JP2008175536A - ホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
回折効率を設定した上でホログラム記録媒体にデータの記録を行い、記録データを再生したデータの評価を行うことで回折効率ごとのデータの記録精度を評価することが可能なホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体評価方法を提供することにある。
【解決手段】
ホログラム記録媒体からの回折光を受光するフォトセンサが出力する信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出し、検出した結果から設定した回折効率における再生用レーザ光の照射時間を設定して、ホログラム記録媒体へのデータの記録のためのレーザ光照射を所定時間行うごとに、設定した照射時間で再生用レーザ光を照射してフォトセンサが出力する信号の強度を検出し、信号の強度が所定レベルに達した段階で設定した回折効率に達したと判定することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホログラム記録媒体にデータの記録を行い、記録したデータを再生して、再生データまたは再生データを生成する過程でのデータを評価することにより、ホログラム記録媒体のデータ記録精度を評価するホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体評価方法に関する。

従来より、ホログラム記録媒体にデータの記録を行い、記録したデータを再生して再生データを評価することや、ホログラム記録媒体に多重記録を行いそれぞれの記録における回折効率を測定することにより、ホログラム記録媒体のデータ記録精度や多重記録性能を評価することが行われている。例えば、特許文献１では、作製したいくつかのホログラム記録媒体においてデータの記録精度や多重記録性能を評価することが説明されている。

特許文献１では、ホログラム記録媒体を評価するためにホログラム記録媒体へデータ記録を行う際のレーザ光強度やレーザ光照射時間は、記録データを再生した際にフォトセンサに形成される２次元の２値化データの元となるピクセルの形状が適切な形状になる条件を予測して設定しており、記録の際のレーザ光強度やレーザ光照射時間の結果で決まるホログラム記録媒体の記録領域における回折効率η（再生用レーザ光を照射したときの透過した光の強度をＩｔ、回折した光の強度をＩｄとすると、η＝Ｉｄ／（Ｉｔ＋Ｉｄ）で表される）は考慮されていない。
特開２００５−２０８４２６号公報

しかしながら、ホログラム記録媒体の種類によって低い回折効率におけるデータの記録精度は大きく異なっており、低い回折効率でもデータの記録精度がよいホログラム記録媒体は、データ記録の時間が少なくて済み、多重記録性能がよいことを意味しているが、回折効率を考慮しないデータ記録による評価では、これらの性能を正しく評価できないという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、回折効率を設定した上でホログラム記録媒体にデータの記録を行い、記録データを再生して得られた再生データの評価を行うことで回折効率ごとのデータの記録精度を評価することが可能なホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体評価方法を提供することにある。

請求項１記載のホログラム記録媒体評価装置は、ホログラム記録媒体のデータ記録領域に再生用レーザ光を照射したときのフォトセンサが信号を出力するまでの再生用レーザ光の照射時間とフォトセンサが出力する再生信号の強度との関係をデータ記録領域の回折効率ごとに検出すると共に、フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出するフォトセンサ特性検出手段と、評価手段によりホログラム記録媒体を評価する際のホログラム記録媒体のデータ記録領域の回折効率を設定する回折効率設定手段と、回折効率設定手段により設定された回折効率と、フォトセンサ特性検出手段により検出した回折効率ごとのフォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間とにより再生用レーザ光の照射時間を設定する再生用レーザ光照射時間設定手段と、データ記録手段により情報レーザ光と参照レーザ光の照射をホログラム記録媒体に所定時間行うごとに、データ再生手段によりデータ記録領域に記録されたデータの再生を、再生用レーザ光照射時間設定手段にて設定された再生用レーザ光の照射時間で行い、フォトセンサが出力する再生信号の強度を検出して、フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達した段階でデータ記録領域における回折効率が回折効率設定手段にて設定した回折効率に達したと判定する回折効率設定データ記録手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載のホログラム記録媒体評価装置は、回折効率設定手段が、複数の回折効率を設定できる手段であり、再生用レーザ光照射時間設定手段が、複数の回折効率により複数の再生用レーザ光の照射時間の設定を行える手段であり、回折効率設定データ記録手段が、記録されたデータの再生の際の再生用レーザ光の照射時間を、設定された複数の回折効率のそれぞれに達したと判定するごとに変更し、変更の順は設定された複数の再生用レーザ光の照射時間の長い順であることを特徴とする。

請求項３記載のホログラム記録媒体評価装置は、データ記録手段が、参照レーザ光の照射角度を変化させて多重記録を行える手段であり、回折効率設定データ記録手段によるデータの記録を多重記録ごとに行い、それぞれの多重記録において回折効率設定手段により設定した回折効率に達するか否かを判定することにより多重記録を行える限界回数を計測する多重記録限界計測手段を備えたことを特徴とする。

請求項４記載のホログラム記録媒体評価方法は、ホログラム記録媒体のデータ記録領域に再生用レーザ光を照射したときのフォトセンサが信号を出力するまでの再生用レーザ光の照射時間とフォトセンサが出力する再生信号の強度との関係をデータ記録領域の回折効率ごとに検出すると共に、フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出し、ホログラム記録媒体を評価する際の該ホログラム記録媒体のデータ記録領域の回折効率を設定し、設定された回折効率と、検出した回折効率ごとのフォトセンサが出力する再生信号の強度が該所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間とにより再生用レーザ光の照射時間を設定し、ホログラム記録媒体へのデータの記録のための情報レーザ光と参照レーザ光の照射を所定時間行うごとに、データ記録領域に記録されたデータの再生を、設定された再生用レーザ光の照射時間で行い、フォトセンサが出力する再生信号の強度を検出して、フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達した段階でデータ記録領域における回折効率が設定された回折効率に達したと判定することを特徴とする。

請求項１及び請求項４の発明によれば、ホログラム記録媒体からの回折光を受光するフォトセンサが出力する信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出し、検出した結果から設定した回折効率における再生用レーザ光の照射時間を設定して、ホログラム記録媒体へのデータの記録のためのレーザ光照射を所定時間行うごとに、設定した照射時間で再生用レーザ光をデータ記録領域に照射してフォトセンサが出力する信号の強度を検出し、信号の強度が所定レベルに達した段階でデータ記録領域における回折効率が設定した回折効率に達したと判定することから、設定した回折効率で記録を行うことができ、設定した回折効率でのデータ記録精度を評価することができる。

請求項２の発明によれば、複数の回折効率を設定して回折効率ごとの再生用レーザ光の照射時間を設定し、再生用レーザ光の照射時間を設定された複数の回折効率のそれぞれに達したと判定するごとに変更し、変更の順は再生用レーザ光の照射時間の長い順としたことから、回折効率が低い値から高い値まで連続して設定した回折効率で記録を行うことができ、設定した回折効率でのデータ記録精度を連続で評価することができる。

請求項３の発明によれば、多重記録ごとに設定した回折効率で記録を行い、設定した回折効率に達するか否かを判定することにより多重記録を行える限界回数を計測するようにしたことから、データの記録精度のよい回折効率を設定して多重記録を行い、多重記録を行える限界回数を計測できるので、ホログラム記録媒体の多重記録性能をより現実に促したかたちで評価することができる。

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態におけるホログラム記録媒体評価装置は、ホログラム記録媒体を評価するためのものである。

図１は、本発明のホログラム記録媒体評価装置の一例を示す構成図である。図２は、同ホログラム記録媒体評価装置が実行するフォトセンサに形成される明のピクセル部分の明度が所定レベルに達する時間を求めるためのプログラムのフローチャートである。図３は、同ホログラム記録媒体評価装置が実行する回折効率を設定してデータ記録を行い、データの記録精度を評価するためのプログラムのフローチャートである。図４は、同ホログラム記録媒体評価装置が実行する回折効率を設定して多重記録を行い、多重記録の限界回数を求めるためのプログラムのフローチャートである。図５は、再生用レーザ光の照射時間と回折効率との関係を示すグラフである。

図１において、ホログラム記録媒体５の特性を評価するホログラム記録媒体評価装置１は、レーザ光源１２、各種光学系素子１４〜２２，４０及び４２、空間光変調器２４、フーリエ変換レンズ２６、逆フーリエ変換レンズ２８、フォトセンサ３０，４４及び４６、ミラー３２及び３４、ステージ３６、モーター３８、レーザ駆動回路１００、記録用信号生成回路１０２、レーザ光強度制御回路１０４、再生データ生成回路１０６、再生データエラー率計算回路１０８、透過光量検出回路１１０、ピクセル明度データ生成回路１１８、回転制御回路１２０、開閉制御回路１３０、角度制御回路１５４、位置制御回路１５６、コントローラ２００、入力装置２０２、表示装置２０４から構成されている。尚、図１は、本発明に関係するデータ記録手段、データ再生手段及び評価手段に該当する回路や装置と、それらの回路や装置を制御するコントローラ２００及びその周辺装置のみを示し、それ以外の回路や装置は省いてある。

次に、各種手段、回路、装置の作動について説明する。まず、コントローラ２００は、ホログラム記録媒体評価装置１の全体の制御を行うもので、データや各種設定等を入力するための入力装置２０２及び評価結果や各種設定等を表示する表示装置２０４が接続されている。そして、コントローラ２００は、後述するレーザ駆動回路１００、記録用信号生成回路１０２、レーザ光強度制御回路１０４、再生データ生成回路１０６，再生データエラー率計算回路１０８、透過光量検出回路１１０、ピクセル明度データ生成回路１１８等が接続され、それらの制御を行うことで全体の制御が行われる。

レーザ駆動回路１００は、コントローラ２００から照射開始と照射停止の指令を受けて後述するレーザ光源１２を駆動してレーザ光照射を行う。その際、レーザ光源１２への出力は後述するレーザ光強度制御回路１０４により制御される。記録用信号生成回路１０２は、コントローラ２００から記録するための元データが入力され、空間光変調器２４（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の表示用データである２次元の２値化データ（以下、記録データという）に変換して空間光変調器２４に出力する。空間光変調器２４は、２光束干渉法であれば透過型のＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネルなどでできている。

レーザ光源１２は、レーザ駆動回路１００により駆動されてレーザ光を照射する。照射されたレーザ光は、コリメートレンズ１４で平行光にされ、偏光ビームスプリッタ４０で２つに分割される。

偏光ビームスプリッタ４０は、大部分のレーザ光を透過し微量（例えば全体の５％程度）のレーザ光を反射する。フォトセンサ４４は、ビームスプリッタ４０で反射した微量のレーザ光を受光し、受光光量に相当する信号をレーザ光強度制御回路１０４に出力する。レーザ光強度制御回路ｌ０４は、コントーラ２００から入力したレーザ光強度を記憶し、フォトセンサ４４から入力された信号から現在出力しているレーザ光の強度を算出してその強度がコントローラ２００から入力したレーザ光強度になるよう、レーザ駆動回路１００の出力を制御する。偏光ビームスプリッタ４０を透過した大部分のレーザ光はビームスプリッタ１６で２つに分割され、反射したレーザ光はミラー３２，３４で反射して参照レーザ光としてホログラム記録媒体５に入射する。ミラー３４の角度及び位置は角度制御回路１５４及び位置制御回路１５６により変化し、これにより参照レーザ光のホログラム記録媒体５への入射位置は一定のまま入射角度が変化する。角度制御回路１５４及び位置制御回路１５６は、コントローラ２００により制御され、コントローラ２００から参照レーザ光の入射角度が入力するごとにミラー３４の角度及び位置を変化させる。

ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光は、後述するシャッタ１８をそのまま通過し、ビームエキスパンダ２０とレンズ２２により光束径が大きくされて空間光変調器２４を透過することで記録データを含んだ情報レーザ光となる。そして、フーリエ変換レンズ２６によりホログラム記録媒体５に集光し、参照レーザ光との干渉によりホログラム記録媒体５にデータの記録を行う。

回転制御回路１２０は、コントローラ２００から入力する指令によりモータ３８を駆動し、これによりステージ３６を回転させてホログラム記録媒体５におけるデータ記録位置を変更する。開閉制御回路１３０は、コントローラ２００から入力する指令により、シャッタ１８の開閉を行う。ホログラム記録媒体５に記録されたデータの再生時には、コントローラ２００の指令により開閉制御回路１３０がシャッタ１８を閉じる。これにより、データの再生時にホログラム記録媒体５に照射されるレーザ光はビームスプリッタ１６で反射したレーザ光のみとなる。従って再生用レーザ光は、参照レーザ光と同波長で同光路のレーザ光である。

再生用レーザ光がホログラム記録媒体５の記録領域に照射されると、記録領域で回折された光がフォトセンサ３０に入射する。フォトセンサ３０は、例えばＣＣＤなどで構成されており、フォトセンサ３０には空間光変調器２４に表示される画像に相当する画像が形成される。そして、フォトセンサ３０の各画素は受光光量×受光時間（すなわち、受光エネルギー）に相当する強度の信号を後述する再生信号生成回路１０６に出力する。出力は後述する再生信号生成回路１０６から出力の指令がされたときであり、再生用レーザ光が照射されてからこの出力の指令が出されるまでの時間を変更することで、フォトセンサ３０の各画素が出力する信号の強度を変更することができる。すなわち、本発明でいう再生用レーザ光の照射時間とは、フォトセンサ３０が受光エネルギー０の状態で受光を開始してから信号を出力するまでの時間のことである。見方を変えれば再生用レーザ光の照射時間とは、フォトセンサ３０の感度のことである。

再生信号生成回路１０６は、コントローラ２００からデータ入力の指令を受けるとフォトセンサ３０に信号出力の指令を出し、フォトセンサ３０から入力した信号から２次元の２値化データ（記録用信号生成回路１０２が出力するデータに相当する）を生成し、復号して元データに相当するデータ（以下、再生データという）にする。

ピクセル明度データ生成回路１１８は、コントローラ２００からデータ入力の指令を受けると、フォトセンサ３０の各画素が出力する信号を入力し、２次元の２値化データの単位である明暗のピクセルにおける明のピクセル領域において、分割した各領域ごと（例えば縦横３分割により９分割した領域ごと）の明度を算出して平均し、コントローラに出力する。この場合フォトセンサ３０から入力するすべてのデータを用いてもよいし、フォトセンサ３０における設定された領域のデータのみを用いてもよい。

フォトセンサ４６は、再生用レーザ光がホログラム記録媒体５を透過した光を受光し、受光光量に相当する信号強度の信号を出力する。透過光量検出回路１１０は、入力した受光光量に相当する信号強度の信号から信号強度に相当するデジタルデータを作成し、コントローラ２００に出力する。再生データエラー率計算回路１０８は、コントローラ２００から元データ又は記録用信号生成回路１０２から記録データ（空間光変換器２４に出力するデータ）を入力してメモリに記憶し、再生データ生成回路１０６から再生データ又は再生データに復号する前の２次元の２値化データが入力するごとにメモリしているデータと比較して、データが違っている数（エラー数）をカウントし、データ総数で除算したエラー率をデジタルデータとしてコントローラ２００に出力する。

このように構成されたホログラム記録媒体評価装置１において、作業者はホログラム記録媒体５をステージ３６にセットした後、入力装置２０２を操作して、元データを記録用信号生成回路１０２に出力させた後、コントローラ２００に図２に示すフローのプログラムをスタートさせ、回折効率ごとの再生用レーザ光の照射時間とフォトセンサ３０に形成される明のピクセル部分の明度との関係を検出する。さらに、回折効率ごとにフォトセンサ３０に形成される明のピクセル部分の明度が、所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間を検出する。尚、この場合、元データを記録用信号生成回路１０２が出力する２次元の２値化データがすべて明のピクセルになるデータであるようにすれば、フォトセンサ３０の受光領域におけるすべてのピクセル領域の明度データを平均すればよいので計算が行いやすい。また、明度は、測定された明度値をコンピュータ（コントローラ２００）に使用される２５６分割の明度０〜２５５に割り当てればデータ処理が簡単であるので望ましい。

以下、図２のフローに従って説明する。尚、以後の本実施例の説明において、括弧内の符号は図２〜図４の符号に対応している。まず、レーザ光強度を設定するよう表示装置２０４に表示されるので、作業者は適切なレーザ光強度を入力装置２０２から入力するか、コントローラ２００に記憶されているデータから指定する。これにより、レーザ光強度制御回路１０４にレーザ光強度が設定される（Ｓ１０２）。レーザ光は、ビームスプリッタｌ６で２つに分けられるので、情報レーザ光及び参照レーザ光（再生用レーザ光）の強度は設定値の半分である。尚、設定したレーザ光強度はコントローラ２００内に記憶される。次に、レーザ光の照射時間Ｔ（０）〜Ｔ（ｎ）を設定するよう表示装置２０４に表示されるので、作業者は適切なレーザ光の照射時間Ｔ（０）〜Ｔ（ｎ）を入力装置２０２から入力するか、コントローラ２００に記憶されているデータから指定する（Ｓ１０４）。それぞれのレーザ光照射時間がそれぞれの回折効率η（０）〜η（ｎ）に相当する。設定が終わると、レーザ光の照射が開始され（Ｓ１０８）、設定された時間が経過すると（Ｓ１１０、Ｓ１１２）、シャッタ１８が閉じられ再生用レーザ光のみが照射される（Ｓ１１６）。時間ｍ×Ｔｉが経過するとピクセル領域の明度データが入力し、フォトセンサ３０に形成される明のピクセルの明度平均Ｌ（ｎ，ｍ）が計算され、記憶される（Ｓ１１８〜Ｓｌ２８）。ｍはインクリメントされ続けるため（Ｓ１２８）、時間ｍ×ＴｉはＴｉ間隔で増えていく。これが、明度が最大明度（例えば２５６分割の明度であれば２５０の明度）に達するまで行われる（Ｓ１２６）。尚、この場合の明度平均Ｌ（ｎ，ｍ）は、ピクセル明度データ生成回路１１８が出力するピクセル領域を分割した各領域ごとの明度の平均における中心部分の領域における明度の平均である。

そして、明度が最大明度に達すると（Ｓ１２６）、透過光量検出回路１１０から入力（Ｓ１２２）した透過光量データとピクセル領域の明度データを用いて回折効率ηを計算する（Ｓ１３０）。そして、次の照射時間Ｔ（ｎ）が設定されていれば（Ｓ１３２−ＹＥＳ）、ｎをインクリメントして（Ｓ１３４）、シャッタｌ８が開けられて（Ｓ１３６）、情報レーザ光の照射が再開される（Ｓ１３８）。レーザ光照射時間Ｔ（ｎ）は、これまでの照射時間Ｔ（ｎ−１）に｛Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）｝の時間だけレーザ光が照射されれば達するので、｛Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）｝の時間レーザ光が照射されると（Ｓ１１４−ＹＥＳ）、シャッタ１８が閉じられ再生用レーザ光のみが照射される（Ｓ１１６）。そして、前記と同様の処理がされる（Ｓ１１８〜Ｓ１３０）。｛Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）｝の時間分のレーザ光の照射（Ｓ１１４）から回折効率ηの計算までの処理は、次の照射時間Ｔ（ｎ）はないと判定されるまで行われ（Ｓ１３２）、次の照射時間Ｔ（ｎ）がないと（Ｓ１３２−ＮＯ）、レーザ光の照射は停止される（Ｓ１４０）。この時点で、回折効率η（０）〜η（ｎ）ごとに、時間Ｔｉの間隔ごとの明のピクセルの明度平均Ｌ（ｎ，ｍ）のデータが揃っている。このデータから所定の明度（例えば２５６分割の明度であれば、２００の明度）に達する時間Ｔｐ（ｎ）を回折効率η（０）〜η（ｎ）ごとに計算し、記憶し（Ｓ１４２）、プログラムを終了する（Ｓ１４４）。記録されたデータは視覚的に示すと図５に示す回折効率ηと再生用レーザ光照射時間の関係である。

尚、この実施形態ではレーザ光の照射時間をＴ（０）〜Υ（ｎ）とふることで、データ記録領域の回折効率をふるようにしたが、最初から回折効率に多くのレベルがあるホログラム記録媒体を用意しておき、それぞれのデータ記録領域に再生用レーザ光を照射して時間Ｔｉの間隔ごとにフォトセンサ３０に形成される明のピクセルの明度平均Ｌ（ｎ，ｍ）を検出し、所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を計算するようにしてもよい。１度所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出し、記憶しておけば、フォトセンサ３０を交換しない限り、この時間Ｔｐ（ｎ）を使用できる。

そして、作業者は、評価したいホ口グラム記録媒体５をステージ３６にセットし、入力装置２０２を操作して、元データを記録用信号生成回路１０２に出力させた後、コントローラ２００に、図３に示すフローのプログラムをスタートさせれば、回折効率ごとのホログラム記録媒体５の評価を行うことができる。以下、図３のフローに従って説明する。

まず、回折効率ηｓ（０）〜ηｓ（ｋ）を設定するよう表示装置２０４に表示されるので、作業者は評価において設定した回折効率ηｓ（０）〜ηｓ（ｋ）を入力装置２０２から入力するか、コントローラ２００に記憶されているデータから指定する（Ｓ２０２）。このとき、記憶している回折効率η（０）〜η（ｎ）における最大の回折効率η（ｎ）を超えて回折効率ηｓ（ｋ）が設定されたときは（Ｓ２０４−ＮＯ）、設定をやり直す（Ｓ２０２）。設定が終わると、レーザ光強度制御回路１０４にコントローラ２００が記憶しているレーザ光強度が設定され（Ｓ２０８）、再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（０）〜Ｔｐ（ｋ）が設定される（Ｓ２１０）。レーザ光強度が図２のフローのプログラムでフォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出したときのレーザ光強度と等しければ、記憶している図５の関係より再生用レーザ光の照射時間を設定することができる。尚、レーザ光強度を、フォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出したときのレーザ光強度と等しくない値に設定した場合でも、フォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達するまでの照射エネルギーはレーザ光強度によらずほぼ同じと見なしてよいので、図５の関係を回折効率ηと再生用レーザ光の照射エネルギー（レーザ光強度×時間）の関係にすれば、設定した回折効率から再生用レーザ光の照射エネルギーが出せ、この値をレーザ光の強度で除算すれば再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（０）〜Ｔｐ（ｋ）を出すことができる。

再生用レーザ光の照射時間が設定された後、レーザ光を照射して記録を開始し（Ｓ２１２）、所定時間Ｔｊが経過するとシャッタ１８を閉じて再生用レーザ光のみにし（Ｓ２１６、Ｓ２１８）、計算された再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｋ）に渡ってレーザ光が照射されると、ピクセル明度データ生成回路１１８からデータを取り込んで明のピクセルの明度平均Ｌを計算し、再生データ生成回路１０６に再生データを再生データエラー率計算回路１０８に対して出力させる（Ｓ２２２〜Ｓ２２６）。計算した明度平均Ｌが所定明度に達していないと（Ｓ２２８−ＮＯ）、シャッタ１８を開けて情報レーザ光の照射を再開する（Ｓ２３０）。これを繰り返し、明のピクセルの明度平均が先に所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出した際の所定レベルに達すると（Ｓ２２８−ＹＥＳ）、取り込んだピクセル領域の明度データからピクセル形状評価値Ｐ（ｋ）を算出・表示し（Ｓ２３２）、再生データエラー率計算回路１０８からエラー率を取り込んで、これらの評価結果を表示する（Ｓ２３４）。ピクセル形状評価値Ｐ（ｋ）は、明のピクセル領域を分割した各領域において中心部分の明度と周辺部分の明度の比として算出するもので、例えば明のピクセル領域を縦横３分割で９分割した領域に分割したとすると、中心部分にある１つの領域の明度を周辺部分にある８つの領域における明度の平均で除算した値である。

そして、次の再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｋ）（次の回折効率ηｓ（ｋ））が存在するときは（Ｓ２３６−ＹＥＳ）、ｋをインクリメントして（Ｓ２３８）、シャッタ１８を開けて情報レーザ光の照射を再開し（Ｓ２３０）、上記と同じ処理を行う。これを再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｋ）（設定した回折効率ηｓ（ｋ））がなくなるまで実施し、すべて実施したときは（Ｓ２３６−ＮＯ）、レーザ光の照射を停止して（Ｓ２４０）、プログラムを停止する（Ｓ２４２）。

この図３のフローのプログラムの実行により、データ記録精度がよくなる回折効率を求めることができるので、その回折効率で多重記録を行い、どこまで多重記録を行えるかを求めることにより多重記録性能を評価することができる。図４は、評価対象のホ口グラム記録媒体において設定した回折効率での多重記録の限界回数を求めるためのプログラムのフローである。作業者は、評価したいホログラム記録媒体５をステージ３６にセットし、入力装置２０２を操作して、元データを記録用信号生成回路１０２に出力させた後、コントローラ２００に図４に示すフローのプログラムをスター卜させれば、多重記録限界を求めることができる。以下、図４のフローに従って説明する。

まず、多重記録の回折効率ηｃ（０）〜ηｃ（ｓ）を設定するよう表示装置２０４に表示されるので、作業者は多重記録のそれぞれにおいて設定したい回折効率ηｃ（０）〜ηｃ（ｓ）を入力装置２０２から入力するか、コントローラ２００に記憶されているデータから指定する（Ｓ３０２）。設定が終わると、レーザ光強度制御回路１０４にコントローラ２００が記憶している、レーザ光強度が設定され（Ｓ３０６）、再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（０）〜Ｔｐ（ｓ）が設定される（Ｓ３０８）。この場合もレーザ光強度が図２のフローのプログラムでフォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出したときのレーザ光強度と等しければ、記憶している図５の関係より設定することができる。また、レーザ光強度を、フォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出したときのレーザ光強度と等しくない値に設定した場合でも、フォトセンサ３０に形成される明のピクセルが所定の明度に達するまでの照射エネルギーはレーザ光強度によらずほぼ同じと見なしてよいので、図５の関係を回折効率ηと再生用レーザ光の照射エネルギー（レーザ光強度×時間）の関係にすれば、設定した回折効率から再生用レーザ光の照射エネルギーが出せ、この値をレーザ光の強度で除算すれば再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（０）〜Ｔｐ（ｓ）を出すことができる。

再生用レーザ光の照射時間を設定した後、レーザ光の照射が開始されてデータの記録を開始し（Ｓ３１０）、時間Ｔｊが経過するとシャッタ１８を閉じて再生用レーザ光のみにし（Ｓ３１４、Ｓ３１６）、計算された再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｓ）に渡ってレーザ光が照射されると、ピクセル明度データ生成回路１１８からデータを取り込んで明のピクセルの明度平均Ｌ（ｘ）を計算し、再生データ生成回路１０６に再生データを再生データエラー率計算回路１０８に対して出力させる（Ｓ３２０〜Ｓ３２４）。計算した明度平均Ｌ（ｘ）が所定明度に達していないと（Ｓ３２６−ＮＯ）、明度平均Ｌ（ｘ）が増加しているか否かを見て（Ｓ３２８、Ｓ３３０）、もし明度平均Ｌ（ｘ）が増加していない（すなわち、それ以上情報レーザ光を照射しても記録領域の回折効率は上昇しない）となった段階で（Ｓ３３０−ＹＥＳ）、レーザ光照射を停止して（Ｓ３５４）、多重記録限界回数ｓを表示し（Ｓ３５６）、プログラムを終了する（Ｓ３５８）。

明度平均Ｌ（ｘ）が増加している場合には（Ｓ３３０−ＮＯ）、シャッタ１８を開けて情報レーザ光の照射を再開する（Ｓ３３４）。これを繰り返し、明のピクセルの明度平均が先に所定の明度に達する時間Ｔｐ（ｎ）を検出した際の所定レベルに達すると（Ｓ３２６−ＹＥＳ）、取り込んだピクセル領域の明度データからピクセル形状評価値Ｐ（ｍ）を算出・表示し（Ｓ３３６）、再生データエラー率計算回路１０８からエラー率を取り込んで、これらの評価結果を表示する（Ｓ３３８）。

そして、次の再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｓ）（次の回折効率ηｃ（ｓ））が存在するときは（Ｓ３４０−ＹＥＳ）、ｓをインクリメントして（Ｓ３４４）、参照レーザ光の照射角度を変更して（Ｓ３４６）、シャッタ１８を開けて情報レーザ光の照射を再開し（Ｓ３４８）、上記と同じ処理を行う。そして、それぞれの回折効率ηｃ（０）〜ηｃ（ｓ）を設定した多重記録が最後まで行ってもまだ多重記録が可能なときは（Ｓ３４０−ＮＯ）、追加で多重記録ごとのそれぞれの回折効率を設定するよう表示装置２０４に表示されるので、作業者は追加の多重記録のそれぞれにおいて設定したい回折効率ηｃ（ｓ+１）〜ηｃ（ｓ+ｆ）を入力装置２０２から入力するか、コントローラ２００に記憶されているデータから指定する（Ｓ３５０）。設定が終わると上記と同様に、再生用レーザ光の照射時間Ｔｐ（ｓ+１）〜Ｔｐ（ｓ+ｆ）を設定し（Ｓ３５２）、参照レーザ光の照射角度を変更して（Ｓ３４６）、上記の処理を繰り返す。

尚、多重記録ごとのそれぞれの回折効率ηｃ（０）〜ηｃ（ｓ）は最初一律にし、それぞれの多重記録ごとのデータ記録精度が出た際（Ｓ３３６、Ｓ３３８）、データ記録精度の悪い多重記録がある場合は、データ記録精度の悪い多重記録においては、異なる回析効率を設定し、ホログラム記録媒体５のデータ記録位置を変えて再度同じ評価を行うようにしてもよい。

以上のように、本実施例のホログラム記録媒体評価装置１によれば、ホログラム記録媒体５からの回折光を受光するフォトセンサ３０が出力する信号の強度が所定レベルに達する再生用レーザ光の照射時間（すなわち、フォトセンサ３０の感度）を回折効率ごとに検出し、検出した結果から設定した回折効率における再生用レーザ光の照射時間を設定して、ホログラム記録媒体５へのデータの記録のためのレーザ光照射を所定時間行うごとに、設定した照射時間で再生用レーザ光をデータ記録領域に照射してフォトセンサ３０が出力する信号の強度を検出し、信号の強度が所定レベルに達した段階でデータ記録領域における回折効率が設定した回折効率に達したと判定することから、設定した回折効率で記録を行うことができ、設定した回折効率でのデータ記録精度を評価することができる。

また、複数の回折効率を設定して回折効率ごとの再生用レーザ光の照射時間を設定し、再生用レーザ光の照射時間を設定された複数の回折効率のそれぞれに達したと判定するごとに変更し、変更の順は再生用レーザ光の照射時間の長い順とすることで、回折効率が低い値から高い値まで連続して設定した回折効率で記録を行うことができ、設定した回折効率でのデータ記録精度を連続で評価することができる。

更に、多重記録ごとに設定した回折効率で記録を行い、設定した回折効率に達するか否かを判定することにより多重記録を行える限界回数を計測するようにすることで、データの記録精度のよい回折効率を設定して多重記録を行い、多重記録を行える限界回数を計測できるので、ホログラム記録媒体５の多重記録性能をより現実に促したかたちで評価することができる。

以上のように、本発明によれば、回折効率を定めた上でホログラム記録媒体にデータの記録を行い、記録データを再生して得られた再生データの評価を行うことで回折効率ごとのデータの記録精度を評価することができ、また、データの記録精度のよい回折効率を定めた上でホログラム記録媒体にデータの多重記録を行い、定めた回折効率に達することができなくなるまでの多重記録回数を求めることができるので、ホログラム記録媒体の多重記録性能を現実に促したかたちで評価することができ、これによりホログラム記録媒体のデータ記録特性を正確に評価することが可能なホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体評価方法を提供することができる。

本発明のホログラム記録媒体評価装置の一例を示す構成図である。 同ホログラム記録媒体評価装置が実行するフォトセンサに形成される明のピクセル部分の明度が所定レベルに達する時間を求めるためのプログラムのフローチャートである。 同ホログラム記録媒体評価装置が実行する回折効率を設定してデータ記録を行い、データの記録精度を評価するためのプログラムのフローチャートである。 同ホログラム記録媒体評価装置が実行する回折効率を設定して多重記録を行い、多重記録の限界回数を求めるためのプログラムのフローチャートである。 再生用レーザ光の照射時間と回折効率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１・・・・・ホログラム記録媒体評価装置
５・・・・・ホログラム記録媒体
１２・・・・レーザ光源
１４・・・・コリメートレンズ
１６・・・・ビームスプリッタ
１８・・・・シャッタ
２０・・・・ビームエキスパンダ
２２・・・・レンズ
２４・・・・空間光変調器（ＳＬＭ）
２６・・・・フーリエ変換レンズ
２８・・・・逆フーリエ変換レンズ
３０・・・・フォトセンサ
３２・・・・ミラー
３４・・・・ミラー
３６・・・・ステージ
３８・・・・モーター
４０・・・・偏光ビームスプリッタ
４２・・・・レンズ
４４・・・・フォトセンサ
４６・・・・フォトセンサ
１００・・・レーザ駆動回路
１０２・・・記録用信号生成回路
１０４・・・レーザ光強度制御回路
１０６・・・再生データ生成回路
１０８・・・再生データエラー率計算回路
１１０・・・透過光量検出回路
１１８・・・ピクセル明度データ生成回路
１２０・・・回転制御回路
１３０・・・開閉制御回路
１５４・・・角度制御回路
１５６・・・位置制御回路
２００・・・コントローラ
２０２・・・入力装置
２０４・・・表示装置

Claims (4)

1. 記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光と該情報レーザ光とは異なった角度で参照レーザ光をホログラム記録媒体に照射して該ホログラム記録媒体にデータを記録するデータ記録手段と、該参照レーザ光と同じ光路で再生用レーザ光を該ホログラム記録媒体に照射し、該ホログラム記録媒体のデータ記録領域からの回折光をフォトセンサにて受光し、該フォトセンサが出力する再生信号から該ホログラム記録媒体に記録されたデータを再生するデータ再生手段と、該データ再生手段により再生された再生データ又は該再生データを生成する過程でのデータにより、該ホログラム記録媒体におけるデータの記録精度を評価する評価手段とを備えたホログラム記録媒体評価装置において、
   該ホログラム記録媒体のデータ記録領域に該再生用レーザ光を照射したときの該フォトセンサが信号を出力するまでの該再生用レーザ光の照射時間と該フォトセンサが出力する再生信号の強度との関係をデータ記録領域の回折効率ごとに検出すると共に、該フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達する該再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出するフォトセンサ特性検出手段と、
   該評価手段によりホログラム記録媒体を評価する際の該ホログラム記録媒体のデータ記録領域の回折効率を設定する回折効率設定手段と、
   該回折効率設定手段により設定された回折効率と、該フォトセンサ特性検出手段により検出した回折効率ごとの該フォトセンサが出力する再生信号の強度が該所定レベルに達する該再生用レーザ光の照射時間とにより該再生用レーザ光の照射時間を設定する再生用レーザ光照射時間設定手段と、
   該データ記録手段により該情報レーザ光と該参照レーザ光の照射を該ホログラム記録媒体に所定時間行うごとに、該データ再生手段によりデータ記録領域に記録されたデータの再生を、該再生用レーザ光照射時間設定手段にて設定された該再生用レーザ光の照射時間で行い、該フォトセンサが出力する再生信号の強度を検出して、該フォトセンサが出力する再生信号の強度が該所定レベルに達した段階で該データ記録領域における回折効率が該回折効率設定手段にて設定した回折効率に達したと判定する回折効率設定データ記録手段とを備えたことを特徴とするホログラム記録媒体評価装置。
2. 前記回折効率設定手段が、複数の回折効率を設定できる手段であり、
   前記再生用レーザ光照射時間設定手段が、該複数の回折効率により複数の前記再生用レーザ光の照射時間の設定を行える手段であり、
   前記回折効率設定データ記録手段が、記録されたデータの再生の際の該再生用レーザ光の照射時間を、該設定された複数の回折効率のそれぞれに達したと判定するごとに変更し、該変更の順は該設定された複数の再生用レーザ光の照射時間の長い順であることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体評価装置。
3. 前記データ記録手段が、
   前記参照レーザ光の照射角度を変化させて多重記録を行える手段であり、
   前記回折効率設定データ記録手段によるデータの記録を該多重記録ごとに行い、それぞれの多重記録において前記回折効率設定手段により設定した回折効率に達するか否かを判定することにより多重記録を行える限界回数を計測する多重記録限界計測手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム記録媒体評価装置。
4. 記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光と該情報レーザ光とは異なった角度で参照レーザ光をホログラム記録媒体に照射して該ホログラム記録媒体にデータを記録し、該参照レーザ光と同じ光路で再生用レーザ光を該ホログラム記録媒体に照射し、該ホログラム記録媒体のデータ記録領域からの回折光をフォトセンサにて受光し、該フォトセンサが出力する再生信号から該ホログラム記録媒体に記録されたデータを再生し、再生された再生データ又は該再生データを生成する過程でのデータにより、該ホログラム記録媒体におけるデータの記録精度を評価するホログラム記録媒体評価方法において、
   該ホログラム記録媒体のデータ記録領域に該再生用レーザ光を照射したときの該フォトセンサが信号を出力するまでの該再生用レーザ光の照射時間と該フォトセンサが出力する再生信号の強度との関係をデータ記録領域の回折効率ごとに検出すると共に、該フォトセンサが出力する再生信号の強度が所定レベルに達する該再生用レーザ光の照射時間を回折効率ごとに検出し、
   該ホログラム記録媒体を評価する際の該ホログラム記録媒体のデータ記録領域の回折効率を設定し、
   設定された回折効率と、検出した回折効率ごとの該フォトセンサが出力する再生信号の強度が該所定レベルに達する該再生用レーザ光の照射時間とにより該再生用レーザ光の照射時間を設定し、
   該ホログラム記録媒体へのデータの記録のための該情報レーザ光と該参照レーザ光の照射を所定時間行うごとに、データ記録領域に記録されたデータの再生を、設定された該再生用レーザ光の照射時間で行い、該フォトセンサが出力する再生信号の強度を検出して、該フォトセンサが出力する再生信号の強度が該所定レベルに達した段階で該データ記録領域における回折効率が設定された回折効率に達したと判定することを特徴とするホログラム記録媒体評価方法。

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