JP4949527B2 - 位置ずれ量測定方法、光学装置調整方法、情報記憶媒体、および位置ずれ量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、位置ずれ量測定方法、光学装置調整方法、情報記憶媒体、および位置ずれ量測定装置に関し、特に高精度な位置ずれ量の測定が可能な位置ずれ量測定方法、光学装置調整方法、情報記憶媒体、および位置ずれ量測定装置に関する。

近年、画像情報や音声情報をはじめとする各種の情報がデジタル化されるにつれて、デジタル情報の量が飛躍的に増大してきた。これに伴い、大容量化および高密度化に適した情報記憶装置の開発が進められている。

高密度化が達成可能な情報記憶媒体の１つとして、光メモリの一種であるホログラム記憶媒体がある。ホログラム記憶媒体では、情報を所定の体積に記憶することにより、情報記憶媒体の同一箇所に異なるデータを多重記録することが可能となる。このため、記録密度を向上させることができる。

ホログラム記憶媒体を用いた記録方式およびホログラム記憶媒体の一方式が、非特許文献１に開示されている。

ホログラム記憶媒体に記録情報の記録再生を行う場合、記録情報は２次元パターンとして記録再生される。そのため、記録情報の記録および再生には、２次元のＳＬＭ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：空間光変調器）と２次元の撮像素子が用いられる。

以下に、従来例による、記録情報の２次元パターンであるページデータの構成について説明する。

図１５（ａ）は、ホログラム記憶媒体に記録されるページデータ３０を示す模式図である。

同図に示すように、１つのページデータ３０は、格子状に配置された複数個のサブページ３１で構成されている。同図では、一例として、６４個のサブページ３１が８行８列に配置されたページデータ３０を表している。

図１５（ｂ）に１個あたりのサブページ３１の拡大図を示す。
同図に示すように、１つのサブページは、２次元の２値画像の集合であり、ユーザが記録再生するデータ（以下ユーザデータとする）を担う２次元パターンと、ユーザデータの２次元パターンとは異なる、特殊な２次元パターンであるＳＹＮＣマーク３２（請求項では特定パターンとして表現）とで構成されている。

上記ＳＹＮＣマーク３２は、サブページ３１の中央に配置され、ＳＹＮＣマーク３２の周辺にユーザデータの２次元パターンが配置される。
上記ＳＹＮＣマーク３２は、記録情報の再生の際に、撮像素子上に照射された２次元情報の像（以下、２次元像とする）と、撮像素子との位置合わせの基準として用いる。

また、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンと、ユーザデータの２次元パターンとを明確に区別するため、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンは、ユーザデータの２次元パターンには決して現れない２次元パターンで構成されている。

同図では、一例として、ユーザデータを担う周囲の小さな四角形よりも大きな正方形として、ＳＹＮＣマーク３２を示している。ただし、上記ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンは、大きな正方形に限るものではない。

次に、ページデータ３０の再生においては、まず、ＳＹＮＣマーク３２を検出し、検出したＳＹＮＣマーク３２の位置を元に、対応するサブページ３１の位置を特定し、サブページ３１に記録される記録情報の再生を行う。

よって、ＳＹＮＣマーク３２の近傍では、撮像素子上の２次元像と撮像素子とは、常に正確に位置合わせがなされている。

図１５（ｂ）では、上述した小さな四角形が１画素を表している。
ユーザデータの１ビットを１画素に割り当てることもできるが、一般には、１ビットを複数の画素に割り当てる、変調処理が取り入れられており、例えば、１ビットは２画素で構成されてもよい。

上述のように、ＳＹＮＣマーク３２は撮像素子との位置合わせの基準となっているため、高精度な位置検出が重要となってくる。

しかし、一般に、撮像素子上に照射される２次元像は、光学系装置の調整不良等が原因で、再生された２次元像には歪みが生じる。

２次元像に歪みが生じた場合、ＳＹＮＣマーク３２の位置と撮像素子の画素位置とにずれが生じ、ＳＹＮＣマーク３２の周辺に記録された、ユーザデータのパターンにも位置ずれが生じることになる。

この位置ずれに起因して、再生した２次元情報を復号する際、復号情報はエラーを含むことになる。なお、位置ずれによって、復号エラーとなる原理については、後述する。

非特許文献２では、ＳＹＮＣマーク（文献中ではマーカと呼称）を検出し、撮像素子と位置合わせを行う際、重心計算を用いて、マーカの位置を高精度に検出する方法が報告されている。

上記文献では、マーカの位置を高精度に検出するため、マーカの位置における２次元像のピクセルと、撮像素子のピクセルとを比較し、画素ずれと呼ばれる、画素単位以下の位置ずれを求め、マーカの位置の高精度な検出を可能としている。

国際公開第０６／００６４８８号公報（２００６年１月１９日公開）

「離陸間近のホログラフィック媒体 ２００６年に２００Ｇバイトを実現」 日経エレクトロニクス ２００５年１月１７日号, 日経ＢＰ社出版, ２００５年１月１７日, ｐｐ．１０５−１１４ 「ホログラムメモリーにおけるマーカ位置の高精度検出法」 パイオニア Ｒ＆Ｄ Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．２, ２００５年８月３１日発行, ｐｐ．１７−２４

しかしながら、非特許文献２で求められる画素ずれは、撮像素子上の２次元像のピクセルと、撮像素子のピクセルとを比較して求められる、ピクセル内の微小な位置ずれである。

したがって、上記画素ずれは、画素単位以下の位置ずれであり、撮像素子上に再生された実際の２次元像と、本来の歪みのない２次元像とを比較して求めた位置ずれではないため、２次元像全体の歪みの程度を測る判定値にはならない。

このように、従来技術では、前述のように、情報記憶媒体に記録再生するための２次元情報については規定されていたが、光学系装置の調整不良等が原因で生じる、２次元像の歪みの程度を測るための、判定値となる位置ずれ量を測定する方法については、十分に検討されていなかった。

まずは、光学系装置の調整不良による、光学系の歪みの一例を、図１６（ａ）〜（ｃ）に示す。
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すのは、撮像素子上に照射される８行８列の格子状に配置された６４個のサブページ３１で構成される、ページデータ３０の２次元像である。
図１６（ｂ）および（ｃ）では、歪曲収差と呼ばれる２次元像の歪みを示している。

図１６（ａ）は、歪みのない２次元像を示す。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の２次元像に歪みが生じた結果、２次元像の中央部が膨らんだ樽状の歪みがある状態を示し、図１６（ｃ）は、２次元像の中央部が凹んだ糸巻き状の歪みがある状態を示している。

図１６（ｂ）（ｃ）に示す２次元像の歪みは歪曲収差のため、記録時に用いるＳＬＭが正方形であっても、再生時に得られる撮像素子上の２次元像は正方形にならず、同図に示すページデータ３０のように歪んでしまう。

図１６（ｂ）（ｃ）のように２次元像に歪みがある場合、ある一点で位置合わせを行っても、その位置合わせを行った位置から離れるに従って、２次元像を構成する２次元パターンには、位置ずれを生じる。

例えば、図１６（ｂ）に示すような、２次元像に樽状の歪みがある場合、２次元像の中央部が膨らんでいるため、サブページ３１の幅は、本来の歪みのないサブページ３１の幅より広がっている。

よって、再生された実際のページデータ３０の２次元像と、歪みのない本来のページデータ３０の２次元像とを比較すると、２次元像の中央付近のサブページ３１で、位置を合わせたとしても、中央付近から像の外側へ離れるに従って、像を構成する２次元パターンは、正規の間隔よりも広がる方向に位置ずれが生じる。

なお、２次元像の歪みについては、図１６（ｂ）（ｃ）に示した歪みに限定されるものではない。

次に、２次元像の歪みによる位置ずれが発生した場合の、記録情報の再生時における、２次元情報の復号エラーについて、以下に述べる。

図１７は、樽状の歪みがある場合の、２次元像を拡大した説明図である。
同図では、格子は撮像素子の画素３４を示し、黒四角で示すのは、歪みがない２次元像の正規のビット位置３６であり、丸で示しているのが、撮像素子上に再生された２次元像の実際のビット位置３５である。

同図に示すように、２次元像に樽状の歪みがある場合、同図中Ａの位置で実際のビット位置３５と正規のビット位置３６とが一致していたとしても、位置Ｂ、位置Ｃへと、位置Ａより離れるに従って、実際のビット位置３５と正規のビット位置３６との間に位置ずれが生じる。

したがって、２次元像の歪みによる位置ずれは、記録情報の２次元パターンに記録された、撮像素子との位置合わせの基準となる、特定パターン（すなわち、前記ＳＹＮＣマーク）の位置より離れるほど、実際のビット位置３５と、正規のビット位置３６との位置ずれが大きくなる。

このような位置ずれが発生すると、正規のビット位置３６に対応する画素３４に光が入射せず、隣接する画素３４に光が入射してしまうため、撮像素子で誤った情報を検出することになり、２次元像の情報から復号した再生信号の品質が低下する。

以上、述べたように、従来の記録再生方法では、撮像素子上の実際の２次元像と歪みのない本来の像とを比較して求められる、歪みの程度の判定値となる位置ずれ量の測定ができないため、撮像素子上に照射される２次元像について、位置ずれ量が少ない良好な状態であるか否かを判定することができないだけでなく、位置ずれを抑えるための、光学系装置の調整を行うこともできないという課題があった。

また、撮像素子上に照射される２次元像の歪みについて、歪みの原因となる光学系装置の調整不良には、大きく２つの原因に分けることができる。

１つ目の原因は、記録光学系装置の調整不良により、情報記憶媒体に記録される段階で、歪みを含んだ２次元情報が記録されることであり、２つ目の原因は、再生光学系装置の調整不良により、記録された２次元情報を再生する際に、歪みが生じることである。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２次元像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンの位置から、２次元像の位置ずれ量を、測定する方法を確立することにある。

また、上記の測定した位置ずれ量を用いて、２次元像の歪みを補正するための、光学系装置の調整方法および調整装置を確立することである。

本発明の参考の形態に係る、位置ずれ量測定方法は、
２次元情報が記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となるように、上記情報記憶媒体に規則的に配置された複数個の特定パターンのうち、
隣り合う特定パターンの記録間隔の中間点における、撮像素子に照射される２次元情報の実際の像と、本来の歪みのない２次元情報の像とを比較し、位置ずれ量を測定することを特徴とする。

再生信号の品質低下の原因となる、２次元情報の像（以下、２次元像と略称する）の歪みの程度を測るためには、位置ずれが最も大きくなる位置、つまり、撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンの位置より、最も離れた位置での位置ずれ量を測定する必要がある。

２次元像に歪みが存在しない場合は、上記の特定パターンから最も離れた位置での位置ずれ量は、０となる。

したがって、光学系装置の調整不良に起因して、撮像素子上の２次元像に歪みが生じた場合、２次元像の歪みによる、再生信号の品質低下を解決するためには、位置ずれが最も大きくなる位置での位置ずれ量を測定し、その値が０となるように、光学系装置を調整する必要がある。

ここで、本発明の参考の形態に係る位置ずれ量測定方法は、上記特徴を備えることにより、２次元像の歪みによる位置ずれが、最も大きくなる位置での位置ずれ量を測定することが可能となる。

つまり、情報記憶媒体には、記録情報の再生における、２次元像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、２次元パターンに規則的に、且つ複数個記録されており、記録情報の再生時には、上記特定パターンを検出し、上記特定パターンの位置を基準として、２次元情報の再生を行う。

よって、２次元像に歪みがある場合、位置基準となる特定パターンの位置から離れるほど、実際の２次元像と歪みがない２次元像との位置ずれは大きくなり、位置基準となる特定パターンが、規則的に複数個配置されていることを踏まえると、隣り合う特定パターン位置の中間点での位置ずれが最も大きくなる。

上記中間点での位置ずれ量を測定することにより、位置ずれが最も大きくなる位置での位置ずれ量を測定することが可能となる。

以上に述べたように、位置ずれが最も大きくなる位置での位置ずれ量を測定することにより、上記位置ずれ量を判別値として、光学系装置を調整することができる。

つまり、判別値として用いる位置ずれ量は、位置ずれが最大となる位置で測定しているため、位置ずれ量が０となるように光学系装置を調整することにより、光学系装置の調整不良に起因する２次元像の歪みを、的確に補正することができるという効果を奏する。

本発明に係る位置ずれ量測定方法は、
２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するステップＡ１と、
ステップＡ１で検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出するステップＡ２と、
ステップＡ１での特定パターンの位置と、ステップＡ２で検出した、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求めるステップＡ３と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る位置ずれ量測定装置は、
２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するとともに、検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出する位置検出部と、
上記位置検出部が検出した特定パターンの位置と、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求める位置ずれ量算出部と、
を備えたことを特徴とする。

上記のステップＡ１およびＡ２（位置検出部）によって検出した上記特定パターンの位置と、上記位置ずれ検出用マークの位置とから、撮像素子上の上記２つの位置の距離を求めることができる。

また、本来の歪みのない２次元像における、上記２つの位置の距離は、予め計算で求めているため、上記のステップＡ３（位置ずれ量算出部）によって、撮像素子上の上記２つの位置の距離と、本来の歪みのない２次元像における、上記２つの位置の距離との差により、位置ずれ量が最大となる上記中間点での位置ずれ量を測定することが可能となる。これによって得られる効果は、既に述べたとおりである。

ここで、上記中間点に配置された、位置ずれ検出用マークを用いず、隣り合う２つの上記特定パターンの位置から、上記中間点における位置ずれ量を、推定値を用いて求めることも可能である。

しかし、上記中間点に位置ずれ検出用マークを配置し、上記位置ずれ量を測定することにより、上記推定値を用いた場合と比べ、上記中間点における位置ずれ量は、高精度な値となるというさらなる効果を奏する。

なお、撮像素子上の位置を検出するには、例えば、非特許文献２に記載の重心計算および補間を用いればよい。

ただし、前記特定パターンの位置検出にあたって、画素単位以下の高精度な位置検出を行う方法は、上記に記載した重心計算および補間を用いた方法に限るものではない。

本発明の参考の形態に係る、位置ずれ量測定方法は、
２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る第１の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップＢ１と、
第１の特定パターンに隣り合う第２の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップＢ２と、
第１の特定パターンの位置と、第２の特定パターンの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を求めるステップＢ３と、
ステップＢ３で求めた距離の差から、第１の特定パターンの位置と、第２の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求める第４のステップと、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の参考の形態に係る位置ずれ量測定装置は、
２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る第１の特定パターンの撮像素子上における位置と、第１の特定パターンに隣り合う第２の特定パターンの撮像素子上における位置とを検出する位置検出部と、
上記位置検出部が検出した第１の特定パターンの位置と、第２の特定パターンの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を求めるとともに、求めた距離の差から、第１の特定パターンの位置と、第２の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えたことを特徴とする。

上記特徴を備えることにより、隣り合う２つの上記特定パターンのみを用いて、位置ずれ量が最大となる上記中間点での位置ずれ量を求めることが可能となる。これによって得られる効果は、既に述べたとおりである。

よって、上記中間点の位置を検出するために必要となる、上記中間点の位置を検出するための、特別な２次元パターンを２次元情報に配置する必要がない。

したがって、通常のユーザが記録再生する２次元情報で、比較的簡易に位置ずれ量を測定することが可能となるというさらなる効果を奏する。

本発明に係る、光学系装置の調整方法は、
前記位置ずれ量を、複数の箇所で測定するステップＣ１と、
ステップＣ１で求めた複数の位置ずれ量の、平均値、又はばらつきを求めるステップＣ２と、
を備えたことを特徴とする。

上記の特徴を備えることにより、撮像素子上に照射された２次元像の歪みの程度を、詳細に測ることが可能となる。

また、２次元像の歪みの原因である、光学系装置を調整するにあたって、上記の複数箇所の位置ずれ量からの、平均値およびばらつきを用いることにより、正確な光学系装置の調整が可能となるという効果を奏する。

本発明に係る、光学系装置の調整方法は、
情報記憶媒体に対して２次元情報を記録再生する、光学装置の調整方法であって、
前記位置ずれ量測定方法を用いて、２次元像に歪みがない２次元情報が記録された情報記憶媒体である、再生テスト媒体により、記録情報の再生を行い、位置ずれ量を測定するステップＤ１と、
ステップＤ１で測定された位置ずれ量に応じて、再生光学系装置を調整するステップＤ２と、
情報記憶媒体に、記録情報を記録するステップＤ３と、
ステップＤ３で記録情報が記録された情報記憶媒体である、記録テスト媒体により、記録情報の再生を行い、前記位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップＤ４と、
ステップＤ４で測定された位置ずれ量に応じて、記録光学系装置を調整するステップＤ５と、
を備えたことを特徴とする。

ステップＤ１では、光学系装置が調整された別の装置（以下、標準評価機とする）で、歪みのない２次元情報が記録された情報記憶媒体を用いて、位置ずれ量を測定する。情報記憶媒体には、標準評価機を用いて情報が記録されているため、歪みのない２次元情報が記録されている。

よって、本発明の位置ずれ量測定方法により得られた位置ずれ量は、再生段階における歪みが原因であることが明確となり、測定結果の位置ずれ量を判定値として、再生光学系装置のみの調整を行える。

次に、再生光学系装置を調整後、記録情報を情報記憶媒体に記録し、位置ずれ量を測定する。

ここで、再生光学系装置はすでに調整済のため、測定結果である位置ずれ量は、記録段階における歪みが原因であることが明確となり、上記位置ずれ量により、記録光学系装置のみの調整を行える。

よって、光学系装置を調整する際、再生光学系装置の調整と、記録光学系装置の調整とを同時に行うよりも、歪みの原因となるものが、再生光学系装置の調整不良によるものか、記録光学系装置の調整不良によるものかを明確にし、２つの段階に光学系装置の調整を分けることにより、迅速、且つ高精度に光学系装置を調整することが可能となる効果を奏する。

本発明に係る、情報記憶媒体は、
２次元情報と、
該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、
隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークと
が記録されたことを特徴とする。

上述のように、位置ずれが最も大きくなる位置である、隣り合う特定パターンの中間点に、位置ずれ検出用マークを記録してあるので、本発明の情報記憶媒体を用いることによって、上記中間点の位置を正確に測定することが可能となる。

ここで、位置ずれ量の測定は、既に説明したように、位置基準となる特定パターンの位置と、対角方向に隣り合う、もう１つの特定パターンの位置との中間点との距離を、実際の像と本来の歪みのない像で比較し、その距離の差を位置ずれ量とし測定している。

このとき、撮像素子上の実際の２次元像での、特定パターンから中間点までの距離を測定するにあたって、撮像素子上の特定パターンの位置と、撮像素子上の中間点の位置を検出することになる。

ここで、中間点に位置ずれ検出用マークが記録されていることで、中間点となる位置を高精度に検出できる。

したがって、本発明の情報記憶媒体は、特定パターンの位置と中間点の位置との距離を基に求められる位置ずれ量の高精度な検出を可能にするという効果を奏する。

上記位置ずれ検出用マークは、前記特定パターンとは異なる２次元パターンで構成されることが好ましい。

上述のように、位置ずれ検出用マークの２次元パターンを構成することにより、位置ずれ検出用マークを検出する際、位置ずれ検出用マークの２次元パターンと、前記特定パターンの２次元パターンとを、明確に判別することができ、位置ずれ検出用マークの位置を、誤って検出することを防止する効果を奏する。

本発明に係る、位置ずれ量測定方法は、以上のように、撮像素子上の歪みを含む２次元像と、本来の歪みのない２次元像とを比較して、位置ずれ量を求める測定方法である。

また、前記位置ずれ量を測定する位置を、撮像素子上の２次元像と撮像素子との位置合わせの基準となる複数個の特定パターンのうち、隣り合う２つの特定パターンの中間点とすることにより、位置ずれ量が最大となる位置での位置ずれ量を測定することが可能となる。この結果、位置ずれ量が０となるように光学系装置を調整することにより、光学系装置の調整不良に起因する２次元像の歪みを的確に補正することができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報を示す模式図である。 本発明の実施の一形態における、ピックアップ調整装置のブロック図である。 （ａ）は、本発明の実施の一形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報としてのページデータを示す模式図であり、（ｂ）は、上記ページデータを構成するサブページを示す模式図である。 （ａ）は、本発明の実施の一形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報としての他のページデータを示す模式図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、上記ページデータを構成する他のサブページを示す模式図である。 本発明の実施の一形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報を示す模式図である。 本発明の実施の一形態における、位置ずれ量の例を示す説明図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の一形態における、位置ずれ量測定方法の原理を示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、位置ずれ量測定方法における、相関度測定の説明図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の一形態における、解像度を上げた位置ずれ量測定方法の原理を示す説明図である。 本発明の実施の一形態における、位置ずれ量測定方法の工程例を示すフローチャート図である。 本発明の、他の実施の形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報を示す模式図である。 本発明の参考の形態における、光学系装置調整方法の工程例を示すフローチャート図である。 本発明の参考の形態における、情報記憶媒体に記録される２次元情報としてのページデータの一部を示す模式図である。 本発明の参考の形態における、位置ずれ量例を示す説明図である。 （ａ）は、従来例における情報記憶媒体に記録される２次元情報としてのページデータを示す模式図であり、（ｂ）は、上記ページデータを構成するサブページを示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、撮像素子上の２次元情報の像を示す模式図である。 本発明の課題となる、撮像素子の画素の配列パターンと撮像素子上の２次元像との関係を示す模式図である。

（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１について、図２から図８（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。

実施の形態１においては、本発明による位置ずれ量測定方法と、位置ずれ量測定方法を実施するピックアップ調整装置とに関する具体例を示す。

図２にピックアップ調整装置のブロック図を示す。同図に示すように、ピックアップ調整装置は、後述する記録回路３、再生回路４、テストパターン生成回路５、マーク検出回路６（特許請求の範囲に記載の位置検出部に相当）、コントローラ７（特許請求の範囲に記載の位置ずれ量算出部に相当）、調製機構８、およびメモリ９を備えている。

なお、上記マーク検出回路６、コントローラ７およびメモリ９は、位置ずれ検出部１０（特許請求の範囲に記載の位置ずれ量測定装置に相当）を構成している。

ピックアップ２は、媒体１に対して２次元情報を歪みの無い状態で読み書きするために、上記ピックアップ調整装置による調整対象となる。より具体的な調整対象は、ピックアップ２が内蔵する再生光学系装置および／または記録光学系装置である。なお、本実施の形態における媒体１は、調整に使用するテスト用の情報記憶媒体である。

媒体１は、記録情報を記録再生する担体であり、本実施の形態では、ホログラム記録媒体を用いる。

ホログラム記録媒体とは、記録情報を２次元情報であるページデータとして、記録保存する情報記憶媒体である。

記録情報の記録時では、媒体１の記録層に参照光と情報光と呼ばれるレーザビームを当て、記録層の材料（体積記録素材）を変化させて干渉縞を作り出し、記録情報の記録を行う。

詳細には、ピックアップ２に含まれる２次元変調素子により、参照光と情報光とであるレーザビームによって、２次元の２値画像である２次元像が形成され、それが、記録光学系装置により干渉縞に変換された後、媒体１の記録層に記録される。

媒体１への記録情報の記録は、ピックアップ２に含まれるレーザをパルス発光させることにより行われる。２次元変調素子としては、液晶素子やミラーアレイ素子などのＳＬＭ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：空間光変調器）が用いられる。

また、再生時には、ピックアップ２の再生光学系装置により上記参照光のみを、媒体１に照射することで、媒体１に記録した画像に対応した２次元像が発生する。

次に、ピックアップ２に含まれる撮像素子上に、上記発生した２次元像は照射され、撮像素子は２次元像を構成する２次元パターンを検出し、再生信号が得られる。

再生も記録と同様にピックアップ２に含まれるレーザをパルス発光させることにより行われる。ただし、媒体１が再記録されないように、再生時に媒体１に照射されるレーザビームは、記録時よりエネルギーが低くなる参照光のみとなる。

また、上記撮像素子としては、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子が用いられる。発生した２次元パターンを撮像素子で検出することで、記録情報の再生を行う。

本実施の形態では、ピックアップ２は、再生光学系装置および／または記録光学系装置の位置、角度等が未調整であるため、撮像素子上に照射される２次元像の歪みに起因する位置ずれが生じているものとする。

なお、位置ずれとは、撮像素子上に照射された２次元像と、本来歪みのない２次元像とを比較したときの、像のずれのことである。

媒体１に記録されるページデータは、記録回路３からピックアップ２に送られる。

上記ページデータは、テストパターン生成回路５で生成された、位置ずれ量測定に適したテストパターンであり、通常のユーザが記録再生する通常のページデータとは異なる、特別なページデータである。

上記のユーザが記録再生する通常のページデータ及び、本実施の形態に用いる特別なページデータの詳細については、後述する。

記録回路３は、テストパターン生成回路５で生成された上記ページデータを、ピックアップ２に送るとともに、情報光と参照光であるレーザのパルス発光のタイミング信号もピックアップ２に送る。

次に、再生回路４では、ピックアップ２から出力されるページデータのゲイン調整等の処理を行い、処理後の再生データをマーク検出回路６へ送る。

また、再生回路４は、参照光であるレーザのパルス発光のタイミング信号をピックアップ２に送出する役割も担う。

マーク検出回路６では、ピックアップ２から再生回路４を介して再生されたページデータに含まれる、ユーザが記録再生するデータ（以下、ユーザデータとする）とは異なる２次元パターンで構成される、ＳＹＮＣマーク等の各マークの位置を検出する。

マーク検出回路６より得られた、各マークの位置の検出結果は、コントローラ７に送られる。

また、コントローラ７は、メモリ９に格納されている検出すべきマークの２次元パターンを読み出し、検出すべきマークの２次元パターン、および検出すべき位置範囲をマーク検出回路６に与える。一般的に、検出する上記各マークは、撮像素子上に照射されるページデータには、複数個含まれているため、特定位置のマークのみを検出するよう、検出位置範囲の指示をマーク検出回路６に与える必要がある。

コントローラ７では、各マークの位置検出結果を元に位置ずれ量を求め、調整が必要な光学系の箇所と、必要な調整量を算出し、調整機構８に指示を与える。

調整機構８は、コントローラ７の指示に従って、ピックアップ２に含まれる光学系装置の位置および角度を調整する。

メモリ９は、検出すべきマークとなる、ＳＹＮＣマーク３２および位置ずれ検出用マーク３９の２次元パターンを、予め格納している。また、本来の歪みのない２次元像における、隣り合うＳＹＮＣマーク３２間の距離および、ＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９との距離についても、予め格納している。

上記のメモリ９に予め格納されている情報は、コントローラ７が必要とするときに、随時読み出される。
また、コントローラ７で算出された位置ずれ量については、メモリ９に格納される。メモリ９に格納された位置ずれ量は、コントローラ７が行う位置ずれ量を用いた統計演算等で、コントローラ７の指示により、読み出される。

マーク検出回路６での、上記各マークの位置の検出方法、および位置ずれ量測定方法についての詳細は、後述する。

以上が、ピックアップ調整装置を構成する、各ブロックの動作及び役割である。

ここからは、図３（ａ）（ｂ）から図８（ａ）〜（ｅ）を参照して、各マークの位置の検出方法、および位置ずれ量測定方法の詳細について、説明を行う。

まず、通常のユーザが記録再生するページデータ（以下、通常ページデータ４１とする）の構成について説明する。

図３（ａ）は、通常ページデータ４１を模式的に示している。
同図に示すように、１つの通常ページデータ４１は、８×８の格子状に６４個のサブページ３１を配置することによって構成されている。

ここでは、同図に示すＸ方向とＹ方向で等しい数のサブページ３１を配置した例を示したが、Ｘ方向とＹ方向でサブページ３１の数が異なる場合や、サブページ３１を格子の全ての箇所に配置しないなどの、種々の変形したサブページ３１の配置が可能である。

通常ページデータ４１の構成については、情報記憶媒体間で互換性を持たせるため、規格等で規定される。

図３（ｂ）にサブページ３１の拡大図を示す。サブページ３１の中央には、サブページ３１中のユーザデータを担う２次元パターンとは異なる、特殊な２次元パターンで構成されるＳＹＮＣマーク３２が記録されている。

同図では、ユーザデータを担う２次元パターンとは異なる、大きな正方形として、ＳＹＮＣマーク３２（特許請求の範囲に記載の特定パターンに相当）を示している。

ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンは、マークの検出方法により最適な２次元パターンが存在するので、同図のように正方形に限定されるものではなく、採用する検出方法に適した２次元パターンを、規格等で定義しておけば良い。

通常ページデータ４１の再生時では、まず、ＳＹＮＣマーク３２を検出し、ＳＹＮＣマーク３２の位置を元に、対応するサブページ３１の位置を特定する。

ＳＹＮＣマーク３２の検出位置を基準として、サブページ３１と撮像素子との位置合わせを行い、サブページ３１に配置されている記録情報の再生を行う。

よって、ＳＹＮＣマーク３２の近傍では、常に正確に、撮像素子上の２次元像である通常ページデータ４１と撮像素子との位置合わせがなされている。また、ＳＹＮＣマーク３２以外の領域には、ユーザデータを担う２次元パターンが配置される。同図では、小さな四角形が、撮像素子の１画素に対応している。

ユーザデータの１ビットを１画素に割り当てることもできるが、一般には、１ビットを複数の画素に割り当てる、変調処理が取り入れられており、例えば、１ビットは２画素で構成されてもよい。

次に、本実施の形態における、位置ずれ量測定のためのページデータ（以下、テストページデータ３７とする）を図４(ａ)に示す。

上記テストページデータ３７では、１ページは、１７×１７の格子状にサブページ３８を配置することにより構成されている。各サブページ３８は、通常ページデータ４１に用いられるサブページ３１（図３（ａ）参照）の４分の１の画素数で構成されている。

これにより、テストページデータ３７は、通常ページデータ４１と同程度の画素数となる。

また、テストページデータ３７を構成するサブページ３８は、３種類のサブページ３８に分類される。

上記の３種類のサブページ３８を図４（ｂ）〜（ｄ）に示す。
図４（ｂ）に示すサブページ３８（以下、サブページＡとする）は、通常ページデータ４１のＳＹＮＣマーク３２と同一の２次元パターンを中央に有しており、ＳＹＮＣマーク３２の周囲の領域には、ユーザデータが記録してある。

すなわち、サブページＡの２次元パターンは、通常ページデータ４１のサブページ３１の中央付近のみを抽出したものと等しい２次元パターンとなる。

次に、図４（ｃ）に示すサブページ３８（以下、サブページＢとする）は、通常ページデータ４１のＳＹＮＣマーク３２とは異なる、特殊な２次元パターン（以下、位置ずれ検出用マーク３９とする）がサブページ３８の中央に記録される。位置ずれ検出用マーク３９以外の領域は、サブページＡと同様に、ユーザデータが記録してある。

次に、図４（ｄ）に示すサブページ３８（以下、サブページＣと記載する）は、特殊な２次元パターンは含んでおらず、全領域にユーザデータが記録されている。

次に、テストページデータ３７における、上記３種類の各サブページ３８の配置を図５に示す。

同図中に、実線で示す四角形がテストページデータ３７におけるサブページ３８を示しており、点線は、通常ページデータ４１におけるサブページ３１（図３（ａ）参照）を示している。

また、３種類のサブページ３８を識別するため、サブページＡには、中央に白丸印で示すＳＹＮＣマーク３２を記し、サブページＢには、中央に黒丸印で示す位置ずれ検出用マーク３９を記した。白丸印も黒丸印も記されていないサブページ３８は、サブページＣを表している。

これらの白丸印や黒丸印は、説明の都合上、用いているものであり、実際に配置される２次元パターンは、図４（ｂ）〜（ｄ）に示した２次元パターンである。

３種類のサブページ３８は、図５に示すように配置される。
すなわち、サブページＡは、その中心が、通常ページデータ４１のサブページ３１の中心と一致するように配置される。また、サブページＢは、その中心が、通常ページデータ４１のサブページ３１における、４つの角と一致するように配置される。上記サブページＡおよびサブページＢが配置された領域以外には、サブページＣが配置される。

上記のように、各サブページ３８を配置し、テストページデータ３７（図４（ａ）参照）を構成する。

次に、本実施の形態による、上記に規定したテストページデータ３７を用いた、位置ずれ量測定方法について説明する。

ここで、図５に示すように、サブページ３８の対角方向に沿って座標軸Ｐおよび座標軸Ｑを取る。

この時の、Ｐ軸に沿った位置と位置ずれ量との関係を図６に示す。ただし、図６は、図１６（ｂ）に示すように、２次元像の中央部が膨らんだ樽状の歪みが発生した状態に対応している。

同図中では、サブページＡのＳＹＮＣマーク３２の位置を白丸で示し、サブページＢの位置ずれ検出用マーク３９の位置を黒丸で示している。
ここで、上記の位置とは、撮像素子上の位置を意味している。

また、上記位置ずれ量とは、ＳＹＮＣマーク３２の位置と位置ずれ検出用マーク３９との距離について、撮像素子上に入射した２次元像と、本来の歪みのない２次元像とを比較した際の、前記距離の差を意味する。

本実施の形態による位置ずれ量測定方法では、前記距離の差である位置ずれ量は、サブページＡに含まれるＳＹＮＣマーク３２を位置基準として、位置ずれ量は測定される。

そのため、前記距離の差を求める際、ＳＹＮＣマーク３２の位置を基準として、位置ずれ量を測定しているために、ＳＹＮＣマーク３２の位置では、位置ずれは発生しない。すなわち、図６に示すように、ＳＹＮＣマーク３２の位置（Ｐ１またはＰ３）では、位置ずれ量はほぼ０となる。

一方、ＳＹＮＣマーク３２から離れるに従い、位置ずれ量は大きくなり、ＳＹＮＣマーク３２から最も離れる位置となる、サブページＢの位置ずれ検出用マーク３９の位置（Ｐ２）で位置ずれ量は最大となる。

同図では、ＳＹＮＣマーク３２の位置であるＰ１においては、位置ずれ量はほぼ０であるが、隣り合う位置ずれ検出用マーク３９の位置であるＰ２へ近づくにつれて、位置ずれ量は大きくなり、Ｐ２の位置で、位置ずれ量は最大となる。同図中では、最大の位置ずれ量をΔとして示している。

ここで、Ｐ２の位置における位置ずれ量は、２つの値を持つ。
これは、基準位置として、Ｐ１のＳＹＮＣマーク３２を基準位置とするか、Ｐ３のＳＹＮＣマーク３２を基準位置とするかによる。

Ｐ１を基準位置と考えると、樽状の歪みが発生した状態では、Ｐ２はＰ１からＰ軸の正方向に遠ざかるため、位置ずれ量はΔという正の値を持ち、一方Ｐ３を基準位置と考えると、Ｐ２はＰ３からＰ軸の負方向に遠ざかるため、位置ずれ量は負の値を持ち、その大きさは、ほぼΔに等しい値となる。

次に位置ずれ量の算出方法について、以下で詳細に説明する。

本実施の形態では、ＳＹＮＣマーク３２を位置基準として用いるが、撮像素子上のＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンが、撮像素子の画素に正確に一致して入射することはなく、必ず、画素単位以下でのずれを生じる。

画素単位以下での２次元パターンのずれを検出する方法としては、非特許文献２に記載されている、２次元パターンの相関度を求め、重心計算を用いる方法がある。

以下の本実施の形態における、位置ずれ量測定方法では、位置基準となるＳＹＮＣマーク３２、および位置ずれ検出用マーク３９の画素単位以下でのずれを、非特許文献２記載の重心計算を用いて求めている。

ただし、画素単位以下での２次元パターンのずれを検出できる方法であれば、これに限定されるものではない。

図７（ａ）（ｂ）にＰ軸方向の位置と相関度との関係を示す。
ここで、同図に示すＰ軸上での距離の単位は、Ｐ軸方向で隣り合うＳＹＮＣマーク３２間のずれの無い正規の距離を、１ＳＰと規定する。

同図での相関度は、撮像素子上の画素の配列パターンと、検出するマークの２次元パターン像とが、どの程度一致しているかを表す指標であり、相関度が最も高くなる画素位置に、検出するマークが位置していることになる。
また、上記相関度は、撮像素子の画素単位で値を測定している。

図７（ａ）（ｂ）では、白丸印および白三角形は、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンと、撮像素子上の２次元パターンとの、測定された相関度を示す。

さらに白丸印は、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンと、撮像素子の２次元パターンとの相関度が最も高くなる画素位置を示している。

つまり、白丸印は、撮像素子の画素単位での、ＳＹＮＣマーク３２に最も近い画素位置を示している。

次に、黒丸印および黒三角形は、位置ずれ検出用マーク３９の２次元パターンと、撮像素子上の２次元パターンとの、測定された相関度を示す。

さらに黒丸印は、本来の歪みのない２次元像を対象にした際の、ＳＹＮＣマーク３２の位置を基準とした、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置を示す。

同図（ａ）（ｂ）に示す点線で表した曲線は、仮想的な相関度曲線であり、前述のとおり、実際に得られる値は、この相関度曲線上の各画素位置での相関度の値のみである。

同図（ａ）（ｂ）で示す、白三角形および白丸印の相関度の測定について、図８（ａ）〜（ｅ）を用いて述べる。
図８（ａ）〜（ｅ）は、サブページＡのＳＹＮＣマーク３２の近傍を拡大した図であり、点線は、撮像素子の画素３４を示し、黒四角形は撮像素子上に照射されたＳＹＮＣマーク３２の２次元像を示し、実線で囲まれた範囲は相関度測定範囲４３を示す。

また、同図に示すように、撮像素子上に照射されたＳＹＮＣマーク３２の２次元像と、撮像素子の画素３４とは、画素単位以下のずれが生じている。

図８（ａ）に示すように、ＳＹＮＣマーク３２の２次元像と同じ大きさに、相関度測定範囲４３を設定し、或る位置での、撮像素子上のＳＹＮＣマーク３２の２次元像との相関度を測定する。

次に、図８（ｂ）に示すように、サブページの対角方向であるＰ軸方向に、相関度測定範囲４３を、撮像素子上の１画素移動させ、ＳＹＮＣマーク３２の２次元像の相関度を測定する。

上記手順を、図８（ｃ）から図８（ｅ）に示すように、Ｐ軸方向に相関度測定範囲４３を１画素ずつ移動し、それぞれの画素位置で相関度を求める。

ここで、図８（ｃ）で示す相関度測定範囲４３の位置が、最も相関度が高い画素単位での位置となり、図７（ａ）（ｂ）に示す白丸印の相関度に対応している。

ＳＹＮＣマーク３２の２次元像と、撮像素子の画素３４とは、画素単位以下のずれがあるため、Ｐ軸方向で最も相関度が高くなる位置と、図８（ｃ）の相関度測定範囲の位置とは画素単位以下のずれがある。このずれは、図７（ａ）（ｂ）でのΔＷに相当することになる。

また、図８（ａ）（ｂ）（ｄ）での相関度は、図７（ａ）（ｂ）での白三角形の相関度に対応することになる。

上記相関度を求める対象となるＳＹＮＣマーク３２を、位置ずれ検出用マーク３９に置き換えることにより、図７（ａ）（ｂ）に示す黒三角形および黒丸印の相関度を測定することが可能となる。

以上のように、相関度測定範囲は、撮像素子の画素単位で測定されるため、図７（ａ）（ｂ）に示す三角形および丸印も、画素単位での相関度となる。

次に、上記で撮像素子の画素単位のＳＹＮＣマーク３２、および位置ずれ検出用マーク３９の相関度を求めた後の、位置ずれ量算出方法について、以下に説明する。

まず、撮像素子上の２次元像における、ＳＹＮＣマーク３２の位置を探索する。これは、ＳＹＮＣマーク３２の画素の配列パターンとの相関度が最も高い画素位置を探索することにより実現できる。

ＳＹＮＣマーク３２の位置検出は、マーク位置検出回路６（図２参照）において実行される。そのため、コントローラ７（図２参照）は、撮像素子上の探索すべき位置範囲の情報と、メモリ９に格納されている探索すべきＳＹＮＣマーク３２のパターン情報をマーク検出回路６に与える。

その結果、図７（ａ）（ｂ）の白丸印で示す位置が特定される。

しかし、実際のＳＹＮＣマーク３２の位置、すなわち、相関度のピーク位置は、そこからΔＷだけ離れた位置にある。なぜなら、ＳＹＮＣマーク３２の中心と、ＳＹＮＣマーク３２を撮像した画素の中心との間に、ページデータの２次元像の歪みに起因した、画素単位以下の微小な画素ずれが発生しているからである。

ここで、画素単位以下での画素ずれΔＷを求める方法としては、非特許文献２に記載されているように、補間や重心計算等の演算を行う方法が既知であり、本実施の形態でも、同様の方法でΔＷを求める。

マーク位置検出回路６では、上記の補間および重心計算等の方法を用いてΔＷを計算し、ＳＹＮＣマーク３２の位置の情報と共にコントローラ７に出力する。（特許請求の範囲に記載のステップＡ１に相当）
次に、ＳＹＮＣマーク３２の位置が特定されたので、検出したＳＹＮＣマーク３２の位置を位置基準として、位置ずれ検出用マーク３９が検出されるべき位置を求める。この計算はコントローラ７において以下のように行われる。

Ｐ軸方向において、ＳＹＮＣマーク３２の出現する正規の間隔を１ＳＰとすると、ＳＹＮＣマーク３２に隣り合う位置ずれ検出用マーク３９までの正規の間隔は０．５ＳＰである。上記正規の間隔は、メモリ９に予め記録されている。

よって、ＳＹＮＣマーク３２から０．５ＳＰ離れた位置が、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置である。位置ずれ検出用マーク３９の位置検出も、マーク検出回路６において実行される。

コントローラ７は、メモリ９に記載されている上記正規の間隔を読み出し、ＳＹＮＣマーク３２から０．５ＳＰ離れた位置を探索すべき位置範囲の情報としてマーク検出回路６に与える。また、位置ずれ検出用マーク３９のパターン情報もマーク検出回路６に与える。

図７（ａ）では、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置と、実際に位置ずれ検出用マーク３９の相関度が最も高い画素位置とが一致している。

しかしながら、撮像素子上の位置ずれ検出用マーク３９の実際の位置である、相関度のピーク位置は、そこからΔＢだけ離れている。

よって、マーク検出回路６では、位置ずれ検出用マークとの相関度が最も高い位置と、ΔＢをコントローラ７に出力する。ΔＢは、ΔＷを求めた方法と同様に、補間および重心計算等の方法を用いて求める。（特許請求の範囲に記載のステップＡ２に相当）
ここで、実際に求めるべき位置ずれ量は、撮像素子上における実際のＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９との距離と、その正規の間隔である０．５ＳＰとの差である。

撮像素子上の実際のＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９との距離は、各マークの相関度曲線における、ピーク位置の距離であることを考慮すると、その位置ずれ量Δは、次のように計算できる。

Δ＝｛（０．５ＳＰ−ΔＢ）＋ΔＷ｝−０．５ＳＰ＝ΔＷ−ΔＢ
図７（ａ）の場合、ΔＷ＜ΔＢなので、Δは負となり、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、２次元像は歪みが生じていることがわかる。つまり、撮像されたＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９との実際の距離は、図７（ａ）の場合、たまたま正規の間隔０．５ＳＰに一致していて、あたかも、２次元像に歪みが発生していないかのようであった。ところが、本発明の位置ずれ検出方法によって、ＳＹＮＣマーク３２の相関度のピーク位置と位置ずれ検出用マーク３９の相関度のピーク位置との間隔が、０．５ＳＰより小さいことが求まった。この結果、実際には、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、２次元像は歪んでいることを検出することができる。これらの位置ずれ量演算は、コントローラ７で実行される。（特許請求の範囲に記載のステップＡ３に相当）
図７（ａ）では、ΔＢが撮像素子の１画素より小さい場合、つまり撮像素子上での２次元像の歪みが小さい場合であった。

しかしながら、２次元像の歪みによる位置ずれ量は、必ずしも撮像素子の１画素より小さいとは限らない。

よって、ΔＢが撮像素子の１画素より大きい場合、つまり２次元像の歪みが大きい場合を、図７（ｂ）に示す。

図７（ｂ）に示すように、撮像素子上の２次元像の歪みが大きい場合は、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置（同図中では黒丸印）と、実際の位置ずれ検出用マーク３９の相関度が最も高い画素位置とは一致しない。

ここで、同図中のΔＢはΔＷ´とΔＰを加算した値となる。

同図に示すΔＷ´は、位置ずれ検出用マークとの相関度が最も高い画素位置と、位置ずれ検出用マークの実際の位置である、相関度のピーク位置との差である。

上記ΔＷ´は、図７（ａ）のΔＢを求める際に述べたように、補間および重心計算等で求めることができる。

また、上記ΔＰは、相関度が最も高い画素位置と、位置ずれ検出用マーク３９が検出を期待される画素位置との距離である。

相関度を求める際は、図８（ａ）〜（ｅ）に示したように、相関度測定範囲４３の位置を１画素ずつ移動し、各位置での相関度を求めている。したがって、上記の図７（ｂ）では、相関度が最も高い画素位置の右隣に、位置ずれ検出用マーク３９が検出を期待される画素位置は位置しているため、同図中のΔＰは、撮像素子の１画素の幅と同様の距離として求められる。

したがって、図７（ｂ）における、位置ずれ量の計算式は、下記のとおりとなる。

Δ＝｛（0.5ＳＰ−ΔＢ）＋ΔＷ｝−0.5ＳＰ
＝ΔＷ−ΔＢ
＝ΔＷ−（ΔＷ´＋ΔＰ）
上記も、図７（ａ）と同様に、ΔＷ＜ΔＢなので、Δは負となり、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、２次元像は歪みが生じていることがわかる。

また、これらの位置ずれ量演算は、コントローラ７で実行される。

以上に述べた、テストページデータ３７（図４（ａ）参照）を用いた位置ずれ量測定方法により、以下の様な効果が得られる。

位置の基準として用いるＳＹＮＣマーク３２を、通常ページデータ４１と同一の箇所に、かつ、同一の２次元パターンを用いて記録するので、テストページデータ３７によるＳＹＮＣマーク３２位置検出の精度は、通常ページデータ４１での位置検出の精度と等しくなる。

よって、テストページデータ３７での検出結果は、通常ページデータ４１を用いた場合の検出結果と同一の精度を有していることが保証できる。

また、サブページＢに配置した位置ずれ検出用マーク３９を、ＳＹＮＣマーク３２から最も距離が離れた、通常ページデータ４１の４角に配置したことにより、最も位置ずれが大きい箇所での、位置ずれ量を正確に測定することになる。

隣り合うＳＹＮＣマーク３２の中間点である、最も位置ずれが大きい箇所での、位置ずれ量の測定方法には、位置ずれ検出用マーク３９を用いず、ＳＹＮＣマーク３２のみを用いて、位置ずれ量を求めることは可能である。

しかし、ＳＹＮＣマーク３２のみを用いて、上記中間点での位置ずれ量を求める際は、推定値を用いることになり、位置ずれ検出用マーク３９を用いた場合の方が、より正確な位置ずれ量の測定結果が得られる。

上記、ＳＹＮＣマーク３２のみを用いて、上記中間点の位置ずれ量を測定する方法については、参考の形態で述べる。

更に、サブページＡおよびサブページＢ以外の領域には、ユーザデータのみを記録するサブページＣを配置するので、通常ページデータ４１において記録されるデータと同様のデータが記録されることになる。

よって、サブページＡに記録されるＳＹＮＣマーク３２、およびサブページＢに記録される位置ずれ検出用マーク３９とも、ユーザデータの２次元パターンには現れない特殊な２次元パターンで構成されるため、ＳＹＮＣマーク３２と、位置ずれ検出用マーク３９との検出に対して、サブページＣの影響を最小限に抑えることができる。

言い換えると、仮に、サブページＣを配置した領域に、ユーザデータに現れないような特殊なパターンを記録したとすると、ユーザデータの特殊なパターンの影響が、ＳＹＮＣマーク３２、および位置ずれ検出用マーク３９の検出結果に現れる可能性があるが、サブページＣはユーザデータのみを記録した２次元パターンであるため、上記検出結果への影響を防ぐことができる。

更に、撮像素子の画素単位で得られる測定量を基に、画素単位以下での位置ずれ量を、補間および重心計算等を用いて位置ずれ量を推定しているため、統計演算等を行うことなく各位置ずれ検出用マーク３９の位置で、正確な測定結果が得られる。

このことは、撮像素子上の２次元像の歪みを表す、位置ずれ量を得ることを意味しており、光学系装置の調整を行う際の判定値として用いることができ、光学系装置の調整には、大変有用である。

更に、サブページＡに記録するＳＹＮＣマーク３２と、サブページＢに記録する位置ずれ検出用マーク３９との、２次元パターンを異なる２次元パターンとしたことにより、ＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９を明確に判別することが可能となり、上記２つのマークを誤って検出する可能性を低減する効果を奏する。

（実施の形態２）
次に、本発明における位置ずれ量測定方法の、第２の実施の形態について説明する。

ピックアップ２に用いられる撮像素子として、ＳＬＭよりも画素数が多い撮像素子が選択される場合がある。

すなわち、上記の撮像素子の画素数が多い場合、ＳＬＭにより情報記憶媒体に記録された２次元情報の１ビットは、記録情報の再生時に、撮像素子上の複数の画素上に入射する。

例えば、記録された２次元情報の１ビットが、撮像素子の２行２列の４画素や３行３列の９画素上に入射する。このような方法をオーバーサンプリングと呼ぶ。

ここで、一例として、１ビットが９画素に対応する場合を考えると、ＳＬＭと撮像素子の画素数が同一の場合と比べ、撮像素子の画素は、Ｐ軸方向に３倍の数の画素が存在することになる。

実施の形態１で述べたように、ＳＹＮＣマーク３２（図５を参照）および位置ずれ検出用マーク３９（図５を参照）の相関度は画素単位で結果が測定されるので、オーバーサンプリングしない場合に比べて、３倍の分解能で相関度を得られることになる。

このように、分解能が比較的高い場合、図７（ａ）に示したΔＷおよび図７（ｂ）で示したΔＷおよびΔＷ´である、画素単位以下での位置ずれを算出しなくても、正確な位置ずれ量を測定することが可能となる。

図９（ａ）にオーバーサンプリングによる相関度の分解能が高い場合の、画素位置と相関度との関係を示す。

オーバーサンプリングによる撮像素子の画素数が多いため、同図中の丸印および三角形で示す測定点も、図７（ａ）（ｂ）に比べて多くなる。

本実施の形態でも、サブページＡに記録されているＳＹＮＣマーク３２の位置を検出する。ここで、ＳＹＮＣマーク３２検出は、マーク検出回路６（図２を参照）で実行される。マーク検出回路６では、得られたＳＹＮＣマーク３２の検出位置情報をコントローラ７（図２を参照）に出力する。（特許請求の範囲に記載のステップＡ１に相当）
図９（ａ）中の白丸印で示す、ＳＹＮＣマーク３２の位置が特定できたので、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置を求める。上記ＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置との正規の間隔は、メモリ９に記録されており、コントローラ７は、メモリ９より上記正規の距離を読み出し、位置ずれ検出用マーク３９の位置を求める演算を実行する。

位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置は、図９（ａ）中の黒丸印で示す、ＳＹＮＣマーク３２の位置から、０．５ＳＰ離れた位置として得られる。

ここで、コントローラ７は、ＳＹＮＣマーク３２から０．５ＳＰ離れた位置を探索すべき位置の検出範囲の情報としてマーク位置検出回路６に与える。また、位置ずれ検出用マーク３９の２次元パターン情報もマーク位置検出回路６に与える。

ここで、撮像素子上の画素の配列パターンと、位置ずれ検出用マーク３９の２次元パターンとの相関度が、最も高い位置は、黒丸印の画素位置でなく、ＳＹＮＣマーク３２の方向に１画素ずれた黒三角形の位置である。

よって、マーク位置検出回路６では、相関度が最も高い画素位置となる黒三角形の位置を、位置ずれ検出用マーク３９が実際に検出された位置として、コントローラ７に検出結果を出力する。（特許請求の範囲に記載のステップＡ２に相当）
コントローラ７は、位置ずれ検出用マーク３９の位置の検出結果を基に、位置ずれ量Δを求める。

同図の場合、位置ずれ量Δは、検出されるべき位置よりも１画素ＳＹＮＣマーク３２の位置に近い位置となるので、−１画素となる。

このように、本実施の形態では、位置ずれ量は、位置ずれ検出用マーク３９の検出を期待される位置と、撮像素子上に照射された実際の位置ずれ検出用マーク３９の位置との差として、画素単位で測定される。（特許請求の範囲に記載のステップＡ３に相当）
ただし、上記の画素単位での測定結果では、画素単位以下の位置ずれ量は得られないので、統計処理を行う。

図９（ｂ）は、２次元像における複数箇所での位置ずれ量の測定結果を、ヒストグラムとして表したグラフである。

測定結果を基にした予想される位置ずれ量分布は、点線で示した曲線となる。この曲線で示すように、最も発生頻度が高い位置ずれ量は、０ではなく０と１との間に存在するが、これは、各測定結果の平均値ｍとして求められる。また、発生しうる最大の位置ずれ量は、測定結果の標準偏差σを計算し、３σ、６σなどの範囲を仮定すれば求められる。

上述のように、撮像素子の画素数が比較的多く、相関度の分解能が高い場合は、上記統計処理を行うことにより、画素単位以下の位置ずれの推定なしに、画素単位以下の位置ずれを算出することができる。

この場合、実施の形態１のように、補間や重心計算等の演算を行うことによって画素単位以下の位置ずれを各マークで推定する必要がなく、よって、マーク検出回路６の構成を簡素化できる。

また、統計処理により、比較的容易な演算で、画素単位以下の高精度な位置ずれの測定結果が得られる。

一方、分解能が低い場合、全ての検出結果が０となってしまい、その平均値をとっても意味はない。よって、第１の構成例のように、画素単位以下の位置ずれ量を推定する方法を採用するか、あるいは、第２の構成例のように、統計量により画素単位以下の位置ずれ量を求める方法を採用するかについては、画素数、分解能と位置ずれ量のばらつきの程度を考慮し、適宜決定すればよい。

次に、本実施の形態における、位置ずれ量測定方法について、図１０のフローチャートを参照しながら説明する。

まず、サブページ数カウンタＩに初期値として０を格納する（ステップＴ１）。カウンタＩは、コントローラ７内のレジスタに設けられる。

次に、コントローラ７内に格納される上記カウンタを参照し、Ｉ番目のサブページＡである、サブページＩに配置されているＳＹＮＣマーク３２（図５参照）の位置を検出する（ステップＴ２；特許請求の範囲に記載のステップＡ１に相当）。

ここで、コントローラ７は、サブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２の検出位置範囲と、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンをマーク検出回路６に与え、マーク検出回路６は、コントローラ７の指示に従って、サブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２の位置を、検出する。

ＳＹＮＣマーク３２の位置検出には、前述のように相関度を用いた検出方法で行えば良い。

すなわち、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンと、撮像素子上の画素の配列パターンとの相関度が一番高い画素位置を、ＳＹＮＣマーク３２の位置として検出できる。

ここで、本実施の形態で用いるテストページデータ３７（図４（ａ）を参照）に配置される、各サブページＡ（図４（ｂ）参照）においては、全て同一のＳＹＮＣマーク３２が記録されている。

よって、サブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２の検出時には、サブページＩのＳＹＮＣマーク３２が存在すると推定される範囲のみが、検出範囲として選択される。

本実施の形態では、ＳＹＮＣマーク３２と位置ずれ検出用マーク３９（図５参照）との２次元パターンは異なるため、１つのサブページＡのＳＹＮＣマーク３２と、隣接するもう一方のサブページＡのＳＹＮＣマーク３２との最小間隔は、サブページ３８の２つ分相当の距離となっている。

よって、サブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２の検出範囲としては、検出を期待される位置を中心として、±１サブページ以内の範囲を探索すればよい。

本実施の形態では、上記ように、±１サブページ以内であれば、２次元像の歪みによって、サブページＩの位置がずれても、対象とするサブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２を、誤りなく特定し検出できる。

なお、検出したＳＹＮＣマーク３２に隣り合う位置ずれ検出用マーク３９の位置についても、ステップＴ２にて、同様に求める（特許請求の範囲に記載のステップＡ２に相当）。

次に、求める位置ずれ量を、サブページＩ中のＳＹＮＣマーク３２から、実際の位置ずれ検出用マーク３９までの距離と、２次元像に歪みのない場合の距離（０．５ＳＰ）との差として検出する（ステップＴ３）。（特許請求の範囲に記載のステップＡ３に相当）
ここで、上記の位置ずれ量は、前述のように、マーク検出回路６から出力されるＳＹＮＣマーク３２の位置と、位置ずれ検出用マーク３９の位置と、メモリ９に記録されている２次元像に歪みのない場合の距離（０．５ＳＰ）との情報を基に、コントローラ７により画素単位の値として算出される。

また、図５に示すように、検出対象となるＳＹＮＣマーク３２を含むサブページＩの周囲には、Ｐ軸方向だけでなく、Ｐ軸とは直角に交差するＱ軸方向にも、サブページＢが配置している。

上記のＱ軸方向についても、同様に位置ずれ量を測定することにより、サブページＩについて、合計４個の位置ずれ量が得られる（特許請求の範囲に記載のステップＣ１に相当）。

次に、得られた４個の位置ずれ量を、位置ずれ検出部１０内のメモリ９に記憶する（ステップＴ４）。

前述のようにサブページＩについて、４個の位置ずれ量が得られるが、これらを別々のグループに分けてメモリ９に記憶する。

一例として、上記の４個の位置ずれ量を、Ｐ軸プラス方向、Ｐ軸マイナス方向、Ｑ軸プラス方向、およびＱ軸マイナス方向の４つのグループに分けてメモリ９に記憶する。

上記のように、グループ分けを行って、各位置ずれ量を記憶することにより、グループ毎の位置ずれ量に限定した統計値を得ることができ、４個の位置ずれ量に対して、より詳細な分析が可能となる。

次に、サブページ数カウンタＩに１を加算する（ステップＴ５）。

次に、サブページ数カウンタＩの値をＮと比較する（ステップＴ６）。ここで、Ｎは測定対象とするサブページＡの数を合計した値である。Ｎは、１つのテストページデータ３７（図３（ａ）を参照）に含まれる全サブページＡの数としておけば良いが、１ページ中のサブページＡの一部のみを測定対象としても良い。

例えば、光学系装置の調整不良により発生する、２次元像の歪みは対象性を持つ。このことから、位置ずれ量を測定する領域について、１つのテストページデータ３７を上下、左右に４等分し、得られる１／４の領域のみを、位置ずれ量の測定対象とすることができる。

上記のように、測定対象領域を絞り込むことにより、迅速な位置ずれ量の測定が可能となる。

このステップＴ６で、サブページ数カウンタＩの判別を行う。Ｉの値がＮの場合、ステップＴ７に進み、Ｉの値がＮに満たない場合、ステップＴ２へ戻る。

ステップＴ７では、メモリ９に記録された複数の位置ずれ量に対して、コントローラ７で、統計演算を行う（特許請求の範囲に記載のステップＣ２に相当）。

統計値としては、前述のように平均値ｍ、標準偏差σを求める。また、これらの値をＰ軸、Ｑ軸方向で別々に計算しても良い。

ここで、どのような統計演算を行うかは、目的によって選択すれば良い。例えば、位置ずれ量の最大値が規定値以下であるか否かを調べることが目的の場合、Ｐ軸、Ｑ軸方向それぞれの個別の値でなく、全方向を対象として、平均値ｍと標準偏差σを求め、ｍ＋ｎσという演算を行えば良い。ここで、ｎは標準偏差σの何倍の広がりを想定するかを示す係数である。

また、統計値から推測される最大値でなく、実際に測定結果として得られた最大値をそのまま使っても良い。

他の例として、Ｐ軸およびＱ軸での、各方向個別の位置ずれ量を基に、光学系を調整することが目的の場合、Ｐ軸方向での位置ずれ量の平均値ｍと、Ｑ軸方向の位置ずれ量の平均値ｍとを、個別に計算し、個別で算出された位置ずれ量の平均値を調整機構８（図２を参照）にフィードバックすれば良い。

以上の説明においては、図５に示すテストページデータ３７を用いたが、テストページデータ３７として用いる２次元パターンとしては、種々の変形が可能である。

１例として、位置ずれ量測定に用いる、テストページデータ３７の変形となる、テストページデータ４０を図１１に示す。

図１１に示すテストページデータ４０では、図５で示したテストページデータ３７における、サブページＣを配置していた位置にも、サブページＢを配置している。

このようにサブページＡを囲む全サブページにサブページＢを配置することにより、サブページ３８の対角方向であるＰ軸およびＱ軸方向だけでなく、サブページ３８の水平方向であるＸ軸、Ｙ軸方向への位置ずれ量も検出できる。

任意のＳＹＮＣマーク３２からの位置ずれが最も大きくなる位置は、サブページ３８の対角方向である、ＳＹＮＣマーク３２からＰ軸、Ｑ軸方向に位置するので、最大の位置ずれを測定することが目的であれば、図５のテストページデータが適している。

しかし、光学系装置の調整を目的とする場合、Ｐ軸、Ｑ軸方向よりも、Ｘ軸、Ｙ軸方向への位置ずれ量を測定できた方が、調整が容易になる場合がある。
このような場合は、図１１のテストページデータ４０が適している。

また、他のテストページデータの例として、位置ずれ検出用マーク３９の代わりに、ＳＹＮＣマーク３２を用いても良い。

この場合、図５のテストページデータ３７、および図１１のテストページデータ４０で、サブページＢを配置したサブページ位置に、サブページＡを記録することになる。

上記のように、位置ずれ検出用マーク３９をＳＹＮＣマーク３２に置き換えることにより、位置ずれ検出用マーク３９の生成、および検出が不要となる。

したがって、位置ずれ検出用マーク３９を生成および検出する回路の簡素化が可能となり、位置ずれ量測定方法についても、簡略することができる。

ただし、位置ずれ検出用マーク３９をＳＹＮＣマーク３２に置き換え、位置ずれ量を測定するには、下記の条件を満たす必要がある。

位置ずれ検出の基準とするサブページ３８と、位置ずれ検出の対象となるサブページ３８とで、同一のＳＹＮＣマーク３２をサブページ中央に配置することになり、サブページ内のＳＹＮＣマーク３２の誤検出が発生する可能性が高くなる。

そのため、図５および図１１のテストページデータであれば、前述のように、サブページＡ中のＳＹＮＣマーク３２の位置は、検出を期待される位置を中心として、±１サブページ以内であれば、位置がずれても問題ないが、サブページＢの代わりにサブページＡを使う場合、±０．５サブページ以内にサブページＡ中のＳＹＮＣマーク３２の位置ずれを抑える必要がある。

上記条件を満たす２次元像であることが、予め判明しているならば、位置ずれ検出用マーク３９をＳＹＮＣマーク３２に置き換えて、位置ずれ量を測定することが可能である。

（参考の形態）
次に、本発明の参考の形態について説明する。

参考の形態については、位置ずれ量の測定方法のみが、実施の形態１および実施の形態２と異なっており、他の部分は、前述の実施の形態１および実施の形態２と同一となるため、以下、位置ずれ量測定方法についてのみ説明する。

本参考の形態では、実施の形態１および実施の形態２で説明をした、位置ずれ量測定のための、特別な２次元パターンで構成されたページデータを使用しない。
すなわち、通常ページデータ４１（図３（ａ）を参照）を用いて、位置ずれ量を測定する。

図１３に通常ページデータ４１の一部を示す。
本参考の形態では、図１３に示すように３行３列の格子状に配置された９個のサブページ３１を、１つの単位として位置ずれ量測定を行う。

各サブページ３１の中央には、同図に示すように、ＳＹＮＣマーク３２が記録されている。

通常の記録情報の再生では、サブページ３１毎にＳＹＮＣマーク３２の位置を探索し、ＳＹＮＣマーク３２の２次元パターンと、最も相関度が高い位置が、撮像素子上の２次元像でのＳＹＮＣマーク位置として検出される。

この後、検出されたＳＹＮＣマーク３２の位置を基準として、ＳＹＮＣマーク３２の周囲に配置されている、ユーザデータを再生する。

よって、通常の再生動作においては、ＳＹＮＣマーク３２の位置では、常に位置ずれ量が最小である。

本参考の形態では、まず、３行３列の格子状に配置されたサブページ３１の、中央に配置されたサブページ３１のＳＹＮＣマーク３２（以下、中央ＳＹＮＣマーク４２とする）の位置が探索される。
検出方法としては、実施の形態１と同様に、相関度を用いて補間および重心計算による方法となる。
上記の中央ＳＹＮＣマーク４２の位置の検出方法は、マーク検出回路６において実行される。（特許請求の範囲に記載のステップＢ１に相当）
ここで、検出された中央ＳＹＮＣマーク４２の位置は、これ以降の基準位置として用いる。

次に、中央ＳＹＮＣマーク４２に隣り合う、ＳＹＮＣマーク３２の撮像素子上における実際の位置を検出する。上記ＳＹＮＣマーク３２の撮像素子上における、実際の位置の検出方法は、中央ＳＹＮＣマーク４２の位置を検出した方法と同じ、相関度を用いて補間および重心計算を用いた方法となる。（特許請求の範囲に記載のステップＢ２に相当）
ここで、中央ＳＹＮＣマーク４２を位置基準として、隣り合うＳＹＮＣマーク３２における、位置ずれ量を測定する。

ここでは、第１の実施形態と同様に、サブページ３１の対角方向にＰ軸、Ｑ軸を取る。

Ｐ軸方向の位置と位置ずれ量との関係を図１４に示す。

同図中にＰ１として示した白丸印が、図１３に示す中央ＳＹＮＣマーク４２の位置である。Ｐ３は、中央ＳＹＮＣマーク４２から、Ｐ軸の正の方向に隣り合う、ＳＹＮＣマーク３２の検出を期待される位置を示し、Ｐ４は、Ｐ軸の負の報告に隣り合う、ＳＹＮＣマーク３２の検出を期待される位置を示している。

また、ΔＮは、中央ＳＹＮＣマーク４２の位置を基準としたときの、Ｐ３における位置ずれ量である。

まず、この中央ＳＹＮＣマーク４２の位置を基準として、Ｐ軸の正負の方向に隣り合うＳＹＮＣマーク３２の、検出を期待される位置を求める。

Ｐ軸正方向の場合、Ｐ１からサブページ３１の１つ分の距離である、１ＳＰだけ離れた位置Ｐ３が、ＳＹＮＣマーク３２の検出を期待される位置である。

中央ＳＹＮＣマーク４２に隣り合うＳＹＮＣマーク３２での位置ずれ量は、１サブページ分の距離である１ＳＰと、実際の２次元像における前記２つのＳＹＮＣマーク位置間の距離との差である。

上記の位置ずれ量を求める方法としては、実施の形態１および実施の形態２において、図７（ａ）、図７（ｂ）、および図９（ａ）を用いて説明した方法を適用すれば良い。

すなわち、一方の測定方法は、Ｐ１における中央ＳＹＮＣマーク４２の相関度のピーク位置と、Ｐ３におけるＳＹＮＣマーク３２の相関度のピーク位置を求め、各ピーク位置間の距離から、サブページ１つ分の距離である１ＳＰを差分して、位置ずれ量を求める方法である。

上記の位置ずれ量を測定する方法で、相関度のピーク位置と、最も相関度が高くなる画素位置との、画素単位以下の位置ずれに関しては、実施の形態１で用いた、補間および重心計算を用いて算出することができる。

また、もう一方の測定方法は、補間および重心計算を用いず、Ｐ１とＰ３とにおける相関度が最も高くなる画素位置間の距離を算出し、算出された前記距離から１ＳＰを差分して位置ずれを算出する。

上記の補間および重心計算を用いない測定方法では、画素単位以下のずれを考慮していないため、実施の形態２で示した、統計演算により画素単位以下のずれを推定し、位置ずれ量を求める方法がある。

前述した位置ずれ量を求める２つの方法は、本実施の形態においても適用可能である。

中央ＳＹＮＣマーク４２に隣り合うＳＹＮＣマーク３２の位置は、マーク検出回路６で検出され、その検出結果を基に、上記の位置ずれ量測定方法を用いて、コントローラ７で位置ずれ量が計算される。（特許請求の範囲に記載のステップＢ３に相当）
コントローラ７の計算において用いる、サブページ１つ分の距離である１ＳＰは、予めメモリ９に記録されている。

ここで、中央ＳＹＮＣマーク４２に隣り合うＳＹＮＣマーク３２における、位置ずれ量を、図１４にΔＮとして示す。

ここで、実際に求めたい位置ずれ量は、隣り合う２つのＳＹＮＣマークの中間点であるＰ２での位置ずれ量Δである。

したがって、Ｐ軸上の位置と、位置ずれ量との関係が直線であると仮定すれば、求めたい位置ずれ量ΔはΔＮ／２として計算できる。

もしくは、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４の３点での値から近似曲線を求め、近似曲線よりＰ２での補間値を求め、位置ずれ量としても良い。
これらの演算は、コントローラ７で実行される。（特許請求の範囲に記載のステップＢ４に相当）
以上説明したように、本参考の形態では、位置ずれ量測定のための、特別なページデータを必要とせず、通常ページデータ４１を用いて、位置ずれ量が得られるという利点がある。

よって、図２のピックアップ調整装置を構成する、テストパターン生成回路５に関して、位置ずれ量測定のためのテストページデータを生成する必要がないため、回路構成を簡素化できる。

また、同図に示すマーク検出回路６に関しても、位置ずれ検出用マーク３９の検出処理が必要ないため、回路構成を簡素化できる。

しかし、一方で、隣り合うＳＹＮＣマーク３２の中間点の位置に、位置ずれ検出のためのマーク３９を配置せずに、補間により簡易的に位置ずれ量を計算しているため、得られる位置ずれ量は、誤差を含むことになる。

従って、測定される位置ずれ量の用途によって、位置ずれ量測定方法を選択する必要がある。

例として、高精度の位置ずれ量の測定が必要な場合は、実施の形態１および実施の形態２に示す位置ずれ量測定方法を採用し、位置ずれ量の測定精度よりも、回路構成の簡略化、およびその結果として得られる低コスト化が重要な場合は、参考の形態を採用すれば良い。

（実施の形態３）
次に、本実施の形態による、位置ずれ量測定方法を、ピックアップ２（図２を参照）の光学系調整に応用した場合のフローチャート図を図１２に示す。

撮像素子上に照射される２次元像の歪みの原因となる、ピックアップ２内の光学系装置の調整は、概して２つの段階に分ける。

まず、１つ目の段階は、情報記憶媒体からの記録情報の再生において、再生光学系装置の調整不良による２次元像の歪みを低減するための、再生光学系装置の調整である。

２つ目の段階は、情報記録媒体に記録情報を記録する際の、記録光学系装置の調整不良による２次元像の歪みを低減するための、記録光学系装置の調整である。

図１２のフローチャートは、ステップＥ１〜ステップＥ４までは、上記の再生光学系装置の調整方法を示し、ステップＥ５〜ステップＥ９までは、記録光学系装置の調整方法を示す。

まず、再生テスト媒体を、ピックアップ調整装置にセットする（ステップＥ１）。

再生テスト媒体とは、規格等の基準を満たすことを検証するための、光学系装置が調整済みである標準評価機を用いて、２次元情報が記録された情報記憶媒体である。

つまり標準評価機を用いて、２次元情報が情報記憶媒体に記録されているため、記録情報の記録段階で発生する、２次元像の歪みを含まない２次元情報が記録されている。

続いて、上記再生テスト媒体に記録されているテストページデータ３７を再生し、再生された信号から、位置ずれ量を測定する（ステップＥ２）（特許請求の範囲に記載のステップＤ１に相当）。

上記位置ずれ量の測定は、マーク検出回路６（図２を参照）の出力情報を基にコントローラ７（図２を参照）で計算される。

本実施の形態では、実施の形態１で述べた位置ずれ量測定方法を用いて、複数の箇所での位置ずれ量を測定する。

ただし、この位置ずれ量の測定方法については、実施の形態１に示す測定方法に限るものではなく、実施の形態２および参考の形態に示す、位置ずれ量測定方法を用いてもよい。

ここで、上記いずれの位置ずれ量測定方法を選択するかについては、測定結果である位置ずれ量の精度、および位置ずれ量測定の迅速性等を考慮し、位置ずれ量を用いる目的に応じた測定方法を、適宜選択することが好ましい。

次に、ステップＥ２で得られた複数個位置ずれ量の最大値が、許容値以下か否かを判定する（ステップＥ３）。ここで、前記許容値は、予めメモリ９に記録しており、この判定は、コントローラ７で実行される。

位置ずれ量の最大値が、許容値を超える場合、再生光学系装置を調整する（ステップＥ４）（特許請求の範囲に記載のステップＤ２に相当）。

上記の再生光学系装置の調整には、ステップＥ２で得られた位置ずれ量を用いる。

コントローラ７は、再生光学系装置に含まれるレンズ等の光学要素の中から、位置ずれ量を基に、調整すべき光学要素を決定し、その位置を移動及び角度調整をするよう調整機構８に指示を与える。調整機構８は、コントローラ７からの指示に応じて光学要素の調整を実行する。

再生光学系装置の調整が終了したら、ステップＥ２に戻り、再度、位置ずれ量の測定が行われる。

ステップＥ３で位置ずれ量が許容値以下と判定された場合、再生光学系装置の調整は終了する。

次に、記録光学系装置の調整に移る。

まず、再生テスト媒体を取り出し、記録テスト媒体をセットする（ステップＥ５）。

記録テスト媒体とは、記録光学系装置の調整に用いるための情報記憶媒体であり、２次元情報が記録されていない、記録情報が空の情報記憶媒体である。

次に、記録テスト媒体にテストページデータ３７を記録する。

上記のテストページデータ３７は、テストパターン生成回路５（図２を参照）で生成され、記録回路３に送られる。

記録回路３では、生成されたテストページデータ３７とレーザ制御信号をピックアップ２に与え、テストページデータ３７の記録を行う（ステップＥ６）（特許請求の範囲に記載のステップＤ３に相当）。

次に、テストページデータ３７を記録した情報記憶媒体に対して、記録情報の再生を行い、位置ずれ量を測定する（ステップＥ７）（特許請求の範囲に記載のステップＤ４に相当）。

上記の位置ずれ量の測定では、実施の形態１で述べた位置ずれ量測定方法を用いて、複数の箇所での位置ずれ量を測定する。

ただし、再生光学系装置の調整の際と同様に、位置ずれ量測定方法は、実施の形態１に示す方法に限るものではなく、位置ずれ量の用途に応じ適宜選択されることが好ましい。

次に、ステップＥ７で得られた複数個の位置ずれ量の最大値が、許容値以下か否かを判定する（ステップＥ８）。ここで、前記許容値は、予めメモリ９に記録しており、この判定は、コントローラ７で実行される。

位置ずれ量の最大値が、許容値以下の場合、光学系装置の調整を終了し、許容値を超える場合、記録光学系装置の調整を行う（ステップＥ９）（特許請求の範囲に記載のステップＤ５に相当）。

記録光学系装置の調整は、ステップＥ４の再生光学系装置の調整と同様に、位置ずれ量を基に、調整すべき光学要素をコントローラ７で決定し、コントローラ７からの指示により、調整機構８が、適切な光学要素を移動させることにより実行される。

以上に述べた、光学系装置の調整方法により、ピックアップ２に含まれる光学系装置は、２次元像の歪みを低減するよう調整される。

図１２に示す一連のステップを行った後、ピックアップ２で記録されたテストページデータ３７が、規格等で規定される位置ずれ量の基準を満たしているか否かについては、ピックアップ２で記録されたテストページデータ３７を、記録情報の再生時に２次元像の歪みを生じない規格検証用の標準評価機を用いて最終検証する必要がある。

しかしながら、本実施の形態による光学系調整方法によれば、ステップＥ２からＥ４において、標準評価機により記録されたテストページデータ３７を用いて、再生光学系装置を調整している。

つまり、ステップＥ２で測定される位置ずれ量は、再生光学系装置の調整不良に起因して発生することが明確となり、前記ステップＥ２での位置ずれ量を基に、再生光学系装置を調整していることで、調整後の再生光学系装置は、標準評価機と同等の基準に調整がなされていることになる。

更に、再生光学系装置を、標準評価機と同等の基準に調整した後、ステップＥ６からＥ９により記録光学系を調整する。

この時点では、前述のように、再生光学系は標準評価機と同等の精度で調整されているため、それを用いて測定されるステップＥ７での位置ずれ量も、標準評価機並みの高い精度を有する測定結果となる。

よって、記録光学系装置の調整は、標準評価機による位置ずれ量測定結果を用いて調整しているのと同様に、高精度の調整が可能となる。

このため、前述の評価標準機を用いた最終検証の時点で、規格外の位置ずれ量が検出される可能性は低くなるため、最終検証にて、許容値を超える位置ずれ量が測定されることはなく、再度、光学系装置の調整を行わずに済む。

すなわち、本実施形態による光学系装置調整方法では、まず、再生光学系装置を高精度に調整し、その後、調整済みの再生光学系装置を用いて、記録光学系装置の調整を行っているため、一連の再生光学系装置の調整、および記録光学系装置の調整により、各々の光学系装置に起因する位置ずれ量を規格値以内に収めることができ、光学系装置の調整を繰り返すことなく、迅速且つ高精度に光学系装置の調整を完了できる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、本発明の情報記憶媒体を以下のように構成してもよい。

・記録再生を行う位置基準となるＳＹＮＣマークが記録された２次元情報記憶媒体であって、前記ＳＹＮＣマークの記録間隔の略２分の１の位置に、位置ずれ検出マークが記録されていることを特徴とする情報記憶媒体。

また、本発明の位置ずれ量測定方法を以下のように構成してもよい。

・２次元情報が記録された情報記憶媒体の記録情報の位置ずれ量を測定する測定方法であって、位置基準となるＳＹＮＣマークの位置を検出する第１のステップと、ＳＹＮＣマーク間隔の略２分の１の位置に記録された位置ずれ検出マークの位置を検出する第２のステップと、第２のステップにおいて位置ずれ検出マークが検出された位置と位置ずれ検出マークの正規の位置との差として位置ずれ量を求める第３のステップを有することを特徴とする位置ずれ量測定方法。

・２次元情報が記録された情報記憶媒体の記録情報の位置ずれ量を測定する測定方法であって、位置基準となる第１のＳＹＮＣマークの位置を検出する第１のステップと、第１のＳＹＮＣマークに隣接する第２のＳＹＮＣマークの位置を検出する第２のステップと、第２のステップにおいて第２のＳＹＮＣマークが検出された位置と第２のＳＹＮＣマークの正規の位置との差を求める第３のステップと、第３のステップの結果から第１のＳＹＮＣマークと第２のＳＹＮＣマークとの間の略中間点における位置ずれ量を求める第４のステップを有することを特徴とする位置ずれ量測定方法。

さらに、本発明の光学装置の調整方法を以下のように構成してもよい。
・２次元情報を記録再生する光学装置の調整方法であって、再生テスト媒体により記録情報の位置ずれ量を測定する第１のステップと、得られた位置ずれ量に応じて再生光学系を調整する第２のステップと、記録テスト媒体により記録情報の位置ずれ量を測定する第３のステップと、得られた位置ずれ量に応じて記録光学系を調整する第４のステップとを有することを特徴とする光学装置の調整方法。

本発明は、２次元情報が記録された情報記憶媒体において、再生時における２次元像の歪みの程度を測る、位置ずれ量を測定でき、光学系装置の調整にも適用することができる。

１ 媒体（情報記憶媒体）
２ ピックアップ（光学装置）
３ 記録回路
４ 再生回路
５ テストパターン生成回路
６ マーク検出回路（位置検出部）
７ コントローラ（位置ずれ量算出部）
８ 調整機構
９ メモリ
１０ 位置ずれ検出部（位置ずれ量測定装置）
３０ ページデータ（２次元情報）
３１ サブページ
３２ ＳＹＮＣマーク（特定パターン）
３３ 中間点
３４ 画素
３５ 実際のビット位置
３６ 正規のビット位置
３７ テストページデータ
３８ サブページ
３９ 位置ずれ検出用マーク
４０ テストページデータ
４１ 通常ページデータ
４２ 中央ＳＹＮＣマーク
４３ 相関度測定範囲

Claims (6)

1. ２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
   上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するステップＡ１と、
   ステップＡ１で検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出するステップＡ２と、
   ステップＡ１での特定パターンの位置と、ステップＡ２で検出した、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求めるステップＡ３と、
   を備えたことを特徴とする位置ずれ量測定方法。
2. 前記位置ずれ量を、複数の箇所で測定するステップＣ１と、
   ステップＣ１で求めた複数の位置ずれ量の、平均値、又はばらつきを求めるステップＣ２と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置ずれ量測定方法。
3. 情報記憶媒体に対して２次元情報を記録再生する、光学装置の調整方法であって、
   ２次元像に歪みがない２次元情報が記録された情報記憶媒体である、再生テスト媒体により、記録情報の再生を行い、請求項１または２に記載の位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップＤ１と、
   ステップＤ１で測定された位置ずれ量に応じて、再生光学系装置を調整するステップＤ２と、
   情報記憶媒体に、記録情報を記録するステップＤ３と、
   ステップＤ３で記録情報が記録された情報記憶媒体である、記録テスト媒体により、記録情報の再生を行い、前記位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップＤ４と、
   ステップＤ４で測定された位置ずれ量に応じて、記録光学系装置を調整するステップＤ５と、
   を備えたことを特徴とする光学装置の調整方法。
4. ２次元情報と、
   該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、
   隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークと
   が記録されたことを特徴とする情報記憶媒体。
5. 前記位置ずれ検出用マークは、前記特定パターンとは異なる２次元パターンで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の情報記憶媒体。
6. ２次元情報と、該２次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される２次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
   上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するとともに、検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出する位置検出部と、
   上記位置検出部が検出した特定パターンの位置と、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の２次元像での前記距離と、本来の歪みのない２次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求める位置ずれ量算出部と、
   を備えたことを特徴とする位置ずれ量測定装置。

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