JPWO2014167659A1 - 光情報記録再生装置 - Google Patents

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Abstract

信号光と参照光との干渉パターンをページデータとして記録するホログラム記録では、記録時と再生時で光学系に対する記録媒体内のホログラムとの相対位置が一致している場合に再生データ品質が良いホログラム再生像が取得できる。しかしながら、記録時の光学系基準点と記録媒体との距離は、記録媒体の機械的歪、記録媒体を保持する機構公差により記録場所毎に変動するため、記録媒体内でホログラムの記録深さが変動する。再生時は前記ホログラムを高速に再生することができない。記録時に記録媒体のアドレスに対応させた光学系基準点と記録媒体との距離を計測し、記憶部へ記憶する。再生時は、記録媒体の再生アドレスに対応した前記記憶部からの距離情報を読み出し前記読み出した距離情報と再生時の光学系基準点と記録媒体との距離計測結果とを基に開口フィルタを光軸方向へ高速に位置調整を行うことで、記録時と再生時で光学系に対する記録媒体内のホログラムとの相対位置を同等にすることができる。

Description

本発明は信号光と参照光との干渉パターンをページデータとして光情報記録媒体に情報を記録する、および／または光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置に関する。
民生用においても１２８ＧＢの記録密度を持つ光ディスクの商品化がBD(Blu-ray Disc)規格より可能となってきた。一方でさらなる大容量のアーカイブストレージのニーズが高まってきており、光ストレージにおいても１ＴＢ以上の大容量化が望まれる。次世代光ストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラムを利用して大容量で高速に記録再生が実現できるホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術は、情報を空間光変調器により２次元に変調したページデータ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光学的に記録媒体に記録する技術である。前記情報の再生時は、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射することで、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、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。再生された信号光は、画像センサーを用いて２次元に高速に検出される。ホログラム記録再生技術の特長は、１つのホログラムによって２次元の情報を光記録媒体に記録、再生可能であり、さらに記録媒体の同一箇所へ多重記録することができることから大容量で且つ、高速転送を実現できる。
ホログラムの技術として、例えば特開2007-293238号公報報（特許文献１）がある。
本公報には、「ホログラムを用いた光情報再生装置において,光情報検出器と対物レンズ間の距離を変える駆動部を備え、前記距離を変化させることで、光情報検出器で検出される検出イメージのフォーカスを調節する光情報再生装置。」と記載されている。
特開2007-293238号公報
特許文献１は、ホログラムデータを再生するにあたり、ホログラム再生光を２次元のイメージセンサーに対してフォーカス調整を行う技術である。２光束のページ多重型ホログラムの記録再生では、参照光と信号光をオーバーラップさせて、光の干渉を記録媒体へ記録するものであるため、光学的なフォーカス調整機構を搭載することは難しい。そのため、ホログラムの記録においては、媒体の記録位置を変更する毎に、記録媒体の歪み、変形による面触れ、及び機械公差から対物レンズと記録媒体との距離が変動するため、記録媒体内の厚み方向にホログラム位置(高さ)が変動して記録されてしまう。このホログラムを再生するためには、対物レンズと記録媒体内のホログラムまでの高さを検出する必要があるが、物理的に前記ホログラムまでの高さを検出することはできない。また光学的に前記ホログラム高さを検出するためには、再生目標とするホログラムの記録位置へ正確に移動し、ホログラム再生光が得られる条件、例えば参照光のブラッグ角度、参照光の波長が成立する必要がありフォーカス調整開始までに時間を要するため、再生速度を向上することができない。
そこで、本発明の目的は、ホログラムの再生速度を高速化することである。
上記課題は、例えば請求項の範囲に記載の発明により解決される。
本発明によれば、ホログラムの再生速度を高速化することができる。
本発明の実施の形態１を示す図 本発明の実施の形態２を示す図 本発明の実施の形態２の記録媒体の高さを変更する機構を示す図 記録場所に対する光学高さ計測結果記憶を示す図。 ポリトピックフィルタのデフォーカス状態・デフォーカス調整完了状態を示す図 記録再生装置を示すブロック図 実施の形態１の記録時における動作フロー 実施の形態１の再生時における動作フロー 実施の形態２の記録時における動作フロー 実施の形態２の再生時における動作フロー
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
図６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。
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。
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、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。
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られ、信号光は空間光変調器によって変調される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図１は本発明の光情報記録再生装置１０における光ピックアップ１１の光学系構成の一例を示したものである。まずホログラムの記録手順について説明する。光源１０１を出射した光ビームはコリメートレンズ１０２を透過し、シャッタ１０３に入射する。シャッタ１０３が開いている時は、光ビームはシャッタ１０３を通過した後、２分の１波長板で構成される光学素子１０４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が調整された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム１０５に入射する。ＰＢＳプリズム１０５を透過した光ビームは、信号光１０６として働き、ビームエキスパンダ１０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク１０９、リレーレンズ１１０、ＰＢＳプリズム１１１を透過して空間光変調器１１２に入射する。空間光変調器１１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム１１１を反射し、リレーレンズ１１３ならびにポリトピックフィルタ１１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ１１５によって光情報記録媒体１に集光する。
一方、ＰＢＳプリズム１０５を反射した光ビームは、参照光１０７として働き、偏光方向変換素子１１６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１１７ならびにミラー１１８を経由して、ガルバノミラー１１９に入射する。ガルバノミラー１１９はアクチュエータ１２０によってミラーの角度を調整することで参照光の光軸角度を調整し、レンズ１２１とレンズ１２２を通過した後、記録媒体１に入射する。このように信号光と参照光とを記録媒体１内でオーバーラップして入射させることで、光の干渉縞パターン(ホログラム）１２５を形成し、このパターンを記録媒体１に露光することで情報を記録する。また、ガルバノミラー１１９によって記録媒体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、記録媒体の同一箇所へ多重記録することができる。
２光束をオーバーラップさせて光の干渉パターンを記録する方式は、光学ピックアップ１１の光学基準点、例えば対物レンズ１１５と記録媒体１表面との距離（光学高さ）に応じて、記録媒体１内でのホログラム１２５が記録される深さ（高さ）が一意的に決まる。しかしながら、記録媒体１が移動する毎に対物レンズ１１５と記録媒体１表面との距離（光学高さ）は一定値ではない。以下、操作の説明上記録媒体１は円盤状として説明するがこれに限定されることはない。
記録媒体を回転させると面振れが発生して光学高さが変動する。また記録媒体１を半径方向へ内周から外周へ移動する区間の高さは機械公差分変動する。そのため記録媒体１に対して記録場所を変更する毎に記録媒体１内の厚み方向(深さ）にホログラム１２５が記録される深さが変動する。
次に、ホログラムの再生手順について説明する。参照光１０７を記録媒体１に入射し、記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ１２３によって角度調整可能なガルバノミラー１２４にて反射させることで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１１５、リレーレンズ１１３ならびにポリトピックフィルタ１１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム１１１を透過して光検出器１５０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１５０は、例えば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。
再生光を光検出器１５０へ正しく像を結ぶためには、記録媒体１の内部に記録されているホログラム１２５と光ピックアップ１１の光学基準点、例えば対物レンズ１１５との距離(再生光学高さ）が所定値、例えば３ｍｍに対し、所定精度、例えば±１２μｍ以下が必要である。
ホログラム１２５を再生するためには、記録媒体１内の厚み方向(深さ）に存在するホログラム１２５を検出しなければならないが、物理的に検出する方法はない。一方、光学的に検出する方法はあるが、ホログラム１２５からの再生光が得られる光学的条件、例えば参照光のブラッグ角条件、レーザーの波長条件、記録媒体と参照光のピッチ角条件が満足しなければならない。高速再生を実現するためには、ホログラム１２５からの再生光を得られない状態であっても、前記の再生光学高さをベストな調整にする事が必要である。
そこで、実施例１ではホログラム１２５の記録時の光学高さを再生時に再現することで、等価的に再生光学高さ調整を実現できる構成とした。以下その構成について説明する。記録時において、記録媒体上にホログラム１２５を記録する場所の指定をする。以下記録媒体１は円形を例に説明するが、これがいかなる媒体形状であってもよい。
記録媒体１に対しあらかじめ物理的な記録場所を示すアドレス値を割り当てを行ってあり、このアドレスを基に、記録媒体１の回転角（θ）と半径位置（Ｒ）を対応付けして物理的位置情報変換し、スピンドルモーター１２７をθ角回転し、半径移動ステージ１２８をＲスレッド移動することで、目的アドレスの記録場所へ位置決めを行う。前記、記録場所への位置決めは、記録媒体をX軸とY軸で直行座標にて行ってもよい。以下位置決め動作の説明は、記録媒体１の回転角（θ）と半径位（R）による位置決めを例に行う。
入力端子１３８から記録アドレスを入力すると媒体位置指定部１３５にて記録媒体１の回転角（θ）と半径移動位置（Ｒ）がアドレスと対応付けて変換され、媒体移動制御部１３４へ伝達される。媒体移動制御部１３４は、現在の回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）から目的とする回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）までの回転移動量及びスレッド移動量を算出しその算出結果をＲθ駆動部１３１へ伝達する。Ｒθ駆動部１３１は、スピンドルモータ１２７を回転し、さらに半径移動ステージ１２８をＲスレッド駆動することで、記録媒体１の記録位置決めを行う。
次に記録位置決めが完了すると、ピックアップ１１の光学基準点に設けた距離計測器１２６により、光学基準点と記録媒体１表面までの距離（光学高さ）を計測する。前記距離計測器１２６は、例えば記録媒体１の表面反射を利用した光学距離計測であるが、光学基準点から記録媒体１の表面までの距離が計測できるものであれば、これに限定することはなくいずれの計測手段であってもよい。前記光学高さはホログラム１２５を記録する記録媒体１の表面位置、あるいはその表面位置に近い場所を計測する。距離計測器１２６からの計測信号はｚ距離演算部１３０へ伝達され、光学高さの値を演算する。光学高さの値は、記憶部１３３へ伝達される。一方、指定されたアドレスは、媒体位置指定部１３５を介して記憶部１３３へ伝達される。記憶部１３３は、指定されたアドレス（記録場所）に対応付けて前記光学の高さ計測結果を記憶する。
図４に記録場所（エリア）に対する光学高さ計測結果の記憶の概念図を示す。記録媒体上のホログラム記録場所（ブック）毎の全てに対応して、光学高さ計測の動作及び該計測結果の記憶動作を実施するが、複数のブックを１つの領域（エリア）として光学高さ計測動作及び該計測結果の記憶動作をしてもよい。これは記録媒体１に対してホログラム１２５のサイズ、例えば７６０μｍ×３８０μｍの四角サイズと大変小さいことから、複数ブック分の記録場所に対する光学高さの変化量はデフォーカス調整仕様以下、例えば±１２μｍである場合に特に有効且つ合理的である。以下実施例の動作の説明はブック毎のアドレスとして説明をするが、このアドレスを所定のエリアは、所定数のホログラム集合領域、例えばCureを実施するCureサイト単位(例えば、ホログラム８０個×８０個領域）あるいは、ブックケース単位（例えばCureサイトの整数個の領域）であって、特に記録に関し処理、シーケンス上でホログラムの数が纏まった単位であれば管理がしやすく望ましい。また前記エリア内のホログラムの数は限定することなく記録媒体の物理的な状態によっていかなる数であってもよい。
図４のエリア１において、対物レンズ１１５と記録媒体１の表面までの距離（光学高さ）計測結果は（Ｗ１）である。続いて次にホログラム１２５を記録するエリア２は、記録媒体１が対物レンズ１１５に近づいた状態であり、対物レンズ１１５と記録媒体１の表面までの距離（光学高さ）計測結果は（Ｗ２）である。さらに続いて次にホログラム１２５を記録するエリア３は、記録媒体１が対物レンズ１１５にさらに近づいた状態であり、対物レンズ１１５と記録媒体１の表面までの距離（光学高さ）計測結果は（Ｗ３）である。記録媒体１内のホログラム１２５の記録された高さ（深さ）は、エリア１は記録媒体厚中央から上位置へ記録され、エリア２は、記録媒体厚中央付近へ記録され、エリア３は記録媒体厚中央から下位置へ記録される。前記エリア毎に計測された光学高さ情報は、該計測エリア毎に対応付けして記憶部１３３へ記憶されていく。エリアとしての管理方法は例えば、複数のブックアドレスが該エリアに属するクラス管理を用いてもよい。記憶部１３３は、図示しない光情報記録再生装置の内部に備えた記憶部１３３に記憶する。このとき合わせて記録媒体固有番号を対応づけて記憶する。前記記録媒体１の固有番号は、前記空間光変調器１１２の記録情報に付加して記録媒体１の管理情報として記録する。次に再生時のデフォーカスに対する再生信号品質の低下の様態について図５を用いて説明する。ポリトピックフィルタ１１４は、目的の再生ホログラムに隣接するホログラムからの再生光を遮光するための光学フィルタであり、ホログラムサイズと光学的に同じ形状,サイズの通過穴から成り、薄く軽量な素材で実現できる。ポリトピックフィルタ１１４は、リレーレンズ１１３の集光位置に配置して目的のホログラムからの再生光のみを通過させる。以下、光学フィルターの動作説明は、ポリトピックフィルタを一例に説明するが、同様な効果がある光学フィルター、例えばアングルフィルタであってもよい。
図５の左側は、ホログラム再生時に記録媒体１がデフォーカスした場合の光学系構成の一部を示したものである。記録媒体１は、デフォーカス前の位置(DF1)からデフォーカス後の位置(DF2)となった場合の例を示す。この場合、再生したいホログラムからの回折光は光ピックアップに対して相対的にデフォーカス方向の位置ずれを発生し、ポリトピックフィルタ１１４にて回折光が一部通過できない部分（図５の１６０と１６１）が生じる。その結果、再生像の一部が欠如したり光量が低下して再生品質が低下する問題が発生する。これを解決するために、記録時と同じ光学高さとなるように記録媒体１をデフォーカス（ＤＦ１）の位置へ移動する手段、あるいはポリトピックフィルタ１１４自身を前記デフォーカス量に相当する光学倍率分を光学的デフォーカス量として光軸方向へ移動する手段とがある。ここでは高速応答性が実現できるポリトピックフィルタ１１４を移動する手段について説明するが記録媒体１をデフォーカス（ＤＦ１）の位置へ移動してもよい。
図５の右側はポリトピックフィルター１１４をデフォーカス量に相当する光学的デフォーカス量、例えばデフォーカス量に光学倍率の例えば１０倍の移動(142)をさせた場合の光学的様態を示す。ポリトピックフィルター１１４を光軸方向にデフォーカス調整することで、再生したいホログラムからの回折光はポリトピックフィルタ１１４を通過し、再生信号品質が得られる再生像を光検出器１５０に投影することができる。すなわち、記録時の光学高さを再生時に再現することができれば、ポリトピックフィルタを通過する再生光は最適状態にて再生像を光検出器１５０に投影することができる。
次に再生時のデフォーカス調整制御の動作について図１を用いて説明する。再生時は、入力端子１３８から、再生アドレスを入力すると、媒体位置指定部１３５にて、記録媒体１の回転角（θ）と半径移動位置（Ｒ）がアドレスと対応付けて変換され、媒体移動制御部１３４へ伝達される。媒体移動制御部１３４は、現在の回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）から目的とする回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）までの回転移動量及びスレッド移動量を算出し、その算出結果をＲθ駆動部１３１へ伝達する。Ｒθ駆動部１３１は、スピンドルモータ１２７を回転し、さらに半径移動ステージ１２８をＲスレッド移動することで、記録媒体１の再生位置決めを行う。再生位置決めを完了すると、ピックアップ１１の光学基準点に設けた距離計測器１２６により、光学基準点と記録媒体１の表面までの距離（光学高さ）を計測する。距離計測器１２６からの計測信号はｚ距離演算部１３０へ伝達され、光学高さの値を演算する。光学高さの値は移動量演算部１３２へ伝達される。一方、再生指定されたアドレスは、媒体位置指定部１３５を介して記憶部１３３へ伝達される。記憶部１３３からは、指定されたアドレスまたはアドレスにクラスわけされたエリアに対応付けされた記録時の光学高さ情報が読み出され、移動量演算部１３２へ伝達される。移動量演算部１３２は、再生時（現在）の光学高さ情報と記録時（過去）の光学高さの差分が演算される。ポリトピックフィルタ１３０の光軸方向移動量は光学系倍率、例えば１０倍が前記光学高さの差分値に乗算されて、ポリトピックフィルタの移動量が演算され、ＰＰＦ駆動部１２９へ伝達される。
ＰＰＦ駆動部１２９は、再生時の光学高さからのずれ分をアクチュエータ１５１を駆動することで、ポリトピックフィルタを光軸方向へ駆動する。またポリトピックフィルタ１１４は再生時のみ調整移動を行い、記録時は所定の機械位置へ固定とするために、入力端子１３６より再生モードであることを指示するモード選択信号をＰＰＦ駆動部へ伝達する。こうすることで記録時の光学高さを再生時の光学高さと光学的等価に調整することができる。
一方、再生時はポリトピックフィルタ１１４は可動式な構成としているため、記録時ではポリトピックフィルタ１１４を所定の機械位置へ固定することが必須である。可動式ポリトピックフィルタを固定することが困難であるため、記録時はアクチュエータを持たない(図示しない)第二の固定した記録用ポリトピックフィルタへ機械的に切替動作を行ってもよい。
記憶部１３３は光情報記録再生装置の内部あるいは、光情報記録再生装置に接続される上位管理システムにあってもよい。
記憶部１３３は、複数の記録媒体の光学高さ情報を夫々記憶するため、記録媒体毎に固有番号を割り振り、再生時に記録媒体の固有番号で当該記憶媒体を識別する必要がある。これは、例えば(図示しない)記録媒体を覆うケース（例えばカートリッジ）内に半導体メモリ、磁気メモリを備え、該メモリ内に記録媒体の固有番号を記録し、読み出すことで記録媒体の固有番号を識別することができる。前記メモリは、記録媒体内部の一部にＲＦＩＤを埋め込み、記録媒体固有番号を記録し、読み出し動作を行ってもよい。また、装置を接続されたホスト側が記憶部１３３を備えても構わない。
以上の第一の実施例の記録時の動作フローを図７に、再生時の動作フローを図８に示す。まずはじめに、媒体１の記録アドレスを設定する（STEP1）、次に前記記録アドレスへ媒体移動を行い、位置付けを完了する(STEP3)。次に光学高さの計測を行い(STEP4),記録アドレスに対応させた前記光学高さ情報をメモリへ記録する（STEP5）。
一方再生動作は、再生アドレスを設定し(STEP8),メモリより前記再生アドレスに対応した記録時の光学高さ情報を読込む(STEP9)。次に前記再生アドレスへ媒体移動を行い位置付けを完了する（STEP9）。次に光学高さの計測を行い(STEP11),前記計測結果と、前記メモリから読み出した記録時の光学高さとの差分を演算(STEP12)する。前記差分演算結果にポリトピックフィルタの光学倍率を乗算し(STEP13)、前記乗算結果を基にポリトピックフィルタをZ軸に駆動(STEP14)する。
以上の第一の実施例では、再生時にポリトピックフィルタを用いて、記録時の光学高さを再現することで再生時のデフォーカス調整を実現することができる。また、ポリトピックフィルターは軽量な光学部材であることから高速に移動することができ、高速に再生時のデフォーカス調整を行うことができる。また、記録媒体の再生位置を変更移動中に次の再生位置のデフォーカス調整を、ポリトピックフィルターを用いて並行して行うことができる。さらには、ホログラム再生光が得られる前段階で、つまりホログラムの再生光が得られない状態において、再生時のデフォーカス調整を行うことができる等の効果は大きい。これらの効果により再生速度を向上することが期待できる。また、記録装置と再生装置が異なる場合においても、光学高さを記録と再生で一致させることで互換再生においてもその効果を発揮することができる。
本発明の実施形態を図２にしたがって説明する。図１と同一機能ブロックについての説明は省略する。本実施例では記録媒体１のアドレスに対応した記録時の光学高さ情報を当該記録媒体１の管理情報領域へ記録、再生するものであり、以下その動作を図２を用いて説明する。
まず記録時の動作において、入力端子１３８から記録アドレスを入力すると、媒体位置指定部１３５にて、記録媒体１の回転角（θ）と半径移動位置（Ｒ）がアドレスと対応付けて変換され、媒体移動制御部１３４へ伝達される。媒体移動制御部１３４は、現在の回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）から目的とする回転角（θ）及び半径移動位置（Ｒ）までの回転移動量及びスレッド移動量を算出し、その算出結果をＲθ駆動部１３１へ伝達する。Ｒθ駆動部１３１は、スピンドルモータ１２７を回転し、半径移動ステージ１２８をＲスレッド移動することで、記録媒体１の記録位置決めを行う。
次に前記記録位置決めが完了すると、ピックアップ１１の光学基準点に設けた距離計測器１２６により、光学基準点と記録媒体１表面までの距離（光学高さ）を計測する。距離計測器１２６からの計測信号はｚ距離演算部１３０へ伝達され、光学高さの値を演算する。光学高さの値は、データ処理部１３９へ伝達される。指定された記録アドレスは、媒体位置指定部１３５を介してデータ処理部１３９へ伝達される。データ処理部１３９は、指定された記録アドレスに対応付けて前記光学の高さ計測結果をテーブルデータ処理して媒体記録処理部１４４へ伝達する。媒体記録処理部１４４は、前記テーブルデータ化した記録アドレスと光学高さ情報を記録媒体へ記録するデータに変換する。媒体記録処理部１４４で生成されたテーブルデータ化した記録アドレスと光学高さ情報は、記録信号処理部１４３にて、入力端子１４１から入力された記録情報に追加されて、信号Ａとして空間光変調器１１２へ入力されて、ホログラム記録データを光学的に生成し、記録媒体1へテーブルデータ化した記録アドレスに対する光学高さ情報を記録媒体１の管理情報として記録する。前記管理情報の記録時と再生時の光学高さについて以下説明する。
光学高さ情報を記録する管理情報のアドレスは、例えばDiscの回転面振れの影響が一番小さいエリアの最内周位置へ前記管理情報を記録する、この時の光学高さはあらかじめ決められた光学高さに記録媒体１を光軸方向（Ｚ軸）へ駆動する。
図３に記録媒体をＺ軸方向へ可動制御する構成図を示す。図１と同一機能ブロックの説明は省略する。距離計測器１２６からの計測信号はｚ距離演算部１３０へ伝達され、光学高さの値を演算する。光学高さ情報は移動量演算部１３２において、管理情報を記録するときの光学高さ値との差分の演算を行い、その演算情報をｚ駆動部１４５へ伝達する。ｚ駆動部１４５は、記録媒体１をＺ軸方向へ可動するＺ軸ステージアクチュエータ１４６へ伝達されることで、光学高さをあらかじめ決められた値に調整駆動する。この動作は管理情報を記録、再生のいずれも同様の動作を行う。こうすることで重要な管理情報に関しては、記録時の光学高さ情報を必要としないで物理的に光学の高さを記録と再生で同じにすることができる。
次に図２に戻り、記録媒体１の再生アドレスに対する光学高さ情報の再生動作について説明する。ホログラム１２５の再生光は、光検出器１５０へ入射し、その画像情報は信号Ｂとして再生信号処理部１４２へ伝達される。再生信号処理部１４２は、再生情報信号を出力端子１４０へ出力し、データ処理部１３９へ記録媒体のアドレスに対する光学高さ情報を伝達する。データ処理部１３９は、記録媒体１に関するアドレスに対した光学高さ情報を得ると、以降データ処理部１３９は、前記図１の記憶部１３３と同一機能動作を行い、以降ポリトピックフィルターの駆動量の算出動作及び駆動を実施する。
以上の第二の実施例の記録時の動作フローを図９に、再生時の動作フローを図１０に示す。まずはじめに、媒体１の管理情報を記録してあるアドレスを設定する（STEP17）、次に前記設定アドレスへ媒体移動を行い、位置付けを完了する(STEP18)。次に光学高さの計測を行い(STEP19),目標光学高さと前記光学高さ計測結果との差分を演算し、その演算結果に応じてZ軸を駆動する（STEP20）、次にDisc内の光学の高さ全情報を媒体へ管理情報として一括記録する(Step21)。
一方、前記管理情報の再生動作は、媒体１の管理情報を記録してある再生アドレスを設定し(STEP24), 前記再生アドレスへ媒体移動を行い位置付けを完了する（STEP25）。次に、光学高さの計測を行い(STEP26)、目標光学高さと前記光学高さ計測結果との差分を演算し、その演算結果に応じてZ軸を駆動する（STEP27）、次にDisc内の管理情報からDisc内の光学の高さ全情報を読み出す(STEP28)。
以上の第二の実施例では、記録時の光学高さ情報を記録媒体の管理情報として記録し、再生することで、記録媒体１に物理的に対応させて光学高さ情報を持つことができる。また、重要な管理情報を記録、再生する物理的な光学高さを記録時と再生時で同じ高さにすることで記録再生のデータ書き込み及び読み出しの確度を向上することができる。また、ホログラムの再生光が得られない状態において、再生時のデフォーカス調整を行うことができる。
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。
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。
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。
１・・・記録媒体、１１・・・光ピックアップ、１２・・・再生用参照光光学系、
１０１・・・光源、１０２・・・コリメートレンズ、１０３・・・シャッタ、
１０４・・・1／2波長板、１０５・・・偏光ビームスプリッタ、１０６・・・信号光、
１０７・・・参照光、１０８・・・ビームエキスパンダ、１０９・・・位相マスク、
１１０・・・リレーレンズ、１１１・・・偏光ビームスプリッタ、１１２・・・空間光変調器、
１１３・・・リレーレンズ、１１４・・・ポリトピックフィルタ、１１５・・・対物レンズ、
１１６・・・偏光方向変換素子、１１７・・・ミラー、１１８・・・ミラー、１１９・・・ミラー、
１２０・・・アクチュエータ、１２１・・・レンズ、
１２２・・・レンズ、１２３・・・アクチュエータ、
１２４・・・ミラー、１２５・・・ホログラム、１２６・・・距離計測器、
１２７・・・スピンドルモーター、１２８・・・半径移動ステージ、１２９・・・ＰＰＦ駆動部、
１３０・・・ｚ距離演算部、１３１・・・Ｒθ駆動部、１３２・・・移動量演算部、
１３３・・・記憶部、１３４・・・媒体移動制御部、１３５・・・媒体位置指定部、
１３６・・・入力端子（再生モード）１３７・・・入力端子（媒体番号）
１３８・・・入力端子（アドレス）、１３９・・・データ処理部、
１４０・・・出力端子（再生信号）、１４１・・・入力端子（記録情報）、
１４２・・・再生信号処理部、１４３・・・記録信号処理部、１４４・・・媒体記録処理部、
１４５・・・ｚ駆動部、１４６・・・Ｚ軸ステージアクチュエータ、１５０・・・光検出器、
１５１・・・アクチュエータ

Claims (15)

  1. 記録媒体に信号光と参照光を照射してホログラムを形成することで情報を記録し、記録媒体のホログラムに参照光を照射することで情報信号を再生する光情報記録再生装置であって、
    レーザー光源と、
    前記レーザー光源からの出射光を信号光と参照光に分岐する分岐部と、
    前記信号光に情報信号を付加する空間光変調部と、
    前記記録媒体に、前記情報信号が付加された信号光を照射するための対物レンズと、
    前記記録媒体に参照光を照射したときの回折光を検出する光検出部と、
    前記対物レンズを含む光学構造部の所定点から前記記録媒体までの距離を計測する距離計測部と、を備え、
    記録の際の前記距離に関する情報は前記記録媒体またはメモリに記憶され、該記憶された前記距離に関する情報に基づいて再生が行われることを特徴とする光情報記録再生装置。
  2. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記距離に関する情報は、前記記録媒体の固有番号に応じた情報であることを特徴とする光情報記録再生装置。
  3. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記距離に関する情報は、前記記録媒体上のエリアに応じた情報であることを特徴とする光情報記録再生装置。
  4. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記回折光のノイズを抑制するフィルタと、
    前記フィルタを駆動する駆動部と、を備え、
    前記駆動部は、前記距離に関する情報に基づいて、前記フィルタを駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  5. 請求項４に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記距離計測部は、再生の際の前記距離を測定し、
    前記測定された再生の際の前記距離に関する情報と記録の際の前記距離に関する情報とに基づいて、前記駆動部は、前記フィルタを駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  6. 請求項５に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記測定された再生の際の前記距離と記録の際の前記距離の差分に関する情報に基づいて、前記駆動部は、前記フィルタを駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  7. 請求項４に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記駆動部は、前記フィルタを光軸方向に駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  8. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記距離計測部は、前記対物レンズを含む光学構造部の所定点から前記記録媒体の表面までの距離を計測することを特徴とする光情報記録再生装置。
  9. 請求項３に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記記録媒体上のエリアは複数のアドレスを含むエリアであることを特徴とする光情報記録再生装置。
  10. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記記録媒体を移動する記録媒体駆動部を備え、
    前記記録媒体駆動部は、前記距離に関する情報に基づいて、前記記録媒体を駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  11. 請求項１０に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記記録媒体駆動部は、前記対物レンズを含む光学構造部の所定点から前記記録媒体までの距離との差分が所定値以下となるように、前記記録媒体を駆動することを特徴とする光情報記録再生装置。
  12. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記メモリは、前記記録媒体を覆うケースに備えられている、または光情報記録再生装置に内臓されている、または、光情報記録再生装置に接続されたホストが有していることを特徴とする光情報記録再生装置。
  13. 請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記前記記録媒体の管理情報領域に、記録の際の前記距離に関する情報が記憶されることを特徴とする光情報記録再生装置。
  14. 請求項４に記載の光情報記録再生装置であって、
    前記フィルタの駆動は、前記記録媒体に再生アドレスを割当てて該アドレスに対して記録媒体の位置決めを行う期間に実施することを特徴とする光情報記録再生装置。
  15. 記録媒体に信号光と参照光を照射してホログラムを形成することで情報を記録する記録方法であって、
    前記レーザー光を照射するステップと、
    前記レーザー光を信号光と参照光に分岐するステップと、
    前記信号光に情報信号を付加するステップと、
    前記記録媒体に参照光を照射したときの回折光を検出するステップと、
    前記対物レンズを含む光学構造部の所定点から前記記録媒体までの距離を計測するステップと、
    記録の際の前記距離に関する情報を記憶するステップと、
    を備えることを特徴とする記録方法。
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