(57)【要約】  ホログラム記録媒体の利用効率を高めて、記録多重数の増加を実現するとともに、ページ内部およびページ外部の各画素の記録品質を保ち、良好で安定した記録の実現が課題となる。  解決手段として、信号光に位相情報を付加する位相マスクと、位相マスクを駆動する位相マスク駆動部と、位相マスク駆動部を制御する位相マスク制御部と、位相マスクの駆動速度を検出する位相マスク駆動速度検出部と、を備え、位相マスク駆動速度検出部により得られた位相マスク駆動速度が所定の範囲内に収まっている場合、情報の記録を実施する。
2015068250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光をホログラム記録媒体に照射して情報の記録を行うホログラム記録装置であって、
前記信号光に位相情報を付加する位相マスクと、
前記位相マスクを駆動する位相マスク駆動部と、
前記位相マスク駆動部を制御する位相マスク制御部と、
前記位相マスクの駆動速度を検出する位相マスク駆動速度検出部と、を備え、
前記位相マスク駆動速度検出部により得られた前記位相マスク駆動速度が所定の範囲内に収まっている場合、情報の記録を実施することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
前記信号光または前記参照光の一方あるいは両方を照射または遮断するシャッタと、
前記シャッタを駆動するシャッタ駆動部と、
前記シャッタ駆動部を制御するシャッタ制御部と、を備え、
前記シャッタ制御部は、前記位相マスク駆動速度検出部により得られた前記位相マスクの駆動速度が所定の範囲内に収まっている場合、前記シャッタ駆動部を制御して、前記信号光および前記参照光を照射することにより、情報の記録が実施されることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
前記信号光に二次元の位相情報を付加する空間光変調器と、を備え、
前記空間光変調器は、前記位相マスク駆動速度検出部により得られた前記位相マスクの駆動速度が所定の範囲外にある場合、ホログラム形成を所定の時間周期で異なるランダムピクセルパターンを表示させることにより、ホログラムの記録が実施されないことを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項４】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
前記位相マスク駆動部は、前記信号光の光軸に平行な軸を中心に前記位相マスクを回転運動させることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
情報の記録は所定の記録単位ごとに行われ、該記録単位の記録時には前記位相マスク位置検出部により得られた前記位相マスクの位置が前記位相マスク駆動部の可動端に到達することがないように、情報の記録が実施されることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項６】
請求項５に記載のホログラム記録装置であって、
信号光と参照光の前記ホログラム記録媒体上の照射位置を変更する照射位置変更部と、を備え， 
前記記録単位とは前記照射位置変更部が前記照射位置を変えずに行う記録単位であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項７】
請求項５に記載のホログラム記録装置であって、
信号光と参照光の前記ホログラム記録媒体上の照射位置を変更する照射位置変更部と、
参照光の入射角度を変更する参照光角度変更部と、を備え、
前記記録単位とは前記照射位置変更部が前記照射位置を変えず、かつ前記参照光角度変更部により参照光の入射角度を所定量走査して行う記録単位であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項８】
請求項５に記載のホログラム記録装置であって、
前記記録単位はブック単位であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項９】
請求項５に記載のホログラム記録装置であって、
前記所定の記録単位の記録終了のときの前記位相マスク位置検出部により得られた前記位相マスクの位置に応じて前記位相マスクの駆動方向を切り替えることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
前記情報の記録は所定の記録単位ごとに行い、該記録単位の記録開始時には前記位相マスク駆動部の一方の可動端から駆動を開始し、該記録単位の記録終了した後に前記位相マスクの他方の可動端まで移動することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のホログラム記録装置であって、
信号光と参照光の前記ホログラム記録媒体上の照射位置を変更する照射位置変更部とを備え， 
前記記録単位とは前記照射位置変更部が前記照射位置を変えずに行う記録単位であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載のホログラム記録装置であって、
信号光と参照光の前記ホログラム記録媒体上の照射位置を変更する照射位置変更部と， 
参照光の入射角度を変更する参照光角度変更部とを備え、
前記記録単位とは前記照射位置変更部が前記照射位置を変えず、かつ前記参照光角度変更部により参照光の入射角度を所定量走査して行う記録単位であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１３】
信号光と参照光をホログラム記録媒体に照射して情報の記録を行うホログラム記録装置であって、
前記信号光に位相情報を付加する位相マスクと、
前記位相マスクを一次元方向に駆動する位相マスク駆動部と、
前記位相マスク駆動部を制御する位相マスク制御部と、
前記位相マスクの位置を検出する位相マスク位置検出部と、を備え、
情報の記録は所定の記録単位ごとに行い、該記録単位の記録時には前記位相マスク位置検出部により得られた前記位相マスクの位置が前記位相マスク駆動部の可動端に到達することがないように前記情報の記録を実施することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１４】
信号光と参照光をホログラム記録媒体に照射して情報の記録を行うホログラム記録装置であって、
前記信号光に位相情報を付加する位相マスクと、
前記位相マスクを一次元方向に駆動する位相マスク駆動部と、
前記位相マスク駆動信号を生成する位相マスク制御部と、を備え、
情報の記録は所定の記録単位ごとに行い、該記録単位の記録開始のとき、前記位相マスク駆動部の一方の可動端から駆動を開始し、該記録単位の記録終了した後に、前記位相マスクの他方の可動端まで移動することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項１５】
信号光と参照光をホログラム記録媒体に照射して情報の記録を行うホログラム記録装置であって、
前記信号光に位相情報を付加する位相マスクと、
前記位相マスクを一次元方向に駆動する位相マスク駆動部と、
前記位相マスク駆動信号を生成する位相マスク制御部と、
前記位相マスクの位置を検出する位相マスク位置検出部と、を備え、
情報の記録は所定の記録単位ごとに行われ、前記所定の記録単位の記録終了のときの前記位相マスク位置検出部により得られた前記位相マスクの位置に応じて、位相マスク制御部は、前記位相マスクの駆動方向を制御することを特徴とするホログラム記録装置。
【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記録媒体に情報を記録する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録技術は、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。【０００３】
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。【０００４】
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次元的な情報を光記録媒体に記録、再生することを可能とし、さらに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で、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。【０００５】
ホログラムの記録時にホログラム記録媒体上で集光された光はその集光スポット中央の点（以降、原点と呼ぶ）において高い強度をもち、原点からの距離が増加するに伴いその強度は減少する。このように、信号光が記録媒体の一部分にのみ集中すると、例えば非特許文献１に記載されているように、局所的な記録媒体の利用の飽和による記録媒体の利用効率の低下や、再生時のＳ／Ｎが低下する等の問題が生じる。そこで、記録における信号光強度の均一性を高めるために位相マスクと呼ばれる光学素子を用いる方法がある。理想的には位相マスクはＳＬＭ（空間光変調器）の各画素に組み込まれることが望ましいが、ＳＬＭとの位置づけ精度が非常に厳しくなる為、生産性を考えると、特許文献１のように位相マスクを信号光の光路中に固定的に配置することとなる。この場合には、位相マスクの位相変調パターンによっては局所的に強度が強い部分が残る為、特許文献１では位相マスクを駆動させることで本課題を回避する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ７８１３０１７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
位相マスクの駆動速度が速すぎると、ホログラムの回折効率が低下し、また信号光と参照光の干渉により明暗が発生してしまい、駆動速度が遅すぎても高周波ノイズが生じる。そのため、特許文献１に記載の効果を得ながら、ページ内部およびページ外部の各画素の記録条件を等しくする為には、さらに記録時の位相マスクの駆動速度はある最適な速度範囲内に収まっていることが望ましい。しかし、特許文献１に記載の位相マスクの駆動方法ではこの特性について考慮がなされていない為、特許文献１に記載されている駆動方法で記録したホログラムでは記録品質が悪化してしまう。【０００９】
そこで、本発明の目的は、良好で安定した記録を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、その一例として、位相マスク駆動速度が所定の範囲内に収まっている場合、情報の記録を実施することにより解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好で安定した信号記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のホログラム記録再生装置を示すブロック図
【図２】実施例１および実施例２のホログラム記録再生装置の記録時のピックアップを表す概略図
【図３】実施例１および実施例２のホログラム記録再生装置の再生時のピックアップを表す概略図
【図４】ホログラム記録再生装置の位相マスクとそのパターン周期の実施例を示す概略図
【図５】記録時の位相マスクの駆動速度に対する再生時のＳＮＲを示す模式図
【図６】本発明のホログラム記録再生装置の記録処理のフローチャート
【図７】実施例１のホログラム記録再生装置の記録処理中のｅｎａｂｌｅ割り込み処理のフローチャート
【図８】実施例１のホログラム記録再生装置の記録処理中の位相マスク駆動速度と記録ｅｎａｂｌｅ信号とページ記録タイミング信号の関係を示した概略図
【図９】連続多重記録単位時間にばらつきのない理想時の実施例１のホログラム記録再生装置の位相マスクの位置軌道を示した概略図
【図１０】連続多重記録単位に偏りがある場合に実施例１のホログラム記録再生装置について本発明を適用しない位相マスクの位置軌道を示した概略図
【図１１】連続多重記録単位に偏りがある場合に実施例１のホログラム記録再生装置について本発明を適用した位相マスクの位置軌道を示した概略図
【図１２】実施例２のホログラム記録再生装置の記録処理中の位相マスク駆動速度と記録ｅｎａｂｌｅ信号とページ記録タイミング信号の関係を示した概略図
【図１３】実施例２のホログラム記録再生装置の位相マスクの位置軌道を示した概略図
【図１４】実施例２および実施例３のホログラム記録再生装置の記録処理中のｅｎａｂｌｅ割り込み処理のフローチャート
【図１５】実施例３の位相マスクとホログラム記録再生装置の位相マスクとそのパターン周期の実施例を示す概略図
【図１６】実施例３のホログラム記録再生装置の記録時のピックアップを表す概略図
【図１７】実施例３のホログラム記録再生装置の記録処理中の位相マスク駆動速度と記録ｅｎａｂｌｅ信号とページ記録タイミング信号の関係を示した概略図
【図１８】実施例１の連続方向に位相マスクを駆動させる場合のホログラム記録再生装置の記録フローチャート
【図１９】実施例１の連続方向に位相マスクを駆動させる場合のホログラム記録再生装置の記録処理中のｅｎａｂｌｅ割り込み処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生するホログラム記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。【００１５】
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。ホログラム記録媒体１に情報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から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。ホログラム記録媒体１から情報を再生する場合には、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。【００１６】
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センサ１４、半径位置検出センサ１５及びスピンドルモータ５０、半径方向搬送部５１を備えている。【００１７】
スピンドルモータ５０は、その回転軸に対してホログラム記録媒体１を着脱可能な媒体着脱部（図示しない）を有しており、ホログラム記録媒体１はスピンドルモータ５０によって回転可能な構成となっている。同時にホログラム記録媒体１は半径方向搬送部５１によって、ピックアップ１１の位置を基準として、半径方向に移動可能な構成となっている。【００１８】
信号光及び／または参照光が照射される位置は後述するピックアップ１１の位置によって決まり、装置に固定された位置である。本実施例においては、スピンドルモータ５０及び半径方向搬送部５１の可動部及び移動ステージ５１が、信号光及び／または参照光が照射されるホログラム記録媒体１上の位置を変更する手段として機能する。【００１９】
回転角度検出センサ１４は、ホログラム記録媒体１の回転角度を検出する為に用いられる。回転角度検出センサ１４は例えばホログラム記録媒体１に設けられた角度検出用マークを用いて、ホログラム記録媒体１の回転角度を検出する。回転角度検出センサ１４の出力信号は回転角度制御回路２１に入力される。信号光及び参照光の照射される回転角度を変更する場合には、回転角度制御回路２１が回転角度検出センサ１４の出力信号及びコントローラ８０からの指令信号に基づいて駆動信号を生成し、スピンドル駆動回路２２を介してスピンドルモータ５０を駆動する。これにより、ホログラム記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。【００２０】
また、半径位置検出センサ１５は、半径方向搬送部５１の可動部の位置を検出する為に用いられる。半径位置検出センサ１５は例えば所定パターンを有するスケールが固定されている位置検出パターンを用いて半径方向搬送部５１の可動部の位置を検出する。半径位置検出センサ１５の出力信号は半径位置制御回路２３に入力される。信号光及び参照光の照射される半径位置を変更する場合は、半径位置制御回路２３が半径位置検出センサ１５の出力信号及びコントローラ８０からの指令信号に基づいて駆動信号を生成し、半径位置駆動回路２４を介して半径方向搬送部５１を駆動する。これにより、ホログラム記録媒体１が半径方向に搬送され、信号光及び参照光の照射される半径位置を制御する事が出来る。【００２１】
ピックアップ１１は、参照光と信号光をホログラム記録媒体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８０によって信号生成回路８１を介してピックアップ１１内の後述する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。【００２２】
ホログラム記録媒体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ホログラム記録媒体１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８２によって信号を再生する。【００２３】
参照光の角度は、参照光角度制御回路３２により駆動信号を生成し、参照光角度駆動回路３３を介してピックアップ１１内の後述するアクチュエータ２２０及び再生用参照光光学系１２内の後述するアクチュエータ２２３を駆動することで制御される。参照光角度制御信号生成回路３１ではピックアップ１１及び再生用参照光光学系１２の少なくとも一方の出力信号から参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。参照光角度制御回路３２は、コントローラ８０からの指示に従って参照光角度制御信号生成回路３１の出力信号を用いて制御を行う。【００２４】
位相マスク速度信号生成回路４１はピックアップ１１内の後述する位相マスク位置検出センサからの位相マスク位置信号を基に位相マスクの速度信号を生成する。【００２５】
位相マスク制御回路４２はピックアップ１１内の後述する移送マスク位置検出センサからの位相マスク位置信号を基に位相マスクの制御に用いるための信号を生成する。【００２６】
位相マスクの位置および速度は、位相マスク制御回路４２が位相マスク位置検出センサからの位置信号を基にコントローラ８０からの指示に従って駆動信号を生成し、位相マスク駆動回路４３を介してピックアップ１１内の後述するアクチュエータ２２６を駆動することにより制御される。【００２７】
なお、位相マスク駆動回路４３は例えば電圧の増幅を行うものであるが。この機能は位相マスク制御回路４２に含めてもよい。【００２８】
ホログラム記録媒体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８０によってシャッタ制御回路３４を介して制御することで調整できる。【００２９】
キュア光学系１３は、ホログラム記録媒体１のプリキュア及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、ホログラム記録媒体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。プリキュア及びポストキュアに用いる光ビームは、インコヒーレントな光、即ち可干渉性（コヒーレンス）の低い光である必要があることが好ましい。なお、参照光等をキュアに用いても構わない。【００３０】
光源駆動回路３５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。【００３１】
また、ピックアップ１１、キュア光学系１３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。【００３２】
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及び再生用参照光光学系１２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。再生用参照光光学系１２は、アクチュエータ２２３とガルバノミラー２２４から成る。【００３３】
光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３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２０４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２０５に入射する。【００３４】
ＰＢＳプリズム２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、ＰＢＳプリズム２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。【００３５】
信号光２０６は位相マスク２０９を通過することによって位相情報が付加される。位相マスク２０９はアクチュエータ２２６によって記録時に所望の位置に設定することができる。位相マスク位置検出センサ２２７は、位相マスク２０９の位置を検出する為に用いられる。位相マスク位置検出センサ２２７は例えば所定パターンを有するスケールが固定されている位置検出パターンを用いて位相マスク駆動方向に対する位相マスク２０９の位置を検出する。位相マスク位置検出センサ２２７の出力信号は位相マスク速度信号生成回路４１および位相マスク制御回路４２およびコントローラ８０に入力される。【００３６】
空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によってホログラム記録媒体１に集光する。【００３７】
一方、ＰＢＳプリズム２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６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２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後に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、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。【００３８】
このように信号光と参照光と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、ガルバノミラー２１９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。【００３９】
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。【００４０】
図３は、ホログラム記録再生装置１０におけるピックアップ１１及び再生用参照光光学系１２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、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。【００４１】
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２１５、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２５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２２５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。【００４２】
なお本実施例において、参照光角度制御信号生成回路３２はアクチュエータ２２０に備え付けられた角度検出センサ（図示しない）の出力信号を入力として、ガルバノミラー２１９を反射した参照光の角度を検出し、参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。同様に再生用参照光光学系１２に関しては、参照光角度制御信号生成回路３１はアクチュエータ２２３に備え付けられた角度検出センサ（図示しない）の出力信号を入力として、ガルバノミラー２２４を反射した参照光の角度を検出し、参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。アクチュエータ２２０及びアクチュエータ２２３に備え付けられた角度検出センサは、例えば、光学式エンコーダを用いることができる。【００４３】
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。そのため、アクチュエータ２２０に備え付けられた角度検出センサを用いずに、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別に設けて、参照光角度制御信号生成回路８５が該機構の出力信号を入力として参照光角度の制御に用いるための信号を生成する構成としても構わない。【００４４】
本実施例における位相マスク２０９の形状について説明する。位相マスク２０９は例えばその断面構造として凹凸形状をもち、該凹凸による光路長差によって入射光に対する位相変調を加えるように構成される。該凹凸形状の構成例を図４に示す。位相マスク２０９は信号光２０６と垂直な面上に画素ピッチに対して十分大きく、かつ波長に対して十分浅い(１％以下)凹凸が設けられている。この凹凸は位相の変化を均一にするために、図４のように緩やかなエッジで形成されている。本位相マスクを信号光２０６と垂直な一次元方向、例えば図４の４０１で示す方向に運動させることを考える。なお、説明の簡略化の為、位相マスクの表面の凹凸は図４のｙ軸方向に周期的に形成されているものとする。【００４５】
位相マスクを駆動させて強度の均一化を図る場合、位相マスクの駆動速度は最適な駆動速度範囲内に収まっていることが望ましい。この特性を記録時の位相マスクの駆動速度に対する再生時のＳＮＲの模式図として図５に示す。ここでＳＮＲとは記録品質を表す指標であり、値が大きいほど高い記録品質であることを表す。図５に示したＶａおよびＶｂを境に、駆動速度がＶａよりも遅い程、あるいはＶｂよりも速い程、ＳＮＲは小さくなる。一方で、駆動速度がＶａからＶｂの間に収まっている場合は、駆動速度に依らずにほぼ一定の高いＳＮＲが得られる。なお駆動速度ＶａおよびＶｂの値はホログラム記録時の露光時間等により変動する。【００４６】
図５のような、位相マスクの駆動速度に対する記録品質の特性を考慮した位相マスクの駆動速度の制御方法について図８を用いて説明する。【００４７】
図８は横軸を記録処理開始からの経過時間とした場合の位相マスク駆動速度、記録ｅｎａｂｌｅ信号、Ｐａｇｅ記録タイミング信号をそれぞれ表したものである。【００４８】
ここで記録ｅｎａｂｌｅ信号は連続多重記録単位ごとのホログラム記録の可否を決定する信号であり、ｅｎａｂｌｅ信号がＬｏｗの場合は連続多重記録単位における記録禁止状態を、Ｈｉｇｈの場合は連続多重記録単位における記録許可状態をそれぞれ表す。物理的な記録可否と対応付ける為に記録ｅｎａｂｌｅ信号がＬｏｗの状態ではシャッタ制御回路３４は常にピックアップ１１内のシャッタを閉じ、レーザ照射ができないよう制御する。また、同様に空間変調器２１２は全画素をＯｆｆピクセルとした記録不可の状態、あるいは空間変調器の焼き付き防止の為、ホログラム形成が不可能な十分短い時間周期で異なるランダムピクセルパターンを表示させて記録不可の状態をとるものとする。【００４９】
また、Ｐａｇｅ記録タイミング信号は各ページにおけるホログラム記録の可否を決定する信号であり、
Ｐａｇｅ記録タイミング信号がＬｏｗの場合は該ページにおける記録禁止状態を、Ｈｉｇｈの場合は該ページにおける記録許可状態をそれぞれ表す。Ｐａｇｅ記録タイミング信号の立ち上がりエッジは該ページの参照光角度位置付けが終了している、かつ記録ｅｎａｂｌｅ信号がＨｉｇｈであることが条件となる。Ｐａｇｅ記録タイミング信号の立ち下がりエッジは該ページにおける記録露光時間が経過したことが条件となる。【００５０】
記録処理開始が開始されると（図８における０時間）、位相マスクは加速を開始する。位相マスクの駆動速度がＶａからＶｂの間に収まっている場合に記録することで高い記録品質を保つことができるので、位相マスクの駆動速度は低速側Ｖａおよび高速側Ｖｂの両方に対して最も余裕をもつ、ＶａとＶｂの中間の駆動速度Ｖｔを目標とする。【００５１】
位相マスクの駆動速度がＶａに達したタイミング（図８中におけるａの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号をＨｉｇｈとする。同時に連続多重記録単位の最初のページにおけるページ記録タイミング信号がＨｉｇｈとなる。ページ記録タイミング信号は記録露光時間分だけＨｉｇｈが続いた後、Ｌｏｗへと遷移する。次に、次のページの参照光角度への位置付けが終了した後、再びページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとなる。この後、連続多重記録単位における全ページ数分の記録が終了するまでページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとＬｏｗの遷移を繰り返す。そして連続多重単位の最後の記録露光時間が終了したタイミング（図８におけるｂの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号はＬｏｗへと遷移する。このタイミングから次の連続多重記録単位の記録の為の処理を行う。本実施例における一次元方向に駆動する位相マスクの駆動領域を広く使用するため、位相マスクの駆動方向はこれまでの駆動方向と逆方向とする。よって位相マスクは速度−Ｖｔを目標として減速を開始する。続けて、位相マスクの駆動速度が−Ｖａに達したタイミング（図８におけるｃの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号をＨｉｇｈとする。同時に連続多重記録単位の最初のページにおけるページ記録タイミング信号がＨｉｇｈとなる。ページ記録タイミング信号は記録露光時間分だけＨｉｇｈが続いた後、Ｌｏｗへと遷移する。次に、次のページの参照光角度への位置付けが終了した後、再びページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとなる。この後、連続多重記録単位における全ページ数分の記録が終了するまでページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとＬｏｗの遷移を繰り返す。そして最後の連続多重単位の最終ページの記録露光時間が終了したタイミング（図８におけるｄの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号はＬｏｗへと遷移する。【００５２】
記録時の記録品質を保つには、位相マスクは連続多重記録単位の記録中は前述の最適速度範囲内の駆動速度で駆動し続けている必要がある。その一方で、連続多重記録単位ごとの記録に要する記録時間は必ずしも一定ではない。これは、例えばページ記録における目標ページの参照光角度への静定時間が外乱等の影響により前後する可能性がある為である。この場合、一次元方向に対して有限の駆動領域をもつ本実施例の位相マスクを考えると、連続多重記録単位の記録中に位相マスクの駆動領域の端に到達し、物理的に位相マスクを駆動できなくなる問題が考えられる。【００５３】
上記の問題について図９および図１０を用いて説明する。【００５４】
図９は理想状態における連続多重記録単位の記録中における位相マスクの駆動の様子を模式的に表したものである。横軸は位相マスク駆動時間を、縦軸は駆動時の位相マスクの位置をそれぞれ表す。図中の黒点は連続多重記録単位における最初のページの記録開始のタイミングでの位相マスクの位置を、白点は連続多重記録単位における最終のページの記録が終わったタイミングでの位相マスクの位置をそれぞれ表す。ここで位相マスクの駆動開始位置の絶対値ＰＨｄの値は、例えば各連続多重記録単位の記録に要する記録時間において位相マスクが駆動する駆動量であるＰＨｌｉｎ、および位相マスク停止状態から駆動速度Ｖａに到達するまでに駆動する駆動量であるＰＨａｃを、それぞれ複数のホログラム記録装置１０の測定によりその平均値として導出し、次式により求める。
ＰＨｄ＝ＰＨｃｏｎ／２＋ＰＨａｃ（式１）
理想状態では各連続多重記録単位の記録に要する記録時間は等しいので、位相マスクは図９のように＋ＰＨｄと−ＰＨｄの間を往復し続ける。【００５５】
一方、図１０は紙面上向かって上側へ駆動する場合にのみ記録時間が長くなった場合を示している。その結果、位相マスクの往復運動は徐々に上側に偏り、最終的には連続多重記録中に上側の可動領域の端に到達し、物理的に位相マスクの駆動を停止せざるを得ない。この結果、位相マスク駆動時間は最適速度範囲から外れた値を取り、記録品質は劣化する。また、記録後のホログラム記録媒体１の収縮反応を鑑みると、ブックの収縮の為の待機時間は同一ブックでは統一時間として扱う。その為、同一ブック記録中に記録を中断した場合、該ブックの記録済データは全て使用しないデータとすることで、記録転送速度および記録容量の低下を招く。【００５６】
この問題に対して、本実施例による解決方法について図１１を用いて説明する。図１１は図１０と同様に紙面上向かって上側へ駆動する場合にのみ記録時間が長くなった場合を示している。ただし、図１０と異なり本実施例では位相マスクの現在位置ＰＨｃを監視し、可動領域の端に到達することを未然に防ぐ。本実施例では図１１に示す所定の位相マスクの位置リミット値ＰＨｂを設ける。図１１に示すように多重連続記録単位の記録中にＰＨｃがＰＨｂを超過した場合（図１１におけるａ）、現在記録中の連続多重記録単位の最後のページまでの記録を終える（図１１におけるｂ）。その後、プリセット位置ＰＨｄへと復帰するシーケンス（図１１におけるｃ）により、往復駆動における位相マスクの偏りを補正する。ＰＨｄ復帰後は、通常の記録処理が継続される。ここで、位相マスクの位置リミット値ＰＨｂは位相マスク駆動アクチュエータ２２６の可動領域の長さ、連続多重記録単位の記録に要する時間の関係から最適化するパラメータである。例えば位相マスクの可動領域の中央から可動端までの距離の８０％の値とする。【００５７】
さらに、本実施例における位相マスクの駆動速度に対する記録品質の特性を考慮したホログラム記録シーケンスについてフローチャートを用いて図６および図７を用いて詳しく説明する。図６は記録処理のフローチャートを、図７は図６における割り込み処理をそれぞれ示したものである。【００５８】
図６に示すように記録処理を開始すると（ステップＳ６０１）、ホログラム記録再生装置１０は記録ｅｎａｂｌｅ信号を０すなわちＬｏｗへと遷移させる（ステップＳ６０２）。【００５９】
次に、記録準備処理を実施する（ステップＳ６０３）。ここでＳ６０３における記録準備処理とは、記録を行う上で、参照光角度位置付けおよび位相マスク駆動を除く必要な処理全般を表す。例えば、ホログラム記録媒体１の半径位置、回転角度そして参照光照射角度軸に垂直な軸における角度といった信号光と参照光の照射位置の変更、および照射レーザの波長および強度の最適化、およびホログラム記録媒体１の前露光等の処理である。【００６０】
記録準備処理が完了した後は割り込み処理許可がなされる（ステップＳ６０４）。割り込み処理の詳細については後述する。【００６１】
その後、参照光角度を現在の記録目標ページであるＰｃ（現在の記録目標ページを表すパラメータ）に相当する角度へと位置付けが開始される（ステップＳ６０５）。次に、ページ位置付けが終了しているかを判断する（ステップＳ６０６）。ページ位置付けが終了しているかの判断は、例えばピックアップ１１あるいは再生用参照光光学系１２の少なくとも一方の出力信号とＰｃに相当する目標の信号値との差分が所定の範囲内に収まった場合に位置付け終了と判断する。ページ位置付けが終了していない場合（Ｓ６０６におけるＮｏ）は再度ステップＳ６０６が実施され、参照光角度位置付けが終了するまでステップＳ６０６が繰り返される。ページ位置付けが終了したと判断された場合はステップＳ６０７に移行する。【００６２】
ステップＳ６０７では記録ｅｎａｂｌｅ信号が１すなわちＨｉｇｈであるかを判断する。なお、記録ｅｎａｂｌｅ信号は後述する割り込み処理の中でＨｉｇｈへと遷移する。記録ｅｎａｂｌｅ信号が１でない、すなわちＬｏｗと判断された場合は再度ステップＳ６０７が実施され、記録ｅｎａｂｌｅ信号が１となるまでステップＳ６０７が繰り返される。記録ｅｎａｂｌｅ信号が１となった場合はステップＳ６０８に移行する。【００６３】
ステップＳ６０８では現在位置付けされた参照光角度でのページにおいて、ホログラム記録が開始される。続けてステップＳ６０９では該ページにおけるホログラムの記録が終了したかを判断する。該ページにおけるホログラム記録が終了したかの判断は例えば、レーザ照射時間が所定の時間を経過した場合に記録終了と判断する。該ページにおける記録が終了していない場合（ステップＳ６０９におけるＮｏ）は再度ステップＳ６０９が実施され、該ページにおける記録が終了するまでステップＳ６０９が繰り返される。ステップＳ６０９で該ページにおける記録が終了したと判断された場合はステップＳ６１０に移行する。【００６４】
ステップＳ６１０ではステップＳ６０９で記録が終了した該ページのページ数であるＰｃが参照光多重記録の単位である多重数Ｎｐａｇｅであるかを判断する。なお、本実施例におけるＮｐａｇｅは全多重記録数ではなく、全多重記録数を所定の多重記録数ごとに分割した値を用いる。全多重記録を一度に行わず、分割して信号光と参照光の照射位置を変更した後に多重記録を行うことにより、記録密度を高くした場合に起こり得る信号光と参照光のオーバーラップ部分での媒体の消費を均一化し、ホログラム記録媒体１の変形や再生時のＳＮＲの低下を防ぐことができる。ＰｃがＮｐａｇｅに達していない場合（ステップＳ６１０におけるＮｏ）、ステップＳ６１１に移行する。ステップＳ６１１ではＰｃの値を１だけ増加させて、参照光目標位置を次のページの値へと更新する。ステップＳ６１１が終了した後はステップＳ６０６へと移行し、ＰｃがＮｐａｇｅに達するまでステップＳ６０６からステップＳ６１０までのシーケンスが繰り返される。ステップＳ６１０でＰｃがＮｐａｇｅに達したと判断された場合はステップＳ６１２に移行する。【００６５】
ステップＳ６１２では位相マスクの駆動方向が変更される。すなわち、ステップＳ６１０まで位相マスクを駆動させていた方向と反対の方向へ駆動させることになる。ステップＳ６１２が終了した後はステップＳ６１３に移行する。【００６６】
ステップＳ６１３では記録ｅｎａｂｌｅ信号を０すなわちＬｏｗへと遷移させ、記録禁止状態とする。ステップＳ６１３に続くステップＳ６１４では割り込み処理が禁止される。【００６７】
ステップＳ６１４に続いてはステップＳ６１５が実施される。ステップＳ６１５ではステップＳ６１０でページ記録の終了した現在のブックＢｃ（現在の記録目標ブック）が本記録処理での最終目標ブックＮｂｏｏｋであるかを判断する。ＢｃがＮｂｏｏｋに達していない場合（ステップＳ６１５におけるＮｏ）、ステップＳ６１６に移行する。ステップＳ６１６ではＢｃの値を１だけ増加させて、目標ブック位置を次のブックの値へと更新する。ステップＳ６１６が終了した後はステップＳ６０３へと移行し、ＢｃがＮｂｏｏｋに達するまでステップＳ６０３からステップＳ６１５までのシーケンスが繰り返される。ステップＳ６１５でＢｃがＮｂｏｏｋに達したと判断された場合はステップＳ６１７に移行し、本実施例における記録処理は終了する。【００６８】
次に、本実施例における記録処理中の割り込み処理について図７を用いて説明する。【００６９】
図７に示すように割り込み処理を開始すると（ステップＳ７０１）、ホログラム記録再生装置１０は位相マスクを加速あるいは減速させる（ステップＳ７０２）。ここで位相マスクの加速あるいは減速の方向の極性は図６のシーケンスにおいて決定される極性と等しい。ステップＳ７０２が終了するとステップＳ７０３に移行する。【００７０】
ステップＳ７０３では位相マスク２０９の現在位置ＰＨｃの絶対値が所定のリミット値であるＰＨｂよりも低い、かつ位相マスクの現在の駆動速度Ｖｃの絶対値が所定の下側リミット値Ｖａよりも大きい、かつ所定の上側リミット値Ｖｂよりも小さいかを判断する。ここで、位相マスクの現在の駆動速度Ｖｃは位相マスク位置検出センサ２２７からの位置信号を基に位相マスク速度信号生成回路４１で生成される。例えば、所定のサンプリング範囲における各現在位置ＰＨｃを基に駆動速度Ｖｃを計算する。【００７１】
なお、位相マスクアクチュエータ２２６はステッピングモータでもよい。その場合、位相マスク速度信号生成回路４１にはステッピングモータの所定時間における累積パルス数が送られ、その値を基に位相マスクの駆動速度Ｖｃを生成してもよい。【００７２】
ステップＳ７０３においてＮｏと判断された場合、ステップＳ７０４に移行する。ステップＳ７０４では現在ページ記録中であるか否かを判断される。ページ記録中でない場合（ステップＳ７０４におけるＮｏ）、処理Ａに移行する。【００７３】
処理Ａを開始すると（ステップＳ７００１）、記録ｅｎａｂｌｅ信号を０すなわちＬｏｗへと遷移させ、記録禁止状態とする（ステップＳ７００２）。ステップＳ７００２が終了した後はステップＳ７００３に移行する。【００７４】
ステップＳ７００３では位相マスクの現在位置ＰＨｃの絶対値が所定のリミット値であるＰＨｂよりも低いかを判断する。ステップＳ７００３でＮｏと判断された場合は、ステップＳ７００６へと移行し、処理Ａは終了する。【００７５】
ステップＳ７００３でＹｅｓと判断された場合は、ステップＳ７００４へと移行する。ステップＳ７００４では位相マスクの目標位置を所定のプリセット位置ＰＨｄに設定する。ステップＳ７００４が終了した後はステップＳ７００５へと移行する。ステップＳ７００５では位相マスクが移動目標位置であるＰＨｄへと位置付けが終了しているか判断される。位相マスクの位置付けが終了しているかの判断は、例えば位相マスク位置検出センサ２２７の出力である位置信号とＰＨｃに相当する目標の信号値との差分が所定の範囲内に収まった場合に位置付け終了と判断する。【００７６】
なお、位相マスクアクチュエータ２２６はステッピングモータでもよい。その場合、位相マスク位置検出センサ２２７の位置信号の代わりにステッピングモータの累積パルス数が送られ、その値を基に位相マスクの現在位置ＰＨｃを生成してもよい。【００７７】
ステップＳ７００５でＮｏと判断された場合は、再びステップＳ７００５となり、位相マスクの位置付けが終了するまでステップＳ７００５が繰り返される。ステップＳ７００５でＹｅｓと判断された場合は、ステップＳ７００６へと移行し、処理Ａは終了する。処理Ａが終了した後は、続けてステップＳ７０３に移行する。【００７８】
ステップＳ７０４の判断がＹｅｓと判断された場合（ステップＳ７０４におけるＹｅｓ）は、処理Ｂに移行する。【００７９】
処理Ｂを開始すると（ステップＳ７００７）、該ページにおけるホログラムの記録が終了したかを判断する（ステップＳ７００８）。該ページにおける記録が終了していない場合（ステップＳ７００８におけるＮｏ）は再度ステップＳ７００８が実施され、該ページにおける記録が終了するまでステップＳ７００８が繰り返される。ステップＳ７００８で該ページにおける記録が終了したと判断された場合はステップＳ７００９に移行する。ステップＳ７００９ではステップＳ７００８で記録が終了した該ページのページ数であるＰｃが参照光多重記録の単位である多重数Ｎｐａｇｅであるかを判断する。【００８０】
ＰｃがＮｐａｇｅに達していない場合（ステップＳ７００９におけるＮｏ）、ステップＳ７０１０に移行する。ステップＳ７０１０ではＰｃの値を１だけ増加させて、参照光目標位置を次のページの値へと更新する。ステップＳ７０１０が終了した後はステップＳ７０１１へと移行する。【００８１】
ステップＳ７０１１では参照光角度を現在の記録目標ページであるＰｃに相当する角度へと位置付けが開始される。次に、ページ位置付けが終了しているかを判断する（ステップＳ７０１２）。ページ位置付けが終了していない場合（Ｓ７０１２におけるＮｏ）は再度ステップＳ７０１２が実施され、参照光角度位置付けが終了するまでステップＳ７０１２が繰り返される。ページ位置付けが終了したと判断された場合はステップＳ７０１３に移行する。ステップＳ７０１３では現在位置付けされた参照光角度でのページにおいて、ホログラム記録が開始される。ステップＳ７０１３が終了した後は、再びステップＳ７００８へと移行する。ステップＳ７００９でＰｃがＮｐａｇｅに達するまでステップＳ７００８からステップＳ７０１３までのシーケンスが繰り返される。ステップＳ７００９でＰｃがＮｐａｇｅに達したと判断された場合はステップＳ７０１４に移行し、処理Ｂは終了する。処理Ｂが終了した後は続けて処理Ａへと移行する。【００８２】
ステップＳ７０３でＹｅｓと判断された場合、ステップＳ７０５に移行する。ステップＳ７０５では記録ｅｎａｂｌｅ信号が１すなわちＨｉｇｈへと遷移し、記録許可状態となる。ステップＳ７０５が終了した後はステップＳ７０６へと移行し、本実施例におけるｅｎａｂｌｅ割り込み処理は終了する。【００８３】
以上本実施例によれば、メディア消費の均一化による記録多重数増加を実現するとともに、ページ内部、およびページ間の各画素の記録品質を一定に保ち、良好で安定した信号記録を実現することができる。【００８４】
なお、本実施例では位相マスクの駆動速度の変化が図５に示すように非線形に変化する場合の例を示したが、位相マスクの駆動速度は線形に変化してもよい。【００８５】
また、本実施例ではＮｐａｇｅは全多重記録数を所定の多重記録数ごとに分割した値を用いたが、Ｎｐａｇｅには全多重記録数をそのまま用いてもよい。【００８６】
また、本実施例では位相マスクの位置リミット値ＰＨｂは例えば位相マスクの可動領域の中央から可動端までの距離の８０％の値としたが、必ずしも該値を用いなくてもよく、位相マスク駆動アクチュエー２２６の可動領域の長さ、連続多重記録単位の記録に要する時間の関係から、記録転送速度を低下させない最適な別の値を用いてもよい。【００８７】
また、本実施例では所定のプリセット位置ＰＨｄは各連続多重記録単位の記録に要する記録時間の平均時間において位相マスクが駆動する駆動量を測定により導出し、その半分の値としたが、アクチュエータ２２６の特性上、どちらか一方の可動方向に対してのみ偏りが生じ易い場合等は、必ずしも半分の値でなくてもよく、位相マスクの往復駆動の結果、最も可動領域の端に到達するまでの余裕が得られる位置としてもよい。【００８８】
また、本実施例では説明の簡便化のために位相マスクの凹凸を固定的な周期で示したが、入射光束の位相をランダムにするため、位相マスク表面の凹凸をランダムに配置することも考えられる。その場合は位相マスクでの任意位置での入射光束を横切る位相マスクの駆動速度とマスク表面の凹凸間隔の最小値、または平均値の比が一定となるようにマスク表面の凹凸周期を形成すればよい。【００８９】
また、本実施例では光束３０６の位相を変化させる際に位相マスク表面に凹凸を付加する方法で説明したが、光束の位相を変化させる方法としては上記以外に、ガラス等の平板に屈折率の異なる材質を周期的、もしくはランダムに埋め込むなどの方法がある。なお、本願は位相マスクでの任意位置での入射光束を横切る位相マスクの駆動速度とマスク表面の位相付加方法の関係を定義するものであり、光束の位相を変化させる方法についてはなんら限定するものではない。【００９０】
また、ホログラム記録中に位相マスク位置検出センサ２２７の異常動作等により、期せずして記録ｅｎａｂｌｅ信号を生成できず、位相マスク駆動アクチュエータ２２６の駆動領域の端に到達してしまった場合、現在記録しているブックのデータをディフェクト、すなわちエラーデータ扱いとする為の処理を実施する。例えば、ディフェクト判定された該ブックにおけるデータのアドレスをシステム管理情報としてコントローラ８０側で保持する。あるいは、該データはホログラム記録媒体１にシステム管理領域を用意した上で、ホログラム記録媒体１に記録してもよい。【００９１】
また、本実施例では位相マスクの駆動方向は連続多重記録単位ごとに逆方向に切り替わるとしたが、位相マスク駆動アクチュエータ２２６の駆動領域の幅によっては、その駆動方向は同じ方向が連続しても構わない。例えば、位置リミット値ＰＨｂに到達したと判断した場合、その直後の逆方向への駆動は連続して同一方向としても構わない。この変形例の具体的なフローを図１８および図１９を用いて説明する。以下、図６および図７と異なるステップについてのみ説明する。なお番号が同じステップについては図６および図７の前記説明と同じ動作となる。【００９２】
図１８においてステップＳ６１０でＰｃがＮｐａｇｅに達したと判断された場合はステップＳ１８０１に移行する。ステップＳ１８０１では現在のブックＢｃが位相マスク駆動方向判定の為の変数Ｂｒｖに等しいかを判断する。ステップＳ１８０１で現在のブックＢｃがＢｒｖに達したと判断された場合はステップＳ６１２に移行し、位相マスクの駆動方向が変更される。現在のブックＢｃがＢｒｖに達していない場合（ステップＳ１８０１におけるＮｏ）はステップＳ６１３に移行する。【００９３】
図１９においてステップＳ７００３でＹｅｓと判断された場合は、ステップＳ１９００１へと移行する。ステップＳ１９００１では位相マスク駆動方向判定の為の変数Ｂｒｖに現在のブックＢｃに２だけ加えたＢｃ＋２が代入された後、ステップＳ７００６へと移行し、処理Ａは終了する。上記処理により位相マスクの現在位置が可動領域において片側に偏った場合には、同一方向に位相マスクが連続で駆動し、位相マスクの位置の偏りを改善することができる。なお、本実施例では位相マスクの同一方向への移動は連続２回としたが、位相マスク駆動アクチュエータ２２６の駆動領域の幅によってはその回数は２回以上としても構わず、同一方向に位相マスクが連続で駆動するように構成されればよい。【００９４】
また、ステップＳ１８０１において、位相マスクの位置が基準位置または基準範囲（例えば、位相マスクの可動範囲の中点または該中点を含む所定の範囲）よりも＋側か−側かを判断して、ステップＳ６１２において位相マスクの駆動方向を決めてもよい。例えば、位相マスクの位置が基準位置よりも＋側で、記録中の位相マスクの駆動方向が＋方向だった場合、位相マスクの駆動方向を＋方向から−方向に変更する。位相マスクの位置が基準位置よりも−側で、記録中の位相マスクの駆動方向が−方向だった場合、位相マスクの駆動方向を−方向から＋方向に変更する。位相マスクの位置が基準位置よりも＋側で、記録中の位相マスクの駆動方向が−方向だった場合、位相マスクの駆動方向を−方向のままで変更しない。位相マスクの位置が基準位置よりも−側で、記録中の位相マスクの駆動方向が＋方向だった場合、位相マスクの駆動方向を＋方向のまま変更しない。この構成の場合も位相マスクの位置の偏りを改善することができる。【００９５】
また、本実施例では二光束の干渉による角度多重方式でのホログラム記録再生としたが、信号光と参照光が同軸上のビームで構成されたコリニア方式に本実施例での位相マスク駆動方法を適用しても構わない。
【実施例２】
【００９６】
実施例１においては、位相マスク２０９および位相マスクアクチュエータ２２６の構成は一次元方向の可動領域内において可動端に到達しない中央の領域において往復運動するものとした（以降、実施例１での駆動方式を中央往復駆動方式と呼ぶ）。【００９７】
本実施例における一次元方向に駆動する位相マスクは、その一方の可動端から駆動を開始し、その連続多重記録単位の記録の終了後、他方の可動端まで駆動する。すなわち、１つの連続多重記録単位の記録と位相マスクの駆動を同期させる駆動方式である（以降、本実施例での駆動方式を多重記録単位同期方式と呼ぶ）。例えば、信号光と参照光の照射位置を変更する速度よりも位相マスク駆動アクチュエータ２２６の駆動速度が速い場合は、記録転送速度を低下させることなく多重記録単位同期方式を適用することができる。【００９８】
多重記録単位同期方式を適用することで、一次元方向に駆動する位相マスクの全駆動領域を記録時の駆動に利用することができる。中央往復駆動方式では全駆動領域のうち、中央部分の一部しか位相マスクの駆動に用いることができない為、可動端に到達して記録を停止する可能性が生じる。ホログラム記録装置１０の小型化を鑑みた場合、位相マスク駆動アクチュエータ２２６は小型化が必須要件となる。【００９９】
位相マスク駆動アクチュエータ２２６は小型化は同時に可動領域の縮小となる為、全駆動領域を記録時の駆動に利用できる多重記録単位同期方式は小型化に優位である。【０１００】
以降、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施例の光情報記録媒体の記録再生装置１０、およびピックアップ１１の基本的な光学系構については図１、図２および図３と同様であり、ここでは説明を省略する。【０１０１】
図１２は多重記録単位同期方式を用いた場合の位相マスク駆動速度、記録ｅｎａｂｌｅ信号、Ｐａｇｅ記録タイミング信号を、横軸として記録処理開始からの経過時間としてそれぞれ表したものである。【０１０２】
記録処理が開始されると（図１２における０時間）、位相マスクは加速を開始する。実施例１と同様、位相マスクの駆動速度は低速側Ｖａおよび高速側Ｖｂの両方に対して最も余裕をもつ、ＶａとＶｂの中間の駆動速度Ｖｔを目標とする。【０１０３】
位相マスクの駆動速度がＶａに達したタイミング（図１２中におけるａの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号をＨｉｇｈとする。同時に連続多重記録単位の最初のページにおけるページ記録タイミング信号がＨｉｇｈとなる。ページ記録タイミング信号は記録露光時間分だけＨｉｇｈが続いた後、Ｌｏｗへと遷移する。次に、次のページの参照光角度への位置付けが終了した後、再びページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとなる。この後、連続多重記録単位における全ページ数分の記録が終了するまでページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとＬｏｗの遷移を繰り返す。そして連続多重単位の最後の記録露光時間が終了したタイミング（図１２におけるｂの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号はＬｏｗへと遷移する。【０１０４】
中央往復駆動方式ではこの時点から逆方向への位相マスクの駆動を開始したが、多重記録単位同期方式では位相マスクの可動端へと駆動する為に、加速を開始する。このとき、記録は終了しているので、加速の目標とする駆動速度はＶｂよりも高い駆動速度Ｖｄが設定される。【０１０５】
位相マスクの可動端に到達し（図１２におけるｃの時点）、その後、信号光と参照光の照射位置の変更が終了したタイミング（図１２におけるｄの時点）で、先程とは逆方向へ位相マスクを駆動させる連続多重記録単位の記録が引き続き継続される。【０１０６】
図１３は理想状態における多重記録単位同期方式における位相マスクの駆動の様子を模式的に表したものである。図中の黒点は連続多重記録単位における最初のページの記録開始のタイミングでの位相マスクの位置を、白点は連続多重記録単位における最終のページの記録が終わったタイミングでの位相マスクの位置をそれぞれ表す。多重単位同期方式では中央往復駆動方式と比較して位相マスクの駆動量に十分な余裕がある為、連続多重記録単位の記録中に位相マスク２０９が可動端に到達することはないので、中央往復駆動方式におけるＰＨｄやＰＨｂを設ける必要がない。なお、図１３は連続多重記録単位の記録時間が略一定の理想状態としたが、多重単位同期方式では外乱等により記録時間が長くなったとしても、図１３と同様に一方の可動端と他方の可動端の間を往復し続ける。【０１０７】
さらに、多重単位同期方式における位相マスクの駆動速度に対する記録品質の特性を考慮したホログラム記録シーケンスについてフローチャートを用いて説明する。【０１０８】
多重単位同期方式におけるメインの記録処理は中央往復駆動方式と同じ図６で表されるフローチャートとなる為、メインの記録処理についてはここでは説明を省略する。【０１０９】
次に、多重単位同期方式における記録処理中の割り込み処理について図１４を用いて説明する。【０１１０】
図１４に示すように割り込み処理を開始すると（ステップＳ１４０１）、ホログラム記録再生装置１０は位相マスクを加速あるいは減速させる（ステップＳ１４０２）。ここで位相マスクの加速あるいは減速の方向の極性は図６のシーケンスにおいて決定される極性と等しい。ステップＳ１４０２が終了するとステップＳ１４０３に移行する。【０１１１】
ステップＳ１４０３では位相マスクの現在の駆動速度Ｖｃの絶対値が所定の下側リミット値Ｖａよりも大きい、かつ所定の上側リミット値Ｖｂよりも小さいかを判断する。Ｖｃの生成方法は中央往復駆動方式と同じとする。ステップＳ１４０３においてＮｏと判断された場合、ステップＳ１４０３へと移行し、Ｙｅｓと判断されるまでステップＳ１４０３が繰り返される。【０１１２】
ステップＳ１４０３でＹｅｓと判断された場合、ステップ１４０４に移行する。ステップＳ１４０４では記録ｅｎａｂｌｅ信号が１すなわちＨｉｇｈへと遷移し、記録許可状態となる。ステップＳ１４０４が終了した後はステップＳ１４０４へと移行し、本実施例におけるｅｎａｂｌｅ割り込み処理は終了する。【０１１３】
以上本実施例によれば、多重記録単位同期方式による位相マスク駆動により一次元方向に駆動する位相マスクの全駆動領域を記録時の駆動に利用することができ、可動端に到達して記録を停止する可能性を実施例１の中央往復駆動方式に比べて低下させることができる。
【実施例３】
【０１１４】
実施例１および実施例２においては、位相マスク２０９および位相マスクアクチュエータ２２６の構成は中央の領域あるいは全可動領域を一次元方向に往復運動するものであった。【０１１５】
本実施例における位相マスクは実施例１および実施例２と異なり、円盤形状を有する位相マスクである。図１５は本実施例における位相マスクを、図１６は本実施例におけるピックアップ１１をそれぞれ表したものである。本発明の実施例１における図２と同様の機能をもつ要素については同様の記号を付してあり、ここでは説明を省略する。図の１５０３は円盤形状を有する位相マスクであり、位相マスク駆動アクチュエータ１６０２により軸１５０１を中心に光束２０６と垂直な面内で回転することが可能である。ここで位相マスク駆動アクチュエータ１６０２は内部に光学式の位置エンコーダを有し（図示しない）、位相マスク１５０３の位置（角度）情報を取得し、位相マスク位置信号として位相マスク制御信号生成回路４１に送信する。【０１１６】
位相マスク１５０３は第１の実施例の位相マスク２０９と同様に位相マスク表面に画素ピッチに対して十分大きく、かつ波長に対して十分浅い(１％以下)凹凸が円周方向に周期的に配置されているものとする。また、位相マスクの表面凹凸は各半径位置において回転円周方向に周期的なパターンを持つものとする。【０１１７】
このように円盤形状を有する位相マスクでは、半径位置により線速度が異なる。一方、位相マスクを駆動させた際のページ内部、ページ間の各画素の記録条件を均一にするため、光束２０６のページ内部、ページ間の位相変化の速度は一定、もしくは一定以上とすることが望ましい。そこで、位相マスクを回転駆動する場合は、位相マスクの任意の半径位置での入射光束を横切る線速度と前記半径位置でのマスク表面の凹凸周期の比が一定となるようにマスク表面の凹凸周期を形成する。これにより、メディアへの情報記録中における光束２０６のページ内部、ページ間の位相変化の速度を一定とすることができる。【０１１８】
以上により、円盤形状の位相マスク１５０３を用いた場合において、角度多重記録におけるメディア消費の均一化による記録多重数増加を実現するとともにページ内部、ページ間の各画素の記録条件を等しくすることができ、安定した記録性能を確保することができる。【０１１９】
なお、本実施例の光情報記録媒体の記録再生装置１０の基本的な光学系構については図１と同様であり、ここでは説明を省略する。【０１２０】
図１７は本実施例における位相マスク駆動速度、記録ｅｎａｂｌｅ信号、Ｐａｇｅ記録タイミング信号を、横軸として記録処理開始からの経過時間としてそれぞれ表したものである。【０１２１】
記録処理が開始されると（図１７における０時間）、位相マスクは加速を開始する。ここで図中の位相マスク駆動速度Ｖａ’、Ｖｂ’、Ｖｔ’は実施例１および実施例２におけるＶａ、Ｖｂ、Ｖｔを円周方向への駆動速度へと変換した値をそれぞれ表す。位相マスクの駆動速度は低速側Ｖａ’および高速側Ｖｂ’の両方に対して最も余裕をもつ、Ｖａ’とＶｂ’の中間の駆動速度Ｖｔ’を目標とする。【０１２２】
位相マスクの駆動速度がＶａ’に達したタイミング（図１７中におけるａの時点）で記録ｅｎａｂｌｅ信号をＨｉｇｈとする。同時に連続多重記録単位の最初のページにおけるページ記録タイミング信号がＨｉｇｈとなる。ページ記録タイミング信号は記録露光時間分だけＨｉｇｈが続いた後、Ｌｏｗへと遷移する。次に、次のページの参照光角度への位置付けが終了した後、再びページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとなる。この後、連続多重記録単位における全ページ数分の記録が終了するまでページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとＬｏｗの遷移を繰り返す。実施例１および実施例２と異なり、本実施例では連続多重単位の最後の記録露光時間が終了したタイミング（図１７におけるｂの時点）でも記録ｅｎａｂｌｅ信号はＨｉｇｈのままとなる。次に、次の連続多重記録単位への信号光と参照光の位置付けが終了した後に（図１７におけるｃの時点）、ページ記録タイミング信号はＨｉｇｈとなり、その後、最後の連続多重単位の最終ページの記録露光時間が終了したタイミングで記録ｅｎａｂｌｅ信号はＬｏｗへと遷移する。【０１２３】
本実施例におけるメインの記録処理および記録処理中の割り込み処理は、それぞれ実施例２と同じ図６およびで表されるフローチャートとなる為、ここでは説明を省略する。【０１２４】
以上本実施例によれば、円盤形状を有する位相マスクを用いつつ、メディア消費の均一化による記録多重数増加を実現するとともに、ページ内部、およびページ間の各画素の記録品質を一定に保ち、良好で安定した信号記録を実現することができる。【０１２５】
なお、本実施例では位相マスク１５０３の位置信号は位相マスク駆動アクチュエータ１６０２が内部に有する光学式の位置エンコーダにより取得するとしたが、位相マスク駆動アクチュエータ１６０２をステッピングモータとしてよい。その場合、位相マスク速度信号生成回路４１、位相マスク制御回路４２およびコントローラ８０にはステッピングモータの累積パルス数が位置信号として送られ、所定時間間隔における、累積パルスの値を基に位相マスクの駆動速度Ｖｃ’を生成してもよい。【０１２６】
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。【０１２７】
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。【０１２８】
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】
【０１２９】
１・・・ホログラム記録媒体
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・・・ディスクＣｕｒｅ光学系
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系
１５・・・半径位置検出センサ
２１・・・回転角度制御回路
２２・・・スピンドル駆動回路
２３・・・半径位置制御回路
２４・・・半径位置駆動回路
３１・・・参照光角度制御信号生成回路
３２・・・参照光角度制御回路
３３・・・参照光角度駆動回路
３４・・・シャッタ制御回路
３５・・・光源駆動回路
４１・・・位相マスク速度信号生成回路
４２・・・位相マスク制御回路
４３・・・位相マスク駆動回路
８０・・・コントローラ
８１・・・信号生成回路
８２・・・信号処理回路
９０・・・入出力制御回路
９１・・・外部制御装置
２０３・・・シャッタ
２０９・・・位相マスク
２２６・・・位相マスク駆動アクチュエータ
２２７・・・位相マスク位置検出センサ
１５０３・・・位相マスク
１６０２・・・位相マスク駆動アクチュエータ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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