JP2009054214A - ホログラム記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録時に記録媒体を透過した参照光の記録媒体への再入射を防止するとともに、より高精度なデータ記録の実現可能な位相共役再生方式のホログラム記録再生装置を提供する。
【解決手段】レーザ光源と、レーザ光を２つに分割する分割手段と、２次元の空間変調を施す空間変調手段と、空間変調されたレーザ光を信号光として、他方を参照光として記録媒体に照射して記録情報を記録する光学系と、記録媒体を透過した参照光の光路上に設けられた反射ミラーと、反射ミラーによって反射された参照光に基づいて記録された記録情報を再生する再生手段と、を含むホログラム記録再生装置であり、反射ミラーの反射面の向きを動作モードに応じて位置決めし、記録媒体を透過した参照光の光路制御手段と、受光した検出信号を生成する光検出器とを含み、光路制御手段は記録モードにおいて若しくは、待機モードにおいて記録媒体を透過した参照光を光検出器の受光面に導く。
【選択図】図３

Description

本発明は、ホログラフィックメモリを利用するホログラム記録再生装置に関する。

画像などの２次元データを高密度記録できるホログラムが知られている。このホログラム記録の特徴は、記録情報を担持する信号光と、信号光と同一の光源から出射され且つ記録情報を持たない参照光との光学干渉パターンによって回折格子をホログラム記録媒体に形成することにある。すなわち、参照光及び信号光の光路を互いに空間的に分離して、両者をホログラム記録媒体内で交差させ、干渉縞を形成することによりデータを記録する。

また、ホログラム記録媒体に光学干渉パターンの多重記録を行うことによって記録容量を飛躍的に増大させることができる。例えば、角度多重方式では、記録時のホログラム記録媒体内において、信号光に対する参照光の角度いわゆる交差角度を僅かずつ変更して一定時間角度を維持することによって、同一エリアに角度ごとに異なる記録情報を多重記録できる。

ホログラム記録媒体に記録されたデータの再生は、記録時とは異なり、ホログラム記録媒体に対し信号光を入力せず、記録時と同じ入射角で参照光のみを入力し、ホログラム記録媒体内に記録されている干渉パターンからの回折光を撮像素子により検出することにより行う。

図１にホログラム記録媒体に記録されたデータの再生方式として知られている位相共役再生方式によるデータ再生方法を示す。位相共役再生方式を採用する記録再生装置においては、記録媒体１に対して再生参照光Ａの入射側と反対側に反射ミラー２が配置される。そして、再生参照光Ａを記録時と同じ入射角度で記録媒体１に入射し、透過した再生参照光Ａを反射ミラー２で正反射させ、記録媒体１に再入射させる。これにより記録媒体１より回折光（再生光としての位相共役光）が得られ、再生参照光Ａの入射側と同じ側に配置された撮像素子３でこれを検出し、データの再生を行う。ここで、位相共役再生方式を採用する従来のホログラム記録再生装置においては、位相共役光を生成するための反射ミラーは、参照光の入射角度を可変とするためのガルバノミラーと連動して回動するように構成されている。すなわち、反射ミラーは、その光反射面に参照光が常に垂直入射するように角度制御されている。このため、データ記録時においても記録参照光が反射ミラーで正反射され、そのまま折り返して記録媒体に再入射されることとなっていた。かかる反射光はデータ記録時おいては不要であり、正常なデータ記録の阻害要因となっていた。かかる点に鑑みて特許文献１に記載されたホログラム記録再生装置は、記録時において記録媒体を透過した記録参照光が記録媒体に再入射しないように反射ミラーの角度を制御して記録参照光の光路を変更するようにしている。
特開２００７−１７６６１号公報

位相共役再生方式を採用するホログラム記録再生装置においては、記録媒体を透過した記録参照光が記録媒体に再入射しないように光路を変更することで、記録ノイズの影響を排除し、適正なデータ記録を行うことが可能となるが、記録媒体を透過した記録参照光の光路を変更するのみならず、これを記録再生装置の制御に利用することで、より高精度なデータ記録を実現することが可能となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、位相共役再生方式を採用するホログラム記録再生装置において、記録時に記録媒体を透過した記録参照光の記録媒体への再入射を防止するとともに、記録参照光を装置の各種制御に利用することでより高精度なデータ記録を実現することができるホログラム記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明に係るホログラム記録再生装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を２つに分割する分割手段と、分割された２つのレーザ光の一方に対して、記録情報に基づいて２次元の空間変調を施す空間変調手段と、前記空間変調されたレーザ光を信号光として記録媒体に照射するとともに、前記２つのレーザ光の他方を参照光として前記記録媒体に照射して前記記録媒体に前記記録情報を記録する光学系と、前記記録媒体を透過した参照光の光路上に設けられ、前記参照光を反射する反射面を備えた反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射され前記記録媒体に再入射し透過した参照光に基づいて前記記録媒体に記録された記録情報を再生する再生手段と、を含むホログラム記録再生装置であって、前記反射ミラーの反射面の向きを動作モードに応じて異なる位置に位置決めし、前記記録媒体を透過した参照光の光路を制御する光路制御手段と、受光した光強度に応じた信号レベルを有する光検出信号を生成する光検出器と、を含み、前記光路制御手段は、記録モードにおいて若しくは、記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードにおいて前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面に導くことを特徴としている。

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。

（第１実施例）
図２は、本発明のホログラム記録再生装置の全体構成を示すブロック図であり、図３は、本発明のホログラム記録再生装置に搭載されるピックアップ１００の構成を示したものである。

ホログラム記録媒体１（以下、記録媒体と称する）は、光感応性材料からなる記録層を有し、樹脂又はガラス等の基板または保護層によって挟持されている。光感応性材料としては、例えばポリマーやフォトリフラクティブ材料のニオブ酸リチウム単結晶などが使用される。以下において記録媒体１の形状は、ディスク状である場合を例に説明するが、記録媒体１の形状は、ディスク形状に限定されず、カード状やその他の形状をとることができる。

記録再生用光源１０は、例えば半導体レーザダイオード（ＬＤ）等によって構成され、光源駆動回路４１より供給される光源駆動信号に応じて例えば波長４０５ｎｍの青紫色のレーザビームを出射する。光源駆動回路４１は、メインコントローラ３００より供給される制御信号に応じて上記光源駆動信号を生成する。記録再生用光源１０から発せられたレーザビームは、コリメータレンズ１１によって平行光束に成形され、ビームスプリッタ１２によって信号光と参照光に分割される。信号光は、透過型のＴＦＴ液晶パネル等によって構成される空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３に入射する。

空間光変調器１３は、記録媒体１に記録すべき記録データに応じた明暗のドットパターンを形成する。より詳細には、エンコーダ８０が１次元のディジタル信号列からなる記録データ信号を２次元データ列に変換、すなわちページ化処理を施して当該２次元データ列にエラー訂正符号を付加して、２次元データ信号を生成する。ＳＬＭ駆動回路４２は、エンコーダ８０より供給される２次元データ信号およびメインコントローラ３００より供給される制御信号に基づいてＳＬＭ駆動信号を生成して空間光変調器１３を駆動する。空間光変調器１３は、例えば縦４８０ピクセル×横６４０ピクセルの変調処理単位を有し、かかるＳＬＭ駆動信号に基づいて２次元の明暗ドットパターンを形成する。信号光は、空間光変調器１３を透過すると、当該明暗ドットパターンによって光変調される。すなわち、空間光変調器１３は、光源１０より出射された波長４０５ｎｍの信号光をエンコーダ８０からの２次元データ信号に応じて、各画素（ピクセル）毎に光をオン／オフし、変調された変調信号光ビームを生成する。変調信号光ビームは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４、１／４波長板１５を介して対物レンズ１６に入射し、記録媒体１内の記録層に集光される。

一方、ビームスプリッタ１２によって分割された参照光は、アパーチャー１７によって開口制限された後、第１ガルバノミラー１８で反射され、４ｆリレーレンズ１９および２０を介して記録媒体１の信号光の照射位置に所定角度で入射する。参照光は、記録媒体１の内部で信号光と交差して光干渉パターンを形成し、２次元データ信号に対応した光干渉パターンが屈折率の変化として記録される。第１ガルバノミラー１８は、光反射面を有し、図示しない駆動部により回動自在に設けられ、光反射面の向きが可変となっている。すなわち、第１ガルバノミラー１８が回動することにより、参照光の照射角度が変化し、これにより記録媒体１の所定記録領域に角度多重による多重記録がなされる。第１ガルバノミラー駆動回路７０は、メインコントローラ３００より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これを第１ガルバノミラー１８の駆動部（図示せず）に供給し、第１ガルバノミラー１８の角度位置の位置決めを行う。

第２ガルバノミラー３０は、記録媒体１に向けて照射され、透過した参照光の光路上に配設される。第２ガルバノミラー３０は、光反射面を有し、図示しない駆動部により回動自在に設けられ、光反射面の向きが可変となっている。第２ガルバノミラー駆動回路７１は、メインコントローラ３００より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これを第２ガルバノミラー３０の駆動部に供給し、第２ガルバノミラー３０の角度位置の位置決めを行う。具体的には、第２ガルバノミラー駆動回路７１は、データ再生時においては、記録媒体１に照射され透過した再生参照光に対してその光反射面が垂直に交わるように第２ガルバノミラー３０の角度制御を行う。これにより、記録媒体１を透過した再生参照光は、第２ガルバノミラー３０の光反射面で正反射され、入射光路と同じ光路をたどって記録媒体１に再入射される。記録媒体１に再生参照光が再入射されると、記録媒体１より回折光（再生光としての位相共役光）が得られる。そして、この再生光は、対物レンズ１６、１／４波長板１５、偏光ビームスプリッタ１４を経て撮像素子２１に導かれることとなる。尚、記録媒体１に多重記録されたデータを順次再生する場合には、第２ガルバノミラー駆動回路７１は 再生参照光の照射角度に応じて反射ミラー３０を段階的に回動させ、記録媒体１を透過した再生参照光が常に正反射されるように第２ガルバノミラー３０の角度制御を行う。

一方、データ記録時においては、第２ガルバノミラー駆動回路７１は、記録媒体１に照射され透過した記録参照光を後述する光検出器３２の受光面に導くべく第２ガルバノミラー３０の角度制御を行う。

撮像素子２１は、例えば縦４８０ピクセル×横６４０ピクセルの受光領域を有する電荷結合素子（ＣＣＤ）等によって構成される。撮像素子２１は、参照光が記録媒体１を透過することにより生成された再生光を受光し、ピクセル毎に電気信号に変換し、これを撮像出力信号として再生信号検出回路４３に供給する。再生信号検出回路４３は、撮像出力信号から再生信号を検出し、これをデコーダ８１に供給する。デコーダ８１は、再生信号に対して、エンコーダ８０においてなされたページ化と逆の変換を施して時系列の再生データを生成する。

光検出器３２は、複数のフォトダイオード等の受光素子が配列された受光面を有し、第２ガルバノミラー３０および集光レンズ３１によって導かれた記録参照光をその受光面で受光する。光検出器３２は、受光した記録参照光を受光素子の各々によって光電変換して得られた電気信号を光検出信号として参照光検出回路４４に供給する。

参照光検出回路４４は、光検出器３２から出力された光検出信号に基づいて、記録参照光の光強度を示す参照光強度検出信号および記録参照光の記録媒体１に対する照射角度を示す参照光照射角度検出信号を生成し、これをメインコントローラ３００に供給する。光検出器３２および参照光検出回路４４の詳細な構成については後述する。

ピックアップ駆動部５０は、ピックアップ駆動回路５２から供給される駆動信号に応じて記録媒体１の半径方向にピックアップ１００を移動せしめ、記録媒体１に対する記録再生ビームの照射位置の制御を行う。ピックアップ駆動回路５２は、メインコントローラからの制御信号に基づいて上記駆動信号を生成する。ピックアップ１００の移動行程上の位置は、ポジションセンサを含むピックアップ位置検出回路５１によって検出され、ピックアップ位置検出信号としてメインコントローラ３００に供給される。

記録媒体１は、クランプ機構によりスピンドルモータ６０に固定され、回転駆動される。これにより、記録再生ビームの記録媒体のタンジェンシャル方向の照射位置の制御がなされる。スピンドルモータ駆動回路６２は、メインコントローラ３００より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これをスピンドルモータ６０に供給し、スピンドルモータ６０の回転制御を行う。スピンドルモータ６０の回転角度位置および回転速度はロータリエンコーダ８０より検出され、回転検出信号としてメインコントローラ３００に供給され認識される。

メインコントローラ３００は、装置全体の制御を司る部分であり、上記した各種検出回路からの検出信号および操作入力部２００からの動作指令等に基づいて、上記した各種駆動回路に制御信号等を供給し、装置全体の動作制御を担う。

次に上記した光検出器３２および参照光検出回路４４の詳細な構成について図４を参照しつつ説明する。光検出器３２の受光面は、複数の受光素子がストライプ状に配列され、受光素子毎に分割された受光領域を有する。角度多重記録の際に記録参照光の照射角度が変化すると、光検出器３２の受光面に形成される記録参照光のビームスポットは、受光素子の配列方向に交差する方向（図４（ａ）中矢印によって示される方向）に沿って移動することとなる。各受光素子の形成ピッチは、例えば記録参照光の照射角度が１ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離に一致している。すなわち、記録参照光の照射角度が第１ガルバノミラー１８の回動によって１段階変化すると、光検出器３２の受光面に形成されるビームスポットは受光素子の形成ピッチに相当する距離だけ移動する。尚、受光素子の形成ピッチは、各受光素子の配列方向の幅寸法によって画定することとしてもよい。受光素子の各々は、受光した記録参照光を光電変換し、受光量に応じた信号レベルを有する光検出信号を参照光検出回路４４に供給する。すなわち、受光素子の各々は、受光した光の強度が強い程、また、受光面積が大きい程、高い信号レベルを有する光検出信号を出力する。

参照光検出回路４４は、差動増幅回路４４ａと加算回路４４ｂを含んでいる。ストライプ状に配列された受光素子の各々は、その配列順序に従って差動増幅回路４４ａの反転入力端子と非反転入力端子に交互に接続される。つまり、互いに隣接する受光素子は、一方が差動増幅回路４４ａの反転入力端子に、他方が非反転入力端子に接続される。差動増幅回路４４ａは、２つの入力端子を介して入力された各光検出信号の差分に応じた出力信号を参照光照射角度検出信号として出力端子ＯＵＴ１より出力し、これをメインコントローラ３００に供給する。

図４（ｂ）は、光検出器３２の受光面に形成されたビームスポットが記録参照光の照射角度に応じて受光面上を移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルを示したものである。ビームスポットが受光素子の配列方向に交差する方向に沿って移動すると、参照光照射角度検出信号は、ある一定の正電位と負電位の範囲内で変動する。つまり、参照光照射角度検出信号は、記録参照光の入射角度に応じて信号レベルが変化する。かかる構成において、光検出器３２の互いに隣接する受光素子の境界にビームスポットの中心がくるように記録参照光が照射されると、参照光照射角度検出信号の信号レベルはゼロとなる。そして、例えばこのゼロクロスポイントを参照光の照射角度の位置決めポイントに対応させることができる。すなわち、この場合、角度多重記録において記録参照光の照射角度が適正である場合には、参照光角度検出信号の信号レベルはゼロとなり、メインコントローラ３００は、参照光角度検出信号の信号レベルがゼロ、或いはゼロ近傍の所定範囲内である場合に記録参照光の照射角度が適正であると判断する。尚、メインコントローラ３００には、参照光検出回路４４からどの受光素子から光検出信号が出力されているかを示す識別信号も合わせて供給されるので、記録参照光の絶対的な照射角度も認識することができるようになっている。

一方、光検出器３２の各受光素子によって生成される光検出信号は、加算回路４４ｂにも供給される。加算回路４４ｂは、受光素子の各々から供給される光検出信号を加算して得た信号を参照光強度検出信号として出力端子ＯＵＴ２より出力し、これをメインコントローラ３００に供給する。すなわち、参照光強度検出信号は、光検出器３２の受光面によって受光された記録参照光の光強度に応じた信号レベルを呈する。従って、メインコントローラ３００は、参照光強度検出信号の信号レベルに基づいて、記録参照光の発光強度が適正範囲であるか否かを判断することが可能となる。

尚、各受光素子の形成ピッチは、記録参照光の照射角度が１ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離のＮ分の１（Ｎは正の整数）であってもよい。すなわち、記録参照光の照射角度が１段階変化すると、光検出器３２の受光面に形成されるビームスポットは受光素子の形成ピッチのＮ倍に相当する距離だけ移動する。ここで図５（ａ）は、各受光素子の形成ピッチを記録参照光の照射角度が１ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離の２分の１とした場合を示している。図５（ｂ）は、ビームスポットが記録参照光の照射角度に応じて移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルを示したものであり、図５（ａ）に対応するものである。この場合においても図５（ｂ）に示すグラフのゼロクロスポイントを参照光の照射角度の位置決めポイントに対応させることができ、角度多重記録において記録参照光の照射角度が適正である場合には、参照光角度検出信号の信号レベルはゼロとなる。

また、光検出器３２は、図６に示す如く、その受光面に配列される各受光素子の形成ピッチが光学系の特性を考慮して不均一であってもよい。すなわち、光検出器３２の受光面に形成されるビームスポットの径は、記録参照光が受光面に照射される際の照射角度に応じて変化する。そこで、各受光素子の幅寸法をその位置に応じて異ならしめることにより、より正確な参照光の照射角度検出が可能となる。

次に、上記した構成のホログラム記録再生装置の動作について説明する。本発明のホログラム記録再生装置は、操作入力部２００からのモード選択指令によって記録モード又は再生モードの選択がなさなれ、メインコントローラ３００の制御下で記録再生処理が実行される。はじめに記録モードの動作について図７のフローチャートを参照しつつ説明する。

操作入力部２００より記録媒体１へデータ記録を行うべき指令が発せられると、メインコントローラ３００は、第２ガルバノミラー３０を記録時の所定位置に位置決めすべき制御信号を第２ガルバノミラー駆動回路７１に供給する。第２ガルバノミラー駆動回路７１は、かかる制御信号に応じて駆動信号を生成し、第２ガルバノミラーを回動せしめ、記録媒体１を透過した記録参照光が光検出器３２に導かれるように第２ガルバノミラー３０の光反射面の向きを位置決めする（ステップＳ１）。

次に、メインコントローラ３００は、スピンドルモータ駆動回路６２およびピックアップ駆動回路５２に制御信号を供給し、スピンドルモータ６０およびピックアップ駆動部５０を駆動してビームの照射位置の位置決めを行う（ステップＳ２）。

次にメインコントローラ３００は、ＳＬＭ駆動回路４２に制御信号を供給すると、ＳＬＭ駆動回路１３０は、エンコーダ８０によって生成された２次元データ信号に対応した駆動信号を生成し、これを空間変調器１５に供給する。これにより、空間光変調器１５には、当該２次元データ信号に対応した明暗ドットパターンが形成される（ステップＳ３）。

次にメインコントローラ３００は、第１ガルバノミラー駆動回路７０に制御信号し、参照光の照射角度を最初のページの記録に対応させるべく第１ガルバノミラー１８の角度位置の位置決めを行う（ステップＳ４）。

次にメインコントローラ３００は、光源駆動回路４１に制御信号を供給し、記録再生用光源１０を点灯させる。記録再生用光源１０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２により信号光と参照光（記録参照光）とに分割される。信号光は、空間変調器１３を透過すると、記録データに応じて空間変調器１３に形成された明暗ドットパターンによって光変調され、１／４波長板１５および対物レンズ１６を介して記録媒体１に入射する。一方、記録参照光は、アパーチャー１７により開口制限された後、第１ガルバノミラー１８によって、照射角度が制御され、４ｆリレーレンズ１９および２０を介して記録媒体１の信号光照射位置と同じ位置に入射する。信号光および参照光は、記録媒体１内で干渉し、その干渉縞が記録データとして記録媒体１に保持される（ステップＳ５）。

記録媒体１を透過した記録参照光は、第２ガルバノミラー３０の光反射面で反射され、集光レンズ３１を介して光検出器３２の受光面へと導かれる。光検出器３２で受光された記録参照光は、光検出器３２の受光面に設けられた複数の受光素子の各々により、光電変換され、光検出信号として参照光検出回路４４に供給される。参照光検出回路４４を構成する加算回路４４ｂは、複数の受光素子の各々によって光電変換された信号群を加算して得た信号を参照光強度検出信号として出力する。かかる参照光強度検出信号は、光検出器３２に照射された記録参照光の光強度を示している。また、参照光検出回路４４を構成する差動増幅回路４４ａは、複数の受光素子の各々によって光電変換された信号群の信号レベル間の差分に応じた信号を参照光照射角度検出信号として出力する。かかる参照照射角度検出信号は、光検出器３２に照射された記録参照光の照射位置に応じた信号レベルを有するものであり、記録参照光の記録媒体１への照射角度を示している。参照光検出回路４４は、参照光強度検出信号および参照光照射角度検出信号をメインコントローラ３００に供給する（ステップＳ６）。

メインコントローラ３００は、参照光検出回路４４より供給された参照光強度検出信号に基づき、記録媒体が記録再生装置に装着されているか否かを判断し、記録媒体が記録再生装置に装着されていないと判断した場合には、記録動作を中断させる（ステップＳ７）。すなわち、メインコントローラ３００は、記録媒体を透過したか否かで異なる信号レベルを呈する参照光強度検出信号に基づいて、記録媒体の装着の有無を判断するのである。

続いてメインコントローラ３００は、参照光強度検出信号に基づいて記録参照光の光強度が適正範囲内であるか否かを判断し、適正範囲外であると判断した場合には、光源駆動回路４１に制御信号を供給し、記録参照光の光強度が適正範囲内に入るように記録再生用光源１０の出力パワーをコントロールする（ステップＳ８）。

また、メインコントローラ３００は、参照光角度検出信号に基づいて、参照光の照射角度が適正範囲内であるか、すなわち記録ページに対応した所定の照射角度範囲内に入っているか否かを判断し、適正範囲外であると判断した場合には、第１ガルバノミラー駆動回路７０に制御信号を供給し、記録参照光の照射角度が記録ページに対応した所定角度範囲内に入るように第１ガルバノミラー１８の光反射面の向きを補正する。

尚、記録媒体１に角度多重記録を行う場合には、メインコントローラ３００は、現在のページ記録が完了すると、第１ガルバノミラー駆動回路７０に制御信号を供給し、第１ガルバノミラー１８を所定量回動せしめ、記録参照光の照射角度を当該新たなページ記録に対応させる。かかる動作を繰り返すことにより、第１ガルバノミラー１８を段階的に回動せしめ、記録参照光の照射角度を順次変化させて角度多重記録を行う。

次に、ホログラム記録再生装置の再生モードの動作について図８のフローチャートを参照しつつ説明する。操作入力部３００より記録媒体１に記録されたデータの再生を行うべき指令が発せられると、メインコントローラ３００は、スピンドルモータ駆動回路６２およびピックアップ駆動回路５２に制御信号を供給し、スピンドルモータ６０およびピックアップ駆動部５０を駆動して再生すべきデータが記録されたエリアにビームの照射位置を合わせる（ステップＳ２１）。

次にメインコントローラ３００は、ＳＬＭ駆動回路４２に制御信号を供給し、空間変調器１５を構成する全ピクセルを暗状態として信号光の光路を遮断する（ステップＳ２２）。

次にＣＰＵ３００は、第１ガルバノミラー駆動回路７０および第２ガルバノミラー７１に制御信号を供給し、第１ガルバノミラー１８および第２ガルバノミラー３０の角度位置すなわち、再生参照光の照射角度を再生すべき記録ページに対応させる。このとき、第２ガルバノミラー３０は、その光反射面が記録媒体１を透過した再生参照光と垂直に交わるように角度制御がなされる（ステップＳ２３）。

次にＣＰＵ３００は、光源駆動回路４１に制御信号を供給し、記録再生用光源１０を点灯させる（ステップＳ２４）。記録再生用光源１０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２により信号光と参照光（再生参照光）に分割される。信号光は、空間変調器１５によって遮断され記録媒体１には照射されない。一方、再生参照光は、アパーチャー１７により開口制限された後、第１ガルバノミラー１８によって、照射角度が制御され、４ｆリレーレンズ１９および２０を介して記録媒体１に入射する。記録媒体１を透過した再生参照光は、第２ガルバノミラー３０の光反射面で正反射される。第２ガルバノミラー３０で正反射された再生参照光は入射光路と同じ光路をたどって記録媒体１に再入射される。記録媒体１に再生参照光が再入射されると、記録媒体１より回折光（再生光としての位相共役光）が得られる。再生光は、対物レンズ１６、１／４波長板１５、偏光ビームスプリッタ１４を経て撮像素子２１に導かれる。撮像素子２１は、受光した再生光の明暗をピクセル毎に電気的なディジタル信号に変換し、これを撮像出力信号として再生信号検出回路４３に供給する。再生信号検出回路４３は、撮像出力信号を所定のスライスレベルで「０」、「１」を判定し、記録データの再生信号を検出し、これをデコーダ８１に供給する。デコーダ８１は、再生信号に対して、エンコーダ８０においてなされたページ化と逆の変換を施して時系列の再生データを生成し、これを再生出力データとして出力回路（図示せず）に供給する（ステップＳ２５）。

尚、記録媒体１に多重記録された複数の記録ページを順次再生する場合には、メインコントローラ３００は、現在の記録ページの再生が完了すると、第１ガルバノミラー駆動回路７０および第２ガルバノミラー駆動回路７１に制御信号を供給し、第１ガルバノミラー１８を回動させて再生参照光の照射角度を変化させるとともに、再生参照光の照射角度の変化に応じて第２ガルバノミラーを回動させてその光反射面が、当該再生参照光と直交するように制御する。すなわち、第２ガルバノミラー３０は、第１ガルバノミラーと連動して駆動される。かかる動作を繰り返し、第１ガルバノミラー１８および第２ガルバノミラー３０を段階的に回動せしめ、再生参照光の照射角度を順次変化させることにより角度多重記録された記録データの読出しを行う。

以上の説明から明らかなように本発明のホログラム記録再生装置によれば、記録時においては記録媒体を透過した記録参照光を記録媒体に再入射させることなく光検出器に導き、これによりに認識された記録参照光の光強度および照射角度に基づいてデータ記録時の動作制御を行う構成としたので、記録ノイズの低減を図るとともに、高精度なデータ記録が達成される。

尚、上記した実施例においては、ホログラム記録再生装置の動作モードが記録モードである場合に記録参照光を光検出器に導くこととしたが、再生モード以外は、常に参照光を光検出器に導くこととしてもよい。例えばホログラム記録再生装置の動作モードが記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードである場合にも参照光を光検出器に導いて、上記実施例において示したようなレーザ光の強度検出を行ったり、記録媒体の装着を判断することとしてもよい。

（第２実施例）
図９に本発明の第２実施例に係るホログラム記録再生装置に搭載されるピックアップ１００´の構成を示す。ピックアップ１００´は、第２ガルバノミラーの構成が、上記第１実施例のものとは異なる。すなわち、第２実施例に係る第２ガルバノミラー３０´には、光検出器が結合されおり、一方の面に光反射面３０ａが形成され、その背面側に光検出器の受光面３２ａが形成されている。光検出器の受光面３２ａには複数の受光素子が配列されている。第２ガルバノミラー３０´は第１実施例同様図示しない駆動部を有し、第２ガルバノミラー駆動回路７１によって回転駆動制御がなされ、光反射面３０ａおよび受光面３２ａの向きが可変となっている。

以下に、記録再生時における第２ガルバノミラー３０´の動作について説明する。まず、データ再生時においては、上記第１実施例同様、記録媒体１を透過した再生参照光を光反射面３０ａで正反射させ、記録媒体１に再入射させる。また、多重記録された複数の記録ページを再生する場合には、第１ガルバノミラー１８と連動して、再生参照光に対して常に光反射面３０ａが直交するように角度制御がなされる。これにより、上記第１実施例同様位相共役再生が達成される。

一方、データ記録時においては第２ガルバノミラー３０´は、再生時の状態から略１８０度回転駆動され、記録媒体１を透過した記録参照光を受光面３２ａで受光する。この時、受光面３２ａが必ずしも記録参照光と直交する必要はなく、角度多重記録に対しても第１ガルバノミラー１８と連動しない。すなわち、第２ガルバノミラー３０´は記録時においては、記録媒体１を透過した記録参照光を受光面３２ａで受光できるように所定の角度位置に固定される。受光面３２ａで受光した記録参照光は、複数の受光素子の各々により、光電変換され、光検出信号として参照光検出回路４４に供給される。尚、他の部分については、上記第１実施例のものと同様であるのでその説明は省略する。

このように第２実施例に係るホログラム記録再生装置によれば、第２ガルバノミラーの光反射面の背面側に光検出器の受光面を設ける構成としたので、記録参照光を光検出器に導く光学系を設ける必要がなく、第２ガルバノミラーを回転駆動するだけで、記録参照光を光検出器で直接受光することが可能となる。これにより、上記第１実施例と同様の作用効果を奏するとともに、ピックアップをコンパクトに構成することが可能となる。

従来の位相共役再生方式による再生方法を示す図である。 本発明に係るホログラム記録再生装置に装備されるピックアップの構成を示す図である。 本発明に係るホログラム記録再生装置のブロック図である。 （ａ）は、本発明に係る光検出器と参照光検出回路の構成を示すブロック図、（ｂ）は、記録参照光のビームスポットが光検出器の受光面を移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルの変化を示すグラフである。 （ａ）は、本発明に係る光検出器の他の構成を示すブロック図、（ｂ）は、記録参照光のビームスポットが光検出器の受光面を移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルの変化を示すグラフである。 本発明に係る光検出器の他の構成を示すブロック図である。 本発明に係るホログラム記録再生装置の記録モード時の動作を示すフローチャートである。 本発明に係るホログラム記録再生装置の再生モード時の動作を示すフローチャートである。 本発明に係るホログラム記録再生装置に装備されるピックアップの他の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 記録再生用光源
１１ コリメータレンズ
１２ ビームスプリッタ
１３ 空間変調器
１６ 対物レンズ
１８ 第１ガルバノミラー
２１ 撮像素子
３０ 第２ガルバノミラー
３２ 光検出器
４１ 光源駆動回路
４４ 参照光検出回路
７０ 第１ガルバノミラー駆動回路
７１ 第２ガルバノミラー駆動回路

Claims (8)

1. レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光を２つに分割する分割手段と、
   分割された２つのレーザ光の一方に対して、記録情報に基づいて２次元の空間変調を施す空間変調手段と、
   空間変調されたレーザ光を信号光として記録媒体に照射するとともに、前記２つのレーザ光の他方を参照光として前記記録媒体に照射して前記記録媒体に前記記録情報を記録する光学系と、
   前記記録媒体を透過した参照光の光路上に設けられ、前記参照光を反射する反射面を備えた反射ミラーと、
   前記反射ミラーによって反射され前記記録媒体に再入射し透過した参照光に基づいて前記記録媒体に記録された記録情報を再生する再生手段と、を含むホログラム記録再生装置であって、
   前記反射ミラーの反射面の向きを動作モードに応じて異なる位置に位置決めし、前記記録媒体を透過した参照光の光路を制御する光路制御手段と、
   受光した光強度に応じた信号レベルを有する光検出信号を生成する光検出器と、を含み、
   前記光路制御手段は、記録モードにおいて若しくは、記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードにおいて前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面に導くことを特徴とするホログラム記録再生装置。
2. 前記光検出器は前記反射ミラーから離間した位置にあり、
   前記光路制御手段は、記録時において前記記録媒体を透過し前記反射ミラーの反射面で反射した参照光が前記光検出器の受光面に向かうように前記反射面の向きを位置決めすることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
3. 前記光検出器は、前記反射ミラーと結合し、前記反射ミラーの反射面の背面側にその受光面を有し、
   前記光路制御手段は、記録時において前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面で受光するように前記反射面の向きを位置決めすることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
4. 前記光検出器は、その受光面に配列された複数の受光素子を有し、
   前記光検出信号は、前記受光素子の各々によって受光され光電変換された信号群からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のホログラム記録再生装置。
5. 前記光検出信号に基づいて、前記レーザ光源の発光強度を制御する発光強度制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のホログラム記録再生装置。
6. 前記光学系は、前記参照光の前記記録媒体への照射角度を変化せしめる角度制御手段と、
   前記光検出信号に基づいて、前記参照光の前記記録媒体への照射角度を検出する角度検出手段と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のホログラム記録再生装置。
7. 前記角度検出手段によって検出された参照光の照射角度が所定範囲内にないときに前記角度制御手段によって制御された前記参照光の照射角度を補正する補正手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載のホログラム記録再生装置。
8. 前記光検出信号に基づいて、前記記録媒体の有無を判定する判定手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載のホログラム記録再生装置。

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