(57)【要約】【課題】記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比に影響する散乱光を生じることなく、位置合わせの精度を向上できる光信号記録媒体及び光情報記録再生装置を提供する。【解決手段】光情報記録媒体に、光信号を記録する少なくとも一つの信号記録面と、この信号記録面外の部分であって、回折格子を形成した制御情報領域とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を記録する少なくとも一つの信号記録面と、
前記信号記録面外の部分であって、回折格子が設けられた制御情報領域と、
を有することを特徴とする光信号記録媒体。
【請求項２】
前記制御情報領域は、前記信号記録面に信号を記録し、または信号記録面から信号を再生するときの光線の光軸に平行な部分を含むことを特徴とする請求項１記載の光信号記録媒体。
【請求項３】
前記制御情報領域は、曲面をなす部分に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光信号記録媒体。
【請求項４】
前記回折格子は、その位置によって異なる情報を表すホログラムであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光信号記録媒体。
【請求項５】
前記制御情報領域に、光信号記録媒体の基準位置を表す識別情報記録部を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光信号記録媒体。
【請求項６】
光信号を記録する少なくとも一つの信号記録面、及び前記信号記録面外の部分であって、回折格子が設けられた制御情報領域を有した光信号記録媒体を支持する支持部と、
前記光信号記録媒体の信号記録面に記録対象となる情報を含んだ光線を照射し、または前記光信号記録媒体の信号記録面に記録された光信号を再生するための光線を照射する光情報処理部と、
前記光情報処理部が照射する光線とは異なる光線を、前記制御情報領域に設けられた回折格子に照射し、その透過ないし反射光を検出して、前記光信号記録媒体と、前記光情報処理部が照射する光線との位置合わせを行う位置合わせ制御部と、
を有する光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号記録媒体及び光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号をホログラムとして記録する記録媒体が知られている。こうした記録媒体に記録されているホログラムの再生像のＳ／Ｎ比（信号／雑音比）を向上させるためには、再生像を得るために記録媒体に照射する光線と記録媒体との光軸方向・並進方向の相対的位置、及び記録媒体と光線との交差角度などを所定の条件に合わせることで行われる。
【０００３】
この目的のため、例えば記録媒体の信号の記録面に、位置合わせ用のマーカーを設ける技術が考えられている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−６３７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、信号の記録面に、記録するべき情報（記録対象情報）以外の情報（対象外情報）が記録されていると、対象外情報の記録部分で散乱する光によって、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比が劣化してしまうことがある。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比を向上できる光信号記録媒体及び光情報記録再生装置を提供することを、その目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、光信号記録媒体であって、光信号を記録する少なくとも一つの信号記録面と、前記信号記録面外の部分であって、回折格子が設けられた制御情報領域と、を有することとしたものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光信号記録媒体であって、前記制御情報領域が、前記信号記録面に信号を記録し、または信号記録面から信号を再生するときの光線の光軸に平行な部分を含むこととしたものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の光信号記録媒体であって、前記制御情報領域は、曲面をなす部分に形成されていることとしたものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光信号記録媒体であって、前記回折格子は、その位置によって異なる情報を表すホログラムであることとしたものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の光信号記録媒体であって、前記制御情報領域に、光信号記録媒体の基準位置を表す識別情報記録部を設けたものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、光情報記録再生装置であって、光信号を記録する少なくとも一つの信号記録面、及び前記信号記録面外の部分であって、回折格子が設けられた制御情報領域を有した光信号記録媒体を支持する支持部と、前記光信号記録媒体の信号記録面に記録対象となる情報を含んだ光線を照射し、または前記光信号記録媒体の信号記録面に記録された光信号を再生するための光線を照射する光情報処理部と、前記光情報処理部が照射する光線とは異なる光線を、前記制御情報領域に設けられた回折格子に照射し、その透過ないし反射光を検出して、前記光信号記録媒体と、前記光情報処理部が照射する光線との位置合わせを行う位置合わせ制御部と、を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、媒体上で、記録・再生されるべき情報が記録されている面とは異なる部分に回折格子を設けているので、この回折格子を用いて位置合わせを行うこととすれば、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比に影響する散乱光を生じることなく、位置合わせの精度を向上し、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比を向上できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、信号の記録再生のための光線に平行な部分を含んだ領域に回折格子が形成されているので、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比に影響する散乱光を生じることがなく、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比をより向上できる。つまり、記録時、及び、再生時の参照光は前記回折素子を照射しないため、散乱光を発生せず、再生像のＳ／Ｎを向上できる。
【００１４】
請求項３記載の発明によると、回折格子を設ける部分を曲面としたことで、回折格子での回折光が、当該部分の傾きによって影響され、媒体の傾きを検出できるようになる。そしてこれにより、位置合わせの精度をさらに向上し、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比をより向上できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、回折格子として、位置と共に記録された情報を変化させたホログラムを用いているので、当該回折格子に照射する光線と記録媒体との相対的な位置が検出できるようになる。これによって、媒体の位置合わせの精度をさらに向上し、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比をより向上できる。
【００１６】
請求項５記載の発明によると、制御情報領域に媒体の基準位置を表すマーカーを設けることで、媒体の位置合わせの精度をさらに向上し、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比をより向上できる。
【００１７】
請求項６記載の発明によると、信号記録面外の部分であって、回折格子が設けられた制御情報領域を有した光信号記録媒体に対して信号の記録再生を行うにあたり、記録再生のための光線と記録媒体との位置合わせを、制御情報領域の回折格子を用いて行うことで、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比に影響する散乱光を生じさせることなく、位置合わせの精度を向上し、記録対象情報の再生像のＳ／Ｎ比を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態の光信号記録媒体及び、それを用いる光情報記録再生装置は、図１に例示するように、光信号記録媒体１と、支持部１１と、駆動部１２と、情報記録再生部１３と、媒体姿勢検出部１４と、制御部１５とを含んで構成される。
【００１９】
光信号記録媒体１は、板状の媒体であって、例えば円盤状をなし、円形の表面２及び裏面３と、円周に沿った側面４を含む。本実施の形態では、少なくとも表面２を光信号が入射する面とし、表面２を含む媒体の体積内に情報を記録する。以下、この表面２など情報を記録した面を情報記録面と呼ぶ。
【００２０】
ここで側面４は、図２に示すように、断面半円状をなし、外へ凸となる曲面となっていてもよい。図２は、光信号記録媒体１を信号記録面に垂直な面で破断したときの断面図である。また、この側面４には、ピットなどの回折格子Ｐが設けられている。この回折格子は、いわば制御信号として用いられる。すなわちこの回折格子の読み取り結果は、後に述べるように、トラッキングやフォーカシングの制御に用いられる。すなわち、本実施の形態では、この光信号記録媒体１の側面が制御情報領域となっている。
【００２１】
支持部１１は、光信号記録媒体１を支持する。例えば円盤状の光信号記録媒体１であれば、その中心部で光信号記録媒体１を回転可能に支持する。また、光信号記録媒体１が矩形状であれば、光信号記録媒体１を情報記録面に平行な方向へ移動可能に支持する。また、この支持部１１は、制御部１５から入力される指示に従って、光信号記録媒体１の回転軸を支持された角度だけ傾斜させ、情報記録再生部１３が信号の記録再生のために照射する光線の光軸と、光信号記録媒体１の情報記録面との交差角度を変化させる。
【００２２】
駆動部１２は、アクチュエータを含んで構成され、支持部１１に支持された光信号記録媒体１を回転ないし並進駆動する。この駆動部１２は、制御部１５から入力される指示に従って、光信号記録媒体１と、情報記録再生部１３が情報の記録・再生のために照射する光線との交差位置を制御する。
【００２３】
媒体姿勢検出部１４は、この媒体姿勢検出部１４は、光信号記録媒体１の側面に記録されている情報を用いて、光信号記録媒体１の信号記録面に平行な方向へのブレ（並進ブレ）や、信号記録面に垂直な方向へのブレ（面ブレ）を検出する。これら並進ブレや面ブレの検出結果の情報は制御部１５に出力され、制御部１５において情報記録再生部１３と光信号記録媒体１との相対的な位置の制御（トラッキング、フォーカシング制御）に用いられる。この媒体姿勢検出部１４の構成例については後に述べる。
【００２４】
情報記録再生部１３は、図３に例示するように、光源２１と、ビームスプリッタ２２と、空間光変調器２３と、第１対物光学系２４と、第２対物光学系２５と、受光部２６と、ステージ２７とを含んで構成される。
【００２５】
この情報記録再生部１３では、レーザーダイオードなどで構成される光源２１が放射した光がビームスプリッタ２２に導入される。ビームスプリッタは、光源２１から導入された光を、空間光変調器２３へ導く。また、このビームスプリッタ２２は、空間光変調器２３にて反射された光を、第１対物光学系２４に導く。第１対物光学系２４は、対物レンズＬｏと、それをカバーするヘッド筐体Ｈとを含んで構成される。図３では、ヘッド筐体Ｈの一部を破断して対物レンズＬｏが露出した状態を示している。
【００２６】
また第２対物光学系２５は、光信号記録媒体１を透過して到来した光信号を、受光部２６の受光面に結像させる。受光部２６は、受光した光信号を表す画像データを、制御部１５に出力する。
【００２７】
情報記録再生部１３では、情報を記録する際には、記録の対象となる情報を表す画像を、空間光変調器２３に表示する。ここで空間光変調器２３は、例えば液晶パネルなどであり、制御部１５から入力される指示に従って、指示された画像を表示するものである。これにより、光信号記録媒体１の信号記録面に、記録するべき情報を表す画像が照射され、当該信号記録面に情報が固定される。
【００２８】
一方、情報を再生する場合、情報記録再生部１３は、参照光（読み出し光）を光信号記録媒体１へ照射する。そしてこの光が光信号記録媒体１を透過するとき、光信号記録媒体１の信号記録面上で、光が照射された部分に記録されている画像にて、当該光が変調を受ける。この変調された光が第２対物光学系２５を介して受光部２６に導かれて、受光部２６の受光面上に情報を表す画像が結像することとなる。この画像は、光学的に読み取られて制御部１５に出力され、制御部１５にて復号されて、情報が再生される。
【００２９】
ステージ２７は、情報記録再生部１３の第１対物光学系２４と、媒体姿勢検出部１４とを支持する。また、ステージ２７はアクチュエータＡＣを備えている。ステージ２７は、制御部１５から入力される指示に従い、アクチュエータＡＣを駆動して、これら第１対物光学系２４と媒体姿勢検出部１４とを、光信号記録媒体１の信号記録面に垂直な方向に一体的に移動させる。これによって、第１対物光学系２４の対物レンズＬｏと、光信号記録媒体１の信号記録面との距離を制御する（フォーカシング）。また、媒体姿勢検出部１４が光信号記録媒体１の側面に向かって照射する光線と、光信号記録媒体１との交差位置が制御される。
【００３０】
ここで媒体姿勢検出部１４の構成例を説明する。媒体姿勢検出部１４は、例えば図４に示すように、光源３１と、ビームスプリッタ３２と、光学系３３と、光検出器３４とを含んで構成される。
【００３１】
光源３１は、例えばレーザーダイオードなどであり、ビームスプリッタ３２へ光を照射する。ビームスプリッタ３２は、光源３１が出力する光を光信号記録媒体１の側面に導く。また、光信号記録媒体１の側面で反射された光を、光学系３３に導く。
【００３２】
光学系３３は、例えば非点収差を起こすシリンドリカルレンズや、プリズムの光学系（非点収差光学系）であり、ビームスプリッタ３２を介して受けた光を、光検出部３４の光検出器上で結像させる。
【００３３】
光検出部３４は、例えば２×２の矩形状に配列された４つの光検出器を含む、いわゆる４分割光検出器などである。ここで光検出器は例えばフォトダイオードでもよい。この光検出部３４は、光信号記録媒体１の側面にて反射された光の信号を検出し、その検出の結果を制御部１５に出力する。
【００３４】
本実施の形態では、この４分割光検出器に結像した像に基づき、制御部１５によって、光信号記録媒体１と第１対物光学系２４との距離が検出される。この検出には、例えばプッシュプル法や、３ビーム法などの広く知られた方法を採用できる。また、この４分割光検出器に結像した像に基づいて制御部１５が、光信号記録媒体１の並進ブレを検出する。この検出には、例えば非点収差法、フーコー法、ナイフエッジ法などの広く知られた方法を利用できる。
【００３５】
制御部１５は、例えばマイクロコンピュータなどを含んで構成される。この制御部１５は、媒体姿勢検出部１４が検出した、光信号記録媒体１の側面に設けた回折格子での反射光パターンの情報の入力を受け入れる。そして制御部１５は、媒体姿勢検出部１４が出力する光検出部３４での結像の結果を受けて、光信号記録媒体１と第１対物光学系２４との距離（面ブレ）、及び光信号記録媒体１の並進ブレとを検出する。そして制御部１５は、検出した面ブレの量に基づいて、支持部１１を制御して、光信号記録媒体１の傾斜角度を調整する。つまり制御部１５は、光情報処理部及び位置合わせ制御部として動作している。
【００３６】
例えば、媒体姿勢検出部１４の光検出部３４が、図５（ａ）に示すような４分割フォトダイオード（各フォトダイオードをＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする）である場合、制御部１５は、フォトダイオードＸに入射された光の強度をＩＸとして、
ＩＡ＋ＩＤ＝ＩＢ＋ＩＣ
となるよう、支持部１１の傾斜角度を制御する。
【００３７】
また、制御部１５は、ＩＡ＋ＩＢ＝ＩＣ＋ＩＤとなるように、ステージ２７のアクチュエータＡＣを制御して、フォーカシング制御を行う。
【００３８】
さらに制御部１５は、検出した光信号記録媒体１の並進ブレの量に基づいて、駆動部１２を制御する。そして光信号記録媒体１の並進ブレの量に追従して第１対物光学系２４と光信号記録媒体１との相対的な位置を制御する。
【００３９】
本実施の形態では、制御情報領域である光信号記録媒体１の側面が、信号記録面に信号を記録し、または信号記録面から信号を再生するときの光線の光軸に平行な部分を含み、この平行な部分に回折格子を形成してもよい。これによって、媒体姿勢検出部１４が照射する光線による散乱光の情報の記録再生のための光への影響を低減している。
【００４０】
また、この制御情報領域である光信号記録媒体１の側面は、曲面をなしてもよい。ここで曲面は例えば外に凸となる曲面でよく、一例としては断面が実質的に半円をなす曲面でよい。
【００４１】
この制御情報領域を曲面とすると、制御情報領域である光信号記録媒体１の側面が曲面でない場合には、光信号記録媒体１の面ブレによってピットの反射方向は、面ブレの角度だけ異なることになるが、それに比べると、光信号記録媒体の側面が曲面である場合は、光信号記録媒体１の面ブレによってピットの反射方向は、面ブレの角度以上になり得る。このために面ブレの検出精度が高められる。
【００４２】
また、光信号記録媒体１の制御情報領域に形成する回折格子は、ピットだけでなく、フーリエパターンを表すコンピュータホログラム（ＣＧＨ）としてもよい。この場合は、媒体姿勢検出部１４の光検出部３４は、図５（ｂ）に例示するように、矩形状の４隅と、中央部とにそれぞれＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラを配したものとすればよい。そして制御部１５は、５つの（４隅ＡからＤ及び中心部Ｅの５つの）ＣＭＯＳカメラに入射された光の強度をＩＸとして、
ＩＡ＋ＩＤ＝ＩＢ＋ＩＣ
となるよう、支持部１１の傾斜角度を制御する。
【００４３】
また、制御部１５は、ＩＡ＋ＩＢ＝ＩＣ＋ＩＤとなるように、ステージ２７のアクチュエータＡＣを制御して、フォーカシング制御を行う。
【００４４】
そして制御部１５は、中心部に配されたＣＭＯＳカメラＥに入射する光線の径ＲＥが最小（または規定の大きさ）となるように駆動部１２を制御して、光信号記録媒体１の位置を調整する。すなわち、この中心部に配されたＣＭＯＳカメラＥには、回折格子において回折を受けなかった直接光（０次光）が入射しており、この光線のサイズによって光信号記録媒体１と媒体姿勢検出部１４との距離が検出できる。そこで本実施の形態では、この検出した距離に基づいて光信号記録媒体１の位置を調整している。
【００４５】
さらに回折格子は、その位置によって異なる情報を表すホログラムであってもよい（図６）。この場合、例えば円盤状の光信号記録媒体１の側面に、回転角度Ｈごとに異なる情報を記録したホログラムを形成しておいてもよい。この場合、制御部１５は、当該ホログラムからの回折光を観測して光信号記録媒体１の回転位置を検出し、当該検出した結果に基づいて光信号記録媒体１と情報記録再生部１３との相対的な位置を制御する。
【００４６】
さらに、光信号記録媒体１の側面には、ここで述べた回折格子だけでなく、またはここで述べた回折格子に代えて、所定の位置を表す識別情報記録部としての光反射体（ミラー）Ｍを設けてもよい（図７）。この場合、媒体姿勢検出部１４において、当該ミラーからの反射光を検出してもよい。制御部１５は、当該反射光を検出した時点で、光信号記録媒体１が所定の位置にあると判断する。例えば、光信号記録媒体１が円盤状をなす場合、光反射体を所定の回転角度に貼り付けておき、この回転角度を基準の位置として、光信号記録媒体１の回転角度を検出する処理を行ってもよい。一例として、光信号記録媒体１が一定の角速度ωで回転している場合、基準位置を検出してからの経過時間ｔを図示しないタイマにて計時する。そして回転角θを、θ＝ωｔと演算する。なお、この光反射体からの反射光は、回折格子を検出するための光学系とは別に設けてもよい。
【００４７】
さらに、本実施の形態においては、情報記録再生部１３のヘッド筐体Ｈ外周に光反射体を形成しておき、これに収束光または拡散光を照射し、その反射光の形状ないし光線径を、ステージ２７に固定した光検出器Ｄで検出してもよい。制御部１５は、この検出結果を用いて、ステージ２７に固定された上記光検出器Ｄと、ヘッド筐体Ｈとの距離を検出する。そして、制御部１５は、光信号記録媒体１の外周から光検出器Ｄまでの距離（予め定まっているものであってもよいし、媒体姿勢検出部１４を用いて検出した距離でもよい）と、光検出器Ｄからヘッド筐体Ｈまでの距離とを用いて、光信号記録媒体１の回転軸（中心）から、ヘッド筐体Ｈに内蔵されている第１対物光学系２４が照射する光線が、光信号記録媒体１に交差する位置までの距離を検出する。または光信号記録媒体１の外周から、ヘッド筐体Ｈに内蔵されている第１対物光学系２４が照射する光線が、光信号記録媒体１に交差する位置までの距離を検出してもよい。
【００４８】
これにより、制御部１５は、情報記録再生部１３がどの信号記録面のどの位置を照射しているかを検出できるようになる。
【００４９】
また、光信号記録媒体１が矩形である場合は、図８に例示するように、矩形の各辺の側面（各辺はＸ軸、Ｙ軸にそれぞれ沿っているものとする）に対向して、複数の媒体姿勢検出部１４を配してもよい。制御部１５は、各媒体姿勢検出部１４で検出された信号を用いて、光信号記録媒体１のＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置をそれぞれ検出する。そしてこの検出結果を用いて、駆動部１２を制御して光信号記録媒体１の位置を制御する。
【００５０】
さらに本実施の形態では、同軸で透過型ホログラムが記録される例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、媒体の裏面に反射層を設けた反射型ホログラムであってもよい。さらに、同軸記録に限定されるものではなく、信号光と参照光が別方向から媒体に照射される二光波型であってもよい。また、ホログラム記録以外の光信号記録媒体にも同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体、及び光情報記録再生装置の構成例を表す概要図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体の側面形状の例を表す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光情報記録再生装置における情報記録再生部の構成例を表す概要図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体に記録された制御情報を読み取る媒体姿勢検出部の構成例を表す概要図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る光情報記録再生装置における媒体姿勢検出部での光検出器の構成例を表す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体の側面形状の別の例を表す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体の側面形状のさらに別の例を表す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る光信号記録媒体、及び光情報記録再生装置の別の構成例を表す概要図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  光信号記録媒体、２，３  信号記録面、４  制御情報領域、１１  支持部、１２  駆動部、１３  情報記録再生部、１４  媒体姿勢検出部、１５  制御部、２１，３１  光源、２２，３２  ビームスプリッタ、２３  空間光変調器、２４  第１対物光学系、２５  第２対物光学系、２６  受光部、２７  ステージ、３３  光学系、３４  光検出部。
【図１】
2008276838.tif 000003
【図２】
2008276838.tif 000004
【図３】
2008276838.tif 000005
【図４】
2008276838.tif 000006
【図５】
2008276838.tif 000007
【図６】
2008276838.tif 000008
【図７】
2008276838.tif 000009
【図８】
2008276838.tif 000010