JP4548380B2 - ホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体記録再生装置並びにホログラム記録媒体の評価方法及びホログラム記録媒体の記録再生方法 - Google Patents

ホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体記録再生装置並びにホログラム記録媒体の評価方法及びホログラム記録媒体の記録再生方法 Download PDF

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Description

本発明は、ホログラム記録媒体の特性を評価する又はホログラム記録媒体にデータを記録し再生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記録再生装置並びにホログラム記録媒体の評価方法及びホログラム記録媒体の記録再生方法に関する。
従来より、光ディスクに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二ア方式とがあるが、いずれの方法も記録するデータの容量を大きくするには多重記録性能の良いホログラム記録媒体が必要であり、現在多くのメーカーでホログラム記録媒体の作製とその評価が行われている。
ホログラム記録媒体の評価は、2光束干渉方式であれば例えば特許文献1に示されるようなホログラム記録装置により、コリ二ア方式であれば特許文献2に示されるようなホログラム記録装置によりホログラム記録媒体に多重記録を行い、記録したデータを再生することで、Mナンバーのような多重記録性能や再生データのエラー率のような記録再生精度を求めることにより行われている。
この評価において評価値は、ホログラム記録媒体ヘの記録条件により大きく変わることがあり、ホログラム記録媒体の評価結果はこの記録条件と共に示される必要がある。そして、レーザ強度、多重記録における記録の順番、参照用レーザ光の角度などのホログラム記録条件は多重記録における各々の記録において変化するため、記録条件を記録媒体ごとではなく各々の記録ごとに示した方がよりホログラム記録媒体の評価を正確に行うことができる。
また、ホログラム記録媒体に記録したデータの再生において、各々の記録ごとの記録条件に基づいて再生条件を設定した方が再生精度をよくすることができる。
特開2004−69771号公報 特開2005−32307号公報
しかしながら、各々の記録における記録条件は記憶数が多く、ホログラム記録媒体の評価装置内のメモリやディスクなどの記録媒体にこの記録条件を記憶しておき、評価の際にホログラム記録媒体の各記録と対応させようとすると、記憶数が多いため誤りが発生しやすいという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ホログラム記録媒体の多重記録における各々の記録と各々の記録条件の対応において、誤りの発生する可能性をなくし評価精度のよい、又は再生精度のよいホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体記録再生装置並びにホログラム記録媒体の評価方法及びホログラム記録媒体の記録再生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記録再生装置は、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、記録用として用意されたデータとホログラム記録媒体への記録条件に関するデータとから記録用データを生成する記録用データ作成手段と、ホログラム記録媒体から再生した記録用データから記録条件を読み取り、読み取った記録条件に基づきホログラム記録媒体のデータを再生するための再生条件を設定する再生条件設定手段とを備え、再生条件設定手段が、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件と、既に装置内に設定されている再生条件との差異により、再生条件の再設定の有無を判定する再設定判定手段と、再設定判定手段が再設定有りと判断したとき、読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行う再再生手段とを有することを特徴とする。
請求項2記載のホログラム記録媒体の記録再生方法は、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、記録用として用意されたデータとホログラム記録媒体への記録条件に関するデータとから記録用データを生成してホログラム記録媒体に記録し、ホログラム記録媒体からデータを再生する際、ホログラム記録媒体から再生した記録用データから記録条件を読み取り、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件と、既に装置内に設定されている再生条件との差異により、再生条件の再設定の有無を判定し、再設定有りと判断したとき、読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行うことを特徴とする。
請求項1及び請求項2の発明によれば、ホログラム記録媒体から再生した記録用データから記録条件を読み取り、読み取った記録条件に基づきホログラム記録媒体のデータを再生するための再生条件を設定することから、ホログラム記録媒体の多重記録における各々の記録と各々の記録条件の対応において誤りの発生する可能性をなくし、ホログラム記録媒体の再生精度を向上させることができる。さらに、再設定有りと判断したとき、読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行うことから、各々の記録すべてにおいて再生条件を設定する必要がないので、データの再生効率がよい。
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の特性を評価するためのものである。
図1は、本発明に係る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によりホログラム記録媒体に記録を行うとき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によりホログラム記録媒体に記録したデータを再生するとき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の再生データのエラー率を記録条件と共に記憶するときのプログラムのフローチャートである。
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14〜34、フォトセンサ30、レーザ駆動回路100、温度センサ40、温度センサ44、湿度センサ46、記録用信号生成回路102、記録条件データ生成回路104、再生データ生成回路106、再生データ分類回路108、再生条件判定回路110、再生データ保管回路112、再生データエラー率計算回路114、媒体温度制御回路120、温度検出回路130、湿度検出回路132、コントローラ200、入力装置202、表示装置204等から構成されている。尚、図1は、本発明に関係する記録用データの生成手段、記録データの再生手段および再生データの評価手段に該当する回路や装置のみを示し、それ以外の回路や装置は省いてある。また、図1は、2光束干渉方式のホログラム記録媒体評価装置であるが、図に示した回路や装置はコリニア方式のホログラム記録媒体評価装置にも適用できる。
次に、各回路や装置の作動について以下に説明する。
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、データを入力するための入力装置202及び、データや各種設定を表示する表示装置204が接続されている。そして、後述するレーザ駆動回路100、記録用信号生成回路102、記録条件データ生成回路104、再生条件判定回路110、再生データ保管回路112、再生データエラー率計算回路114、媒体温度制御回路120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l00は、コントローラ200により照射するレーザ光強度が設定され、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レーザ光照射を行う。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データ(以下、記録用データという)が入力され、空間光変換器24(SLM:Spatial Light Modulator)の表示用データに変換して、このデータを回路内のメモリに多重記録の各々の記録ごとに分けて記憶する。そして、記録条件データ生成回路104から記録条件に関するデータ(以下、記録条件データという)が入力されると、空間光変換器24の表示用データヘ変換して、その表示用データを回路内のメモリに記憶された記録用データで次に空間光変換器24へ出力するデータへ追加し、追加したデータを空間光変換器24へ出力する。
記録条件データ生成回路104は、コントローラ200から入力されるすべての記録において、同一である記録条件に関するデー夕(以下、同一記録条件データという)をメモリする。そして、コントローラ200から個々の記録の記録条件に関するデータ(以下、個々の記録条件データという)が入力すると、温度検出回路l30や湿度検出回路l32が出力する特性値(以下、特性値データという)を入力し、メモリされている同一記録条件データをコピーして、同一記録条件データに個々の記録条件データと特性値データを追加して記録条件データを作成し、作成した記録条件データを記録用信号生成回路102に出力する。
再生データ生成回路106には、参照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、フォトセンサ30から空間光変換器24の表示用データが電気的なデジタルデータ信号に変換された信号が入力される。そして、再生データ生成回路106は、入力された信号を復号して元の記録データ(記録用データと記録条件データ)にし、再生データ分類回路108に出力する。さらに、再生データ生成回路106は、多重記録の各記録データの再生が終了するごとに信号をコントローラ200に出力する。
再生データ分類回路108は、再生データ生成回路106から入力された信号を記録用データと記録条件データに分け、記録用データを再生データ保管回路ll2に出力し、記録条件データを再生条件判定回路110に出力する。
再生条件判定回路110は、コントローラ200から記録条件を再生条件に変換する関係が入力され、記憶する。また、再生条件判定回路110は、コントローラ200から再生開始前に入力された再生条件データを記憶する。そして、再生データ分類回路108から記録条件データが入力されると該当する条件のみを記憶してある記録条件を再生条件に変換する変換関係により再生条件データに変換し、記憶してある再生条件データと比較する。記憶している再生条件と許容範囲内で一致すると、OKの信号をコントローラ200に出力し、再生データ分類回路108から入力された記録条件データをコントローラ200に出力する。記憶している再生条件と一致しないと、NGの信号をコントローラ200に出力し、変換した再生条件データを出力すると共に記憶されている再生条件データをクリアし、変換した再生条件データを記憶する。
再生データ保管回路1l2は、再生データ分類回路108から入力された記録用データを多重記録の各記録単位ごとにメモリに記憶していき、コントローラ200から消去指令が入力されると、最新の記録単位のデータを消去する。そして、後述する再生データエラー率計算回路l14から計算終了の信号が入力されると記憶した順に記録用データを再生データエラー率計算回路ll4へ出力する。
再生データエラー率計算回路114は、2つのデータを対比させ不一致であるデータの個数をカウントし、全体のデータ数に対する割合であるエラー率を計算する回路である。対比において基準とする記録用データは、コントローラ200から記録用信号生成回路102に入力された順に入力され、メモリ内に多重記録の各々の記録ごとに分けて記憶されている。そして、再生データ保管回路112から記録用データが入力されると、エラー率を計算してそのデジタル信号をコントローラ200に出力し、再生データ保管回路112に計算終了の信号を出力する。尚、装置の作動開始時点においては、所定時間が経過すると計算終了の信号を出力する。
媒体温度制御回路120は、ステージ36に埋め込まれた温度センサ40の出力信号から温度を検出し、検出した温度がコントローラ200から指示された温度になるよう、ステージ36に埋め込まれたヒーター42の通電を制御する。媒体温度制御回路l20は、コントローラ200から制御する温度の値が入力されたときから作動する。
温度検出回路130は、装置内にセットされた温度センサ44が出力する信号が入力され、入力した信号をデジタル信号に変換して、所定時間間隔で記録条件データ生成回路104に出力する。湿度検出回路132は、装置内にセットされた湿度センサ46が出力する信号が入力され、入力した信号をデジタル信号に変換して、所定時間間隔で記録条件データ生成回路104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、以下のようにホログラム記録媒体への記録を行う。まず、ホログラム記録媒体5をステージ36に載せる。次に、入力装置202から記録位置(記録開始位置、記録間隔、最終記録位置など記録位置に関するものすべて)、参照レーザ光の各々の角度および同一記録条件を入力する。この同一記録条件は、コントローラ200から同一記録条件データとして記録条件データ生成回路104に入力され、記録条件データ生成回路104内のメモリに記憶される。
同一記録条件は、具体的には、記録年月日、同一記録場所への多重記録数(2光束干渉方式のみ)、各記録の時間又は各記録を終了する回折効率、媒体の温度制御の温度、フォーカスオフセット電圧(コリニア方式のみ)、トラッキングオフセット電圧(コリニア方式のみ)等である。このうち、制御に必要な条件はホログラム記録媒体5の温度制御の温度、フォーカスオフセット電圧、トラッキングオフセット電圧などである。
次に、入力装置202から、コントローラ200内のメモリに記憶されている記録用データを選択する。これにより、コントローラ200から記録用データが記録用信号生成回路102及び再生データエラー率計算回路114に入力され、記録用信号生成回路102と再生データエラー率計算回路l14内のメモリに記憶される。前述のように、この記憶は多重記録の各々の記録ごとに分けて記憶される。尚、この場合、多重記録の各々の記録ごとに同一のデータを記憶する場合は、1つの記録分のデータが記録数(記録位置の数×多重記録数)分コピーされたデータが入力され、記憶される。
次に、入力装置202から、照射レーザ光の強度またはレーザ光強度の設定条件を入力する。レーザ光強度の設定条件は具体的には多重記録の回数や記録領域の回折効率の変化速度とレーザ光強度の関係である。
次に、入力装置202から記録開始を指示する。コントローラ200はこの指示により図2に示すフローのプログラムをスタートさせる。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のフローチャートの符号に対応している。
まず、記録位置と個々の記録条件のパラメータが制御を行う回路に出力される(S102)。個々の記録条件は具体的には、参照レーザ光の照射角度、レーザ光強度などである。次に、設定した個々の記録条件および、多重記録における記録順番などの記録条件を個々の記録条件データとして記録条件データ生成回路l04に出力する(S104)。記録条件データ生成回路104は、個々の記録条件データが入力されると前述のように温度検出回路l30と湿度検出回路路132が出力する特性値データを取り込み、記憶してある同一記録条件データと入力された個々の記録条件データと特性値データをまとめて記録条件データを作成して記録用信号生成回路102に出力する。記録用信号生成回路102は、前述したように記録条件データが入力されると表示用データに変換して、記憶してある表示用データに変換された記録用データに追加して、空間光変換器24に出力する。
そして、記録条件を設定する回路の設定完了と記録用信号の空間光変換器24への出力を待ち(S106、S108)、レーザ光の照射を行う(S110)。所定時間経過した後(S112)、レーザ光を停止して(S114)、次の記録の有無を判定して(S116)次の記録がある場合は最初(S102)に戻り次の記録の記録条件を設定する。
このようにしてホログラム記録媒体5に記録されたデータの再生においては、作業者は以下のように操作を行う。
まず、ホログラム記録媒体5をステージ36に載せる。次に、入力装置202から再生位置(再生開始記録位置、記録間隔、再生終了記録位置など再生位置に関するものすべて)、各々の記録における参照レーザ光の角度および再生条件を入力する。再生条件は具体的には、レーザ光強度、媒体の温度制御の温度値、フォーカスオフセット電圧(コリニア方式のみ)、トラッキングオフセット電圧(コリニア方式のみ)などである。この再生条件は、制御を行う回路に設定されるとともに記録条件と変換関係がある再生条件は、再生条件判定回路ll0に入力され記憶される。さらに、コントローラ200にはすべての再生条件が記憶される。
次に、入力装置202から記録条件から再生条件への変換関係を入力する。この変換関係は、再生条件判定回路110に入力され記憶されるが、既に記憶されていればこの入力はスキップしてよい。変換関係は、レーザ光強度、媒体の温度制御の温度値、参照レーザ光の照射角度などの変換関係であり、これは実験であらかじめ求められている。通常ホログラム記録媒体5の温度制御の温度値、参照レーザ光の照射角度は記録条件イコール再生条件となる。
次に、入力装置202から再生開始を指示する。コントローラ200は、この指示により図3および図4に示すフローのプログラムをスタートさせる。まず、レーザ光が照射される記録領域に移動し、再生条件を設定する回路に再生条件パラメータを出力する(S202)。具体的には、参照レーザ光の照射角度などを出力する。次に、再生条件判定回路110に設定した再生条件を出力すると共に、コントローラ200に記憶させた再生条件に追加する(S204)(フローの2巡目以降は同条件を新しいパラメータに変更する)。
次に、再生条件を設定する回路の設定完了が完了したことを確認し(S206)、レーザ光の照射を開始し(S208)、再生データ生成回路106を作動させる(S210)。これにより、復号された再生データが再生データ分類回路108に入力され、再生条件判定回路110に記録条件データが入力され、レーザ光強度、ホログラム記録媒体5の温度制御の温度値、参照レーザ光の照射角度などの記録条件が再生条件に変換され、記憶されている再生条件との比較によりOKまたはNGの判定がコントローラ200に出力される。
次に、再生条件判定回路110からの入力を待ち(S212)、入力した信号がOKであれば(S214)、再生条件判定回路110が出力する記録条件データを入力し、コントローラ200に記憶されている再生条件をコピーして追加してメモリに記憶する(S215)。そして、再生データ生成回路106からの信号を待ち(S216)、再生データ生成回路106から記録データの再生完了を意味する信号が入力されると、レーザ光の照射を停止して(S218)、次の記録の再生があれば(S220)、最初(S202)に戻って次の記録データの再生を行う。
入力した信号がNGであれば(S214)、再生条件判定回路110が出力する変換された再生条件を入力し(S222)、再生データ生成回路106を停止して(S224)、再生データ保管回路112に記憶されているデータの最新の記憶単位を消去する(S226)。そして、入力された再生条件に基づいて、制御を行う回路に再生条件のパラメータを再設定し(S228)、コントローラ200に記憶されている再生条件の中の同条件を設定し直したパラメータにして、再び再生データ生成回路106を作動させる(S210)。これにより、不適切な再生条件で再生したデータは消去され、設定し直した再生条件により再度記録データの再生が行われる。
図3のフローのプログラムが実行されると、再生データ保管回路112には、再生データが入力され、記憶されていく。この再生データは、再生データエラー率計算回路114により記録用データと比較され、記憶単位である多重記録の各々の記録ごとにエラー率が計算され、コントローラ200に入力される。コントローラ200は、図4の流れのプログラムの実行により入力されたエラー率を(S302)、既に記憶されている記録条件と再生条件の記憶順に対応させて記憶する(S304)。その後、コントローラ200内での適切なデータ処理により表示装置204に評価結果が表示される。
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から再生した記録用データ内の記録条件に基づいてホログラム記録媒体5の評価を行うことから、ホログラム記録媒体5の多重記録における各々の記録と各々の記録条件の対応において誤りの発生する可能性をなくし、ホログラム記録媒体5の評価精度を向上させることができる。
また、ホログラム記録媒体5へ記録する際の条件である特牲の特性値を、記録条件に関するデータの一部としていることで、気温や湿度などのように制御されていないが評価に影響を及ぼす可能性のある特性値も記録条件として残せるので、ホログラム記録媒体5の評価をより正確に行うことができる。
以上は、ホログラム記録媒体5の評価装置での実施形態であるが、本発明はホログラム記録媒体5にデータを記録し再生する装置すべてに適用できる。ホログラム記録媒体5にデータを記録し再生する装置であれば、上記の実施形態において、記録用条件データとするものは、再生条件に影響する(再生条件との変換関係を再生条件判定回路l10に入力する)レーザ光強度、媒体の温度制御の温度値、参照レーザ光の照射角度などに限定してよい。また、再生データエラー率計算回路114や図4のプログラムは不要であり、温度検出回路l30や湿度検出同路132も不要である。
本実施例の実施形態を、ホログラム記録媒体5の記録再生装置に適用することで、ホログラム記録媒体5から再生した記録用データから記録条件を読み取り、読み取った記録条件に基づきホログラム記録媒体5のデータを再生することになり、ホログラム記録媒体5の多重記録における各々の記録と各々の記録条件の対応において誤りの発生する可能性をなくし、ホログラム記録媒体5の再生精度を向上させることができる。
また、再設定有りと判断したとき、読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行うことで、各々の記録すべてにおいて再生条件を設定する必要がないので、データの再生効率がよい。
以上のように、本発明によれば、誤りの発生する可能性をなくし評価精度のよい、又は再生精度のよいホログラム記録媒体評価装置及びホログラム記録媒体記録再生装置並びにホログラム記録媒体の評価方法及びホログラム記録媒体の記録再生方法を提供できる。
本発明に係る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のホログラム記録媒体に記録を行うとき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のホログラム記録媒体に記録したデータを再生するとき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の再生データのエラー率を記録条件と共に記憶するときのプログラムのフローチャートである。
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・・・・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・・・・空間光変換器
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・・・・温度センサ
42・・・・ヒーター
44・・・・温度センサ
46・・・・湿度センサ
100・・・レーザ駆動回路
102・・・記録用信号生成回路
104・・・記録条件データ生成回路
106・・・再生データ生成回路
108・・・再生データ分類回路
110・・・再生条件判定回路
112・・・再生データ保管回路
114・・・再生データエラー率計算回路
120・・・媒体温度制御回路
130・・・温度検出回路
132・・・湿度検出回路
200・・・コントローラ
202・・・入力装置
204・・・表示装置

Claims (2)

  1. ホログラム記録媒体にレーザ光を照射してデータの記録を行い、該記録したデータを再生するホログラム記録媒体記録再生装置において、
    該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、記録用として用意されたデータと該ホログラム記録媒体への記録条件に関するデータとから記録用データを生成する記録用データ作成手段と、
    該ホログラム記録媒体から再生した記録用データから該記録条件を読み取り、読み取った該記録条件に基づき該ホログラム記録媒体のデータを再生するための再生条件を設定する再生条件設定手段とを備え、
    該再生条件設定手段が、
    該読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件と、既に装置内に設定されている再生条件との差異により、該再生条件の再設定の有無を判定する再設定判定手段と、
    該再設定判定手段が再設定有りと判断したとき、該読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、該読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、該キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行う再再生手段とを有することを特徴とするホログラム記録媒体記録再生装置。
  2. ホログラム記録媒体にレーザ光を照射してデータの記録を行い、該記録したデータを再生するホログラム記録媒体の記録再生方法において、
    該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、記録用として用意されたデータと該ホログラム記録媒体への記録条件に関するデータとから記録用データを生成して該ホログラム記録媒体に記録し、
    該ホログラム記録媒体からデータを再生する際、該ホログラム記録媒体から再生した記録用データから該記録条件を読み取り、該読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件と、既に装置内に設定されている再生条件との差異により、該再生条件の再設定の有無を判定し、
    再設定有りと判断したとき、該読み取った記録条件に相当する箇所の再生データをキャンセルし、該読み取った記録条件に基づいて決定した再生条件の設定を行い、該キャンセルした再生データに相当するデータの再生を行うことを特徴とするホログラム記録媒体の記録再生方法。
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