JP5993956B2 - 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法 - Google Patents

光情報記録再生装置および光情報記録再生方法 Download PDF

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Description

本発明は、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録、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および光情報記録再生方法に関する。
現在、青紫色半導体レーザを用いた、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）規格により、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。今後は、光ディスクでも１００ＧＢ〜１ＴＢというＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）容量と同程度まで大容量化が望まれる。
しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録す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とは、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの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記録媒体に記録する技術である。
情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、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る。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、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を一気に記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。
ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。本公報には、「ホログラムの隣接するスタック間で部分的空間的重なり合いによってホログラムが空間的に多重化される、多重化方法および装置が開示される。各々のスタックは、例えば角度、波長、位相符号、ペリストロピック、またはフラクタル多重化等の別の多重化技術の完全な利点をさらに取り得る。ホログラムを書き込む信号光のビームウエストに等しい量が、ホログラムの個々のスタックを分離する。再現時に、あるホログラムとそのホログラムに隣接するホログラムとは、全て同時に読み出される。再現されたデータのビームウエストにフィルタが配置されることにより、読み出された隣接するホログラムは、カメラ面まで伝達されない。もしくは、これらの所望ではない再現は、制限された角度パスバンドを有する光学系においては、中間面の角度フィルタによってフィルタリングされ得る。」と記載されている。
また、本技術分野の背景技術として、例えば特許文献２がある。この文献には、課題として「データを記録するための光スポットを精度よく記録媒体上に照射できるホログラムメモリ用媒体を提供することを目的とする。」との記載があり、解決手段として「ホログラムメモリ用媒体をデータ記録エリアと、サーボ情報エリアとから構成することにより、データを記録するための光スポットを精度よく記録媒体上に照射できるホログラムメモリ用媒体を提供する。」と記載されている。
特開２００４−２７２２６８号公報 特開２００５−１９６８２６号公報
ところで、ホログラム記録技術を用いた光情報記録再生装置において記録媒体に記録された情報を高速に再生するためには、記録媒体の再生位置を高精度に検出し、正確に位置決めする必要がある。また、異なるドライブ装置においてデータの再生を行う場合、それぞれのドライブ装置の偏心量が異なるため、再生位置に対し正確な位置決め制御が要求される。
このような要求に対し特許文献２では、光情報記録媒体にサーボ情報エリアを設けることで位置決め制御を可能としている。そこで発明者等は、将来に向けての高速再生や高密度化を念頭に、この技術について詳細に検討を行った。その結果、特許文献２記載の技術では、記録容量やコストの面で課題のあることが分かった。すなわち特許文献２では、位置決め用のサーボ情報エリアを設けたために信号を記録するエリアが小さくなり、記録容量が減少してしまう。また、従来の光情報記録媒体に比較し、特許文献２に記載される構成の場合、媒体作製時の工程数が増えるためにコストアップは避けられない。
本発明の目的は、ホログラム記録技術を用いる場合であっても、記録媒体に新たにサーボ情報エリアを設けることなく、正確な位置決めを可能とする光情報記録再生装置および光情報記録再生方法を提供することである。
上記課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。本発明の光情報記録再生装置は、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録、光情報記録媒体から情報を再生するものであり、光ビームを出射する光源と、光源から出射した光ビームを信号光と参照光に分岐する分岐素子と、信号光に情報を付加するための空間光変調器と、光情報記録媒体に信号光を照射するための対物レンズと、光情報記録媒体に参照光を照射したときに光情報記録媒体内の記録領域から発生する回折光を検出するための撮像素子とを備え、さらに、光情報記録媒体に参照光を照射したときに光情報記録媒体内の記録領域から発生する回折光を検出する前記撮像素子とは異なる光検出器を備え、前記光検出器で検出した信号を用いて、対物レンズに対する光情報記録媒体の位置誤差信号が生成されることを特徴とする。
本発明によれば、記録媒体に新たにサーボ情報エリアを設けることなく、正確な位置決めが可能な、信頼性の高い光情報記録再生装置、および光記録再生方法を提供することができる。
本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図を、（ｂ）は光情報記録媒体１側から見た平面図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の全体概略構成を表すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップの構成の一例で、記録原理を説明するための概略図である。 図３と同一構成のピックアップで、再生原理を説明するための概略図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタ近傍の再生光の光線図であり、（ａ）はｘ方向の位置誤差（或いはｙ方向の位置誤差）がある場合、（ｂ）はｚ方向の位置誤差がある場合を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の動作フロー図であり、（ａ）は光情報記録再生装置に光情報記録媒体を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フロー図を、（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体に情報を記録するまでの動作フロー図を、（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体に記録した情報を再生するまでの動作フロー図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置における信号生成回路の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置における信号処理回路の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の記録、再生時のデータ処理フロー図であり、（ａ）は信号生成回路の動作フロー図を、（ｂ）は 信号処理回路の動作フロー図を示す。 本発明の第４の実施例に係る他の光情報記録再生装置の全体概略構成を表すブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図を、（ｂ）は光情報記録媒体１側から見た平面図を示す。 本発明の第３の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図を、（ｂ）は光情報記録媒体１側から見た平面図を示す。 本発明の第４の実施例に係る光情報記録再生装置の要部概略図（ｘ、ｙ方向位置誤差検出）であり、（ａ）はピックアップ内の空間フィルタ近傍の再生光の光線図、（ｂ）は光検出器の受光部の平面構成図を示す。 本発明の第４の実施例に係る光情報記録再生装置の要部概略図（ｚ方向位置誤差検出）であり、（ａ）はピックアップ内の空間フィルタ近傍の再生光の光線図、（ｂ）は光検出器の受光部の平面構成図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の光学系構成におけるホログラムの角度多重方式の一例を表す概略図である。
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
本発明の第１の実施例について図１〜図９および図１５を用いて説明する。なお、図中の同一符号は同一構成要素を示す。
まず、光情報記録再生装置の全体構成について説明する。図２は、本実施例に係る光情報記録再生装置の全体構成を説明するための図で、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、ディスク形状の光情報記録媒体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に出射し、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内の後述する空間光変調器に送り込まれ、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内の後述する撮像素子によって検出し、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内の後述する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。
また、ピックアップ１１、そして、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行われる。あるいは、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体１を半径方向に位置をスライドする機構を設け、アクセス制御回路８１を介して位置制御が行われる。
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。
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。
したがって、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。
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。
次にピックアップの構成について説明する。図３は、本実施例に係る光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例を示す概略図であり、この図を用いて記録原理を説明する。光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、記録動作または再生動作に応じて例えば１／２波長板などで構成される光学素子３０４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制御された後、偏光ビームスプリッタ３０５に入射する。本実施例では記録時にはＰ偏光とＳ偏光、再生時にはＳ偏光に変換するものとする。
偏光ビームスプリッタ３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として働き、ビームエキスパンダ３０８によって所望のビーム径に拡大された後、位相マスク３０９、リレーレンズ３１０、偏光ビームスプリッタ３１１を透過して空間光変調器３１２に入射する。空間光変調器３１２は信号光に２次元画像データなどの情報信号を付加する光学素子である。例えば偏光変換（Ｐ偏光→Ｓ偏光）する微小素子を２次元配列し、記録する情報信号に応じて各素子を駆動する構成とする。
空間光変調器３１２によって情報が付加された信号光は、偏光ビームスプリッタ３１１を反射し、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ３１５によって光情報記録媒体１に集光する。
一方、偏光ビームスプリッタ３０５を反射した光ビームは参照光３０７として働き、偏光方向変換素子３１６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る。本実施例では記録時にはＳ偏光、再生時にはＰ偏光に変換するものとする。この後、参照光はミラー３１７ならびにミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。ガルバノミラー３１９はアクチュエータ３２０によって角度を調整可能のため、レンズ３２１とレンズ３２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー３１９によって光情報記録媒体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、角度多重による記録が可能である。
以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムを「ページ」と呼び、同領域に角度多重されたページの集合を「ブック」と呼ぶことにする。
光情報記録媒体１に情報（ページ）が記録された後、シャッタ３０３が閉じ、次に記録される情報が空間光変調器３１２によって表示される。同時に、ガルバノミラー３１９が微小量（例えば、０．１度）だけ回転して、光情報記録媒体１への参照光の入射角度が変更される。その後シャッタ３０３が開くと、次に記録される情報が光情報記録媒体１の同一ブックの新たなページとして、先に記録されたページとは異なる角度で多重記録される。そしてページ数が所定の多重数（例えば、２００ページ）に達すると、次のブックへの移動を行う。ブックの移動では対物レンズ３１５の位置に対し図示しない駆動手段により光情報記録媒体１を移動させる。なお、符号３２３はアクチュエータ、符号３２４はガルバノミラー、符号３２５は撮像素子を示す。
図４は、図３と同一構成のピックアップで、再生原理を説明するための概略図である。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光３０７を光情報記録媒体１に入射する。そして、光情報記録媒体１を透過した参照光を、アクチュエータ３２３によって角度調整可能なガルバノミラー３２４に略垂直に入射し反対方向に反射させることで位相共役光とし、再生用参照光として再び光情報記録媒体１に入射する。なお、アクチュエータ３２３及びガルバノミラーは、再生用参照光光学系１２を構成する。
この再生用参照光によって再生された再生光３０６は、対物レンズ３１５、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、再生光３０６は偏光ビームスプリッタ３１１を透過して撮像素子３２５に入射し、記録した信号を再生することができる。撮像素子３２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの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。
次に、記録・再生動作フローについて説明する。図６は、本実施例に係る光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
図６（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図６（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図６（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
図６（ａ）に示すように光情報記録媒体を挿入すると（Ｓ６０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された光情報記録媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であるかどうか光情報記録媒体判別を行う（Ｓ６０２）。
光情報記録媒体判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し（Ｓ６０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。なお、ホログラフィ専用の光情報記録再生装置の場合には、この判別ステップ（Ｓ６０２）を省略してもよい。
コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（Ｓ６０４）を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する（Ｓ６０５）。
準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図６（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（Ｓ６１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。
その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて例えば光源３０１のパワー最適化やシャッタ３０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（Ｓ６１２）。
その後、シーク動作（Ｓ６１３）ではアクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびにキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
その後、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし（Ｓ６１４）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する（Ｓ６１５）。
データを記録した後は、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う（Ｓ６１６）。必要に応じてデータをベリファイしても構わない。
準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図６（ｃ）に示すように、まずシーク動作（Ｓ６２１）で、アクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびに再生用参照光光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出し（Ｓ６２２）、再生データを送信する（Ｓ６２３）。
次に、記録・再生動作データ処理フローについて説明する。図９は、本実施例に係る光情報記録再生装置における記録、再生時のデータ処理フロー図を示したものであり、図９（ａ）は、入出力制御回路９０において記録（ユーザ）データ受信６１１後、空間光変調器３１２上の２次元データに変換するまでの信号生成回路８６での記録データ処理フローを示しており、図９（ｂ）は撮像素子（光検出器）３２５で２次元データ（再生画像）を検出後、入出力制御回路９０における再生データ送信（図６（ｃ）のＳ６２３に対応）までの信号処理回路８５での再生データ処理フローを示している。
図９（ａ）を用いて記録時のデータ処理について説明する。ユーザデータを受信（Ｓ９０１）すると、複数のデータ列に分割、再生時エラー検出が行えるように各データ列をＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）化（Ｓ９０２）し、オンピクセル数とオフピクセル数をほぼ等しくし、同一パターンの繰り返しを防ぐことを目的にデータ列に擬似乱数データ列を加えるスクランブル（Ｓ９０３）を施した後、再生時エラー訂正が行えるようにリード・ソロモン符号等の誤り訂正符号化（Ｓ９０４）を行う。次にこのデータ列をＭ×Ｎの２次元データに変換し、それを１ページデータ分繰返すことで１ページ分の２次元データ（Ｓ９０５）を構成する。このように構成した２次元データに対して再生時の画像位置検出や画像歪補正での基準となるマーカーを付加（Ｓ９０６）し、空間光変調器３１２にデータを転送（Ｓ９０７）する。
次に図９（ｂ）を用いて再生時のデータ処理フローについて説明する。撮像素子（光検出器）３２５で検出された画像データ（再生画像データ）が信号処理回路８５に転送（Ｓ９１１）される。この画像データに含まれるマーカーを基準に画像位置を検出（Ｓ９１２）し、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正（Ｓ９１３）した後、２値化処理（Ｓ９１４）を行い、マーカーを除去（Ｓ９１５）することで１ページ分の２次元データを取得（Ｓ９１６）する。このようにして得られた２次元データを複数のデータ列に変換した後、誤り訂正処理（Ｓ９１７）を行い、パリティデータ列を取り除く。次にスクランブル解除処理（Ｓ９１８）を施し、ＣＲＣによる誤り検出処理（Ｓ９１９）を行ってＣＲＣパリティを削除した後にユーザデータを入出力制御回路９０経由で送信（Ｓ９２０）する。
次に、信号生成回路について説明する。図７は、本実施例に係る光情報記録再生装置１０の信号生成回路８６のブロック図である。入出力制御回路９０にユーザデータの入力が開始されると、入出力制御回路９０はコントローラ８９にユーザデータの入力が開始されたことを通知する。コントローラ８９は本通知を受け、信号生成回路８６に入出力制御回路９０から入力される１ページ分のデータを記録処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン７０８を経由し、信号生成回路８６内サブコントローラ７０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ７０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン７０８を介して各信号処理回路の制御を行う。先ずメモリ制御回路７０３に、データライン７０９を介して入出力制御回路９０から入力されるユーザデータをメモリ７０２に格納するよう制御する。メモリ７０２に格納したユーザデータが、ある一定量に達すると、ＣＲＣ演算回路７０４でユーザデータをＣＲＣ化する制御を行う。次にＣＲＣ化したデータに、スクランブル回路７０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施し、誤り訂正符号化回路７０６でパリティデータ列を加える誤り訂正符号化する制御を行う。最後にピックアップインターフェース回路７０７にメモリ７０２から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器３１２上の２次元データの並び順で読み出させ、再生時に基準となるマーカーを付加した後、ピックアップ１１内の空間光変調器３１２に２次元データを転送する。
次に、信号処理回路について説明する。図８は、本実施例に係る光情報記録再生装置１０における信号処理回路８５のブロック図である。コントローラ８９はピックアップ１１内の撮像素子３２５が画像データを検出すると、信号処理回路８５にピックアップ１１から入力される１ページ分のデータを再生処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン８１１を経由し、信号処理回路８５内サブコントローラ８０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ８０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン８１１を介して各信号処理回路の制御を行う。先ず、メモリ制御回路８０３に、データライン８１２を介して、ピックアップ１１からピックアップインターフェース回路８１０を経由して入力される画像データをメモリ８０２に格納するよう制御する。メモリ８０２に格納されたデータがある一定量に達すると、画像位置検出回路８０９でメモリ８０２に格納された画像データ内からマーカーを検出して有効データ範囲を抽出する制御を行う。次に検出されたマーカーを用いて画像歪み補正回路８０８で、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪み補正を行い、画像データを期待される２次元データのサイズに変換する制御する。サイズ変換された２次元データを構成する複数ビットの各ビットデータを、２値化回路８０７において“０”、“１”判定する２値化し、メモリ８０２上に再生データの出力の並びでデータを格納する制御を行う。次に誤り訂正回路８０６で各データ列に含まれる誤りを訂正し、スクランブル解除回路８０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブルを解除した後、ＣＲＣ演算回路８０４でメモリ８０２上のユーザデータ内に誤りが含まれない確認を行う。その後、入出力制御回路９０にメモリ８０２からユーザデータを転送する。
次に、位置誤差信号検出のための空間フィルタ３１４の構成について説明する。本実施例における記録媒体の位置誤差信号を検出する方法について図１と図５を用いて詳細に説明する。ここで位置誤差とは、再生対象となる光情報記録媒体１内の情報（ホログラム）の、対物レンズ３１５に対する相対的な位置のずれのことである。以降、図４に示すように、光情報記録媒体１上のブックの記録／再生方向（ディスクの場合は例えば周方向）をｘ方向、光情報記録媒体１の面内でｘ方向と垂直な方向（半径方向）をｙ方向、対物レンズ３１５の光軸方向（フォーカス方向）または光情報記録媒体１の垂直方向をｚ方向とし、各方向に対する位置誤差信号をそれぞれＳＸ、ＳＹ、ＳＺとする。
図１は、本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ１１内の空間フィルタ３１４の一例を示す構成図であり、図１（ａ）は空間フィルタ３１４の開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図、図１（ｂ）は空間フィルタ３１４を光情報記録媒体１側から見た平面図を表す。空間フィルタ３１４は中央に開口部１０１を、その周辺に反射部１０２を有する構成とする。また、反射部１０２による反射光の光路には、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄおよび光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄが設けられている。図４で示したように、再生用参照光３０７によって再生された再生光３０６は前述したように対物レンズ３１５を透過し、リレーレンズ３１３によって空間フィルタ３１４の開口部１０１へと図１（ａ）の下方から集光される。
図５は、本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタ３１４近傍の再生光３０６の光線図を示し、図５（ａ）はｘ方向の位置誤差がある場合（ｙ方向も同様の図となる）、図５（ｂ）はｚ方向の位置誤差がある場合の光線図を示している。開口部１０１は位置誤差がない場合の再生光３０６ａを通過させる。一方、位置誤差がある場合、例えばｘ軸の正方向にずれがある場合（３０６ｂ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ａを通過して光検出器１０４ａで検出される。ｘ軸の負の方向にずれがある場合（３０６ｃ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ｂを通過して光検出器１０４ｂで検出される。ｙ方向のずれの場合も同様に、レンズ１０３ｃ（ｄ）を通過して光検出器１０４ｃ（ｄ）で検出される。また、ｚ方向にずれがある場合（３０６ｄ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄを通過して光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄで検出される。このように、再生対象となる光情報記録媒体１内の情報（ホログラム）の、対物レンズ３１５に対する位置誤差がある場合は、空間フィルタ３１４の反射部１０２での再生光３０６の反射光が光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄによって検出される。
ここで、光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄから得られる信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。位置誤差信号ＳＸ、ＳＹ、ＳＺは例えばそれぞれ以下の式で得られる。
ＳＸ＝Ａ−Ｃ （１）
ＳＹ＝Ｂ−Ｄ （２）
ＳＺ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ （３）
上記の位置誤差信号の演算は例えば光情報記録再生装置のサーボ信号生成回路８３で行う。そして算出した位置誤差信号が０となるように、例えば光情報記録媒体１、ピックアップ１１または対物レンズ３１５、空間フィルタ３１４、開口部１０１の位置決め制御を行う。
なお本実施例では、位置誤差が生じた場合には信号Ａ〜Ｄは正の出力が得られるのに対し、位置誤差がない場合には再生光３０６は空間フィルタ３１４の開口部１０１を通過して反射部１０２で反射されないため、出力Ａ〜Ｄは０である。また、再生光がない場合も出力Ａ〜Ｄは０であり、位置誤差がない場合と区別がつかない可能性がある。そこで、例えば撮像素子３２５で検出される光量が所定の量以上の時に、位置誤差信号が０になるように位置決め制御を行うようにしてもよい。あるいは光情報記録媒体１、ピックアップ１１または対物レンズ３１５を意図的に位置ずれさせて正の出力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが生じるか確認し、生じた場合には位置誤差信号が０になるように位置決め制御を行ってもよい。
また、複数のブックが記録された光情報記録媒体１に再生用の参照光を照射すると、対物レンズ３１５の焦点位置にある再生対象領域のホログラムからの再生光３０６だけでなく、隣接する再生対象領域以外のホログラムからの回折光も発生し、空間フィルタ３１４に入射する場合がある。そこで空間フィルタ３１４の反射部１０２は開口部１０１近傍のみとし、周辺の隣接する対象以外のホログラムからの回折光が入射する領域はできるだけ反射率を低くするか、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄによって光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄに回折光が入射しない構成とすることが望ましい。例えば空間フィルタ３１４の反射部１０２にはアルミなどの金属の反射膜を蒸着して高い反射率を持たせ、その周辺は黒色アルマイト加工により反射を防止してもよい。
また、複数のブックが記録された光情報記録媒体１に対して再生用の参照光を照射し、隣接する、再生対象領域以外のホログラムからの回折光も発生する場合について、ブック毎に角度多重記録時の参照光の角度θを少しずつずらして、回折光強度が相対的に小さくなるようにしてもよい。図１５は、本実施例に係るピックアップ１１の光学系構成におけるホログラムの多重方式の一例を示したものである。この実施例では、ディスク状の光情報記録媒体１上に同心円状のトラックに沿ってホログラムを記録する場合を示している。また、信号光と参照光の入射平面はディスク状の光情報記録媒体の周方向に平行な場合を示している。
ディスク状の光情報記録媒体上のある位置でホログラムを記録する時の参照光のディスク状の光情報記録媒体への入射角度の集合を｛θ｝と表すとき、ディスク状の光情報記録媒体上の位置（半径ｒ、方位φ）に応じて参照光のディスク状の光情報記録媒体への入射角度｛θ｝を少しずつずらす。例えば図１５は、ディスク状の光情報記録媒体上のあるホログラムに対して隣接する８つのホログラムを示している。角度多重度をＭとし、中心のホログラムは参照光のディスク状の光情報記録媒体への入射角度を｛θ｝＝［θ１，θ２，・・・，θＭ］で記録したとする。この時、隣接する８つのホログラムはそれぞれ｛θ｝＝［（θ１，θ２，・・・，θＭ）＋Δθｉ］（ｉ＝１，２，・・・，８）とする。ここで、Δθｉ（ｉ＝１，２，・・・，８）はすべて異なる値である必要はなく、発生するクロストークの量や参照光角度の変更可能範囲、最小角度変化量などによって決定される。また、この方法によると、隣接ホログラムと同じ参照光の入射角度を用いないためには、参照光の入射角度は少なくとも３セット｛θ｝＝［θ１，θ２，・・・，θＭ］、［（θ１，θ２，・・・，θＭ）＋Δθ１］、［（θ１，θ２，・・・，θＭ）＋Δθ２］あればよい。例えば、図１５に示した配置では、一例として、Δθ５＝Δθ６＝０、Δθ４＝Δθ８＝Δθ１、Δθ３＝Δθ７＝Δθ２として３セットの入射角度｛θ｝を用意すれば、隣接するホログラムからの回折光の光量を十分抑制することができる。
参照光の入射角度の切り替え方法に関して、隣接ホログラムからの回折光をできる限り低減するために、当該ホログラムの参照光の入射角度｛θ｝は隣接ホログラムの回折効率が略０となる角度で記録再生を行うのが望ましいが、隣接ホログラムの記録再生に用いる参照光の入射角度は必ずしも回折効率が０となる角度に設定する必要はなく、発生するクロストークの量や参照光角度の変更可能範囲、最小角度変化量などによって決定される。また、参照光の入射角度の集合｛θ｝をずらすのは、ブック毎に行う代わりに、例えばトラック毎に行うのでも良い。
本実施例では、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄ、光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄは空間フィルタ３１４上に設けられているが、空間フィルタ３１４とは離して別の構成としてもよい。
以上のように、本実施例は空間フィルタ３１４の開口部１０１を通過しない再生光を用いて位置誤差信号を生成する。よって特許文献２のように光情報記録媒体に位置決め用のサーボ情報エリアを設ける必要がなく、媒体の記録容量の減少や媒体作成時のコストアップの課題は発生しない。
また、例えば再生光３０６が入射する撮像素子３２５によって位置決め制御を行うことも考えられるが、撮像素子３２５では画像信号の検出処理が伴う。これに対し本実施例は、光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄは光量のみを検出するため高周波駆動が可能であり、高速に制御できるメリットがある。
本実施例において、図１に示す空間フィルタを有する光情報記録再生装置を用い、図６に示す動作フローに従って情報の記録再生を行った結果、光情報記録媒体に対して特別な加工を加えることなく高精度の位置決めが可能となり、光情報記録媒体の高密度化と高速再生とを実現することができた。
以上本実施例によれば、ホログラム記録技術を用いる場合であっても、記録媒体に新たにサーボ情報エリアを設けることなく、正確な位置決めを可能とする光情報記録再生装置および光情報記録再生方法を提供することができる。
本発明の第２の実施例について図１１を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、空間フィルタ３１４の開口部１０１を通過しない再生光を用いて位置誤差信号を生成するための空間フィルタ３１４の別の一例について説明する。なお、光情報記録再生装置の全体構成や動作フロー等は実施例１と同様であり、本実施例では説明を省略する。
図１１は本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、図１１（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図を、図１１（ｂ）は空間フィルタ３１４を光情報記録媒体１側から見た平面図を表す。空間フィルタ３１４は中央に開口部１０１を、その周辺に反射部１０２を有し、さらに１／４波長板１１０１、偏光ビームスプリッタ１１０２を有する構成とする。図４で示すホログラムの再生過程において、Ｐ偏光である再生用参照光３０７によって再生された再生光３０６はＰ偏光である。位置誤差がある場合は、再生光３０６は偏光ビームスプリッタ１１０２を透過し、１／４波長板１１０１によって円偏光に変換された後、反射部１０２で反射される。再び１／４波長板１１０１を透過した時再生光３０６はＳ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ１１０２で反射され、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄを通過して、光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄで検出される。
本実施例において、図１１に示す空間フィルタを有する光情報記録再生装置を用い、図６に示す動作フローに従って情報の記録再生を行った結果、光情報記録媒体に対して特別な加工を加えることなく高精度の位置決めが可能となり、光情報記録媒体の高密度化と高速再生とを実現することができた。
また、空間フィルタの開口部周辺に傾斜した反射部を形成する必要が無く、平らな領域に偏光ビームスプリッタを後で搭載すれば良いため、実施例１の構成に比べて空間フィルタの作成が容易である、特徴を有する。
本発明の第３の実施例について図１２を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、空間フィルタ３１４の開口部１０１を通過しない再生光を用いて位置誤差信号を生成するための空間フィルタ３１４の別の一例について説明する。図１２は本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、図１２（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図、図１２（ｂ）は空間フィルタ３１４を光情報記録媒体１側から見た平面図を表す。空間フィルタ３１４の開口部１０１の周辺に反射部を設ける代わりに光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄを設け、位置誤差がある場合の再生光の光量を検出する構成とした。
なお、複数のブックが記録された光情報記録媒体１に再生用の参照光を照射すると、対物レンズ３１５の焦点位置にある再生対象領域のホログラムからの再生光３０６だけでなく、隣接する再生対象領域以外のホログラムからの回折光も発生し、空間フィルタ３１４に入射する場合がある。そこで光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄは、周辺の隣接する対象以外のホログラムからの回折光が入射しない、開口部１０１近傍のみとすることが望ましい。
本実施例において、図１２に示す空間フィルタを有する光情報記録再生装置を用い、図６に示す動作フローに従って情報の記録再生を行った結果、光情報記録媒体に対して特別な加工を加えることなく高精度の位置決めが可能となり、光情報記録媒体の高密度化と高速再生とを実現することができた。
また、空間フィルタの開口部周辺に反射部および反射部での反射光を検出する光学系や検出部を設ける必要が無いため、実施例２の構成に比べて空間フィルタの作成が容易である、特徴を有する。
本発明の第４の実施例について図１３、図１４を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、空間フィルタ３１４の開口部１０１を通過しない再生光を用いて位置誤差信号を生成するための空間フィルタ３１４の別の一例について説明する。図１３は本実施例に係る光情報記録再生装置の要部概略図（ｘ、ｙ方向位置誤差検出）であり、図１３（ａ）は空間フィルタ３１４近傍の再生光３０６a、３０６ｂ、３０６ｃの光線図、図１３（ｂ）は光検出器１３０３の受光部の平面構成図を表す。空間フィルタ３１４は中央に開口部１０１を、その周辺部に反射部１３０１を有し、さらに再生光の反射光路にレンズ１３０２、光検出器１３０３を備える。光検出器１３０３は４分割の受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを備え、ｘ方向及びｙ方向の位置誤差がある場合の再生光の反射部１３０１での反射光の光量を受光するように配置している。
光検出器１３０３の受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから得られる信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。位置誤差信号ＳＸ、ＳＹは例えばそれぞれ以下の式で得られる。
ＳＸ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） （４）
ＳＹ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） （５）
さらに、ｚ方向の位置誤差信号は、図１４に示すように例えばスポットサイズ法を用いることで検出することができる。図１４は本実施例に係る光情報記録再生装置の要部概略図（ｚ方向位置誤差検出）であり、図１４（ａ）は空間フィルタ３１４近傍の再生光３０６a、３０６ｂ、３０６ｃの光線図、図１４（ｂ）は光検出器１３０３、１４０１の受光部の平面構成図を表す。位置誤差がある場合に反射部１３０１で反射された再生光は、レンズ１３０２を通過し、ビームスプリッタ１４０２で２つに分岐される。分岐された一方の再生光は、光検出器１３０３によって検出され、式（４）（５）に示すように位置誤差信号ＳＸ、ＳＹを検出する。分岐された他方の再生光は３つの受光部Ｅ、Ｆ、Ｇを備える光検出器１４０１によって検出される。光検出器１４０１の受光部Ｅ、Ｆ、Ｇから得られる信号をそれぞれＥ、Ｆ、Ｇとする。位置誤差信号ＳＺは例えばそれぞれ以下の式で得られる。
ＳＺ＝Ｅ−（Ｆ＋Ｇ） （６）
上記の位置誤差信号の演算は例えば光情報記録再生装置のサーボ信号生成回路８３で行う。そして算出した位置誤差信号が０となるように、例えば光情報記録媒体１、ピックアップ１１または対物レンズ３１５の位置決め制御を行う。
また、本実施例では光情報記録媒体１はディスク状の形態としたが、本発明はこれに限られない。例えばカード状の媒体でも構わない。図１０はカード状の光情報記録媒体１を用いた場合の光情報記録再生装置の全体的な構成を示したものである。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ならびに媒体駆動モータ１００２を備えており、光情報記録媒体１はコントローラ８９によって媒体駆動制御回路１００１を介して媒体駆動モータ１００２によって駆動可能な構成となっている。なお、図１０では光情報記録媒体１を駆動する構成となっているが、前記光情報記録媒体１を駆動する代わりに、ピックアップ１１またはピックアップ１１内の対物レンズ、再生用参照光光学系１２、媒体キュア光学系１３の位置をスライドする機構を設け、アクセス制御回路８１を介して位置制御を行うのでもかまわない。
本実施例において、図１３、図１４に示す空間フィルタを有する光情報記録再生装置を用い、図６に示す動作フローに従って情報の記録再生を行った結果、光情報記録媒体に対して特別な加工を加えることなく高精度の位置決めが可能となり、光情報記録媒体の高密度化と高速再生とを実現することができた。
また、レンズや光検出器を空間フィルタと別の場所に設けることができるため、他の実施例に比べてピックアップの光学系の組立調整が容易となる効果がある。
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、それらの一部または全部を、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。
本願発明を各実施例により詳細に説明したが、以下に主な発明の形態を列挙する。
（１）光ビームを参照光と信号光とに分岐して干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして光情報記録媒体に記録し、また前記光情報記録媒体に参照光を照射して記録されたホログラムを再生する光情報記録再生装置において、
前記光ビームを出射する光源と、前記光ビームを前記参照光と前記信号光とに分岐する分岐素子と、前記信号光に情報を付加するための空間光変調器と、情報が付加された前記信号光が通過する開口部と、前記開口部を通過した前記信号光を前記光照射記録媒体に照射する対物レンズと、 前記参照光を前記光情報記録媒体に照射する光学系と、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムに前記参照光を照射し、得られた再生光の内、前記開口部を通過した再生光を検出して再生信号を生成する撮像素子と、前記再生光の内、前記開口部周辺に照射された前記再生光を検出する、前記撮像素子とは異なる光検出器とを有するピックアップと、
前記撮像素子とは異なる前記光検出器の出力に基づいて、前記対物レンズに対する前記光情報記録媒体の位置のずれを示す位置誤差信号を演算する演算部と、を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
（２）光ビームを参照光と信号光とに分岐して干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録した光情報記録媒体を準備する第１工程と、
前記参照光を前記光情報記録媒体に照射することにより、再生光を再生する第２工程と、
前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムからの再生光を通過させるための開口部に対物レンズを介して前記第２の工程で再生した前記再生光を照射する第３工程と、
前記開口部の周辺に照射された前記再生光を検出する第４工程と、
前記第４工程で検出された前記再生光を用いて、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムの位置と前記対物レンズの位置との相対的な位置ずれを示す位置誤差信号を求める第５工程と、を有することを特徴とする光情報記録再生方法。
１０１・・・開口部、１０２・・・反射部、１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・レンズ、１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・光検出器、１・・・光情報記録媒体、１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、１２・・・再生用参照光光学系、１３・・・キュア光学系、１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、５０・・・回転モータ、８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、８９・・・コントローラ、９０…入出力制御回路、９１…外部制御装置、３０１・・・光源、３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・シャッタ、３０４・・・１／２波長板、３０５・・・偏光ビームスプリッタ、３０６・・・信号光（再生光）、３０６ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・再生光、３０７・・・参照光、３０８・・・ビームエキスパンダ、３０９・・・フェーズ（位相）マスク、３１０・・・リレーレンズ、３１１・・・偏光ビームスプリッタ、３１２・・・空間光変調器、３１３・・・リレーレンズ、３１４・・・空間フィルタ、３１５・・・対物レンズ、３１６・・・偏光方向変換素子、３１７・・・ミラー、３１８・・・ミラー、３１９・・・ガルバノミラー、３２０・・・アクチュエータ、３２１・・・レンズ、３２２・・・レンズ、３２３・・・アクチュエータ、３２４・・・ガルバノミラー、３２５・・・撮像素子、１００１・・・媒体駆動制御回路、１００２・・・媒体駆動モータ、１１０１・・・１／４波長板、１１０２・・・偏光ビームスプリッタ、１３０１・・・反射部、１３０２・・・レンズ、１３０３・・・光検出器、１４０１・・・光検出器、１４０２・・・ビームスプリッタ。

Claims (11)

  1. 光ビームを参照光と信号光とに分岐して干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして光情報記録媒体に記録し、また前記光情報記録媒体に参照光を照射して記録されたホログラムを再生する光情報記録再生装置において、
    前記光ビームを出射する光源と、前記光ビームを前記参照光と前記信号光とに分岐する分岐素子と、前記信号光に情報を付加するための空間光変調器と、情報が付加された前記信号光が通過する開口部と、前記開口部を通過した前記信号光を前記光情報記録媒体に照射する対物レンズと、前記参照光を前記光情報記録媒体に照射する光学系と、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムに前記参照光を照射し、得られた再生光の内、前記開口部を通過した再生光を検出して再生信号を生成する撮像素子と、前記再生光の内、前記開口部周辺に照射された再生光を検出する、前記撮像素子とは異なる光検出器とを有するピックアップと、
    前記撮像素子とは異なる前記光検出器の出力に基づいて、前記対物レンズに対する前記光情報記録媒体の位置のずれを示す位置誤差信号を演算する演算部と、を有し、
    前記開口部は、前記光情報記録媒体に形成された再生対象以外のホログラムからの回折光を前記撮像素子に導かないようにするための空間フィルタに設けられ、
    該空間フィルタは、前記再生光が入射する側の前記開口部の周辺に反射部を有し、
    前記光検出器は、前記撮像素子、前記光情報記録媒体とは異なる位置に設けられ、
    前記反射部は、前記開口部周辺に照射された前記再生光を前記光検出器に導くように、前記空間フィルタの面に対して所定量だけ傾けられる
    ことを特徴とする光情報記録再生装置。
  2. 光ビームを参照光と信号光とに分岐して干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして光情報記録媒体に記録し、また前記光情報記録媒体に参照光を照射して記録されたホログラムを再生する光情報記録再生装置において、
    前記光ビームを出射する光源と、前記光ビームを前記参照光と前記信号光とに分岐する分岐素子と、前記信号光に情報を付加するための空間光変調器と、情報が付加された前記信号光が通過する開口部と、前記開口部を通過した前記信号光を前記光情報記録媒体に照射する対物レンズと、前記参照光を前記光情報記録媒体に照射する光学系と、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムに前記参照光を照射し、得られた再生光の内、前記開口部を通過した再生光を検出して再生信号を生成する撮像素子と、前記再生光の内、前記開口部周辺に照射された再生光を検出する、前記撮像素子とは異なる光検出器とを有するピックアップと、
    前記撮像素子とは異なる前記光検出器の出力に基づいて、前記対物レンズに対する前記光情報記録媒体の位置のずれを示す位置誤差信号を演算する演算部と、を有し、
    前記開口部は、前記光情報記録媒体に形成された再生対象以外のホログラムからの回折光を前記撮像素子に導かないようにするための空間フィルタに設けられ、
    該空間フィルタは、前記再生光が入射する側の前記開口部の周辺に反射部を有し、
    前記空間フィルタは、前記反射部の反射率をＲ１、前記再生対象以外のホログラムから得られる回折光が入射する領域の反射率をＲ２、として
    Ｒ１＞Ｒ２
    であることを特徴とする光情報記録再生装置。
  3. 前記演算部は、前記位置誤差信号に基づいて、前記対物レンズ、前記ピックアップ、前記開口部を有する空間フィルタ、前記開口部、前記光情報記録媒体のいずれかを移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録再生装置。
  4. 前記空間フィルタは、前記開口部の周辺に前記光検出器を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録再生装置。
  5. 前記光検出器は複数設けられ、または前記光検出器は複数の受光部を有し、
    前記演算部は、前記複数の光検出器または前記複数の受光部から得られる複数の信号の和または差信号を用いて前記位置誤差信号を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録再生装置。
  6. 光ビームを参照光と信号光とに分岐して干渉させ、得られた干渉縞をホログラムとして記録した光情報記録媒体を準備する第１工程と、
    前記参照光を前記光情報記録媒体に照射することにより、再生光を再生する第２工程と、
    前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムからの再生光を通過させるための開口部に対物レンズを介して前記第２工程で再生した前記再生光を照射する第３工程と、
    前記開口部の周辺に照射された前記再生光を検出する第４工程と、
    前記第４工程で検出された前記再生光を用いて、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムの位置と前記対物レンズの位置との相対的な位置ずれを示す位置誤差信号を求める第５工程と、を有し、
    前記第４工程において、前記開口部の周辺に照射された前記再生光は、前記開口部の周辺に配置された偏光ビームスプリッタと１／４波長板とを透過した後、検出されることを特徴とする光情報記録再生方法。
  7. 前記第５工程の後、前記位置誤差信号がゼロとなるように、前記光情報記録媒体に形成された再生対象のホログラムの位置と前記対物レンズとの相対位置を移動させる第６工程と、
    前記開口部を通過した前記再生光を検出して前記光情報記録媒体に記録された情報を再生する第７工程と、を更に有することを特徴とする請求項６記載の光情報記録再生方法。
  8. 前記第６工程は、前記開口部を通過する前記再生光の光量が所定量以上であることを確認しながら行うことを特徴とする請求項７記載の光情報記録再生方法。
  9. 前記第４工程において、
    前記開口部の周辺に照射された前記再生光は、前記開口部の周辺の複数位置に対応して、複数検出されることを特徴とする請求項６記載の光情報記録再生方法。
  10. 前記第４工程において、
    前記開口部の周辺に照射された前記再生光は、前記開口部の周辺に配置された反射部で反射された後、検出されることを特徴とする請求項６記載の光情報記録再生方法。
  11. 前記第４工程において、
    前記開口部の周辺に照射された前記再生光は、前記開口部の周辺に配置された光検出器で検出されることを特徴とする請求項６記載の光情報記録再生方法。
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