録した信号光を含むことを特徴とする光情報再生装置。
【国際調査報告】
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