JP2013214344A

JP2013214344A - ホログラム記録装置

Info

Publication number: JP2013214344A
Application number: JP2012084397A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kawashima; 章宏川嶋
Original assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Current assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】ホログラム記録媒体の回転による面ぶれがあっても、情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度を常に垂直にする。
【解決手段】回転するホログラム記録媒体ＨＫに照射されたサーボ用レーザ光が反射層に焦点が合うようフォーカスサーボ制御を行ったうえで、回転角度に対する対物レンズ３２の光軸方向の駆動量を検出し、ターンテーブル６０１の回転軸に垂直な平面に対してホログラム記録媒体ＨＫが傾いている角度および傾いている方向を、ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれ特性として検出する。そして、検出された面ぶれ特性を基に、ホログラム記録媒体ＨＫの回転に対応させて空間光変調器１６に形成されるドットパターンの位置を変化させ、対物レンズ３２から出射した情報レーザ光がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直に照射されるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホログラム記録媒体にシフト多重方式でデータの記録を行うホログラム記録装置に関する。

光ディスクへ記録するデータの容量を大きくするため、ホログラム記録媒体へ多重記録を行う研究が進められている。ホログラム記録媒体へ多重記録を行う方法としては、現時点では主に2光束干渉方式とコリニア方式があるが、この内コリニア方式は、情報レーザ光と参照レーザ光とからなる記録用のレーザ光の焦点を記録層に合わせた上で、記録層と平行に移動してシフト多重方式でホログラム記録媒体にデータの記録を行う方式である。通常コリニア方式は、これまでの光ディスクと同様、ホログラム記録媒体を回転させて記録用のレーザ光をホログラム記録媒体に対して垂直に照射している。そして、これまでの光ディスクと同様、回転によりホログラム記録媒体は縦方向変動（面ぶれ）と横方向変動（偏心回転）を起こす。このため、コリニア方式におけるデータの記録においては、特許文献１に示されているように、記録用のレーザ光とは別にサーボ用のレーザ光を照射してホログラム記録媒体に形成されたトラックからの反射光に基づく信号により、サーボ用のレーザ光の焦点がトラックの位置に合った上でトラックの溝を追従するよう、フォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御とを行っている。これらのサーボ制御により、記録用のレーザ光の焦点は常に記録層の所定位置に合った上で、ホログラム記録媒体を螺旋状に移動するようになっている。

特開平１１−３１１９３７号公報

しかしながら、ホログラム記録媒体が面ぶれを起こすと、フォーカスサーボ制御により対物レンズを駆動させて、記録用レーザ光の焦点位置を常にホログラム記録媒体の所定位置に合致させるようにしても、レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度は垂直からずれる。そして、レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度が垂直からずれると、照射角度が垂直の場合に比べて、ホログラム記録媒体へのデータの記録精度が悪くなることを発明者は見出した。よって、たとえフォーカスサーボ制御を行っても、ホログラム記録媒体の面ぶれが大きい場合は、データの記録精度は悪くなるという問題がある。

本発明は上記問題を解決するためなされたもので、その目的は、ホログラム記録媒体にシフト多重方式でデータの記録を行うホログラム記録装置において、比較的容易に情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる、ホログラム記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、ホログラム記録媒体を搭載するターンテーブルと、ターンテーブルを回転するテーブル回転手段と、ターンテーブルの回転角度を検出する回転角度検出手段と、テーブル回転手段による回転が行われている間、元データを２次元の２値化データに変換し、変換した２次元の２値化データを基にパターンを作成して、レーザ光をパターンを透過させるか、パターンにて反射させることにより情報レーザ光を作成し、作成した情報レーザ光を情報を有さない参照レーザ光と共に対物レンズを介してホログラム記録媒体に照射し、ホログラム記録媒体にデータをシフト多重方式で記録するデータ記録手段と、テーブル回転手段による回転が行われている間、情報レーザ光および参照レーザ光のホログラム記録媒体における照射位置を、ホログラム記録媒体の半径方向に移動するレーザ光照射位置移動手段と、テーブル回転手段による回転が行われている間、ホログラム記録媒体に形成された反射層に対して、対物レンズを介して情報レーザ光と同じ光軸でサーボ用レーザ光を照射し、反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、サーボ用レーザ光の対物レンズによる焦点位置が反射層に合うように、対物レンズを対物レンズの光軸方向に駆動するフォーカスサーボ制御手段とを備えたホログラム記録装置において、フォーカスサーボ制御手段による、対物レンズの光軸方向における中立位置からの駆動量を検出する縦方向対物レンズ駆動量検出手段と、サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出するレーザ光照射半径位置検出手段と、回転角度検出手段によりターンテーブルの回転角度と、縦方向対物レンズ駆動量検出手段により対物レンズの光軸方向の駆動量とを同じタイミングで複数検出するとともに、レーザ光照射半径位置検出手段により、サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、回転角度検出手段により検出される回転角度が定まった回転角度にあるとき、ターンテーブルの回転軸に垂直な平面に対してホログラム記録媒体が傾いている角度および傾いている方向を、ホログラム記録媒体の面ぶれ特性として検出する面ぶれ特性検出手段と、面ぶれ特性検出手段により検出された面ぶれ特性を基に、情報レーザ光がホログラム記録媒体の表面に対して垂直に照射されるよう、対物レンズの光軸位置に対するパターンの位置を、ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させるパターン位置制御手段とを備えたことにある。

これによれば、面ぶれ特性検出手段がターンテーブルにセットしたホログラム記録媒体を回転させ、サーボ用レーザ光を照射してフォーカスサーボ制御手段によりサーボ用レーザ光の焦点がホログラム記録媒体の反射層に合うよう対物レンズを駆動させたときの、回転角度と対物レンズの光軸方向の駆動量との関係、およびサーボ用レーザ光の照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、ターンテーブルが定まった回転角度にあるときにターンテーブルの回転軸に垂直な平面に対してホログラム記録媒体がどの方向にどれだけ傾いているかを面ぶれ特性として検出する。そして、パターン位置制御手段が、検出された面ぶれ特性に基づいて、情報レーザ光がホログラム記録媒体の表面に対して垂直に照射されるよう、対物レンズの光軸位置に対して２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を、ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させる。すなわち、データ記録を行う前にホログラム記録媒体の面ぶれ特性を検出し、データ記録時に検出した面ぶれ特性を基に、回転角度に対応させて２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させるのみで、情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる。

また、本発明の他の特徴は、ホログラム記録装置における発明において、テーブル回転手段による回転が行われている間、照射されたサーボ用レーザ光の反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、サーボ用レーザ光の対物レンズによる焦点位置が反射層に形成されたトラックに合うように、対物レンズを駆動するトラッキングサーボ手段と、トラッキングサーボ手段による、対物レンズのホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量を検出する横方向対物レンズ駆動量検出手段とを備え、パターン位置制御手段は、面ぶれ特性と対物レンズ横方向駆動量検出手段により検出された駆動量とを基に、情報レーザ光がホログラム記録媒体の表面に対して垂直に照射されるよう、パターンの位置を、ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させるようにしたことにある。

これによれば、トラッキングサーボ手段により対物レンズがホログラム記録媒体の半径方向に駆動しても、その駆動に見合う分、２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させたうえで、情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度が、常に垂直になるようターンテーブルの回転角度に対応させて２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させることができるので、トラッキングサーボが行われる場合であっても、情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる。

また、本発明の他の特徴は、上記ホログラム記録装置における発明において、パターンは空間光変調器に前記２次元の２値化データを出力することにより作成されるものであり、パターン位置制御手段は、空間光変調器に出力される２次元の２値化データをターンテーブルの回転角度に対応させて補正することにより、パターンの位置を前記ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させるようにしたことにある。これによれば、重量のある空間光変調器を高速度で駆動させる機構を設ける必要がないため、装置のコストを抑制することができる。

また、本発明の他の特徴は、上記ホログラム記録装置における発明において、面ぶれ特性検出手段は、サーボ用レーザ光がホログラム記録媒体の複数の半径位置にあるときに、それぞれターンテーブルの回転角度と対物レンズの光軸方向の駆動量とを同じタイミングで検出するとともに、サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、ホログラム記録媒体が傾いている角度および傾いている方向と、それぞれの半径位置におけるホログラム記録媒体の反りによる傾き角度とをホログラム記録媒体の面ぶれ特性として検出するようにしたことにある。

これによれば、ホログラム記録媒体の反りによる傾き角度を含めて面ぶれ特性を検出することができるので、この面ぶれ特性に基づいて２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させれば、ホログラム記録媒体の反りが大きいときでも、情報レーザ光のホログラム記録媒体の表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、本発明は、ホログラム記録装置の発明に限定されることなく、ホログラム記録媒体への記録方法の発明としても実施し得るものである。

本発明のホログラム記録再生装置の全体構成図である。結像したドットパターンの中心を対物レンズの光軸上からずらすことにより、ホログラム記録媒体の表面に対して情報レーザ光が垂直に照射されるようにすることを説明する図である。ホログラム記録媒体の表面と回転軸に垂直な面とがなす角度を検出する方法を説明する図である。ホログラム記録媒体の面ぶれ特性を、トラッキングサーボ信号の瞬時値のデジタルデータから検出する方法を視覚的に示した図である。（ａ）対物レンズの光軸方向から対物レンズを見た場合の、対物レンズの入射瞳面近傍で結像するドットパターンの移動であって、ホログラム記録媒体の面ぶれ特性に対応する移動を示した図である。（ｂ）対物レンズの光軸方向から対物レンズを見た場合の、対物レンズの入射瞳面近傍で結像するドットパターン移動であって、対物レンズの径方向変動に対応する移動を示した図である。図１のコントローラによって実行されるデータ記録プログラムのフローチャートである。図１のコントローラによって実行される面ぶれ特性検出プログラムのフローチャートである。図１の記録用信号補正回路によって実行されるプログラムのフローチャートである。図１の記録用信号補正回路によって実行されるプログラムのフローチャートである。図１の記録用信号出力回路によって実行されるプログラムのフローチャートである。図１の記録用信号出力回路によって実行されるプログラムのフローチャートである。ホログラム記録媒体の反りによる各半径位置でのホログラム記録媒体表面の垂線に対するレーザ光の照射角度を検出する方法を説明する図である。

以下、本発明のホログラム記録再生装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明のホログラム記録再生装置の全体構成図である。このホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体ＨＫに共通の光軸を持つ情報レーザ光および参照レーザ光を照射することにより、ホログラム記録媒体ＨＫにデータを記録するデータ記録機能を有する。また、データが記録されたホログラム記録媒体ＨＫに再生用レーザ光（記録時の参照レーザ光と同一）を照射することによって、ホログラム記録媒体ＨＫから発生する再生光を受光し、受光箇所に形成されるパターンに基づいてデータを再生するデータ再生機能を有する。

ピックアップ装置１００は、メインレーザ光源１０およびサーボ用レーザ光源４４、コリメートレンズ１２，４６、ミラー１４，２４，３０、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１６、リレーレンズ１８，２２，４０、偏光ビームスプリッタ２０、ダイクロイックプリズム２６、１／４波長板２８、対物レンズ３２、フォーカスアクチュエータ３４、トラッキングアクチュエータ３６、ビームスプリッタ４８、集光レンズ５０、シリンドリカルレンズ５２、再生用フォトディテクタ４２およびサーボ用フォトディテクタ５４を備える。

メインレーザ光源１０は、ホログラム記録媒体ＨＫにデータを記録し、また、データを再生するためのレーザ光を出射する素子である。コリメートレンズ１２、ミラー１４、空間光変調器１６、リレーレンズ１８、偏光ビームスプリッタ２０、リレーレンズ２２、ミラー２４、ダイクロイックプリズム２６、１／４波長板２８、ミラー３０、対物レンズ３２により、メインレーザ光源１０から出射されたレーザ光がホログラム記録媒体ＨＫに照射されるまでの光学系が構成される。

メインレーザ光源１０から出射したレーザ光は、コリメートレンズ１２を通過することにより平行光になり、この平行光がミラー１４に反射して、空間光変調器１６である液晶パネルに入射する。ホログラム記録媒体ＨＫへのデータ記録時においては、空間光変調器１６である液晶パネルには、各ピクセルの透過率を高低に制御することでドットパターンが形成されている領域と、その周囲に各ピクセルの透過率が高のみの領域が形成されている。そして、この液晶パネルのドットパターンが形成されている領域を透過したレーザ光は空間的に変調され、情報を有するレーザ光である情報レーザ光となる。また、この液晶パネルの透過率が高のみの領域を透過したレーザ光は減衰フィルタを透過した場合と同様であり、情報を有さないレーザ光である参照レーザ光となる。その後、情報レーザ光および参照レーザ光となったレーザ光はリレーレンズ１８，偏光ビームスプリッタ２０，リレーレンズ２２を通過し、さらにミラー２４に反射して進行方向を変え、ダイクロイックプリズム２６に入射する。ダイクロイックプリズム２６はメインレーザ光源１０から出射したレーザ光の波長の光を透過させるものが選択されているため、レーザ光はダイクロイックプリズム２６を透過する。その後レーザ光は、１／４波長板２８を透過することで円偏光になり、ミラー３０を経て対物レンズ３２に入射し、ホログラム記録媒体ＨＫの記録層に集光する。これにより、ホログラム記録媒体ＨＫの記録層には情報レーザ光および参照レーザ光が干渉することによる干渉縞が形成される。

また、ホログラム記録媒体ＨＫに記録したデータの再生時においては、空間光変調器１６である液晶パネルには、データ記録時においてドットパターンが形成される領域（以下、パターン形成領域という）は、全て低の透過率となってレーザ光を遮光し、データ記録時に各ピクセルの透過率が高のみの領域は、そのまま高のみの領域でありレーザ光を透過する。そして、メインレーザ光源１０から出射したレーザ光がホログラム記録媒体ＨＫに照射されるまでの経路は、データ記録時と同一である。すなわち、データ再生時においては、参照レーザ光のみが再生用レーザ光としてホログラム記録媒体ＨＫに集光して照射される。ホログラム記録媒体ＨＫのデータ記録箇所（干渉縞が形成された箇所）に再生用レーザ光が照射されると、再生光が発生する。この再生光は、対物レンズ３２、ミラー３０、１／４波長板２８を経由してダイクロイックプリズム２６に入射する。再生光の波長はメインレーザ光源１０から出射したレーザ光の波長と同一であるので、再生光はダイクロイックプリズム２６を透過し、ミラー２４で反射し、リレーレンズ２２を経て偏光ビームスプリッタ２０に入射する。再生光は円偏光が１／４波長板２８を透過することで直線偏光になっているが、この偏光方向はメインレーザ光源１０から出射したレーザ光と９０°異なっている。よって、再生光の大部分は偏光ビームスプリッタ２０で反射し、リレーレンズ４０を経て再生用フォトディテクタ４２で受光される。このとき、再生用フォトディテクタ４２の面には、空間光変調器１６に形成されたドットパターンと同一のパターンが形成される。

サーボ用レーザ光源４４はフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御用のレーザ光を出射する素子である。コリメートレンズ４６、ビームスプリッタ４８、ダイクロイックプリズム２６、１／４波長板２８、ミラー３０、対物レンズ３２により、サーボ用レーザ光源４４から出射されたレーザ光がホログラム記録媒体ＨＫに照射されるまでの光学系が構成される。

サーボ用レーザ光源４４から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４６を通過することにより平行光になり、ビームスプリッタ４８を透過した後にダイクロイックプリズム２６に入射する。ダイクロイックプリズム２６は、サーボ用レーザ光源４４から出射したレーザ光の波長の光を反射させるものが選択されているため、サーボ用レーザ光はダイクロイックプリズム２６で反射し、情報レーザ光および参照レーザ光の光軸と同一になる。そして、その後、情報レーザ光および参照レーザ光と同じ光路でホログラム記録媒体ＨＫに照射される。ホログラム記録媒体ＨＫに照射されたサーボ用レーザ光は、ホログラム記録媒体ＨＫの反射層に形成されたトラックに集光し、集光位置からの反射光は、再生光と同じ光路でダイクロイックプリズム２６に入射する。反射光の波長はサーボ用レーザ光の波長のままであるので、反射光はダイクロイックプリズム２６で反射し、ビームスプリッタ４８に入射して半分程度が反射し、半分程度が透過する。ビームスプリッタ４８で反射した反射光は集光レンズ５０、シリンドリカルレンズ５２を経由してサーボ用フォトディテクタ（例えば４分割フォトディテクタ）５４に受光される。

サーボ用レーザ光源４４から出射されたサーボ用レーザ光の焦点がホログラム記録媒体ＨＫの反射層のトラック位置に合っている場合、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面に形成される光スポットの形状は円形である。一方、サーボ用レーザ光の焦点がホログラム記録媒体ＨＫの反射層のトラック位置から光軸方向にずれている場合、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面に形成される光スポットの形状は、受光面の対角上に長軸を持つ楕円形状である。したがって、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面を上下左右に４分割した各分割領域が出力する、受光した光の強度に相当する信号を比較演算することにより、焦点のずれ量を信号として検出することができる。この焦点のずれ量がなくなるようにフォーカスサーボ制御が行われる。本実施形態では非点収差法によるフォーカスサーボ制御が行われる。

また、サーボ用レーザ光源４４から出射されたレーザ光の焦点が、ホログラム記録媒体ＨＫのトラック位置からレーザ光の光軸方向に垂直な方向であって且つトラックの溝方向に垂直な方向（以下、この方向を径方向と呼ぶ）にずれている場合、すなわち焦点位置の径方向ずれが発生している場合、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面の左側および右側のいずれか一方の分割領域に受光される光量が、いずれか他方の分割領域に受光される光量よりも少ない。逆に焦点位置の径方向ずれが発生していない場合は、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面の左側の分割領域に受光される光量と右側の分割領域に受光される光量は等しい。したがって、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面の各分割領域が出力する、受光された光の強度に相当する信号を比較演算することにより、焦点位置の径方向ずれ量を信号として検出することができる。この径方向ずれ量がなくなるようにトラッキングサーボ制御が行われる。本実施形態ではプッシュプル法によるトラッキングサーボ制御が行われる。

フォーカスアクチュエータ３４は、フォーカスサーボ制御実行時に後述するドライブ回路４１６からの駆動信号にしたがってレーザ光の光軸方向に対物レンズ３２を駆動する。トラッキングアクチュエータ３６は、トラッキングサーボ制御実行時に後述するドライブ回路４１０からの駆動信号にしたがって径方向に対物レンズ３２を駆動する。

ターンテーブル６０１は、ホログラム記録媒体ＨＫを載置するテーブルである。スピンドルモータ６０２は、ターンテーブル６０１を回転させるためのモータである。フィードモータ６０３は、ターンテーブル６０１に載置されたホログラム記録媒体ＨＫの径方向にターンテーブル６０１を移動させるためのモータである。

スピンドルモータ制御回路３０２は、スピンドルモータ６０２内のエンコーダから入力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数が、コントローラ５００から入力される回転速度に相当するパルス数になるように、スピンドルモータ６０２の回転を制御する。

半径位置検出回路３０４は、ホログラム記録再生装置の電源が投入された直後に開始されるフィードモータ６０３の初期位置復帰動作中に、フィードモータ６０３に内臓されたエンコーダからのパルス信号を入力し、その入力が停止したときに、初期半径位置を設定するとともに、後述するフィードモータ制御回路３０６に駆動停止のための信号を出力する。そして、それ以降フィードモータ６０３に内蔵されたエンコーダから入力されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、ターンテーブル６０１の径方向への移動距離を算出するとともに、この移動距離を初期半径位置に加減することにより、ホログラム記録媒体ＨＫ上に照射されるレーザ光の径方向位置を表す実半径位置を算出し、算出した実半径位置をコントローラ５００、フィードモータ制御回路３０６および記録用信号補正回路２０６に出力する。なお、コントローラ５００は、半径位置検出回路３０４から入力される実半径位置から、設定された線速度になるためのターンテーブル６０１の回転速度を算出し、算出した回転速度をスピンドルモータ制御回路３０２に出力する。

フィードモータ制御回路３０６は、以下の働きをする。
・ホログラム記録再生装置の電源が投入されると駆動開始し、フィードモータ６０３を駆動限界位置まで初期駆動させ、半径位置検出回路３０４から駆動停止のための信号が入力すると、フィードモータ６０３の駆動を停止する（初期位置復帰動作）。
・コントローラ５００から半径位置が入力すると、半径位置検出回路３０４から入力される実半径位置がコントローラ５００から入力した半径位置に一致する径方向に、ターンテーブル６０１が移動するようにフィードモータ６０３を所定の送り速度で駆動する。そして、実半径位置がコントローラ５００から入力した半径位置に一致するとフィードモータ６０３の駆動を停止する。
・コントローラ５００からスレッドサーボ開始の指令を入力するとフィードモータ６０３に内蔵されたエンコーダから入力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数が、後述するスレッドサーボ回路４１８から入力される送り速度に相当するパルス数になるように、フィードモータ６０３の回転を制御する。

フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御を実行するための回路として、サーボ用レーザ駆動回路４０２、信号増幅回路４０４、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）生成回路４０６、トラッキングサーボ回路４０８、ドライブ回路４１０、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）生成回路４１２、フォーカスサーボ回路４１４、ドライブ回路４１６およびスレッドサーボ回路４１８を備える。

サーボ用レーザ駆動回路４０２は、コントローラ５００から作動開始の指令を入力した場合に、サーボ用レーザ光源４４から所定の強度のレーザ光が出射するように、サーボ用レーザ光源４４に電圧および電流を供給する。

信号増幅回路４０４は、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面の各分割領域から出力された信号を入力するとともに入力した信号を増幅し、各増幅信号をトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）生成回路４０６およびフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）生成回路４１２に出力する。

トラッキングエラー信号生成回路４０６は、信号増幅回路４０４から入力した各増幅信号をプッシュプル法による演算式（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）に当てはめることによりトラッキングエラー信号を生成し、生成したトラッキングエラー信号をトラッキングサーボ回路４０８に出力する。なお、上記演算式中のａ，ｂ，ｃ，ｄは、サーボ用フォトディテクタ５４の受光面を上下左右に４分割した場合における各分割領域に配置される各フォトディテクタが出力する受光信号を表す。具体的に言えば、ターンテーブル６０１上に載置されたホログラム記録媒体ＨＫに形成されているトラックの溝方向に対応する方向を上下方向、径方向に対応する方向を左右方向と定義したサーボ用フォトディテクタ５４の受光面の右上に位置する分割領域に配置されたフォトディテクタの出力信号がａ、右下に位置する分割領域に配置されたフォトディテクタの出力信号がｂ、左下に位置する分割領域に配置されたフォトディテクタの出力信号がｃ、左上に位置する分割領域に配置されたフォトディテクタの出力信号がｄである。

トラッキングサーボ回路４０８は、入力したトラッキングエラー信号を０にするために必要な対物レンズ３２の径方向への移動量を表すトラッキングサーボ信号を作成し、作成したトラッキングサーボ信号をドライブ回路４１０に出力する。ドライブ回路４１０は、入力したトラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズ３２を径方向に駆動するための信号をトラッキングアクチュエータ３６に供給する。供給された信号に基づいてトラッキングアクチュエータ３６が駆動することにより、トラッキングサーボ制御が実行される。

フォーカスエラー信号生成回路４１２は、信号増幅回路４０４から入力した各増幅信号を非点収差法による演算式（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）に当てはめることによりフォーカスエラー信号を生成し、生成したフォーカスエラー信号をフォーカスサーボ回路４１４に出力する。

フォーカスサーボ回路４１４はフォーカスエラー信号を入力し、入力したフォーカスエラー信号を０にするために必要な対物レンズ３２の光軸方向への移動量を表すフォーカスサーボ信号を作成し、作成したフォーカスサーボ信号をドライブ回路４１６に出力する。ドライブ回路４１６は入力したフォーカスサーボ信号に基づいて、対物レンズ３２をレーザ光の光軸方向に駆動するための信号をフォーカスアクチュエータ３４に供給する。供給された信号に基づいてフォーカスアクチュエータ３４が駆動することにより、フォーカスサーボ制御が実行される。

スレッドサーボ回路４１８は、トラッキングサーボ回路４０８からトラッキングサーボ信号を入力し、信号の直流成分を検出して、この直流成分を０にするために必要なフィードモータ６０３の送り速度を表す信号を作成し、作成した信号をフィードモータ制御回路３０６に出力する。トラッキングサーボ信号の直流成分は対物レンズ３２の中立位置からのずれに相当する。このずれがなくなるようにフィードモータ６０３を駆動することで、サーボ用レーザ光の焦点がホログラム記録媒体ＨＫのトラックの溝を追従して半径方向に移動する。

ピックアップ装置１００を用いてホログラム記録媒体ＨＫにデータを記録するとともに、ホログラム記録媒体ＨＫに記録したデータを再生するための回路として、メインレーザ駆動回路２０２、記録用信号出力回路２０４、記録用信号補正回路２０６、データ変換回路２０８、再生データ生成回路２１０およびＡ／Ｄ変換器２１２を備える。

メインレーザ駆動回路２０２は、コントローラ５００から作動開始指令を入力すると駆動を開始し、メインレーザ光源１０から所定の強度のレーザ光が出射するように、メインレーザ光源１０に電圧および電流を供給する。

データ変換回路２０８は、コントローラ５００からの指示により記録用データ（元データ）の単位数（２次元の２値化データに変換するごとのデータ量）が設定されており、コントローラ５００から記録用データ（元データ）が入力されると、設定した単位数ごとに記録用データ（元データ）を２次元の２値化データ（２次元平面に「０」，「１」を並べたデータで、そのデータ数はパターン形成領域のピクセルの数に相当する）に変換（エンコード）して出力する。

記録用信号補正回路２０６は、データ変換回路２０８から入力した２次元の２値化データをメモリに記憶し、コントローラ５００からデータ記録開始の指令が入力すると、後述するＡ／Ｄ変換器２１２から入力するトラッキングサーボ信号の瞬時値であるデジタルデータと、半径位置検出回路３０４から入力する半径値のデジタルデータを用いて、メモリに記憶した２次元の２値化データを補正して出力する。この補正は、ホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して情報レーザ光が垂直に照射されるよう、空間光変調器１６に形成されるドットパターンを移動させる補正である。記録用信号補正回路２０６は、本発明の主要な構成要素であるので後程詳細に説明する。

記録用信号出力回路２０４は、コントローラ５００からデータ記録開始の指令が入力すると、記録用信号補正回路２０６から入力した補正された２次元の２値化データをメモリに記憶する。そして、記録用信号補正回路２０６にて２次元の２値化データを補正するためにＡ／Ｄ変換器２１２からデータを入力したタイミングにおけるターンテーブル６０１の回転角度と、ターンテーブル６０１が同じ回転角度になるタイミングで補正された２次元の２値化データに基づいて空間光変調器１６の各ピクセルに出力する信号を作成し出力する。この信号は空間光変調器１６の各ピクセルが高または低の透過率になる信号であり、設定された時間間隔でこの信号を空間光変調器１６のパターン形成領域の各ピクセルに出力する。これにより空間光変調器１６のパターン形成領域には、設定された時間間隔で異なるドットパターンが形成される。いったん補正したデータを記憶して回転角度が同じになるタイミングで出力するのは、高速処理を行うコンピュータを用いなくてもよいようにするためである。すなわち、対物レンズ３２の半径方向への移動量に相当するトラッキングサーボ信号の瞬時値を取得して瞬時に、対物レンズ３２の半径方向への移動量分ドットパターンを移動させるにはデータの補正を高速で行う必要がある。しかし、トラッキングサーボ信号の瞬時値を取得するタイミングと補正したデータを出力するタイミングの回転角度を同じにすれば、２つのタイミングにおいて対物レンズ３２の半径方向への移動量はほぼ等しく、データの補正はターンテーブル６０１が数回転する間に終えればよいため、高速で行う必要がなくなる。記録用信号出力回路２０４のこの処理は、後程詳細に説明する。記録用信号出力回路２０４は、メモリに記憶した補正された２値化データがすべて出力されると、出力完了を意味する信号をコントローラ５００に対して出力する。また、記録用信号出力回路２０４のメモリにはパターン形成領域の各ピクセルがすべて低の透過率になるデータが記憶されており、コントローラ５００からデータ再生開始の指令が入力すると、メモリに記憶されているこのデータから作成した信号を、空間光変調器１６のパターン形成領域の各ピクセルに出力する。これにより空間光変調器１６のパターン形成領域には遮光領域が形成される。なお、記録用信号出力回路２０４は、コントローラ５００からデータ記録開始およびデータ再生開始の指令が入力すると、空間光変調器１６のパターン形成領域の外側の領域にあるピクセルには常時、低の透過率になる信号を出力する。

再生データ生成回路２１０は、コントローラ５００から作動指令を入力した場合に作動を開始し、再生用フォトディテクタ４２の各画素から入力する信号の強度（受光光量に相当する）から再生用フォトディテクタ４２に形成されているドットパターンを算出し、このドットパターンから２次元の２値化データを作成する。この２次元の２値化データは、前述したデータ変換回路２０８が記録用データ（元データ）を変換（エンコード）して作成した２次元の２値化データに相当するデータである。そして、この２次元の２値化データを記録用データ（元データ）に相当するデータに変換（デコード）し、変換したデータをコントローラ５００に出力する。

Ａ／Ｄ変換器２１２は、コントローラ５００から作動指令を入力すると作動を開始し、設定された時間間隔で、トラッキングサーボ回路４０８が出力する信号の瞬時値をデジタルデータに変換し、このデジタルデータを記録用信号補正回路２０６に出力する。Ａ／Ｄ変換器２１２が信号の瞬時値であるデジタルデータを出力する時間間隔は、記録用信号出力回路２０４が空間光変調器１６に２値化データに基づいて作成した信号を出力する時間間隔と同じになるように設定されている。

Ａ／Ｄ変換器４２０は、コントローラ５００から作動指令を入力すると作動を開始し、設定された時間間隔で、フォーカスサーボ回路４１４が出力する信号の瞬時値をデジタルデータに変換し、このデジタルデータをコントローラ５００に出力する。そして、コントローラ５００から作動停止指令を入力すると作動を停止する。

このように構成されたホログラム記録再生装置において、情報レーザ光のホログラム記録媒体ＨＫの表面に対する照射角度を常に垂直にする方法について説明する。このホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれにより対物レンズ３２の光軸に対してホログラム記録媒体ＨＫの表面が傾くと、図２に示すように、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１６に形成されるドットパターンを移動させ、対物レンズ３２の入射瞳面で結像されるドットパターンを移動させることにより、ホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の照射方向をホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直にする。図２では、ドットパターンが移動しても情報レーザ光の光軸は変化していないように見えるが、実際は空間光変調器１６を透過することで情報を含有する情報レーザ光は、平行光ではなく、対物レンズ３２の入射瞳面でドットパターンを結像させるレーザ光である。よって、対物レンズ３２から出射した後の情報レーザ光の進行方向は平均的に見ると、ホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直になる。対物レンズ３２から出射される情報レーザ光の平均的な進行方向（以下、情報レーザ光の光軸という）の対物レンズ３２の光軸に対する角度Θｂは、対物レンズ３２のＮＡが一定であるので、対物レンズ３２の入射瞳面で結像したドットパターンの中心の対物レンズ３２の光軸からのずれ量と１対１の関係にある。また、空間光変調器１６で形成されるドットパターンの中心の対物レンズ３２の光軸（メインレーザ光源１０が出射するレーザ光の光軸）からのずれ量Ｆｍとも１対１の関係にある。そして、ホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の光軸が、ホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直になるための、対物レンズ３２から出射される情報レーザ光の光軸の対物レンズ３２の光軸に対する角度Θｂは、ホログラム記録媒体ＨＫの表面のスピンドルモータ６０２の回転軸に垂直な平面に対する角度Θｂ（以下、面ぶれ角度Θｂという）である。この面ぶれ角度Θｂは、図３に示すように、ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれにおける最大変位量ｄ（上方向の最大変位位置と下方向の最大変位位置の間隔の１／２）を、レーザ光の照射位置の半径ｒで除算した値をＢとすると、ｔａｎ^−１Ｂで算出することができる。よって、ｔａｎ^−１Ｂで求めた角度Θｂから、レーザ光の光軸がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直であるための、空間光変調器１６で形成されるドットパターンの中心の対物レンズ３２の光軸からのずれ量Ｆｍを求めることができる。

ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれにおける最大変位量ｄは、フォーカスサーボ制御が行われていれば、図３に示すように、対物レンズ３２の最大変位量ｄから求めることができる。そして、対物レンズ３２の最大変位量ｄはフォーカスサーボ回路４１４が出力するフォーカスサーボ信号の強度から得ることができる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器４２０が出力するフォーカスサーボ信号の瞬時値であるデジタルデータを演算処理することにより、対物レンズ３２の最大変位量ｄを求めることができる。ホログラム記録媒体ＨＫの１回転におけるフォーカスサーボ信号の瞬時値を回転角度に対応させて示すと図４に示すようになる。ホログラム記録媒体ＨＫの１回転は、スピンドルモータ６０２に内臓されるエンコーダがインデックス信号を発生してから次にインデックス信号を発生するまでであり、回転角度はインデックス信号の発生時点からのデータにつけた番号を全体のデータ数で除算して３６０°を乗算すれば、インデックス信号の発生時点を回転角度０°として計算できる。フォーカスサーボ信号の瞬時値は、対物レンズ３２の変位位置に対応するので、予めその関係を求めて記憶しておき、フォーカスサーボ信号の瞬時値における極大値と極小値をそれぞれ対物レンズ３２の変位位置に変換し、極大値と極小値の差を２で除算すれば対物レンズ３２の最大変位量ｄを求めることができる。

前述のように、ｔａｎ^−１Ｂで求めた角度Θｂから、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの中心の対物レンズ３２の光軸からのずれ量Ｆｍを求めることができる。ただし、角度Θｂは、ホログラム記録媒体ＨＫが回転しても変化しないが、ホログラム記録媒体ＨＫの表面の垂線の方向は変化するので、情報レーザ光の光軸がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直であるようにするには、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの中心を対物レンズ３２の光軸位置からずらす方向は変化させる必要がある。ホログラム記録媒体ＨＫ表面の対物レンズ３２の光軸と交わる点における垂線が、スピンドルモータ６０２の回転軸方向（対物レンズ３２の光軸方向と同）に垂直な平面Ｓと交わる点は、対物レンズ３２の光軸が前記平面Ｓと交わる点を中心として円を描くように変化する。よって、ホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の光軸がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直であるようにするには、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの中心を対物レンズ３２の光軸位置からずらす方向も、対物レンズ３２の光軸位置を中心として円を描くように変化させる必要がある。すなわち、誇張すると、図５（ａ）に示すように、対物レンズ３２の光軸方向から見て、対物レンズ３２の入射瞳面で結像するドットパターンの中心を対物レンズ３２の光軸位置を中心に円を描くように変化させる必要がある。これは、前述のように記録用信号補正回路２０６で２次元の２値化データをドットパターンの形成位置が移動するように補正することで行うことができる。

ここまでの説明を整理すると、ホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の光軸がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直であるための、対物レンズ３２から出射される情報レーザ光の光軸の対物レンズ３２の光軸に対する角度Θbを、ホログラム記録媒体の面ぶれによる最大変位量ｄと最大変位量を測定したときの半径位置ｒから求め、角度Θbと対物レンズ３２のＮＡから、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの中心の対物レンズ３２の光軸位置からのずれ量Ｆｍを求める。そして、ドットパターンは対物レンズ３２の光軸位置を中心に円を描くように変化させるが、レーザ光照射位置の半径をｒ、レーザ光照射位置の線速度をｖとし、ドットパターンの中心をずらす方向を回転角度Θで表すと、時間に対して回転角度Θを以下の式に従って変化させる。
（数１）
Θ＝３６０°・（ｔ・ｖ／２πｒ）＋Θｓ
２πｒ／ｖは、ホログラム記録媒体ＨＫが１回転する時間である。このとき、時間ｔ＝０をスピンドルモータ６０２に内臓されるエンコーダがインデックス信号を発生するタイミングとすると、時間ｔ＝０での回転角度Θである回転角度Θｓ、すなわち、情報レーザ光の光軸位置変化開始時点の回転角度Θｓは、空間光変調器１６におけるホログラム記録媒体ＨＫ（ターンテーブル６０１）の径方向に対応する方向を回転角度０°とすると図４に示すように対物レンズ３２の変動位置が下方向の最大位置になる回転角度からインデックス信号が入力する回転角度（すなわち０°）までの回転角度Θｓである。これは、対物レンズ３２の変動位置が下方向の最大位置になるときが、空間光変調器１６に形成されるドットパターンをホログラム記録媒体ＨＫの径方向に対応する方向にずらす（すなわちΘ＝０°になる）ときであるからである。

上述のように、記録用信号補正回路２０６は、データ変換回路２０８から入力した２次元の２値化データを、半径位置検出回路３０４から入力する半径値のデジタルデータを用いて補正するが、その補正を行うため、ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれ特性を検出することで、ずれ量Ｆｍと回転角度Θｓが計算されると、それらの値がコントローラ５００より入力して記憶する。そして、半径位置検出回路３０４から定期的に入力する半径値のデジタルデータを用いて、インデックス信号が入力するタイミングを時間＝０として数１の式に基づいて、ドットパターンの中心をずらす方向を回転角度Θとして計算し、空間光変調器１６に形成されるドットパターンが、ずれ量Ｆｍだけ回転角度Θの方向に移動するよう２次元の２値化データを補正する。

空間光変調器１６に形成されるドットパターンを、ずれ量Ｆｍだけ回転角度Θの方向に移動する方法には、ホログラム記録媒体ＨＫの記録再生時に行われるトラッキングサーボ制御による対物レンズ３２の径方向の変動は考慮されていない。実際は、ホログラム記録媒体ＨＫに形成されたトラックには偏心があり、トラッキングサーボ制御を実施した場合は、対物レンズ３２の径方向の変動がある。よって、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの移動は、図５（ｂ）に示すように、対物レンズ３２が径方向に移動した分、対物レンズ３２の入射瞳面で結像するドットパターンを移動させるための移動を行ったうえで、前述したホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の光軸がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直になるための移動を行う。記録用信号補正回路２０６には、トラッキングサーボ信号の強度（対物レンズ３２の径方向移動量に相当する）と空間光変調器１６に形成されるドットパターンの移動量との対応関係が予め記憶されており、Ａ／Ｄ変換器２１２から入力するトラッキングサーボ信号の瞬時値から、ドットパターンの移動量を計算するようになっている。

次に、ホログラム記録再生装置のコントローラ５００、記録用信号出力回路２０４に内臓されるマイクロコンピュータおよび記録用信号補正回路２０６に内臓されるマイクロコンピュータが、ホログラム記録媒体ＨＫに照射される情報レーザ光の光軸が、ホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直になるようにするために実行するプログラムについて説明する。図６はホログラム記録媒体ＨＫにデータを記録する際、コントローラ５００が実行するプログラムのフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。作業者はホログラム記録再生装置のターンテーブル６０１にホログラム記録媒体ＨＫをセットすると、入力装置５０２から予めコントローラ５００に記憶されているデータの記録の指令を入力する。これにより、コントローラ５００はステップＳ１００にてプログラムをスタートさせ、ステップＳ１０２にてスピンドルモータ制御回路３０２に回転開始を指示し、ホログラム記録媒体ＨＫを回転させる。なお、コントローラ５００はホログラム記録媒体ＨＫを回転させたときは、図８に示すプログラムとは別のプログラムをスタートさせ、半径位置検出回路３０４から半径値を入力し、予め設定されているレーザ光照射位置の線速度になる回転速度を算出し、スピンドルモータ制御回路３０２に出力することを繰り返す。

次に、コントローラ５００はステップＳ１０４にて、面ぶれ特性検出を指令する。この指令に応答してコントローラ５００は図９に示す面ぶれ特性検出プログラムをスタートさせる。このプログラムはステップＳ２００にてスタートされ、ステップＳ２０２にて後述する測定回数を意味する変数ｎを１にし、ステップＳ２０４にてフィードモータ制御回路３０６に予め設定されている半径値を出力する。これにより、フィードモータ６０３が駆動し、ホログラム記録媒体ＨＫにレーザ光が照射されたときの半径位置が設定された半径位置になる。

次に、コントローラ５００はステップＳ２０６にて、サーボ用レーザ駆動回路４０２に作動開始の指令を出力し、ステップＳ２０８にてフォーカスサーボ回路４１４に制御開始の指令を出力し、ステップＳ２１０にて、トラッキングサーボ回路４０８とフィードモータ制御回路３０６に制御開始の指令を出力する。これにより、対物レンズ３２からサーボ用レーザ光が回転しているホログラム記録媒体ＨＫに照射され、レーザ光の焦点が常に反射層に合ったうえで、レーザ光の焦点位置が反射層に形成されたトラックを追従するようになる。

次に、コントローラ５００はステップＳ２１２にて、スピンドルモータ６０２にあるエンコーダからインデックス信号が入力するのを待ち、インデックス信号が入力するとステップＳ２１４へ行き、Ａ／Ｄ変換器４２０に作動開始を指令を出力する。これにより、コントローラ５００にはＡ／Ｄ変換器４２０から設定された時間間隔で、トラッキングサーボ回路４０８が出力するトラッキングサーボ信号の瞬時値がデジタルデータで入力し、メモリに記憶される。そして、コントローラ５００はステップＳ２１６〜ステップＳ２２０の処理でインデックス信号がｋ回発生するのを待ち、インデックス信号がｋ回発生するとステップＳ２２２へ行き、Ａ／Ｄ変換器４２０の作動を停止する。これにより、コントローラ５００には、ホログラム記録媒体ＨＫの１回転におけるトラッキングサーボ信号の瞬時値データ群がｋ組記憶される。すなわち、図４に打点で示すデータ群がｋ組記憶される。なおｋの値は適切な値を設定すればよく、例えば５である。

次に、コントローラ５００はステップＳ２２４にて、空間光変調器１６に形成されるドットパターンの移動量Ｆｍと、ドットパターンの移動開始時点の移動方向である回転角度Θｓを計算する。具体的には、トラッキングサーボ信号の瞬時値データ群のそれぞれごとに、極大値と極小値を対物レンズ変位位置の値に換算し、その差の１／２をステップＳ２０４で移動した半径位置の値で除算することで、対物レンズ３２から出射されるレーザ光の光軸の対物レンズ３２の光軸に対する角度Θbを求める。また、瞬時値データ群のそれぞれごとに、極小値のデータからインデックス信号が入力するタイミングで入力されるデータ（最後のデータ）までのデータ数をデータ群のデータ数で除算し、３６０°を乗算することで、ドットパターンの移動開始時点の移動方向である回転角度Θｓを求める。瞬時値データ群はｋ個あり、角度Θｂと回転角度Θｓはｋ個得られるので、平均値の角度Θｂと回転角度Θｓを計算する。そして、角度Θｂからドットパターンの移動量Ｆｍを予め記憶されている角度Θｂとドットパターンの移動量Ｆｍとの関係から求める。コントローラ５００は移動量Ｆｍと回転角度Θｓが計算されると、これらの値を記録用信号補正回路２０６に出力する。

次に、コントローラ５００はステップＳ２２６、ステップＳ２２８にて、フォーカスサーボ回路４１４、トラッキングサーボ回路４０８およびフィードモータ制御回路３０６に制御停止の指令を出力し、ステップＳ２３０にて面ぶれ特性検出プログラムを終了する。これにより、対物レンズ３２からサーボ用レーザ光が回転しているホログラム記録媒体ＨＫに照射されるが、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボは実施されていない状態になる。

面ぶれ特性検出プログラムが終了すると、コントローラ５００は図６に示すデータ記録プログラムに戻り、ステップＳ１０６にてデータ変換回路２０８にメモリに記憶されている記録用データ（元データ）の出力を開始する。これによりデータ変換回路２０８には記録用データが入力して記憶されるとともに、次々に変換（エンコード）されて２次元の２値化データとなって記録用信号補正回路２０６に出力される。次に、ステップＳ１０８にてフィードモータ制御回路３０６に記録を開始する半径値を出力し、ステップＳ１１０、Ｓ１１２にてフォーカスサーボ回路４１４、トラッキングサーボ回路４０８およびフィードモータ制御回路３０６に制御開始の指令を出力する。これにより、サーボ用レーザ光の照射位置は記録を開始する半径位置に移動し、サーボ用レーザ光の焦点が常に反射層に合ったうえで、サーボ用レーザ光の焦点位置が反射層に形成されたトラックを追従するようになる。

次に、コントローラ５００はステップＳ１１４にて、メインレーザ駆動回路２０２に作動開始の指令を出力する。これにより、メインレーザ駆動回路２０２はメインレーザ光源１０に所定の電圧および電流を供給し、メインレーザ光源１０から所定強度のレーザ光が出射される。この時点では空間光変調器１６には信号は出力されておらず、レーザ光は空間光変調器１６で遮光されて、情報レーザ光および参照レーザ光はホログラム記録媒体ＨＫには照射されない。次に、コントローラ５００はステップＳ１１６にて記録用信号補正回路２０６と記録用信号出力回路２０４にデータ記録開始の指令を出力する。これにより、記録用信号補正回路２０６は図８と図９に示すプログラムをそれぞれスタートさせ、記録用信号出力回路２０４は図１０と図１１に示すプログラムをそれぞれスタートさせる。これにより、空間光変調器１６に信号が出力され、情報レーザ光および参照レーザ光がホログラム記録媒体ＨＫに照射される。

記録用信号補正回路２０６と記録用信号出力回路２０４が実行するプログラムを以下に説明する。記録用信号補正回路２０６が実行する図８に示されるプログラムは、データの補正に必要なＡ／Ｄ変換器２１２から入力するトラッキングサーボ信号の瞬時値を、スピンドルモータ６０２内のエンコーダからインデックス信号が入力してから記憶することを開始し、インデックス信号が入力するごとに記憶領域を変更するとともに記憶したデータの数を補正するためのプログラムである。また、データの補正に必要な半径値データを、インデックス信号が入力するごとに記憶していくためのプログラムである。以下、図８のフローに従って説明する。ステップＳ３００にてコントローラ５００からデータ記録開始（作動開始）の指令が入力すると、ステップＳ３０２にてスピンドルモータ６０２内にあるエンコーダからインデックス信号が入力するのを待ってステップＳ３０４へ行き、ステップＳ３０４にてＡ／Ｄ変換器２１２からのデータの入力を開始する。前述のようにＡ／Ｄ変換器２１２のデータ出力は空間光変調器１６へのデータ出力の時間間隔と同じ時間間隔で行われるので、データの入力は空間光変調器１６へのデータ出力の時間間隔と同じ時間間隔で行われる。そして、ステップＳ３０６にて半径位置検出回路３０４から入力する半径値データを記憶する。ステップＳ３０８にてスピンドルモータ６０２内にあるエンコーダからインデックス信号が入力するごとに、ステップＳ３１０にてＡ／Ｄ変換器２１２から入力するデータの記憶領域を変更し、ステップＳ３１２にて後述する記録用信号出力回路２０４からインデックス信号ごとに入力するデータ数の余剰数又は不足数に基づいて、記憶領域を変更する前の記憶領域におけるデータの複製又は消去を行い、ステップＳ３０６にて半径位置検出回路３０４から入力する半径値データの記憶を行う。そして、ステップＳ３０８にてインデックス信号の入力を待つ間、ステップＳ３１４にてＡ／Ｄ変換器２１２から入力して記憶しているデータ数が、記憶しているまだ補正されていない２次元の２値化データの単位数を超えたか否かを判定する。また、ステップＳ３１６にてコントローラ５００から停止指令が入力したか否かを判定する。ステップＳ３１４またはステップＳ３１６にて「ＹＥＳ」と判定されると、ステップＳ３２０にてプログラムを終了させる。なお、ステップＳ３１６にて「ＹＥＳ」と判定された場合は、記憶している２次元の２値化データ、トラッキングサーボ信号の瞬時値データおよび半径値データが不要になるのでステップＳ３１８にてこれらのデータをすべてクリアする。

記録用信号補正回路２０６が実行する図９に示されるプログラムは、図８に示されるプログラムの実行で記憶されるトラッキングサーボ信号の瞬時値データと半径値データにより、記憶されている２次元の２値化データを補正し、記録用信号出力回路２０４に出力するためのプログラムである。また、補正に使用するトラッキングサーボ信号の瞬時値データの記憶領域が変化すると、記録用信号出力回路２０４に補正した２次元の２値化データの記憶領域を変更するよう指令を出すためのプログラムである。以下、図９のフローに従って説明する。ステップＳ４００にてコントローラ５００からデータ記録開始（作動開始）の指令が入力すると、ステップＳ４０２にてＡ／Ｄ変換器２１２と半径位置検出回路３０４から最初のデータが入力するのを待つ。そして、最初のデータが入力するとステップＳ４０４にて記憶されている２次元の２値化データを、トラッキングサーボ信号の瞬時値データと半径値データを記憶した順に用いて補正を行い、ステップＳ４０６にて補正したデータを記録用信号出力回路２０４に出力することを繰り返す。補正は前述の通り、予め記憶されているトラッキングサーボ信号の強度と空間光変調器１６に形成されるドットパターンの移動量との対応関係を用いて、トラッキングサーボ信号の瞬時値からドットパターンの径方向の移動量を計算し、空間光変調器１６に形成されるドットパターンが、この径方向移動量だけ径方向に移動し、ずれ量Ｆｍだけ回転角度Θの方向に移動するよう２次元の２値化データを補正することで行われる。なお、回転角度Θは数１に従って計算されるが、このときの半径値ｒは図８に示されるプログラムの実行でインデックス信号が入力されるごとに記憶される半径値データを用いる。また、時間ｔは、トラッキングサーボ信号の瞬時値データの記憶領域が変更されてからデータに記憶順につけた番号に、Ａ／Ｄ変換器２１２のデータ出力の時間間隔を乗算して求める。ステップＳ４０４とステップＳ４０６による２次元の２値化データの補正と出力の繰り返しの最中、ステップＳ４０８において記憶されている２次元の２値化データがなくなったか（すべて補正し終わったか）否かの判定と、ステップＳ４１０においてコントローラ５００から停止指令が入力したか否かの判定が行われる。この判定で「ＹＥＳ」と判定されると、ステップＳ４１６にてプログラムを終了させる。また、２次元の２値化データの補正と出力の繰り返しの最中、ステップＳ４１２にて補正に使用するトラッキングサーボ信号の瞬時値データの記憶領域が変化したか否かが判定され、「ＹＥＳ」と判定されると、ステップＳ４１４にて記録用信号出力回路２０４に、補正した２次元の２値化データの記憶領域を変更する指令を出力する。

記録用信号出力回路２０４が実行する図１０に示されるプログラムは、記録用信号補正回路２０６から入力した補正した２次元の２値化データを回路内のメモリに記憶していき、記憶領域の変更指令があると記憶領域を変更するためのプログラムである。以下、図１０のフローに従って説明する。ステップＳ５００にてコントローラ５００からデータ記録開始（作動開始）の指令が入力すると、ステップＳ５０２にて記録用信号補正回路２０６から入力する補正した２次元の２値化データの記憶を開始する。そして、ステップＳ５０４にて最初のデータが入力するのを待ち、ステップＳ５０６とステップＳ５０８にて記録用信号補正回路２０６からデータ記憶領域の変更指令があると、データの記憶領域を変更することを繰り返す。この繰り返し処理の最中、記録用信号補正回路２０６から補正した２次元の２値化データの入力がなくなると、ステップＳ５１０にて「ＹＥＳ」と判定してステップＳ５１２にてプログラムを終了させる。

記録用信号出力回路２０４が実行する図１１に示されるプログラムは、所定時間だけ待った後、スピンドルモータ６０２内にあるエンコーダからインデックス信号が入力されてから図１０のプログラムの実行で記憶された２次元の２値化データに基づいて空間光変調器１６の各ピクセルの透過率を変化させる信号を作成し、空間光変調器１６に出力するためのプログラムである。また、インデックス信号が入力されたタイミングで、記憶領域内の末尾の付近のデータが出力されているときはデータの余剰数を、記憶領域内の先頭付近のデータが出力されているときはデータの不足数を記録用信号補正回路２０６に出力するためのプログラムである。所定時間だけ空間光変調器１６への信号の出力を待つのは、２次元の２値化データを補正する時間が２次元の２値化データを空間光変調器１６に出力する時間間隔より長くかかるため、最後のデータを出力するまでに２次元の２値化データの補正が２次元の２値化データの出力に追いつかれないようにするためである。本実施形態ではこの所定時間をホログラム記録媒体ＨＫ（ターンテーブル６０１）の回転数（インデックス信号の入力回数）として、予めコントローラ５００で数２のように計算され、記録用信号出力回路２０４内に設定される。
（数２）
ｋｓｔ＝Ｍｔ・（△ｔ２−△ｔ１）／［△ｔ１・｛（２πｒ／ｆ）／△ｔ２｝］を切り上げた整数
数２において、各記号は以下の値を示している。
△ｔ１：空間光変調器１６にデータを出力してから次のデータを出力するまでの時間
△ｔ２：記録用信号補正回路２０６がトラッキングエラー信号の瞬時値データと半径値データに基づいて２次元の２値化データの１単位を補正するのにかかる時間
Ｍｔ：元データを２次元の２値化データに変換したときの、全ての２次元の２値化データの単位数
ｒ：記録開始の半径位置
ｖ：レーザ照射位置の線速度

Ｍｔ・（△ｔ２−△ｔ１）は、全ての２次元の２値化データを補正するまでにかかる時間から全ての２次元の２値化データが空間光変調器１６に出力されるまでにかかる時間を引いた時間であり、少なくともこの時間分、２次元の２値化データを補正して記録用信号出力回路２０７に記憶しておかないと、データの補正にデータの出力が追いつかれてしまう。（２πｒ／ｆ）／△ｔ２は、データの補正を開始してからホログラム記録媒体ＨＫの１回転で補正される２次元の２値化データの単位数である。そしてこれに△ｔ１を乗算した数値がホログラム記録媒体ＨＫの１回転で補正される２次元の２値化データを空間光変調器１６に出力する時間である。従って、上記のように計算すれば、データの補正にデータの出力が追いつかれないために、ホログラム記録媒体ＨＫが何回転分するだけ補正したデータの記憶を行っておけばよいかが計算できる。この回転数がｋｓｔである。

また、データの余剰数またはデータの不足数を記録用信号補正回路２０６に出力し、前述のように記録用信号補正回路２０６にて、データの複製または消去によりデータ数を補正するのは、補正用のデータ（トラッキングサーボ信号の瞬時値）を取り込むときの回転角度と、補正した２次元の２値化データに基づく信号を空間光変調器１６へ出力するときの回転角度を高精度で一致させるためである。すなわち、インデックス信号が入力されてから補正用のデータの取り込みを開始し、インデックス信号が入力されてから空間光変調器１６へ信号の出力を開始することで、補正用のデータを取り込むときの回転角度と、補正した２次元の２値化データに基づく信号を空間光変調器１６へ出力するときの回転角度はほぼ一致し、近傍位置における対物レンズ３２の径方向駆動量を現在の対物レンズ３２の径方向駆動量とみなして補正を行った信号を出力することができる。ただし、近傍位置と現在の位置とでは半径値が僅かに異なるため、ホログラム記録媒体ＨＫの１周の長さが僅かに異なる。このため、インデックス信号が入力したタイミングで次の記憶領域にあるデータが出力し始めているか、まだ同じ記憶領域にあるデータがすべて出力し終わっていない可能性が高く、このずれが蓄積していくと、補正用のデータを取り込む回転角度と２次元の２値化データに基づく信号を空間光変調器１６へ出力する回転角度とがずれてきてしまう。このためインデックス信号が入力したとき記憶領域の先頭にあるデータが出力しているときはデータの不足数（次の記憶領域のデータの消費数）を、インデックス信号が入力したとき記憶領域の末尾にあるデータが出力しているときはデータの余剰数を記録用信号補正回路２０６に出力する。

以下、図１１のフローに従って説明する。ステップＳ６００にてコントローラ５００からデータ記録開始（作動開始）の指令が入力すると、ステップＳ６０２にてｋを初期値の０にし、ステップＳ６０４にて記録用信号補正回路２０６から最初の２次元の２値化データが入力するのを待ち、データが入力するとステップＳ６０６〜Ｓ６１０にてインデックス信号がｋｓｔ回発生する（ホログラム記録媒体ＨＫがｋｓｔ回、回転する）のを待って、ステップＳ６１２にてデータの出力を開始する。その後、ステップＳ６１４〜Ｓ６１８の処理を繰り返し、インデックス信号が入力するごとにデータの余剰数またはデータの不足数を記録用信号補正回路２０６に出力する。また、この繰り返し処理中に記憶した２次元の２値化データの出力が完了すると、ステップＳ６１４にて「Ｎｏ」と判定されて、コントローラ５００に終了指令を出力してステップＳ６２６にてプログラムを終了させる。また、この繰り返し処理中にコントローラ５００から停止指令が入力すると、ステップＳ６１６にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップＳ６２２で記憶している２次元の２値化データをすべてクリアしてステップＳ６２６にてプログラムを終了させる。

記録用信号補正回路２０６および記録用信号出力回路２０４が上述したプログラムを実行している間、コントローラ５００は図６のプログラムのステップＳ１１８〜Ｓ１２２の処理を繰り返す。この繰り返し処理の最中、レーザ光の照射半径位置がホログラム記録媒体ＨＫにデータを記録できない半径位置になると、ステップＳ１２０で「Ｙｅｓ」と判定されてステップＳ１２４へ行く。また、記録用信号出力回路２０４から終了指令が入力すると、ステップＳ１２２で「Ｙｅｓ」と判定されてステップＳ１２４へ行く。ステップＳ１２４以降は、データ記録終了の処理である。すなわち、ステップＳ１２４にてフォーカスサーボ回路４１４、トラッキングサーボ回路４０８およびフィードモータ制御回路３０６にサーボ制御停止の指令を出力し、ステップＳ１２６にて記録用信号補正回路２０６と記録用信号出力回路２０４に停止指令を出力し（記録用信号出力回路２０４から終了指令が入力しているときは実質的に不要）、ステップＳ１２８にてサーボ用レーザ駆動回路４０２とメインレーザ駆動回路２０２に作動停止の指令を出力し、ステップＳ１３０にてスピンドルモータ制御回路３０２に作動停止の指令を出力し、ステップＳ１３２にてデータ記録プログラムを終了する。これにより、レーザ光の照射は停止し、ホログラム記録媒体ＨＫの回転は停止し、ホログラム記録再生装置のターンテーブル６０１にホログラム記録媒体ＨＫをセットした状態に戻る。作業者はターンテーブル６０１からホログラム記録媒体ＨＫを取り除き、次にデータ記録を行いたいホログラム記録媒体ＨＫがあるときは、そのホログラム記録媒体ＨＫをターンテーブル６０１にセットし、入力装置５０２からデータ記録の指令を入力すれば、再度上述した作動と同じ作動が行われる。

上記のように動作するホログラム記録再生装置の実施形態によれば、ターンテーブル６０１にセットしたホログラム記録媒体ＨＫを回転させ、サーボ用レーザ光を照射してフォーカスサーボ制御によりサーボ用レーザ光の焦点がホログラム記録媒体ＨＫの反射層に合うよう対物レンズ３２を駆動させたときの、ターンテーブル６０１の回転角度と対物レンズ３２の光軸方向の駆動量との関係、およびサーボ用レーザ光の照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、ターンテーブル６０１が定まった回転角度にあるときにターンテーブル６０１の回転軸に垂直な平面に対してホログラム記録媒体ＨＫがどの方向にどれだけ傾いているかを面ぶれ特性として検出する。そして、記録用信号補正回路２０６および記録用信号出力回路２０４が、検出された面ぶれ特性に基づいて、情報レーザ光がホログラム記録媒体ＨＫの表面に対して垂直に照射されるよう、対物レンズ３２の光軸位置に対して空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に形成されるパターンの位置を、ターンテーブル６０１の回転角度に対応させて変化させる。すなわち、データ記録を行う前にホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれ特性を検出し、データ記録時に検出した面ぶれ特性を基に、回転角度に対応させて空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させるのみで、情報レーザ光のホログラム記録媒体ＨＫの表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる。

また、上記のように動作するホログラム記録再生装置の実施形態によれば、トラッキングサーボ制御により対物レンズ３２がホログラム記録媒体ＨＫの半径方向に駆動しても、その駆動に見合う分、空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に形成されるパターンの位置を変化させたうえで、情報レーザ光のホログラム記録媒体ＨＫの表面に対する照射角度が常に垂直になるよう、ターンテーブル６０１の回転角度に対応させて空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を変化させることができるので、トラッキングサーボ制御が行われる場合であっても、情報レーザ光のホログラム記録媒体ＨＫの表面に対する照射角度を常に垂直にすることができる。

また、上記のように動作するホログラム記録再生装置の実施形態によれば、空間光変調器１６に形成されるパターンを２次元の２値化データを補正することで移動させており、重量のある空間光変調器１６を高速度で駆動させる機構を設ける必要がないため、装置のコストを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。

上記実施形態では、設定された１つの半径位置で対物レンズ３２の光軸方向の変動量を検出することで面ぶれ特性を検出するようにした。これは、殆どのホログラム記録媒体ＨＫにおいて反りは無視できるほど小さいと考えられるためである。しかし、製造精度の悪いホログラム記録媒体ＨＫは反りが大きい可能性がある。よって、これに代えて複数の半径位置で対物レンズ３２の光軸方向の上方向最大変位位置と下方向最大変位位置を検出し、図１２に誇張して示すように、ホログラム記録媒体ＨＫに無視できない反りがある場合は、対物レンズ３２の変動範囲から、各半径位置でのホログラム記録媒体ＨＫの反りによるレーザ光軸に対するホログラム記録媒体ＨＫ表面の垂線の角度（反りによるホログラム記録媒体ＨＫ表面の傾き角度）Θｗを、前述した角度Θｂと回転角度Θｓに加えて検出するようにしてもよい。そして、各半径位置ごとに、この角度Θｗを空間光変調器１６に形成されるパターンの移動量に変換し、空間光変調器１６に形成されるパターンをこの移動とトラッキングサーボ制御による対物レンズ３２の駆動分の移動を行ったうえで、ターンテーブル６０１の回転角度に対応させた移動を行うようにしてもよい。これは、図５に示すパターン中心の回転における回転中心を、反りによるホログラム記録媒体ＨＫ表面の傾き角度Θｗ分移動させる処置である。厳密にはパターン中心の回転を円から変化させる必要があるが、反りによるレーザ光軸に対するホログラム記録媒体ＨＫ表面の垂線の角度が、面ぶれ角度Θbに比べて小さければ、パターン中心の回転は円のままであってよい。

また、上記実施形態では、トラッキングサーボ回路４０８およびフォーカスサーボ回路４１４が出力する信号の強度から、対物レンズ３２の径方向および光軸方向の変動量を得るようにしたが、対物レンズ３２の径方向および光軸方向の変動量を得ることができれば、どのような信号を用いてもよい。例えば、図１に示すように、フォーカスアクチュエータ３４、トラッキングアクチュエータ３６にポジションセンサ３８を備え、このポジションセンサ３８が出力する信号から縦方向駆動量信号生成回路４２２および横方向駆動量信号生成回路４２４により、対物レンズ３２の光軸方向および径方向の変動量に相当する信号を作成するようにしてもよい。ポジションセンサ３８としては、例えば、フォーカスアクチュエータ３４、トラッキングアクチュエータ３６と共に変動する４分割フォトディテクタに、中立位置で光スポットが中心に形成されるようＬＥＤ光を照射するような構造のものを用いることができる。

また、上記実施形態では、空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を、トラッキングサーボ制御による対物レンズ３２の径方向移動に対応させて移動させたうえで、ホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれ特性に基づいてターンテーブル６０１の回転角度に対応させて移動させた。しかし、ホログラム記録媒体ＨＫがターンテーブル６０１に固定されており、ホログラム記録媒体ＨＫの反射層に形成されたトラックの偏心が小さい場合は、これに代えて、対物レンズ３２の径方向移動に対応させた移動は行わず、パターンの位置をホログラム記録媒体ＨＫの面ぶれ特性に基づいてターンテーブル６０１の回転角度に対応させて移動させるのみにしてもよい。

また、上記実施形態では、空間光変調器１６に２次元の２値化データを基に作成されるパターンの位置を、２次元の２値化データを補正することで移動させるようにしたが、装置のコスト面を重要視しなければ、これに代えて空間光変調器１６の位置を２方向に高速移動させることで空間光変調器１６に形成されるパターンの位置を移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１６として液晶パネルを用いたが、これに換えてＤＭＤ（Degital Micro Mirror Device）やＧＬＶ（Grating Light Valve）を用いてもよい。ＤＭＤやＧＬＶは、複数ある微小ミラーの向きや位置をそれぞれ変えることで、２次元の２値化データに基づくパターンを作成し、反射したレーザ光を回折させて情報レーザ光を作成する方式であるので、この場合はＤＭＤやＧＬＶでレーザ光を反射させた後、リレーレンズ１８側に向かう構成にすればよい。そして、この場合は、複数の微小ミラーにより形成されるパターンを対物レンズ３２の駆動に基づいて移動させれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態ではスピンドルモータ６０２及びターンテーブル６０１をフィードモータ６０３により移動することによりホログラム記録媒体ＨＫにおけるレーザ光の焦点を半径方向に移動するようにしたが、ピックアップ装置１００をフィードモータ６０３により移動させる構成にしてもよい。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態ではフォーカスサーボ制御に非点収差法、トラッキングサーボ制御にプッシュプル法を用いたが、ナイフエッジ法や差動プッシュプル法等、これ以外の制御方法を用いてもよい。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１０…メインレーザ光源、１６…空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）、１８，２２，４０…リレーレンズ、２０…偏光ビームスプリッタ、２６…ダイクロイックプリズム、２８…１／４波長板、３２…対物レンズ、３４…フォーカスアクチュエータ、３６…トラッキングアクチュエータ、４２…再生用フォトディテクタ、４４…サーボ用レーザ光源、４８…ビームスプリッタ、５４…サーボ用フォトディテクタ、１００…ピックアップ装置、２０２…メインレーザ駆動回路、２０４…記録用信号出力回路、２０６…記録用信号補正回路、２０８…データ変換回路、２１０…再生データ生成回路、２１２…Ａ／Ｄ変換器、３０２…スピンドルモータ制御回路、３０４…半径位置検出回路、３０６…フィードモータ制御回路、４０２…サーボ用レーザ駆動回路、４０４…信号増幅回路、４０６…トラッキングエラー信号生成回路、４０８…トラッキングサーボ回路、４１０…ドライブ回路、４１２…フォーカスエラー信号生成回路、４１４…フォーカサーボ回路、４１６…ドライブ回路、４１８…スレッドサーボ回路、４２０…Ａ／Ｄ変換器、４２２…縦方向変位量信号生成回路、４２４…横方向変位量信号生成回路、５００…コントローラ、５０２…入力装置、５０４…表示装置、６０１…ターンテーブル、６０２…スピンドルモータ、６０３…フィードモータ、ＨＫ…ホログラム記録媒体

Claims

ホログラム記録媒体を搭載するターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回転するテーブル回転手段と、
前記ターンテーブルの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記テーブル回転手段による回転が行われている間、元データを２次元の２値化データに変換し、前記変換した２次元の２値化データを基にパターンを作成して、レーザ光を前記パターンを透過させるか、前記パターンにて反射させることにより情報レーザ光を作成し、前記作成した情報レーザ光を情報を有さない参照レーザ光と共に対物レンズを介して前記ホログラム記録媒体に照射し、前記ホログラム記録媒体にデータをシフト多重方式で記録するデータ記録手段と、
前記テーブル回転手段による回転が行われている間、前記情報レーザ光および前記参照レーザ光の前記ホログラム記録媒体における照射位置を、前記ホログラム記録媒体の半径方向に移動するレーザ光照射位置移動手段と、
前記テーブル回転手段による回転が行われている間、前記ホログラム記録媒体に形成された反射層に対して、前記対物レンズを介して前記情報レーザ光と同じ光軸でサーボ用レーザ光を照射し、前記反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、前記サーボ用レーザ光の前記対物レンズによる焦点位置が前記反射層に合うように、前記対物レンズを前記対物レンズの光軸方向に駆動するフォーカスサーボ制御手段とを備えたホログラム記録装置において、
前記フォーカスサーボ制御手段による、前記対物レンズの光軸方向における中立位置からの駆動量を検出する縦方向対物レンズ駆動量検出手段と、
前記サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出するレーザ光照射半径位置検出手段と、
前記回転角度検出手段により前記ターンテーブルの回転角度と、前記縦方向対物レンズ駆動量検出手段により前記対物レンズの光軸方向の駆動量とを同じタイミングで複数検出するとともに、前記レーザ光照射半径位置検出手段により、前記サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、前記回転角度検出手段により検出される回転角度が定まった回転角度にあるとき、前記ターンテーブルの回転軸に垂直な平面に対してホログラム記録媒体が傾いている角度および傾いている方向を、ホログラム記録媒体の面ぶれ特性として検出する面ぶれ特性検出手段と、
前記面ぶれ特性検出手段により検出された面ぶれ特性を基に、前記情報レーザ光がホログラム記録媒体の表面に対して垂直に照射されるよう、前記対物レンズの光軸位置に対する前記パターンの位置を、前記ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させるパターン位置制御手段とを備えたことを特徴とするホログラム記録装置。
前記テーブル回転手段による回転が行われている間、前記照射されたサーボ用レーザ光の前記反射層からの反射光に基づいて作成された信号により、前記サーボ用レーザ光の前記対物レンズによる焦点位置が前記反射層に形成されたトラックに合うように、前記対物レンズを駆動するトラッキングサーボ手段と、
前記トラッキングサーボ手段による、前記対物レンズの前記ホログラム記録媒体の半径方向における中立位置からの駆動量を検出する横方向対物レンズ駆動量検出手段とを備え、
前記パターン位置制御手段は、前記面ぶれ特性と前記対物レンズ横方向駆動量検出手段により検出された駆動量とを基に、前記情報レーザ光がホログラム記録媒体の表面に対して垂直に照射されるよう、前記パターンの位置を、前記ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
前記パターンは空間光変調器に前記２次元の２値化データを出力することにより作成されるものであり、
前記パターン位置制御手段は、前記空間光変調器に出力される２次元の２値化データを前記ターンテーブルの回転角度に対応させて補正することにより、前記パターンの位置を前記ターンテーブルの回転角度に対応させて変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホログラム記録装置。
前記面ぶれ特性検出手段は、前記サーボ用レーザ光がホログラム記録媒体の複数の半径位置にあるときに、それぞれ前記ターンテーブルの回転角度と前記対物レンズの光軸方向の駆動量とを同じタイミングで検出するとともに、前記サーボ用レーザ光のホログラム記録媒体における照射半径位置を検出し、検出したデータを処理して、前記ホログラム記録媒体が傾いている角度および傾いている方向と、それぞれの半径位置におけるホログラム記録媒体の反りによる傾き角度とをホログラム記録媒体の面ぶれ特性として検出することを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載のホログラム記録装置。