(57)【要約】【課題】  体積ホログラム記録技術は超高密度な情報を記録可能な技術であるがゆえに、現状のところチルトマージンが非常に狭くなる課題がある。よって再生信号の品質を向上させるため、高精度に光情報記録媒体の傾きを管理する必要がある。【解決手段】  光情報記録媒体の傾きは、回折効率が最大となる該光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準からのずれ量が所定の範囲内に収まるような傾き状態となるように取り付ける。また光情報記録媒体を保持する保持部に、光情報記録媒体の傾きを調整できる傾き調整機構を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えたホログラムメモリドライブにおいて、
再生時における前記光情報記録媒体の傾きは、回折効率が最大となる該光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準からのずれ量が所定の範囲内に収まるような傾き状態に取り付けられている事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項２】
レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えたホログラムメモリドライブにおいて、
前記光情報記録媒体を保持する保持部には前記光情報記録媒体の傾きの調整機構が備わっており、再生時における前記光情報記録媒体の傾きは、回折効率が最大となる該光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準からのずれ量が所定の範囲内に収まるような傾き状態に調整されている事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項３】
請求項２記載のホログラムメモリドライブにおいて、前記保持部は前記光情報記録媒体を回転駆動するスピンドルモータを備えている事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のホログラムメモリドライブにおいて前記所定の範囲とは、再生時における回折効率が最大となる前記光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準時における回折効率に対して５０％以上の回折効率を確保できる傾き範囲である事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項５】
請求項１乃至３記載のホログラムメモリドライブにおいて前記所定の範囲とは、再生時における回折効率が最大となる前記光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準状態に対して０．２度よりも小さい傾きずれ範囲である事を特徴としたホログラムメモリドライブ。
【請求項６】
レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えた第１のホログラムメモリドライブと第２のホログラムメモリドライブにおいて、
前記第１のホログラムメモリドライブで記録した前記光情報記録媒体を前記第２のホログラムメモリドライブで再生する場合、
前記第１のホログラムメモリドライブ内における記録時の前記光情報記録媒体の傾きと、前記第２のホログラムメモリドライブ内における再生時の前記光情報記録媒体の傾きとの差が０．２度以下の範囲である事を特徴としたホログラムメモリドライブ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６記載のホログラムメモリドライブは前記光情報記録媒体の傾き量を観測するチルトセンサを備えており、該チルトセンサからの出力値を元に前記光情報記録媒体の傾き量を調整できる事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項８】
請求項７記載のホログラムメモリドライブにおいて、前記チルトセンサは前記光学系装置に取り付けられている事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【請求項９】
請求項７乃至請求項８記載のホログラムメモリドライブにおいて、前記光情報記録媒体の傾きは前記所定の範囲内に収まるように、前記光情報記録媒体に情報を記録または前記光情報記録媒体の情報を再生する前に予め調整される事を特徴とするホログラムメモリドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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ならびに情報を再生する光情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、青紫色半導体レーザの市場は急速に立ち上がっており、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格やＨｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＨＤ  ＤＶＤ）規格などにより、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。
【０００３】
一方、我々が利用するデジタル情報は年々規模が増え続けており、例えば時間や場所の制約を越えて誰もが意識せず簡単に必要な情報を活用できる「ユビキタス情報社会」の実現のためには、２００ＧＢ〜１ＴＢを超える記録密度のストレージ媒体が必要と言われている。このような超高密度を実現するためには、今までの様な短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による従来の高密度技術のトレンドとは大きく異なった新しい記録技術が必要となる。
【０００４】
各種研究機関においては様々な次世代のストレージ技術に関する研究が盛んに行われており、その中でもホログラフィを利用してデジタルデータを記録するホログラム記録技術は近年盛んに注目を集めている。ホログラム記録技術とは参照光と情報を持った信号光とを記録媒体の内部で重ね合わせて、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する技術である。特に記録媒体の厚さ方向も利用して３次元的に干渉縞パターンを書き込む体積ホログラム記録技術では、再生時において厚さ方向に存在する多数の格子からの反射光が互いに相互作用を起こすため、記録時とほぼ同一の波面状態の参照光を照射した場合だけに回折光が生じるブラッグ回折の現象が生じる。この選択性を用いる事によって複数のホログラムを重ね書きすることが可能であるため、体積ホログラム記録技術は超高密度な情報を記録可能な技術として大いに期待されている。
【０００５】
体積ホログラム記録技術の代表例として、例えば特許文献１には角度多重方式を用いた例が記述されており、本方式の特徴として光学系構成は光情報記録媒体に照射される信号光の光軸と参照光の光軸が異なる２軸の光学系構成となる。
【０００６】
また特許文献２にはシフト多重方式を用いた例が記述されており、本方式の特徴としては信号光の光軸と参照光の光軸を同軸とし、かつ光情報記録媒体に垂直に入射させる事で装置の小型化を図っている。
【０００７】
また、本技術分野の背景技術としては、例えばHorimai, H.;Aoki, Y;[Holographic Versatile Disc (HVD) System] Optical Data Storage Topical Meeting, 2006（非特許文献１）がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１９２８号公報
【非特許文献１】Horimai, H.;Aoki, Y;[Holographic Versatile Disc (HVD) System] Optical Data Storage Topical Meeting, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで体積ホログラム記録技術は超高密度な情報を記録可能な技術であるがゆえに、現状のところシステムマージンが非常に狭くなる課題がある。例えば非特許文献１の図５には、前記特許文献１を代表とする２軸の光学系構成と前記特許文献２を代表とする同軸の光学系構成のホログラムメモリドライブにおける光情報記録媒体のチルトマージンが示されている。本文献によれば、現行のホログラムメモリドライブにおけるチルトマージンは最大でも約０．２度程度であり、現行のＢＤやＤＶＤなどの光ディスクドライブにおけるディスクチルトマージンが０．６〜０．７度である事を考慮すると、約３分の１以下と非常に狭い事がわかる。つまりホログラムメモリドライブにおいては、再生信号の品質を向上させるため、高精度に光情報記録媒体の傾きを管理する必要がある。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、ホログラムメモリドライブにおいて高精度に光情報記録媒体の傾きを管理することで、再生信号の品質向上を狙った光情報記録再生装置ならびに光情報再生装置を提供する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明では、レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えたホログラムメモリドライブにおいて、
再生時における前記光情報記録媒体の傾きは、回折効率が最大となる該光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準からのずれ量が所定の範囲内に収まるような傾き状態に取り付けられている事を特徴とするホログラムメモリドライブを用いる。
【００１２】
またレーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えたホログラムメモリドライブにおいて、
前記光情報記録媒体を保持する保持部には前記光情報記録媒体の傾きを調整できる機構が備わっており、再生時における前記光情報記録媒体の傾きは、回折効率が最大となる該光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準からのずれ量が所定の範囲内に収まるような傾き状態に調整されている事を特徴とするホログラムメモリドライブを用いる。なお前記保持部は前記光情報記録媒体を回転駆動するスピンドルモータを備えていても良い。
【００１３】
また前記ホログラムメモリドライブにおいて前記所定の範囲とは、再生時における回折効率が最大となる前記光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準時における回折効率に対して５０％以上の回折効率を確保できる傾き範囲である事が好ましい。
【００１４】
また前記ホログラムメモリドライブにおいて前記所定の範囲とは、例えば再生時における回折効率が最大となる前記光情報記録媒体の傾き状態を基準とした場合、該基準状態に対して０．２度よりも小さい傾きずれ範囲である事が好ましい。
【００１５】
またレーザ光源と、該レーザ光源から出射したレーザ光を信号光と参照光とに分離する分離手段と、該信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、前記信号光と前記参照光を光情報記録媒体に照射する照射手段と、前記光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とから構成される光学系装置を備えた第１のホログラムメモリドライブと第２のホログラムメモリドライブにおいて、
前記第１のホログラムメモリドライブで記録した前記光情報記録媒体を前記第２のホログラムメモリドライブで再生する場合、
前記第１のホログラムメモリドライブ内における記録時の前記光情報記録媒体の傾きと、前記第２のホログラムメモリドライブ内における再生時の前記光情報記録媒体の傾きとの差が０．２度以下の範囲である事を特徴としたホログラムメモリドライブを用いる。
【００１６】
また前記ホログラムメモリドライブは前記光情報記録媒体の傾き量を観測するチルトセンサを備えており、該チルトセンサからの出力値を元に前記光情報記録媒体の傾き量を調整できる事を特徴とするホログラムメモリドライブを用いる。
【００１７】
なお前記チルトセンサは前記光学系装置に取り付けられていても良い。
【００１８】
また前記ホログラムメモリドライブにおいて、前記光情報記録媒体の傾きは前記所定の範囲内に収まるように、前記光情報記録媒体に情報を記録または前記光情報記録媒体の情報を再生する前に予め調整される事が好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ホログラム記録技術を用いた光情報記録再生装置・光情報再生装置において光情報記録媒体の傾きを所望の取り付け角度で取り付けることが可能となり、再生信号の品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための実施の形態について、以下説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１はホログラムメモリドライブにおける光学系装置１と光情報記録媒体１００ならびに光情報記録媒体１００を保持する保持部１０を示したものである。光学系装置１はレーザ光源と、レーザ光源から出射したレーザ光を信号光ならびに参照光とに分離する分離手段と、信号光の光強度または位相を変調させる空間光変調器と、信号光と参照光を光情報記録媒体１００に照射する照射手段と、光情報記録媒体からの再生光を検出する光検出器とを少なくとも備えているものとし、光情報記録媒体１００の形状は例えばディスク円盤状またはカード状のものとしている。また保持部１０は例えば光情報記録媒体１００を回転駆動するためのスピンドルモータを備えていても良い。
【００２２】
体積ホログラム記録技術を用いたホログラムメモリドライブにおいて記録した信号を再生する場合は、参照光を光情報記録媒体に照射し、その回折光を検出することで信号を再生する。よって信号のＳＮ比の観点からは出来る限り回折光の強度を確保したいが、回折光の回折効率は一般に図２に示すように光情報記録媒体の取り付け角度に大きく依存する特徴がある。図２は光情報記録媒体の傾きずれθと回折効率との関係の概略を表したグラフである。回折効率の半値幅は体積ホログラム記録技術の方式の違い、例えば角度多重記録方式とシフト多重記録方式による違い、または光情報記録媒体の厚さ、または光情報記録媒体の傾き方向にも依存するが、いずれにせよ記録時の光情報記録媒体の傾きに対して再生時の光情報記録媒体の傾きがずれると、回折効率が大幅に減少する。例えば非特許文献１の図５が示すように、ホログラムメモリドライブにおいては光情報記録媒体の傾きが０．２度ずれると回折効率は５０％以下となり、回折光の強度が大幅に下がるため信号のＳＮ比が劣化し問題となる。
【００２３】
このようにホログラム記録技術の特徴であるチルトマージンの狭さを改善するため、本実施例では再生時においてホログラムメモリドライブ内の光情報記録媒体１００の傾きは、回折効率が最大となる傾き状態からのずれ量が所定の範囲内に収まるように光情報記録媒体１００を取り付けている事を特徴としている。なお所定の範囲内とは、例えば回折効率が最大となる傾き状態における回折効率の値に対して、少なくとも５０％以上の回折効率を確保できる傾き状態の範囲内とするのが好ましい。または所定の範囲内とは、例えば回折効率が最大となる傾き状態からの角度ずれ量が０．２度よりも小さい範囲内としても良い。このように再生時における光情報記録媒体１００の傾き状態を管理する事で、回折光の強度が大きくなり、再生信号のＳＮ比を向上する事ができる。
【実施例２】
【００２４】
続いて本発明の第２実施例について図３を用いて説明する。本実施例ではホログラムメモリドライブ内において光情報記録媒体１００を保持する保持部に、光情報記録媒体１００の傾きを調整できる傾き調整機構２０を設けた事を特徴としている。前述したようにホログラムメモリドライブにおいては、記録時の光情報記録媒体の傾きに対して再生時の光情報記録媒体の傾きがずれると回折効率が大幅に減少するため、再生信号のＳＮ比が劣化し問題となる。そこで本実施例では、再生時において図３（ａ）に示すように光情報記録媒体１００が傾いて取り付けられた場合は、図３（ｂ）に示すように傾き調整機構２０を用いて傾きを調整できるようにしている。
【００２５】
これにより本実施例では再生時においてホログラムメモリドライブ内の光情報記録媒体１００の傾きを、回折効率が最大となる傾き状態からのずれ量が所定の範囲内に収まるように調整する事が出来る。なお所定の範囲内とは、例えば回折効率が最大となる傾き状態における回折効率の値に対して、少なくとも５０％以上の回折効率を確保できる傾き状態の範囲内とするのが好ましい。または所定の範囲内とは、例えば回折効率が最大となる傾き状態からの角度ずれ量が０．２度よりも小さい範囲内としても良い。
【実施例３】
【００２６】
続いて本発明の第３実施例について図４を用いて説明する。図４（ａ）は記録時の光情報記録媒体１００の傾き状態を表しており、図４（ｂ）は再生時の光情報記録媒体１００の傾き状態を表している。ここで記録時と再生時では異なるホログラムメモリドライブを用いていても良いし、同じホログラムメモリドライブを用いていても構わない。本実施例ではホログラムメモリドライブ内の記録時における光情報記録媒体１００の傾きをθ1、再生時における光情報記録媒体１００の傾きをθ2とした場合、θ1とθ2の差は０．２度よりも小さい事を特徴としている。前述したようにホログラムメモリドライブにおいては、記録時の光情報記録媒体の傾きに対して再生時の光情報記録媒体の傾きがずれると回折効率が大幅に減少するため、再生信号のＳＮ比が劣化し問題となる。そこで本実施例では、記録時と再生時における光情報記録媒体１００の傾き状態の変化を管理する事で、再生時における回折光の強度が大きくなり、再生信号のＳＮ比を向上する事ができる。なお本実施例において保持部１０は実施例２で示したように光情報記録媒体１００の傾きを調整できる傾き調整機構を備えていても良い。
【実施例４】
【００２７】
続いて本発明の第４実施例について図５を用いて説明する。
本実施例では光情報記録媒体１００の傾き状態をモニタするチルトセンサ３０をホログラムメモリドライブ内に設けている事を特徴としている。なおチルトセンサは図６に示すように光学系装置１に組み込まれていても良い。チルトセンサを組み込む事で精度良く光情報記録媒体１００の傾き状態をモニタできるため、例えば図７に示すようにチルトセンサ３０からの出力を傾き調整回路に入力し、その演算結果に応じて光情報記録媒体１００の傾きを調整する事で、所望の傾き状態に調整する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例を表す概略図
【図２】光情報記録媒体の傾きと回折効率との関係を表す概略図
【図３】（ａ）光情報記録媒体の傾き調整機構を設けた実施例を表す概略図       （ｂ）光情報記録媒体の傾きを調整後の実施例を表す概略図
【図４】（ａ）記録時における光情報記録媒体の傾き状態を表す概略図       （ｂ）再生時における光情報記録媒体の傾き状態を表す概略図
【図５】チルトセンサを設けた実施例を表す概略図
【図６】チルトセンサを設けた別の実施例を表す概略図
【図７】傾き調整回路を用いて光情報記録媒体の傾きを調整する実施例を表す概略図
【符号の説明】
【００２９】
１・・・光学系装置、１０・・・光情報記録媒体保持部、２０・・・傾き調整機構、
３０・・・チルトセンサ、５０・・・傾き調整回路、１００・・・光情報記録媒体
【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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