JP2000149323A - 情報記録媒体とその記録再生方法 - Google Patents
情報記録媒体とその記録再生方法Info
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- JP2000149323A JP2000149323A JP10324903A JP32490398A JP2000149323A JP 2000149323 A JP2000149323 A JP 2000149323A JP 10324903 A JP10324903 A JP 10324903A JP 32490398 A JP32490398 A JP 32490398A JP 2000149323 A JP2000149323 A JP 2000149323A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 単位記録領域に多値の情報を記録する。
【解決手段】 記録層３内を伝搬する光は、記録層３の
表面に形成された凸部５より漏れ出すので、単位記録領
域４にｍビットの情報を記録するために２m 種類の凹凸
パターンを用意し、これにより、記録層３内を通って凹
凸パターンから漏れ出す光の強度が２m 階調の値を取り
得、ｍビットの情報を単位記録領域に多値の情報を記録
する。
表面に形成された凸部５より漏れ出すので、単位記録領
域４にｍビットの情報を記録するために２m 種類の凹凸
パターンを用意し、これにより、記録層３内を通って凹
凸パターンから漏れ出す光の強度が２m 階調の値を取り
得、ｍビットの情報を単位記録領域に多値の情報を記録
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報再生
が可能な記録層を複数積層してなる多層型ホログラムを
備えた情報記録媒体とその記録再生方法に関するもので
ある。
が可能な記録層を複数積層してなる多層型ホログラムを
備えた情報記録媒体とその記録再生方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光学的に情報再生が可能なホ
ログラムを形成した情報記録媒体が知られている（例え
ば、特開平４−５６８８６号公報参照）。
ログラムを形成した情報記録媒体が知られている（例え
ば、特開平４−５６８８６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
情報記録媒体では、１つの記録層の単位記録領域に書き
込むことができるのは１ビットの情報であり、多値の情
報を書き込むことができないという問題点があった。本
発明は、上記課題を解決するためになされたもので、単
位記録領域に多値の情報を記録することができる情報記
録媒体とその記録再生方法を提供することを目的とす
る。
情報記録媒体では、１つの記録層の単位記録領域に書き
込むことができるのは１ビットの情報であり、多値の情
報を書き込むことができないという問題点があった。本
発明は、上記課題を解決するためになされたもので、単
位記録領域に多値の情報を記録することができる情報記
録媒体とその記録再生方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載のように、表面に形成された凹凸パターンからの漏れ
光を検出することにより光学的に情報再生が可能な記録
層（３）を、複数積層してなる多層型ホログラム（２）
を備えた情報記録媒体（１）において、各記録層におけ
る情報の記録単位である単位記録領域（４）毎に上記凹
凸パターンを有し、複数種類の凹凸パターンで多値の情
報を表すものである。このように、複数種類の凹凸パタ
ーンで多値の情報を表すことにより、単位記録領域に多
値の情報を記録することができる。また、請求項２に記
載のように、凹凸パターンは、記録層の表面に形成され
る凸部あるいは凹部の長さとその数の違いによって予め
定義されるものである。また、請求項３に記載のよう
に、上記凹凸パターンは、上記単位記録領域の中心に対
して点対称な形状に形成されるものである。また、請求
項４に記載のように、上記凹凸パターンは、記録層の表
面に形成される凸部の高さあるいは凹部の深さが０．０
５μｍ〜０．２μｍである。
載のように、表面に形成された凹凸パターンからの漏れ
光を検出することにより光学的に情報再生が可能な記録
層（３）を、複数積層してなる多層型ホログラム（２）
を備えた情報記録媒体（１）において、各記録層におけ
る情報の記録単位である単位記録領域（４）毎に上記凹
凸パターンを有し、複数種類の凹凸パターンで多値の情
報を表すものである。このように、複数種類の凹凸パタ
ーンで多値の情報を表すことにより、単位記録領域に多
値の情報を記録することができる。また、請求項２に記
載のように、凹凸パターンは、記録層の表面に形成され
る凸部あるいは凹部の長さとその数の違いによって予め
定義されるものである。また、請求項３に記載のよう
に、上記凹凸パターンは、上記単位記録領域の中心に対
して点対称な形状に形成されるものである。また、請求
項４に記載のように、上記凹凸パターンは、記録層の表
面に形成される凸部の高さあるいは凹部の深さが０．０
５μｍ〜０．２μｍである。
【０００５】また、本発明は、請求項５に記載のよう
に、表面に形成された凹凸パターンからの漏れ光を検出
することにより光学的に情報再生が可能な記録層を、複
数積層してなる多層型ホログラムを備えた情報記録媒体
に対して、情報を記録再生する記録再生方法であって、
各記録層における情報の記録単位である単位記録領域毎
に上記凹凸パターンを形成し、複数種類の凹凸パターン
で多値の情報を表すことにより、各記録層の単位記録領
域毎に多値の情報を記録するようにしたものである。ま
た、請求項６に記載のように、凹凸パターンは、記録層
の表面に形成される凸部あるいは凹部の長さとその数の
違いによって予め定義されるものである。また、請求項
７に記載のように、上記凹凸パターンは、上記単位記録
領域の中心に対して点対称な形状に形成されるものであ
る。また、請求項８に記載のように、上記凹凸パターン
は、記録層の表面に形成される凸部の高さあるいは凹部
の深さが０．０５μｍ〜０．２μｍである。
に、表面に形成された凹凸パターンからの漏れ光を検出
することにより光学的に情報再生が可能な記録層を、複
数積層してなる多層型ホログラムを備えた情報記録媒体
に対して、情報を記録再生する記録再生方法であって、
各記録層における情報の記録単位である単位記録領域毎
に上記凹凸パターンを形成し、複数種類の凹凸パターン
で多値の情報を表すことにより、各記録層の単位記録領
域毎に多値の情報を記録するようにしたものである。ま
た、請求項６に記載のように、凹凸パターンは、記録層
の表面に形成される凸部あるいは凹部の長さとその数の
違いによって予め定義されるものである。また、請求項
７に記載のように、上記凹凸パターンは、上記単位記録
領域の中心に対して点対称な形状に形成されるものであ
る。また、請求項８に記載のように、上記凹凸パターン
は、記録層の表面に形成される凸部の高さあるいは凹部
の深さが０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【０００６】また、請求項９に記載のように、所望の第
１の記録層に光を入射させて、第１の記録層の情報を再
生する際に、複数の検出素子がマトリクス状に配置され
た２次元光検出器によって第１の記録層の各単位記録領
域からの光量を検出し、２次元光検出器の各検出素子の
出力信号の和が最大となるように上記出力信号の振幅を
補正し、振幅補正後の各検出素子の出力信号をその周囲
の検出素子の出力信号に基づいて単位記録領域間の干渉
が抑圧されるように補正し、補正後の各検出素子の出力
信号と予め設定された複数の理想信号とを比較し、出力
信号に最も近い理想信号を再生信号とすることにより、
第１の記録層の情報を再生するようにしたものである。
このように、各単位記録領域からの光量の違いを２次元
光検出器で検出することにより、第１の記録層の情報を
再生することができる。また、振幅補正を行うことによ
り、単位記録領域に存在した欠陥やごみ等による信号振
幅の歪みを抑圧することができ、また単位記録領域間の
干渉の影響を抑圧することができる。また、請求項１０
に記載のように、振幅補正を行う前に、第１の記録層の
直上の第２の記録層に光を入射させて、第２の記録層の
各単位記録領域からの光量を２次元光検出器で検出する
と共に、第１の記録層の直下の第３の記録層に光を入射
させて、第３の記録層の各単位記録領域からの光量を２
次元光検出器で検出し、第１の記録層によって得られた
各検出素子の出力信号を第２、第３の記録層によって得
られた各検出素子の出力信号に基づいて記録層間の干渉
が抑圧されるように補正するものである。このように、
第１の記録層によって得られた各検出素子の出力信号を
第２、第３の記録層によって得られた各検出素子の出力
信号に基づいて補正することにより、記録層間の干渉の
影響を抑圧することができる。
１の記録層に光を入射させて、第１の記録層の情報を再
生する際に、複数の検出素子がマトリクス状に配置され
た２次元光検出器によって第１の記録層の各単位記録領
域からの光量を検出し、２次元光検出器の各検出素子の
出力信号の和が最大となるように上記出力信号の振幅を
補正し、振幅補正後の各検出素子の出力信号をその周囲
の検出素子の出力信号に基づいて単位記録領域間の干渉
が抑圧されるように補正し、補正後の各検出素子の出力
信号と予め設定された複数の理想信号とを比較し、出力
信号に最も近い理想信号を再生信号とすることにより、
第１の記録層の情報を再生するようにしたものである。
このように、各単位記録領域からの光量の違いを２次元
光検出器で検出することにより、第１の記録層の情報を
再生することができる。また、振幅補正を行うことによ
り、単位記録領域に存在した欠陥やごみ等による信号振
幅の歪みを抑圧することができ、また単位記録領域間の
干渉の影響を抑圧することができる。また、請求項１０
に記載のように、振幅補正を行う前に、第１の記録層の
直上の第２の記録層に光を入射させて、第２の記録層の
各単位記録領域からの光量を２次元光検出器で検出する
と共に、第１の記録層の直下の第３の記録層に光を入射
させて、第３の記録層の各単位記録領域からの光量を２
次元光検出器で検出し、第１の記録層によって得られた
各検出素子の出力信号を第２、第３の記録層によって得
られた各検出素子の出力信号に基づいて記録層間の干渉
が抑圧されるように補正するものである。このように、
第１の記録層によって得られた各検出素子の出力信号を
第２、第３の記録層によって得られた各検出素子の出力
信号に基づいて補正することにより、記録層間の干渉の
影響を抑圧することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】［実施の形態の１］次に、本発明
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す情報読出装置の
ブロック図である。本実施の形態の情報読出装置は、レ
ーザ光１１を発する図示しない光源と、レーザ光１１を
メモリカード１上に集光する対物レンズ１２と、メモリ
カード１からの光を集光する集光光学系１３と、集光光
学系１３を通過した光を検出して電気信号に変換するＣ
ＣＤ等のエリアセンサからなる２次元光検出器１４とを
備えている。
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す情報読出装置の
ブロック図である。本実施の形態の情報読出装置は、レ
ーザ光１１を発する図示しない光源と、レーザ光１１を
メモリカード１上に集光する対物レンズ１２と、メモリ
カード１からの光を集光する集光光学系１３と、集光光
学系１３を通過した光を検出して電気信号に変換するＣ
ＣＤ等のエリアセンサからなる２次元光検出器１４とを
備えている。
【０００８】メモリカード（情報記録媒体）１は、光学
的に情報再生が可能な多層型ホログラム２を備えてい
る。大容量の再生専用のメモリである多層型ホログラム
２は、記録層３が厚さ方向に複数（例えば１０〜５００
層程度）積層された構造を有している。再生光を記録層
３内に水平に入射させるために、各記録層３の少なくと
も１つの側壁は、図１に示すように、約４５度の斜面と
なるように形成されている。
的に情報再生が可能な多層型ホログラム２を備えてい
る。大容量の再生専用のメモリである多層型ホログラム
２は、記録層３が厚さ方向に複数（例えば１０〜５００
層程度）積層された構造を有している。再生光を記録層
３内に水平に入射させるために、各記録層３の少なくと
も１つの側壁は、図１に示すように、約４５度の斜面と
なるように形成されている。
【０００９】そして、各記録層３の表面には、光検出位
置を考慮したフーリエ変換光学を用いて計算された、記
録データを表す凹凸パターンが形成されている。各記録
層３は、転写型等を用いて大量に生産することができ
る。そして、このような記録層３を複数積層することに
より、大量のデータを蓄積することができる。情報読出
装置は、メモリカード１へレーザ光１１を照射して、多
層型ホログラム２からの漏れ光を検出することにより、
多層型ホログラム２の所望の記録層３から情報を読み出
す。
置を考慮したフーリエ変換光学を用いて計算された、記
録データを表す凹凸パターンが形成されている。各記録
層３は、転写型等を用いて大量に生産することができ
る。そして、このような記録層３を複数積層することに
より、大量のデータを蓄積することができる。情報読出
装置は、メモリカード１へレーザ光１１を照射して、多
層型ホログラム２からの漏れ光を検出することにより、
多層型ホログラム２の所望の記録層３から情報を読み出
す。
【００１０】図２（ａ）は各記録層３における情報の記
録単位である単位記録領域の平面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。各記録層３は、水平方
向に光を伝搬させる厚さ２μｍ程度の平面導波路（コ
ア）である。記録層３の材料としては、ポリカーボネー
ト（Poly Carbonate;PC ）あるいはポリメチルメタクリ
レート（Poly Methyl Methacrylate;PMMA ）が好適であ
る。これらの材料を単独あるいは組み合わせて記録層３
を形成する。
録単位である単位記録領域の平面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。各記録層３は、水平方
向に光を伝搬させる厚さ２μｍ程度の平面導波路（コ
ア）である。記録層３の材料としては、ポリカーボネー
ト（Poly Carbonate;PC ）あるいはポリメチルメタクリ
レート（Poly Methyl Methacrylate;PMMA ）が好適であ
る。これらの材料を単独あるいは組み合わせて記録層３
を形成する。
【００１１】各記録層３は、記録層３よりも屈折率が低
い厚さ１０μｍ程度のクラッド（不図示）によって上下
から挟まれている。記録層３とクラッドの材質（特に屈
折率）によって回折する光の量を制御することができ
る。このとき、回折効率が０．０２〜０．５％になるよ
うにすることが好例である。
い厚さ１０μｍ程度のクラッド（不図示）によって上下
から挟まれている。記録層３とクラッドの材質（特に屈
折率）によって回折する光の量を制御することができ
る。このとき、回折効率が０．０２〜０．５％になるよ
うにすることが好例である。
【００１２】各記録層３の単位記録領域４（４−１〜４
−２ｍ）の１辺の大きさは、０．３〜１μｍ程度であ
る。本発明は、各記録層３の単位記録領域４に多値の情
報を記録することを特徴としている。単位記録領域４に
ｍビットの情報を記録するためには、図２（ａ）に示す
ように、２m 種類の凹凸パターンを用意すればよい。こ
れにより、記録層３内を通って凹凸パターンから漏れ出
す光の強度が２m 階調の値を取り得るので、ｍビットの
情報を表現することができる。
−２ｍ）の１辺の大きさは、０．３〜１μｍ程度であ
る。本発明は、各記録層３の単位記録領域４に多値の情
報を記録することを特徴としている。単位記録領域４に
ｍビットの情報を記録するためには、図２（ａ）に示す
ように、２m 種類の凹凸パターンを用意すればよい。こ
れにより、記録層３内を通って凹凸パターンから漏れ出
す光の強度が２m 階調の値を取り得るので、ｍビットの
情報を表現することができる。
【００１３】記録層３の表面に形成された凸部５は、記
録層３内を伝搬する光の伝搬方向（図２左右方向）と直
交する方向に沿って形成される。この凸部５の上記直交
方向の長さとその本数を変えることにより、２m 種類の
凹凸パターンを定義することができる。図２（ａ）の例
では、凹凸パターンが形成されていない単位記録領域４
−１からは漏れ出る光がなく、凸部５の総面積が増える
のに伴って単位記録領域から漏れ出る光の強度が次第に
強くなり、単位記録領域４−２ｍで光の強度が最大とな
る。
録層３内を伝搬する光の伝搬方向（図２左右方向）と直
交する方向に沿って形成される。この凸部５の上記直交
方向の長さとその本数を変えることにより、２m 種類の
凹凸パターンを定義することができる。図２（ａ）の例
では、凹凸パターンが形成されていない単位記録領域４
−１からは漏れ出る光がなく、凸部５の総面積が増える
のに伴って単位記録領域から漏れ出る光の強度が次第に
強くなり、単位記録領域４−２ｍで光の強度が最大とな
る。
【００１４】凸部５の高さと上記光伝搬方向の幅は、レ
ーザ光１１の波長が５００ｎｍの場合、０．０５〜０．
２μｍ程度にすることが好例である。これにより、凹凸
パターンから光が漏れ出る効率を高めることができる。
なお、本実施の形態では、記録層３の表面に凸部５を形
成して、凹凸パターンを形成しているが、記録層３の表
面に凹部を形成するようにしてもよい。また、本実施の
形態では、記録層３からの漏れ光をカード１の上方で検
出する例を示したが、２次元光検出器をカード１の反対
側に設けたり、カード１の上下に設けたりしてもよい。
ーザ光１１の波長が５００ｎｍの場合、０．０５〜０．
２μｍ程度にすることが好例である。これにより、凹凸
パターンから光が漏れ出る効率を高めることができる。
なお、本実施の形態では、記録層３の表面に凸部５を形
成して、凹凸パターンを形成しているが、記録層３の表
面に凹部を形成するようにしてもよい。また、本実施の
形態では、記録層３からの漏れ光をカード１の上方で検
出する例を示したが、２次元光検出器をカード１の反対
側に設けたり、カード１の上下に設けたりしてもよい。
【００１５】以上のような多層型ホログラム２に記録さ
れた情報を再生するには、各記録層３に光を正確に導く
ことが重要となる。このためには、まず光源及び対物レ
ンズ１２を多層型ホログラム２の端部に移動させる。そ
して、複数の記録層３のうち所望の記録層３の斜面状の
側壁に対して、対物レンズ１２によって集光したレーザ
光１１を照射する。これにより、レーザ光１１は、再生
対象となる記録層３の斜面状の側壁で屈折して、この記
録層３内を水平に伝搬する。
れた情報を再生するには、各記録層３に光を正確に導く
ことが重要となる。このためには、まず光源及び対物レ
ンズ１２を多層型ホログラム２の端部に移動させる。そ
して、複数の記録層３のうち所望の記録層３の斜面状の
側壁に対して、対物レンズ１２によって集光したレーザ
光１１を照射する。これにより、レーザ光１１は、再生
対象となる記録層３の斜面状の側壁で屈折して、この記
録層３内を水平に伝搬する。
【００１６】記録層３内では、光が伝搬すると共に、記
録層３の表面に形成された凹凸パターンより光が漏れ出
す。この漏れ光を多層型ホログラム２の上に設置した集
光光学系１３で集め、記録層３の各単位記録領域４と２
次元光検出器１４の各検出素子（画素）とが１対１で対
応するように光学的拡大を行う。
録層３の表面に形成された凹凸パターンより光が漏れ出
す。この漏れ光を多層型ホログラム２の上に設置した集
光光学系１３で集め、記録層３の各単位記録領域４と２
次元光検出器１４の各検出素子（画素）とが１対１で対
応するように光学的拡大を行う。
【００１７】前述のように、記録層３の単位記録領域４
の１辺の大きさは、０．３〜１μｍ程度であり、２次元
光検出器１４の各検出素子の１辺の大きさは、５〜１０
μｍ程度である。したがって、集光光学系１４において
は、５倍から１０倍程度の光学的拡大を行う。こうし
て、記録層３の各単位記録領域４からの漏れ光を２次元
光検出器１４で検出することができる。
の１辺の大きさは、０．３〜１μｍ程度であり、２次元
光検出器１４の各検出素子の１辺の大きさは、５〜１０
μｍ程度である。したがって、集光光学系１４において
は、５倍から１０倍程度の光学的拡大を行う。こうし
て、記録層３の各単位記録領域４からの漏れ光を２次元
光検出器１４で検出することができる。
【００１８】なお、集光光学系１３と２次元光検出器１
４とを一体で上下させることにより、多層型ホログラム
２の各記録層３を選択的に再生することができる。ま
た、図１では、対物レンズ１２に円形のレンズを使用し
ているが、半円筒状のシリンドリカルレンズを図１の奥
行き方向に沿って配置して、これを対物レンズとしても
よい。さらに、この対物レンズの前にダブプリズム等に
よる像回転光学系を設けることもシリンドリカルレンズ
の入射位置を合わせるために好例である。
４とを一体で上下させることにより、多層型ホログラム
２の各記録層３を選択的に再生することができる。ま
た、図１では、対物レンズ１２に円形のレンズを使用し
ているが、半円筒状のシリンドリカルレンズを図１の奥
行き方向に沿って配置して、これを対物レンズとしても
よい。さらに、この対物レンズの前にダブプリズム等に
よる像回転光学系を設けることもシリンドリカルレンズ
の入射位置を合わせるために好例である。
【００１９】図３は２次元光検出器１４上で得られた光
強度分布を示す図である。図３において、各升目は２次
元光検出器１４の各検出素子を示す。集光光学系１３に
よる光学的拡大により、記録層３の各単位記録領域４か
らの漏れ光は、対応する検出素子に入射する。図３の例
では、大（図３の白色部）、中（斜線部）、小（黒色
部）の３段階の光強度が得られた例を示している。
強度分布を示す図である。図３において、各升目は２次
元光検出器１４の各検出素子を示す。集光光学系１３に
よる光学的拡大により、記録層３の各単位記録領域４か
らの漏れ光は、対応する検出素子に入射する。図３の例
では、大（図３の白色部）、中（斜線部）、小（黒色
部）の３段階の光強度が得られた例を示している。
【００２０】次に、２次元光検出器１４で検出した光を
再生信号に変換して情報を再生する再生方法について説
明する。図４は情報の再生方法を説明するためのフロー
チャート図である。まず、２次元光検出器１４の各検出
素子は、検出した光信号を電気信号に変換する（ステッ
プ１０１）。各検出素子が光電変換を行うことにより、
２次元光検出器１４からは２次元の出力信号ｆ（ｘ，
ｙ）が出力される。
再生信号に変換して情報を再生する再生方法について説
明する。図４は情報の再生方法を説明するためのフロー
チャート図である。まず、２次元光検出器１４の各検出
素子は、検出した光信号を電気信号に変換する（ステッ
プ１０１）。各検出素子が光電変換を行うことにより、
２次元光検出器１４からは２次元の出力信号ｆ（ｘ，
ｙ）が出力される。
【００２１】次に、図示しない振幅補正手段は、この２
次元の出力信号ｆ（ｘ，ｙ）を各要素（各検出素子に対
応）の信号振幅の和が最大となるように振幅補正を行う
（ステップ１０２）。振幅補正を行う理由は、単位記録
領域４に存在した欠陥やごみによって２次元の出力信号
ｆ（ｘ，ｙ）の各要素の信号振幅が歪んでしまうからで
ある。
次元の出力信号ｆ（ｘ，ｙ）を各要素（各検出素子に対
応）の信号振幅の和が最大となるように振幅補正を行う
（ステップ１０２）。振幅補正を行う理由は、単位記録
領域４に存在した欠陥やごみによって２次元の出力信号
ｆ（ｘ，ｙ）の各要素の信号振幅が歪んでしまうからで
ある。
【００２２】振幅補正は、次式のように、２次元の出力
信号ｆ（ｘ，ｙ）から２次元の補正信号ｇ（ｘ，ｙ）を
減算して、２次元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）を求めること
で行われる。 Ａ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｇ（ｘ，ｙ） ・・・（１） 補正信号ｇ（ｘ，ｙ）は、出力信号Ａ（ｘ，ｙ）の全体
の信号振幅（Ａ（ｘ，ｙ）の各要素をそれぞれ２乗した
後に、これらを加算した振幅）が最大となるように設定
される。
信号ｆ（ｘ，ｙ）から２次元の補正信号ｇ（ｘ，ｙ）を
減算して、２次元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）を求めること
で行われる。 Ａ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｇ（ｘ，ｙ） ・・・（１） 補正信号ｇ（ｘ，ｙ）は、出力信号Ａ（ｘ，ｙ）の全体
の信号振幅（Ａ（ｘ，ｙ）の各要素をそれぞれ２乗した
後に、これらを加算した振幅）が最大となるように設定
される。
【００２３】補正信号ｇ（ｘ，ｙ）を求めるには、予め
信号振幅が分かっている特定の情報を読み出して、それ
によって理想的な波形になるための補正信号ｇ（ｘ，
ｙ）を求めればよい。また、信号Ａ（ｘ，ｙ）の全体の
信号振幅ではなく、各要素の信号振幅のうち最小のもの
がその他の要素の信号振幅に近づくように、補正信号ｇ
（ｘ，ｙ）を設定してもよい。
信号振幅が分かっている特定の情報を読み出して、それ
によって理想的な波形になるための補正信号ｇ（ｘ，
ｙ）を求めればよい。また、信号Ａ（ｘ，ｙ）の全体の
信号振幅ではなく、各要素の信号振幅のうち最小のもの
がその他の要素の信号振幅に近づくように、補正信号ｇ
（ｘ，ｙ）を設定してもよい。
【００２４】次に、図示しない等化処理手段は、振幅補
正された２次元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）に含まれる、単
位記録領域間の干渉の影響を除去する等化処理を行う
（ステップ１０３）。等化処理を行う理由は、２次元光
検出器１４の各検出素子が、対応する単位記録領域から
の漏れ光だけでなく、その周囲の単位記録領域からの漏
れ光をも検出してしまうからである。
正された２次元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）に含まれる、単
位記録領域間の干渉の影響を除去する等化処理を行う
（ステップ１０３）。等化処理を行う理由は、２次元光
検出器１４の各検出素子が、対応する単位記録領域から
の漏れ光だけでなく、その周囲の単位記録領域からの漏
れ光をも検出してしまうからである。
【００２５】この等化処理を行うためには、予め信号振
幅が分かっている１つの単位記録領域４を読み出して、
この単位記録領域４に対応する検出素子の信号振幅とそ
の周囲の検出素子の信号振幅との関係を示す干渉伝達関
数Ｂ（ｘ，ｙ）を求める。続いて、振幅補正された２次
元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）と干渉伝達関数Ｂ（ｘ，ｙ）
の逆関数Ｂ-1（ｘ，ｙ）とを乗算して、２次元の出力信
号Ｃ（ｘ，ｙ）を求める。 Ｃ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ，ｙ）×Ｂ-1（ｘ，ｙ） ・・・（２）
幅が分かっている１つの単位記録領域４を読み出して、
この単位記録領域４に対応する検出素子の信号振幅とそ
の周囲の検出素子の信号振幅との関係を示す干渉伝達関
数Ｂ（ｘ，ｙ）を求める。続いて、振幅補正された２次
元の出力信号Ａ（ｘ，ｙ）と干渉伝達関数Ｂ（ｘ，ｙ）
の逆関数Ｂ-1（ｘ，ｙ）とを乗算して、２次元の出力信
号Ｃ（ｘ，ｙ）を求める。 Ｃ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ，ｙ）×Ｂ-1（ｘ，ｙ） ・・・（２）
【００２６】なお、この等化処理は、出力信号Ａ（ｘ，
ｙ）の全体について一括して行ってもよいし、出力信号
Ａ（ｘ，ｙ）の要素毎にその周囲の３×３画素あるいは
５×５画素の要素だけを干渉伝達関数Ｂ（ｘ，ｙ）の対
象として、各要素毎に処理してもよい。
ｙ）の全体について一括して行ってもよいし、出力信号
Ａ（ｘ，ｙ）の要素毎にその周囲の３×３画素あるいは
５×５画素の要素だけを干渉伝達関数Ｂ（ｘ，ｙ）の対
象として、各要素毎に処理してもよい。
【００２７】次に、図示しない検出手段は、等化処理さ
れた２次元の出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）から最終的な再生信
号を生成する検出処理を行う（ステップ１０４）。検出
処理は、正常に再生されたときに得られる最良の信号を
理想信号として予め用意し、この理想信号と出力信号Ｃ
（ｘ，ｙ）とを比較して、出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）に最も
近い理想信号を再生信号とすることで行われる。
れた２次元の出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）から最終的な再生信
号を生成する検出処理を行う（ステップ１０４）。検出
処理は、正常に再生されたときに得られる最良の信号を
理想信号として予め用意し、この理想信号と出力信号Ｃ
（ｘ，ｙ）とを比較して、出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）に最も
近い理想信号を再生信号とすることで行われる。
【００２８】出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）に最も近い理想信号
を選択するためには、出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）と理想信号
との信号振幅の差を要素毎に算出して各々を２乗し、こ
れらを加算して２乗誤差を求める。このような誤差の算
出を理想信号毎に行い、誤差が最小の理想信号を再生信
号として選択する。
を選択するためには、出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）と理想信号
との信号振幅の差を要素毎に算出して各々を２乗し、こ
れらを加算して２乗誤差を求める。このような誤差の算
出を理想信号毎に行い、誤差が最小の理想信号を再生信
号として選択する。
【００２９】なお、再生信号を生成する方法としては、
出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の要素毎に行う方法と、２〜１０
要素程度の一部で行う方法と、全体で一括して行う方法
がある。出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の要素毎に再生信号を生
成する場合には、最大でｍビット分の理想信号を用意す
ればよい。出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の複数の要素毎あるい
は全体で一括して再生信号を生成する場合には、それに
応じた理想信号のパターンを用意すればよい。
出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の要素毎に行う方法と、２〜１０
要素程度の一部で行う方法と、全体で一括して行う方法
がある。出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の要素毎に再生信号を生
成する場合には、最大でｍビット分の理想信号を用意す
ればよい。出力信号Ｃ（ｘ，ｙ）の複数の要素毎あるい
は全体で一括して再生信号を生成する場合には、それに
応じた理想信号のパターンを用意すればよい。
【００３０】また、本実施の形態では、最ゆう度（確か
らしさ）の求める際に、２乗誤差を用いているが、出力
信号Ｃ（ｘ，ｙ）と理想信号との信号振幅の差の絶対値
を要素毎に算出して、これらを加算した値を用いてもよ
い。また、誤差についてシグモイド関数などを利用して
元の値を非線形加算して求めても良い。以上のようにし
て、多層型ホログラム２の所望の記録層３の情報を再生
することができる。
らしさ）の求める際に、２乗誤差を用いているが、出力
信号Ｃ（ｘ，ｙ）と理想信号との信号振幅の差の絶対値
を要素毎に算出して、これらを加算した値を用いてもよ
い。また、誤差についてシグモイド関数などを利用して
元の値を非線形加算して求めても良い。以上のようにし
て、多層型ホログラム２の所望の記録層３の情報を再生
することができる。
【００３１】なお、本実施の形態では、振幅補正（ステ
ップ１０２）、等化処理（ステップ１０３）の順で行っ
たが、この順番を逆にしてもよい。また、振幅補正（ス
テップ１０２）、等化処理（ステップ１０３）、検出処
理（ステップ１０４）の３つの処理を繰り返し行っても
よい。繰り返し行うことで、ある処理で結果が歪んでし
まったものを最適値にすることができる。
ップ１０２）、等化処理（ステップ１０３）の順で行っ
たが、この順番を逆にしてもよい。また、振幅補正（ス
テップ１０２）、等化処理（ステップ１０３）、検出処
理（ステップ１０４）の３つの処理を繰り返し行っても
よい。繰り返し行うことで、ある処理で結果が歪んでし
まったものを最適値にすることができる。
【００３２】また、処理を繰り返す場合には、補正量に
係数（０．１〜０．５）を掛けて徐々に補正を行うよう
にすることにより、大きな誤差が補正の段階で入り込む
ことを抑圧することができる。ただし、検出処理には補
正量は存在しない。また、振幅補正では、補正信号ｇ
（ｘ，ｙ）が補正量であり、等化処理では、干渉伝達関
数Ｂ（ｘ，ｙ）における周囲の検出素子の信号振幅が補
正量に相当する。
係数（０．１〜０．５）を掛けて徐々に補正を行うよう
にすることにより、大きな誤差が補正の段階で入り込む
ことを抑圧することができる。ただし、検出処理には補
正量は存在しない。また、振幅補正では、補正信号ｇ
（ｘ，ｙ）が補正量であり、等化処理では、干渉伝達関
数Ｂ（ｘ，ｙ）における周囲の検出素子の信号振幅が補
正量に相当する。
【００３３】［実施の形態の２］図５は本発明の第２の
実施の形態を示す多層型ホログラムの各記録層における
単位記録領域の平面図である。実施の形態の１では、各
単位記録領域４において、凹凸パターンが非対称に形成
されている。これに対して本実施の形態では、凹凸パタ
ーンが、単位記録領域４（４−１〜４−２ｍ）の中心に
対して点対称な形状に形成されている。これにより、各
単位記録領域４から生じる漏れ光の分布を均一にするこ
とができ、漏れ光を２次元光検出器１４で確実に再生で
きるようにすることができる。
実施の形態を示す多層型ホログラムの各記録層における
単位記録領域の平面図である。実施の形態の１では、各
単位記録領域４において、凹凸パターンが非対称に形成
されている。これに対して本実施の形態では、凹凸パタ
ーンが、単位記録領域４（４−１〜４−２ｍ）の中心に
対して点対称な形状に形成されている。これにより、各
単位記録領域４から生じる漏れ光の分布を均一にするこ
とができ、漏れ光を２次元光検出器１４で確実に再生で
きるようにすることができる。
【００３４】［実施の形態の３］図６は本発明の第３の
実施の形態を示す情報の再生方法を説明するためのフロ
ーチャート図であり、図４と同一の処理には同一の符号
を付してある。本実施の形態では、上述のように、再生
対象となる第１の記録層からの漏れ光を２次元光検出器
１４で検出すると共に（ステップ１０１）、第１の記録
層の直上の第２の記録層にレーザ光１１を入射させて、
第２の記録層からの漏れ光を２次元光検出器１４で検出
し（ステップ１０５）、さらに、第１の記録層の直下の
第３の記録層にレーザ光１１を入射させて、第３の記録
層からの漏れ光を２次元光検出器１４で検出する（ステ
ップ１０６）。なお、これらステップ１０１，１０５，
１０６の検出する順番を変えてもよい。
実施の形態を示す情報の再生方法を説明するためのフロ
ーチャート図であり、図４と同一の処理には同一の符号
を付してある。本実施の形態では、上述のように、再生
対象となる第１の記録層からの漏れ光を２次元光検出器
１４で検出すると共に（ステップ１０１）、第１の記録
層の直上の第２の記録層にレーザ光１１を入射させて、
第２の記録層からの漏れ光を２次元光検出器１４で検出
し（ステップ１０５）、さらに、第１の記録層の直下の
第３の記録層にレーザ光１１を入射させて、第３の記録
層からの漏れ光を２次元光検出器１４で検出する（ステ
ップ１０６）。なお、これらステップ１０１，１０５，
１０６の検出する順番を変えてもよい。
【００３５】続いて、図示しない補正手段は、第２の記
録層によって得られた各検出素子の出力信号に負の変換
係数ｃ１を乗算すると共に、第３の記録層によって得ら
れた各検出素子の出力信号に負の変換係数ｃ２を乗算し
た上で、第１，第２，第３の記録層によって得られた各
検出素子の出力信号を加算する（ステップ１０７）。
録層によって得られた各検出素子の出力信号に負の変換
係数ｃ１を乗算すると共に、第３の記録層によって得ら
れた各検出素子の出力信号に負の変換係数ｃ２を乗算し
た上で、第１，第２，第３の記録層によって得られた各
検出素子の出力信号を加算する（ステップ１０７）。
【００３６】これにより、記録層間の干渉の影響を抑圧
することができる。以後の処理は実施の形態の１と同様
である。なお、変換係数ｃ１，ｃ２は、予め信号振幅が
分かっている特定の情報を読み出して、振幅補正、等化
処理及び検出処理を行い、その結果を基に最適な値を求
めればよい。
することができる。以後の処理は実施の形態の１と同様
である。なお、変換係数ｃ１，ｃ２は、予め信号振幅が
分かっている特定の情報を読み出して、振幅補正、等化
処理及び検出処理を行い、その結果を基に最適な値を求
めればよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１又は５に記載
のように、複数種類の凹凸パターンで多値の情報を表す
ことにより、単位記録領域に多値の情報を記録すること
ができ、情報記録媒体の記録密度を向上させることがで
きる。
のように、複数種類の凹凸パターンで多値の情報を表す
ことにより、単位記録領域に多値の情報を記録すること
ができ、情報記録媒体の記録密度を向上させることがで
きる。
【００３８】また、請求項３又は７に記載のように、凹
凸パターンを単位記録領域の中心に対して点対称な形状
に形成することにより、各単位記録領域から生じる漏れ
光の分布を均一にすることができ、漏れ光を２次元光検
出器で確実に再生できるようにすることができる。
凸パターンを単位記録領域の中心に対して点対称な形状
に形成することにより、各単位記録領域から生じる漏れ
光の分布を均一にすることができ、漏れ光を２次元光検
出器で確実に再生できるようにすることができる。
【００３９】また、請求項４又は８に記載のように、記
録層の表面に形成される凸部の高さあるいは凹部の深さ
を０．０５μｍ〜０．２μｍとすることにより、凹凸パ
ターンから光が漏れ出る効率を高めることができる。
録層の表面に形成される凸部の高さあるいは凹部の深さ
を０．０５μｍ〜０．２μｍとすることにより、凹凸パ
ターンから光が漏れ出る効率を高めることができる。
【００４０】また、請求項９に記載のように、各単位記
録領域からの光量の違いを２次元光検出器で検出するこ
とにより、第１の記録層の情報を再生することができ
る。また、振幅補正を行うことにより、単位記録領域に
存在した欠陥やごみ等による信号振幅の歪みを抑圧する
ことができ、振幅補正後の各検出素子の出力信号をその
周囲の検出素子の出力信号に基づいて補正することによ
り、単位記録領域間の干渉の影響を抑圧することができ
る。
録領域からの光量の違いを２次元光検出器で検出するこ
とにより、第１の記録層の情報を再生することができ
る。また、振幅補正を行うことにより、単位記録領域に
存在した欠陥やごみ等による信号振幅の歪みを抑圧する
ことができ、振幅補正後の各検出素子の出力信号をその
周囲の検出素子の出力信号に基づいて補正することによ
り、単位記録領域間の干渉の影響を抑圧することができ
る。
【００４１】また、請求項１０に記載のように、第１の
記録層によって得られた各検出素子の出力信号を第２、
第３の記録層によって得られた各検出素子の出力信号に
基づいて補正することにより、記録層間の干渉の影響を
抑圧することができる。
記録層によって得られた各検出素子の出力信号を第２、
第３の記録層によって得られた各検出素子の出力信号に
基づいて補正することにより、記録層間の干渉の影響を
抑圧することができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す情報読出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】 図１の多層型ホログラムの各記録層における
単位記録領域の平面図及び断面図である。
単位記録領域の平面図及び断面図である。
【図３】 ２次元光検出器上で得られた光強度分布を示
す図である。
す図である。
【図４】 情報の再生方法を説明するためのフローチャ
ート図である。
ート図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態を示す多層型ホロ
グラムの各記録層における単位記録領域の平面図であ
る。
グラムの各記録層における単位記録領域の平面図であ
る。
【図６】 本発明の第３の実施の形態を示す情報の再生
方法を説明するためのフローチャート図である。
方法を説明するためのフローチャート図である。
１…メモリカード、２…多層型ホログラム、３…記録
層、４…単位記録領域、５…凸部、１１…レーザ光、１
２…対物レンズ、１３…集光光学系、１４…２次元光検
出器。
層、４…単位記録領域、５…凸部、１１…レーザ光、１
２…対物レンズ、１３…集光光学系、１４…２次元光検
出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 学 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B072 CC35 DD01 5D029 JB05 WA33 WB17 WB23 WC01 5D090 BB04 BB12 CC01 CC04 CC14 CC16 DD01 EE02 EE18 FF13 FF15 GG10 HH01
Claims (10)
- 【請求項１】 表面に形成された凹凸パターンからの漏
れ光を検出することにより光学的に情報再生が可能な記
録層を、複数積層してなる多層型ホログラムを備えた情
報記録媒体において、 各記録層における情報の記録単位である単位記録領域毎
に前記凹凸パターンを有し、複数種類の凹凸パターンで
多値の情報を表すことを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項２】 請求項１記載の情報記録媒体において、 前記凹凸パターンは、記録層の表面に形成される凸部あ
るいは凹部の長さとその数の違いによって予め定義され
ることを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項３】 請求項１記載の情報記録媒体において、 前記凹凸パターンは、前記単位記録領域の中心に対して
点対称な形状に形成されることを特徴とする情報記録媒
体。 - 【請求項４】 請求項１記載の情報記録媒体において、 前記凹凸パターンは、記録層の表面に形成される凸部の
高さあるいは凹部の深さが０．０５μｍ〜０．２μｍで
あることを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項５】 表面に形成された凹凸パターンからの漏
れ光を検出することにより光学的に情報再生が可能な記
録層を、複数積層してなる多層型ホログラムを備えた情
報記録媒体に対して、情報を記録再生する記録再生方法
であって、 各記録層における情報の記録単位である単位記録領域毎
に前記凹凸パターンを形成し、複数種類の凹凸パターン
で多値の情報を表すことにより、各記録層の単位記録領
域毎に多値の情報を記録することを特徴とする情報記録
媒体の記録再生方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の情報記録媒体の記録再生
方法において、 前記凹凸パターンは、記録層の表面に形成される凸部あ
るいは凹部の長さとその数の違いによって予め定義され
ることを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項７】 請求項５記載の情報記録媒体の記録再生
方法において、 前記凹凸パターンは、前記単位記録領域の中心に対して
点対称な形状に形成されることを特徴とする情報記録媒
体の記録再生方法。 - 【請求項８】 請求項５記載の情報記録媒体の記録再生
方法において、 前記凹凸パターンは、記録層の表面に形成される凸部の
高さあるいは凹部の深さが０．０５μｍ〜０．２μｍで
あることを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項９】 請求項５記載の情報記録媒体の記録再生
方法において、 所望の第１の記録層に光を入射させて、第１の記録層の
情報を再生する際に、 複数の検出素子がマトリクス状に配置された２次元光検
出器によって第１の記録層の各単位記録領域からの光量
を検出し、 ２次元光検出器の各検出素子の出力信号の和が最大とな
るように前記出力信号の振幅を補正し、 振幅補正後の各検出素子の出力信号をその周囲の検出素
子の出力信号に基づいて単位記録領域間の干渉が抑圧さ
れるように補正し、 補正後の各検出素子の出力信号と予め設定された複数の
理想信号とを比較し、出力信号に最も近い理想信号を再
生信号とすることにより、第１の記録層の情報を再生す
ることを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載の情報記録媒体の記録再
生方法において、 前記振幅補正を行う前に、 第１の記録層の直上の第２の記録層に光を入射させて、
第２の記録層の各単位記録領域からの光量を２次元光検
出器で検出すると共に、第１の記録層の直下の第３の記
録層に光を入射させて、第３の記録層の各単位記録領域
からの光量を２次元光検出器で検出し、 第１の記録層によって得られた各検出素子の出力信号を
第２、第３の記録層によって得られた各検出素子の出力
信号に基づいて記録層間の干渉が抑圧されるように補正
することを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32490398A JP3537686B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 情報記録媒体とその記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32490398A JP3537686B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 情報記録媒体とその記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000149323A true JP2000149323A (ja) | 2000-05-30 |
| JP3537686B2 JP3537686B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=18170921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32490398A Expired - Fee Related JP3537686B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 情報記録媒体とその記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537686B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002072838A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ホログラム情報記録媒体 |
| WO2004008448A1 (ja) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Fujitsu Limited | 多層光記録媒体及び記憶装置 |
| JP2009187660A (ja) * | 2009-04-15 | 2009-08-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 光情報再生方法、光情報再生装置、光情報記録再生装置及び光情報再生プログラム |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP32490398A patent/JP3537686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002072838A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ホログラム情報記録媒体 |
| WO2004008448A1 (ja) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Fujitsu Limited | 多層光記録媒体及び記憶装置 |
| US7449278B2 (en) | 2002-07-16 | 2008-11-11 | Fujitsu Limited | Multilayer optical recording medium and storage device |
| JP2009187660A (ja) * | 2009-04-15 | 2009-08-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 光情報再生方法、光情報再生装置、光情報記録再生装置及び光情報再生プログラム |
| JP4573186B2 (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | 日本ビクター株式会社 | 光情報再生方法、光情報再生装置、光情報記録再生装置及び光情報再生プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3537686B2 (ja) | 2004-06-14 |
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