(57)【要約】【課題】再生対象ホログラムから出射された再生光がポリトピックフィルタを適正に通過するよう制御できるホログラフィックメモリ装置を提供する。【解決手段】ホログラフィックメモリ１０から発せられた再生光の一部がビームスプリッタによって分割される。分割された再生光は、集光レンズ１２６とシリンドリカルレンズ１２７によって非点収差が導入された後、４分割ＰＤ１２８によって受光される。４分割ＰＤ１２８からの信号をもとに、演算回路によって、ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号が生成される。そして、これら信号に基づいて、ホログラフィックメモリ１０がフォーカス方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に駆動され、再生対象ホログラムの位置が適正位置に補正される。【選択図】図２
2007304263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィックメモリから発せられた再生光を収束させるレンズと、
前記再生光の収束位置に配されたポリトピックフィルタと、
前記ポリトピックフィルタを通過した前記再生光を受光する検出器と、
前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを検出するための光学系と、
前記ポリトピックフィルタに対して前記ホログラフィックメモリを相対的に変位させるアクチュエータと、
前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれに基づいて前記アクチュエータを駆動し前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを補正する補正回路と、
を有することを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラフィックメモリ装置において、
前記光学系は、前記ポリトピックフィルタよりも前段に配され且つ前記ホログラフィックメモリから発せられた再生光の一部を分割する光路分割素子と、該光路分割素子にて分割された再生光を受光する光センサを具備し、
該光センサは、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを検出するためのセンサパターンを備え、
前記補正回路は、前記光センサから出力される信号を演算して前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを示す信号を生成する演算回路を備える、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のホログラフィックメモリ装置において、
前記光学系は、前記該光路分割素子にて分割された再生光に非点収差を導入する光学素子を備え、
前記光センサは、前記非点収差によって生じるビームスポットの変形方向がたすき掛け方向となるように配置された４分割センサによって構成され、
前記演算回路は、前記４分割センサから出力される信号を演算して前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの再生光光軸方向の位置ずれを示す信号を生成する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のホログラフィックメモリ装置において、
前記光センサは、直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、
前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの前記再生光の光軸に垂直な方向における位置ずれを示す信号を生成する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリは、ディスク形状を有し、
前記光センサは、ディスク径方向に垂直な直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、
前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの前記ディスク径方向における位置ずれを示す信号を生成する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリは、ディスク形状を有し、
前記光センサは、ディスク径方向に平行な直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、
前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの、前記ディスク径方向に垂直で且つ前記ディスク面に平行な方向における位置ずれを示す信号を生成する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィックメモリから情報を再生するホログラフィックメモリ装置に関するものであり、特に、ポリトピックフィルタにて隣接ホログラム間のクロストークを除去する場合に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ホログラフィックメモリは、信号光と参照光を内部で干渉させたときの干渉縞をホログラフィックメモリ材料層に定着させることによって情報の記録が行われる。ここで、信号光は、記録情報に応じて空間光変調されているため、信号光と参照光をホログラフィックメモリに照射すると、ホログラフィックメモリ材料層中に、記録情報に応じた明暗の干渉縞が生じる。かかる干渉縞のうち“明”の領域に、ホログラフィックメモリ材料層中の光重合性の高いモノマーが引き寄せられてポリマー化することで、ホログラフィックメモリ材料層中に、干渉縞に応じた屈折率分布が定着する。これにより、ホログラフィックメモリに対する情報の記録が行われる。
【０００３】
情報の再生は、ホログラフィックメモリ材料層中の再生対象領域に参照光を照射することにより行われる。このとき、参照光は、照射領域に定着された干渉縞（ホログラム）によって回折される。この光（信号光）を受光素子にて受光することにより、当該領域に記録された情報が再生される。
【０００４】
ホログラフィックメモリに情報を記録する場合には、隣接ホログラム間の間隔を狭めることにより、記録密度を高めることができる。この場合、ホログラム間の間隔を狭めるほど、記録密度が引き上げられる。しかし、ホログラム間の間隔を参照光の幅より小さくすると、参照光が、再生対象ホログラムのみならずこれに隣接するホログラムにも同時に掛かってしまい（クロストーク）、再生信号が不安定になるとの問題が生じる。
【０００５】
これに対し、以下の特許文献１には、クロストークを除去するための構成が示されている。この先行発明では、ホログラムメモリと受光素子の間の光学系内に、ポリトピックフィルタが挿入されている。このポリトピックフィルタによって、再生対象ホログラムに隣接するホログラムからの再生光が除去される。
【０００６】
図９に、特許文献１に記載の構成を示す。
【０００７】
ホログラフィクメモリ１から出射された再生光は、フーリエ変換レンズ２、３によって、ポリトピックフィルタ４の孔の位置に収束される。このとき、再生対象のホログラムに隣接するホログラムからの再生光（図中、破線で示す）は、ポリトピックフィルタ４の孔からずれた位置に収束されるため、ポリトピックフィルタ４によって遮断される。よって、再生対象のホログラムから出射された再生光のみが、フーリエ変換レンズ５を介して検出器６に導かれる。
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記先行発明において、ホログラフィックメモリをドライブから取り外した後、再度、そのドライブに装着した場合や、ホログラフィックメモリを別のドライブに装着した場合には、フーリエ変換レンズ２とホログラフィックメモリ１の距離や位置関係が変化することがあり、この場合、上記先行発明の構成では、再生対象ホログラムから出射された再生光が、ポリトピックフィルタ４の孔を適正に通過しなくなるとの問題が生じる。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、ホログラフィックメモリをドライブに再装着した場合や別のドライブに装着したような場合にも、再生対象ホログラムから出射された再生光がポリトピックフィルタを適正に通過するよう制御できるホログラフィックメモリ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に鑑み本発明は、それぞれ以下の特徴を有する。
【００１１】
請求項１の発明は、ホログラフィックメモリ装置において、ホログラフィックメモリから発せられた再生光を収束させるレンズと、前記再生光の収束位置に配されたポリトピックフィルタと、前記ポリトピックフィルタを通過した前記再生光を受光する検出器と、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを検出するための光学系と、前記ポリトピックフィルタに対して前記ホログラフィックメモリを相対的に変位させるアクチュエータと、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれに基づいて前記アクチュエータを駆動し前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを補正する補正回路とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載のホログラフィックメモリ装置において、前記光学系は、前記ポリトピックフィルタよりも前段に配され且つ前記ホログラフィックメモリから発せられた再生光の一部を分割する光路分割素子と、該光路分割素子にて分割された再生光を受光する光センサを具備し、該光センサは、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを検出するためのセンサパターンを備え、前記補正回路は、前記光センサから出力される信号を演算して前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを示す信号を生成する演算回路を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載のホログラフィックメモリ装置において、前記光学系は、前記該光路分割素子にて分割された再生光に非点収差を導入する光学素子を備え、前記光センサは、前記非点収差によって生じるビームスポットの変形方向がたすき掛け方向となるように配置された４分割センサによって構成され、前記演算回路は、前記４分割センサから出力される信号を演算して前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの再生光光軸方向の位置ずれを示す信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項２または３に記載のホログラフィックメモリ装置において、前記光センサは、直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの前記再生光の光軸に垂直な方向における位置ずれを示す信号を生成することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４に記載のホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリは、ディスク形状を有し、前記光センサは、ディスク径方向に垂直な直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの前記ディスク径方向における位置ずれを示す信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載のホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリは、ディスク形状を有し、前記光センサは、ディスク径方向に平行な直線によって２つの領域に分割されたセンサパターンを備え、前記演算回路は、前記光センサの前記２つの領域から出力される信号を演算して、前記ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの、前記ディスク径方向に垂直で且つ前記ディスク面に平行な方向における位置ずれを示す信号を生成することを特徴とする。
【００１７】
なお、上記発明における「光学系」は、以下の実施形態において、ビームスプリッタ１２１と、集光レンズ１２６と、シリンドリカルレンズ１２７と、４分割ＰＤ１２８にて構成される光学系が対応する。また、上記発明における「アクチュエータ」は、以下の実施形態において、３次元アクチュエータ１８が対応する。また、上記発明における「補正回路」は、以下の実施形態において、図４に示す演算回路とサーボ回路１６が対応する。また、上記発明における「光路分割素子」は、以下の実施形態において、ビームスプリッタ１２１が対応する。また、上記発明における「光センサ」は、以下の実施形態において、４分割ＰＤ１２８が対応する。また、上記発明における「演算回路」は、以下の実施形態において、図４に示す演算回路が対応する。さらに、上記発明における「光学素子」は、以下の実施形態において、集光レンズ１２６とシリンドリカルレンズ１２７が対応する。
【００１８】
ただし、以下の実施形態は、本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ポリトピックフィルタに対する再生対象ホログラムの位置ずれを適宜検出することができ、また、この検出結果に基づいて、再生対象ホログラムの位置を適正位置へと補正することができる。したがって、再生対象ホログラムからの再生光をポリトピックフィルタに適正に導くことができ、また、再生対象ホログラムに隣接するホログラムからの再生光が誤って検出器へと入射されるのを抑制することができる。よって、本発明によれば、隣接ホログラムとのクロストークを抑制しながら、再生対象ホログラムを円滑かつ適正に再生することができる。
【００２０】
本発明の特徴ないし効果は、以下に示す実施形態の説明によって更に明らかとなろう。ただし、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２２】
図１および図２に、実施の形態に係るホログラフィックメモリ装置の光学系を示す。なお、同図に示す光学系は、透過型のホログラフィックメモリに対して情報を記録／再生する際に用いられるものである。また、ホログラフィックメモリは、ディスク形状を有している。
【００２３】
まず、図１を参照して、半導体レーザ１０１からホログラフィックメモリ１０までの光学系について説明する。
【００２４】
図示の如く、この光学系は、半導体レーザ１０１と、コリメータレンズ１０２と、シャッター１０３と、ビームスプリッタ１０４と、シャッター１０５と、偏光ビームスプリッタ１０６と、λ／４板１０７と、空間光変調器１０８と、フーリエ変換レンズ１０９と、ガルバノミラー１１０と、リレーレンズ１１１を備えている。
【００２５】
半導体レーザ１０１は、ホログラフィックメモリ１０に適した波長のレーザ光を出射する。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から入射されるレーザ光を平行光に変換する。シャッター１０３は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、レーザ光の通過／遮断を行う。具体的には、記録／再生動作の際の露光時にのみＯＦＦ（通過）とされる。ＯＦＦとされる時間によってホログラフィックメモリ１０に対する露光時間が制御される。ビームスプリッタ１０４は、コリメータレンズ１０２からのレーザ光を信号光と参照光に分割する。
【００２６】
シャッター１０５は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、信号光の通過／遮断を行う。具体的には、記録時にはＯＦＦ（通過）とされ、再生時にはＯＮ（遮断）とされる。
【００２７】
偏光ビームスプリッタ１０６は、シャッター１０５から入射される信号光を略全透過するとともに、λ／４板１０７から入射される信号光を略全反射する。λ／４板１０７は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射される信号光を直線偏光から円偏光に変換するとともに、空間光変調器１０８から入射される円偏光の信号光を、偏光ビームスプリッタ１０６からの入射時に比べて直交する直線偏光に変換する。
【００２８】
空間光変調器１０８は、液晶パネルと反射ミラーの組み合わせ等によって構成され、記録信号（１、０の２値化データ）に応じて画素毎に信号光の偏光状態を制御し、これにより、信号光に記録信号に応じた空間光変調を与える。
【００２９】
偏光ビームスプリッタ１０６を透過したＰ偏光の信号光はλ／４板１０７で右旋回または左旋回の円偏光となる。ここで、信号光の旋回方向は、λ／４板１０７の結晶軸の方向によって決まる。たとえば、信号光の旋回方向が右旋回となった場合、信号光は、空間光変調器１０８の液晶パネルを往復することにより、たとえば、デジタルデータ“１”の画素位置においては右旋回のままとされ、デジタルデータ“０”の画素位置においては左旋回へと変化する。したがって、再度、λ／４板１０７を通過することにより、信号光は、デジタルデータ“１”の画素位置ではＳ偏光となり、デジタルデータ“０”の画素位置ではＰ偏光となる。このうち、デジタルデータ“１”に対するＳ偏光の光みが、偏光ビームスプリッタ１０６にて反射され、デジタルデータ“０”に対するＰ偏光の光は偏光ビームスプリッタ１０６透過する。
【００３０】
フーリエ変換レンズ１０９は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射された信号光をホログラフィックメモリ１０内のホログラフィックメモリ材料層上に収束させる。
【００３１】
ガルバノミラー１１０は、参照光を反射すると共に、制御信号に応じて、信号光と参照光の光軸を含む面の面内方向に回動される。ガルバノミラー１１０が回動されることにより、記録ブロックに対する参照光の入射角度が調整される。リレーレンズ１１１は、ガルバノミラー１１０によって反射された参照光をホログラフィックメモリ１０の記録ブロックに導く。
【００３２】
記録時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５を通過した後、偏光ビームスプリッタ１０６を透過し、空間光変調器１０８によって変調される。空間光変調器１０８にて変調された信号光は、偏光ビームスプリッタ１０６で反射され、フーリエ変換レンズ１０９によってホログラフィックメモリ１０に収束照射される。また、参照光は、ガルバノミラー１１０によって反射された後、リレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０の信号光照射位置に入射される。
【００３３】
かくして、信号光と参照光は、ホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。これにより、ホログラフィックメモリ材料層のレーザ光照射箇所に干渉縞が生じ、モノマーがこの干渉縞に応じてポリマー化する。しかして、干渉縞に応じた屈折率分布（ホログラム）がホログラム材料層に定着し、ホログラフィックメモリに対する記録が行われる。
【００３４】
なお、角度多重による記録時には、ガルバノミラー１１０が所定角度（ページ送り分）だけ回転され、ホログラフィックメモリ１０に対する参照光の入射角度が変更される。このとき、ガルバノミラー１１０にて反射された参照光は、リレーレンズ１１１を介することで、ホログラフィックメモリ１０上の入射位置を変えることなく、ホログラフィックメモリ１０に対する角度のみが変更されて、信号光の照射位置に照射される。また、参照光の角度変更に応じて、空間光変調器１０８に、次ページ分の記録信号が供給される。
【００３５】
かかる参照光の角度変更と空間光変調器１０８に対する記録信号の変更は、当該記録ブロックに対する多重記録が終了するまで繰り返される。これにより、当該記録ブロックに、参照光の入射角度毎に異なる干渉縞が生じ、その結果、当該記録ブロックに、異なる干渉縞に応じた屈折率分布（ホログラム）が定着する。しかして、当該記録ブロックに、異なる記録信号が角度多重にて記録される。
【００３６】
再生時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５によって遮断される。一方、参照光は、ガルバノミラー１１０およびリレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。
【００３７】
しかる後、参照光は、ホログラフィックメモリ材料層に定着されている干渉縞（ホログラム）によって回折され、ホログラフィックメモリ１０を透過する。その後、参照光（再生光）は、図２に示す光学系によって検出器１２５に導かれる。
【００３８】
図２に、ホログラフィックメモリ１０から検出器１２５までの光学系を示す。
【００３９】
図示の如く、この光学系は、フーリエ変換レンズ１２０と、ビームスプリッタ１２１と、フーリエ変換レンズ１２２と、ポリトピックフィルタ１２３と、フーリエ変換レンズ１２４と、検出器１２５と、集光レンズ１２６と、シリンドリカルレンズ１２７と、４分割ＰＤ１２８を備えている。
【００４０】
フーリエ変換レンズ１２０は、ホログラフィックメモリ１０から出射される再生光を平行光に変換する。ビームスプリッタ１２１は、フーリエ変換レンズ１２０から入射される再生光を一定の割合にて透過および反射する。フーリエ変換レンズ１２２は、ビームスプリッタ１２１を透過した再生光を収束させる。
【００４１】
ポリトピックフィルタ１２３には、再生対象ホログラムからの再生光のみを通過させ、再生対象ホログラムに隣接するホログラム（以下、「隣接ホログラム」という）からの再生光を遮断する大きさの孔を、再生光の収束位置に有している。
【００４２】
フーリエ変換レンズ１２４は、ポリトピックフィルタ１２３を通過した再生光を平行光に変換する。検出器１２５は、ＣＭＯＳイメージセンサ等によって構成され、フーリエ変換レンズ１２４を介して入射された再生光の強度分布に応じた電気信号を信号増幅回路（後述）に出力する。検出器１２５から出力された電気信号は、信号増幅回路によって増幅された後、デコーダによって復調される。
【００４３】
集光レンズ１２６は、ビームスプリッタ１２１によって反射された再生光に一様な収束作用を付与する。シリンドリカルレンズ１２７は、集光レンズ１２６を介して入射される再生光に一方向の収束作用を付与する。この収束作用によって、再生光に、非点収差が導入される。
【００４４】
４分割ＰＤ１２８は、直交する２つの直線にて４つの領域に分割されたセンサパターンを有する。４分割されたそれぞれのセンサは、受光強度に応じた信号を、信号増幅回路（後述）に出力する。
【００４５】
なお、図２の構成では、再生対象ホログラムからの再生光とともに隣接ホログラムからの再生光も４分割ＰＤ１２８方向に導かれる。本実施の形態において、４分割ＰＤ１２８は、再生対象ホログラムからの再生光のみを受光する大きさとされている。すなわち、４分割ＰＤ１２８は、隣接ホログラムからの再生光が同時に掛からない程度に小さく設定されている。
【００４６】
図３に、４分割ＰＤ１２８上におけるビームスポットの収束状態を示す。
【００４７】
なお、同図（ａ）は、再生対象ホログラムが適正位置からフーリエ変換レンズ１２０の方向に一定距離だけ接近したときの状態、同図（ｂ）は、再生対象ホログラムが適正位置にあるときの状態、同図（ｃ）は、再生対象ホログラムがフーリエ変換レンズ１２０に対して適正位置から一定距離だけ離間したときの状態を示している。また、同図（ａ）（ｂ）（ｃ）の左部には、再生光の軌道（光線追跡法）と４分割ＰＤ１２８の関係が示されている。これらの図中、実線は、シリンドリカルレンズ１２７によって収束作用を受けた光線の軌道、破線は、シリンドリカルレンズ１２７によって収束作用を受けない光線の軌道である。また、同図（ａ）（ｂ）（ｃ）の中央部には、４分割ＰＤ１２８上におけるビームスポットの形状が示されている。
【００４８】
図示の如く、４分割ＰＤ１２８から出力される信号（以下、センサＡ〜Ｄから出力される信号をＡ〜Ｄと表記する）のうち、信号ＡとＤが加算回路２０１にて加算され、信号ＢとＣが加算回路２０２にて加算される。そして、加算後の信号が減算回路２０３にて減算されＦＥ信号が生成される。ここで、ＦＥ信号は、再生光の光軸方向（フォーカス方向）における、再生対象ホログラムの適正位置からのずれ方向およびずれ量を表している。
【００４９】
図４は、ＲＥ信号とＴＥ信号を生成するための演算回路の構成を示す図である。なお、同図には、上記図３に示したＦＥ信号生成用の演算回路が併せて示されている。
【００５０】
図示の如く、４分割ＰＤ１２８から出力される信号のうち、信号ＡとＢが加算回路２１１にて加算され、信号ＣとＤが加算回路２１２にて加算される。そして、加算後の信号が減算回路２１３にて減算されＲＥ信号が生成される。再生対象ホログラムが適正位置からディスク径方向（ラジアル方向）にずれると、これに伴って、４分割ＰＤ１２８上のビームスポットが、センター位置から、センサＡ、Ｂ側の領域またはセンサＣ、Ｄ側の領域へとシフトする。よって、ＲＥ信号は、ラジアル方向における再生対象ホログラムのずれ方向およびずれ量を表わすこととなる。
【００５１】
また、４分割ＰＤ１２８から出力される信号のうち、信号ＡとＣが加算回路２２１にて加算され、信号ＢとＤが加算回路２２２にて加算される。そして、加算後の信号が減算回路２２３にて減算されＲＥ信号が生成される。再生対象ホログラムが適正位置からラジアル方向に垂直で且つディスク面に平行な方向（タンジェンシャル方向）にずれると、これに伴って、４分割ＰＤ１２８上のビームスポットが、センター位置から、センサＡ、Ｃ側の領域またはセンサＢ、Ｄ側の領域へとシフトする。よって、ＴＥ信号は、タンジェンシャル方向における再生対象ホログラムのずれ方向およびずれ量を表すこととなる。
【００５２】
図２に示す光学系は、再生対象ホログラムからの再生光がポリトピックフィルタ１２３の孔を通過するときに、ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号が全てゼロとなるよう位置調整されている。すなわち、ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号が全てゼロとなる位置にホログラフィックメモリ１０を位置づけることにより、再生対象ホログラムからの再生光がポリトピックフィルタ１２３の孔を適正に通過するようになる。
【００５３】
本実施の形態では、ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号に基づいて、ホログラフィックメモリ１０の位置が適正位置（再生対象ホログラムからの再生光がポリトピックフィルタ１２３の孔を適正に通過する位置）に調整される。具体的には、ＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号に基づいて、ホログラフィックメモリ１０をフォーカス方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に駆動する信号が生成され、この信号が、ホログラフィックメモリ１０を３次元駆動するアクチュエータに印加される。これにより、フォーカス方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向における再生対象ホログラムの位置ずれが補正される。
【００５４】
図５は、実施の形態に係るホログラフィックメモリ装置の構成を示す図である。
【００５５】
図示の如く、ホログラフィックメモリ装置は、エンコーダ１１と、ＳＬＭドライバ１２と、光学ヘッド１３と、信号増幅回路１４と、デコーダ１５と、サーボ回路１６と、スピンドルモータ１７と、３次元アクチュエータ１８と、コントローラ１９を備えている。
【００５６】
エンコーダ１１は、記録データにエンコード処理を施しＳＬＭドライバ１２に送る。ＳＬＭドライバ１２は、エンコード処理された記録データから空間光変調器１０８を駆動するための記録信号を生成し、生成した記録信号に応じて、光学ヘッド１３中の空間光変調器１０８を駆動する。
【００５７】
光学ヘッド１３は、上記図１および図２の光学系を内蔵し、記録再生用の信号光および参照光を、ホログラフィックメモリ１０に照射する。光学ヘッド１３は、ホログラフィックメモリ１０が径方向（ラジアル方向）にステップ送りされるとき、信号光と参照光の照射位置がこの径上を移動するよう配置されている。
【００５８】
信号増幅回路１４は、上記図４に示す演算回路を備え、４分割ＰＤ１２８から入力される信号をもとに生成したＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号をサーボ回路１６に出力する。また、光学ヘッド１３内の検出器１２５から出力される電気信号を増幅し、これをデコーダ１５に送る。
【００５９】
デコーダ１５は、信号増幅回路１４から入力された再生信号をデコードして再生データを生成し、これを後段回路に出力する。
【００６０】
サーボ回路１６は、コントローラ１９からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これをスピンドルモータ１７に送る。また、コントローラ１９からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をラジアル方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これを、３次元アクチュエータ１８のラジアル送り機構に供給する。さらに、コントローラ１９からの制御指令に応じて、光ヘッド１３内に配された半導体レーザ１０１の駆動制御、シャッター１０３、１０５のＯＮ／ＯＦＦ制御およびガルバノミラー１１０の駆動制御を行う。
【００６１】
この他、サーボ回路１６は、信号増幅回路１４から入力されるＦＥ信号、ＲＥ信号およびＴＥ信号から、ホログラフィックメモリ１０を、スピンドルモータ１７の回転軸に平行な方向（上下方向）に駆動する信号（上下駆動信号）と、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に駆動する信号（ラジアル駆動信号およびタンジェンシャル駆動信号）を生成し、これを３次元アクチュエータ１８に出力する。これにより、３次元アクチュエータ１８が駆動され、ホログラフィックメモリ１０中の再生対象ホログラムが適正位置に位置づけられる。
【００６２】
なお、スピンドルモータ１７の回転軸方向（上下方向）は、通常、再生光の光軸方向（フォーカス方向）から所定角度だけ傾いているため、このように、ホログラフィックメモリ１０を３次元アクチュエータ１８によって上下方向に駆動すると、上下方向とフォーカス方向の間のずれ角に応じて、ホログラフィックメモリ１０中の再生対象ホログラムが、フォーカス方向とともに、ディスク平面方向にも変位し、これにより、再生対象ホログラムの位置が、適正位置からラジアル方向またはタンジェンシャル方向にずれるようになる。
【００６３】
この位置ずれを抑制するためには、上下駆動の際に、この位置ずれを抑制するための駆動信号（ラジアル駆動信号またはタンジェンシャル駆動信号）を生成し、この信号を、上下駆動信号とともに、サーボ回路１６から３次元アクチュエータ１８に出力するようにすればよい。
【００６４】
スピンドルモータ１７は、サーボ回路１６からのサーボ信号に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りする。３次元アクチュエータ１８は、サーボ回路１６からの駆動信号（上下駆動信号、ラジアル駆動信号およびタンジェンシャル駆動信号）に応じて、スピンドルモータ１７を、上下方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に駆動する。
【００６５】
図６は、３次元アクチュエータ１８の構成を示す図である。
【００６６】
図示の如く、３次元アクチュエータ１８は、スピンドルモータ１７をラジアル方向に駆動可能に支持するＸ軸ステージ３０ａと、Ｘ軸ステージ３０ａをタンジェンシャル方向に駆動可能に支持するＹ軸ステージ３０ｂと、Ｙ軸ステージ３０ｂを上下方向に駆動可能に支持するＺ軸ステージ３０ｃから構成されている。上記サーボ回路１６によって生成された上下駆動信号、ラジアル駆動信号およびタンジェンシャル駆動信号は、それぞれ、Ｚ軸ステージ３０ｃ、Ｘ軸ステージ３０ａおよびＹ軸ステージ３０ｂに入力される。これにより、スピンドルモータ１７が、上下方向、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に変位され、ホログラフィックメモリ１０中の再生対象ホログラムの位置が調整される。
【００６７】
図７は、Ｘ軸ステージ３０ａの構成例である。同図（ａ）は、Ｘ軸ステージ３０ａの概観斜視図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。なお、Ｙ軸ステージ３０ｂも図７と同様の構成とすることができる。但し、Ｙ軸ステージ３０ｂの駆動ストロークは、Ｘ軸ステージ３０ａほど大きくとる必要はない。
【００６８】
Ｘ軸ステージ３０ａは、基部３０１と、ステージ部３０２と、摺動部３０３と、ベアリング３０４と、ボールネジ３０６と、ステッピングモータ３０７から構成されている。
【００６９】
基部３０１は、その上面に凹部が形成されている。この凹部に、ベアリング３０４を介して摺動部３０３が水平方向に変位可能に装着されている。摺動部３０３には、その変位方向に平行なネジ孔３０５が形成されている。また、その上面に、ステージ部３０２が固着されている。摺動部３０３のネジ孔３０５にはボールネジ３０６が螺合している。ボールネジ３０６は、一端が凹部の内壁に軸支され、他端がステッピングモータ３０７の駆動軸に接合されている。しかして、ステッピングモータ３０７が駆動されると、ステージ３０２が、ボールネジ３０６に沿って水平方向に変位する。
【００７０】
図８は、Ｚ軸ステージ３０ｃの構成例である。同図（ａ）は、Ｚ軸ステージ３０ｃの概観斜視図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【００７１】
Ｚ軸ステージ３０ｃは、基部３１１と、ステージ部３１２と、摺動部３１３と、ベアリング３１４と、ボールネジ３１６と、ステッピングモータ３１７から構成されている。
【００７２】
基部３１１は、その上面に凹部が形成されている。この凹部に、ベアリング３１４を介して摺動部３１３が上下方向に変位可能に装着されている。摺動部３１３には、その変位方向に平行なネジ孔３１５が形成されている。また、その上面に、ステージ部３１２が固着されている。摺動部３１３のネジ孔３１５にはボールネジ３１６が螺合している。ボールネジ３１６は、一端が孔３１５の内面に臨み、他端がステッピングモータ３１７の駆動軸に接合されている。しかして、ステッピングモータ３１７が駆動されると、ステージ３０２が、ボールネジ３０６に沿って上下方向に変位する。
【００７３】
３次元アクチュエータ１８は、Ｚ軸ステージ３０ｃのステージ部３１２上にＹ軸ステージ３０ｂの基部３０１を固着し、さらに、Ｙ軸ステージ３０ｂのステージ部３０２上にＸ軸ステージ３０ａの基部３０１を固着して構成される。スピンドルモータ１７は、Ｘ軸ステージ３０ａのステージ部３０２上に装着される。そして、Ｘ軸ステージ３０ａ、Ｙ軸ステージ３０ｂおよびＺ軸ステージ３０ｃのステッピングモータ３０７、３１７に、それぞれ、ラジアル駆動信号、タンジェンシャル駆動信号および上下駆動信号がサーボ回路１６から入力され、これにより、ホログラフィックメモリ１０がスピンドルモータ１７とともに、ラジアル方向、タンジェンシャル方向および上下方向に駆動される。しかして、ホログラフィックメモリ１０中の再生対象ホログラムが適正位置に位置づけられる。
【００７４】
以上、本実施の形態によれば、４分割ＰＤ１２８からの信号に基づいて再生対象ホログラムの位置ずれが適宜検出され、その検出結果に基づいて、再生対象ホログラムの位置が適正位置へと補正されるため、常に、再生対象ホログラムからの再生光をポリトピックフィルタ１２３に適正に導くことができる。よって、隣接ホログラムからの再生光が検出器１２５へと入射される等の不都合を解消することができ、安定した再生動作を実現することができる。
【００７５】
なお、本発明の実施形態は、上記に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能である。
【００７６】
たとえば、信号光と参照光を発するための光源は、半導体レーザ１０１に限定されるものではなく、たとえば、ＳＨＧレーザであっても良い。
【００７７】
また、シャッター１０３、１０５はメカニカルシャッターに限定されるものではなく、液晶シャッターであっても良い。
【００７８】
また、空間光変調器１０８は、液晶とミラーを組み合わせたものに限定されるものではなく、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）であっても良い。また、空間光変調器１０８を液晶のみから構成される光透過型の空間光変調器とすることもできる。この場合、この空間光変調器は、図１の光学系において、シャッター１０５の後段に配される。
【００７９】
また、リレーレンズ１１１に代えて、ミラーを２枚以上組み合わせて参照光の入射位置を調整することもできる。
【００８０】
さらに、光検出器１２５は、ＣＭＯＳイメージセンサの他、ＣＣＤイメージセンサ等によって構成することもできる。
【００８１】
さらに、上記実施の形態では、ホログラフィックメモリ１０の方を３次元駆動するようにしたが、光ヘッド１３の方を３次元駆動するようにしても良い。さらに、３次元駆動するためのアクチュエータは、上記実施の形態に示されたものに限定されず、他の駆動機構にて構成することもできる。
【００８２】
また、上記実施例には、透過型のホログラムメモリを用いるホログラムメモリ装置を示したが、本発明は、反射型のホログラムメモリ装置にも適用可能である。
【００８３】
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施の形態に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図２】実施の形態に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図３】実施の形態に係るＦＥ信号の生成方法を説明する図
【図４】実施の形態に係るＲＥ信号およびＴＥ信号の生成方法を説明する図
【図５】実施の形態に係るホログラムメモリ装置の構成を示す図
【図６】実施の形態に係る３次元アクチュエータの構成を示す図
【図７】実施の形態に係る３次元アクチュエータの構成を示す図
【図８】実施の形態に係る３次元アクチュエータの構成を示す図
【図９】従来技術を説明する図
【符号の説明】
【００８５】
１０  ホログラフィックメモリ
１４  信号増幅回路
１６  サーボ回路
１８  ３次元アクチュエータ
１２０  フーリエ変換レンズ
１２１  ビームスプリッタ
１２２  フーリエ変換レンズ
１２３  ポリトピックフィルタ
１２５  検出器
１２６  集光レンズ
１２７  シリンドリカルレンズ
１２８  ４分割ＰＤ
【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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