JP5422655B2 - 情報再生装置及びその制御方法 - Google Patents

情報再生装置及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5422655B2
JP5422655B2 JP2011526653A JP2011526653A JP5422655B2 JP 5422655 B2 JP5422655 B2 JP 5422655B2 JP 2011526653 A JP2011526653 A JP 2011526653A JP 2011526653 A JP2011526653 A JP 2011526653A JP 5422655 B2 JP5422655 B2 JP 5422655B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
error
information
axis
light
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011526653A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011018836A1 (ja
Inventor
和人 黒田
一雄 渡部
英明 岡野
昭人 小川
隆 碓井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of JPWO2011018836A1 publication Critical patent/JPWO2011018836A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5422655B2 publication Critical patent/JP5422655B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/083Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers relative to record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08547Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
    • G11B7/08564Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using galvanomirrors
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

本発明は、情報再生装置及びその制御方法に関する。
情報記録再生方式として、ホログラフィーを用いて、情報を記録媒体に干渉稿として3次元的に記録するホログラフィックストレージがある。多重記録により、大容量化が可能であるが、記録媒体から情報を再生するためには、参照光の位置や角度を正確に制御する必要がある。また、記録媒体の特性が温度や参照光の波長に依存するため、再生時には、記録媒体の温度や参照光の波長についても制御する必要がある。
そこで、再生された情報光の輝度総和が最大となるように、参照光の波長、記録媒体への照射角度を制御する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。また、探索範囲を絞るために、放射型温度計を使った媒体温度から予めレーザ光の波長を補正する方法も提案されている(例えば、非特許文献2参照)。
Kevin Curtis (InPhase Technologies Inc.); "Holographic Storage: Advanced Systems and Media", pp.104〜113, ISOM/ODS2008 SC917 Kevin Curtis他 (InPhase Technologies Inc.); "Practical issues of servo, lenses, lasers, drives and media for HDS", pp.1-7, IWHM 2008 Digest
本発明は、再生された情報光から特徴抽出量を検出して、参照光の波長及び照射角度をフィードバック制御する方法と、その機能を有する情報再生装置を提供する。
本発明の一態様によれば、参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体を再生する際に前記参照光を照射して、前記情報記録媒体から得られる前記情報光を輝度信号に変換して出力する情報取得部であって、受光面上で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第1の光検出器と、前記第1の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第2の光検出器と、を有する情報取得部と、前記第2の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第1の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第2の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する誤差検出部と、前記第1の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第2の誤差により前記参照光の波長及び再生温度の少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする情報再生装置が提供される。
本発明の他の一態様によれば、参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体から、記録情報を再生する情報再生置制御方法であって、前記参照光を前記情報記録媒体に照射する第1のステップと、前記参照光が前記情報記録媒体で回折され、前記記録情報を含んだ前記情報光を、受光面上で分割された複数の画素を有する第1の光検出器と、前記第1の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有する第2の光検出器と、により取得して輝度信号に変換して出力する第2のステップと、前記第2の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第1の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第2の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する第3のステップと、前記第1の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第2の誤差により波長及び再生温度のうち少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する第4のステップと、を備えたことを特徴とする情報再生装置制御方法が提供される。
本発明によれば、再生された情報光から特徴抽出量を検出して、参照光の波長及び照射角度をフィードバック制御する情報再生装置が提供される。
本発明の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る情報再生装置制御方法のフローチャートである。 図1に表わした情報再生装置の模式的側面図である。 情報記録媒体の模式的断面図である。 情報記録媒体と参照光との角度の関係を表わす模式図である。 制御方法の基本フローチャートである。 引き込み動作の詳細フローチャートである。 サーボ動作の詳細フローチャートである。 再生される輝度信号を表わす模式図である。 再生される輝度信号を表わす他の模式図である。 角度制御のフローチャートである。 再生される輝度信号を表わす他の模式図である。 再生される輝度信号を表わす他の模式図である。 波長制御のフローチャートである。 再生される輝度信号を表わす他の模式図である。 誤差検出部の出力を表わすグラフ図である。 誤差検出部の出力を表わす他のグラフ図である。 通常再生時の角度誤差の検出過程を説明するグラフ図である。 通常再生時における角度制御のフローチャートである。 輝度信号から特徴抽出量を抽出するフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。 情報を記録するときの模式的斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の形状と幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
図1に表わしたように、情報再生装置1は、情報取得部10と、誤差検出部20と、制御部30とを備える。
情報取得部10は、情報記録媒体HOに参照光RL2を照射して、情報光IL2を取得し、2次元の輝度信号に変換して出力する。ここで、情報記録媒体HOは、参照光RL1(図22)と情報光との干渉稿が形成されたホログラムである。
誤差検出部20は、情報取得部10により取得された2次元の輝度信号から特徴抽出量を抽出する。そして特徴抽出量から、第1の誤差及び第2の誤差を検出する。ここで、第1の誤差とは、情報記録媒体HOに対する参照光RL2の実際の照射角度と理想的照射角度との誤差である。ここで、理想的な照射角度とは、再生された情報光IL2の持つ情報が記録時の情報光IL1(図22)の持つ情報と一致する角度である。この角度は基本的には記録時の参照光RL1(図22)の照射角度と一致する角度であるが、記録時と再生時の温度差や、媒体の膨張、収縮等によって変化する。
また第2の誤差とは、参照光RL2の実際の波長と理想的な波長との誤差である。ここで、理想的な波長とは再生された情報光IL2の持つ情報が記録時の情報光IL1の持つ情報と一致する波長である。この波長は基本的には記録時の参照光RL1の波長と一致する角度であるが、記録時と再生時の温度差や、媒体の膨張、収縮等によって変化する。また、第2の誤差を、情報記録媒体HOの再生時における実際の温度と理想的な温度との誤差としても良い。ここで、理想的な温度とは、基本的には記録時の情報記録媒体HOの温度であるが、記録時と再生時における参照光の波長のずれや、媒体の膨張、収縮等によって変化する。
制御部30は、誤差検出部20により検出された第1及び第2の誤差により情報記録媒体HOに対する参照光RL2の照射角度θx、θy及び波長λを、最適な情報光IL2が取得できるように制御する。図1においては、制御部30は媒体につながるように記載されているが、照射角度θx、θyは情報記録媒体HOの角度を制御するだけではなく、ミラーM2〜M4及びハーフミラーHM1の角度等を制御することによっても実現可能である。
情報再生装置1は、情報記録媒体HOに記録された情報を再生する。
次に、情報取得部10、誤差検出部20及び制御部30について説明する。
情報取得部10は、光源ECLD、コリメートレンズCM、λ/2板HWP、偏光ビームスプリッタPBS1、PBS2、ハーフミラーHM1、ミラーM1〜5、シャッターS1、S2、対物レンズOL、λ/4板QWP1、QWP2、レンズL1、L2、開口AP、第1の光検出器CCD1を有する。
光源ECLDは、例えば、波長405nmの青紫色波長帯を有する波長可変な外部共振器付き半導体レーザである。光源ECLDから放射されたレーザ光は、コリメートレンズCMに照射される。コリメートレンズCMを出射したレーザ光は平行光となり、λ/2板HWPを透過し、偏光ビームスプリッタPBS1に照射される。
偏光ビームスプリッタPBS1を照射したレーザ光は、2系統に分岐(P偏光は透過、S偏光は反射)する。図1に表わしたように、下方向に分岐したレーザ光は、再生には使用しないため、シャッターS2によって遮光される。また、図1において、横方向に偏光ビームスプリッタPBS1を透過したレーザ光は、参照光RL2として、ハーフミラーHM1及びミラーM2により、参照光RL2a、RL2bに分岐される。これら参照光RL2a、RL2bは、それぞれ多重記録された情報記録媒体HOから情報を再生するときの参照光RL2となる。
参照光RL2aは、情報記録媒体HOを下方から透過する。λ/4板QWP1を透過し再生用ミラーM3で反射され、再度λ/4板QWP1を逆方向に透過する。そして、情報記録媒体HO上の、読出し対象の情報が記録された箇所に照射される。
同様に、参照光RL2bも情報記録媒体HOを透過する。λ/4板QWP2を透過し再生用ミラーM4で反射され、再度λ/4板QWP2を逆方向に透過する。そして、情報記録媒体HO上の、読出し対象の情報が記録された略同一箇所に照射される。
情報再生装置1は、位相共役再生方式を用いたホログラフィックストレージ装置である。
図2は、本発明に係る情報再生装置制御方法のフローチャートである。
図2においては、図1に表わした情報再生装置1を制御する制御方法を表わしている。
図2に表わしたように、第1のステップにおいて、まず参照光RL2が照射される(S10)。
第2のステップにおいて、参照光RL2によって発生した情報光IL2が第1の光検出器CCD1で受光され、輝度信号として誤差検出部20に送られる(S11)。
第3のステップにおいて、誤差検出部20において、輝度信号から、「情報記録媒体HOに対する参照光RL2の実際の照射角度と理想的な照射角度との第1の誤差」、及び/または「参照光RL2の実際の波長と理想的な波長の第2の誤差」が検出される(S12)。
すなわち、第1の誤差と第2の誤差とは、いずれか一方を検出してもよいし、また両方を検出してもよい。第1の誤差、及び第2の誤差の詳細な検出方法については後述する。また、第2の誤差を、情報記録媒体HOの再生時における実際の温度と理想的な温度との誤差としても良い。
第4のステップにおいて、制御部30は検出された第1の誤差が0となるように、情報記録媒体HOと参照光RL2の相対的な角度を制御する(S13)。並びに/または、第2の誤差が0となるように光源ECLDを制御し、参照光RL2の波長を変化させる(S13)。
ここで、第2の誤差が0となるように、図1に図示されない温度制御装置によって、情報記録媒体HOの温度を制御しても良い。
すなわち、第4のステップにおいて第2の誤差が0となるように制御する場合は、参照光RL2の波長と情報記録媒体HOの温度との両方を制御してもよく、また、参照光RL2の波長と情報記録媒体HOの温度とのいずれか一方のみを制御してもよい。
さらに、第1の誤差と第2の誤差とが0となるように制御する場合は、第1の誤差と第2の誤差とが、ともに0となるように両方を同時に制御してもよく、また、第1の誤差と第2の誤差とのいずれかが0となるように、いずれかを一方のみを制御してもよい。
第4のステップを完了することで、情報記録媒体HOと参照光RL2の相対的な角度、及び参照光RL2の波長は理想的な状態となり、情報再生装置1は正確に、情報記録媒体HOに記録された情報を読み出すことが可能となる。
図3は、図1に表わした情報再生装置の模式的側面図である。
図3においては、情報記録媒体HOに照射する参照光RL2a、及び情報記録媒体HOから再生された情報光IL2が対物レンズOLに照射する様子を模式的に表わしている。
図3に表わしたように、情報記録媒体HOを透過した参照光RL2(RL2a、RL2b)は、再生用ミラーM3または再生用ミラーM4で反射される。そして、情報記録媒体HOの対物レンズOLとは反対側から照射された参照光RL2a、またはRL2bにより、情報記録媒体HOに記録された干渉縞から情報光IL2が再生され、対物レンズOLへと照射される。
再度図1に戻ると、対物レンズOLを透過した情報光IL2は、立上げミラーM5で反射する。そして、レンズL2、ミラーM1、開口AP、レンズL1を順に透過および反射する。さらに、レンズL1を透過し平行光となった情報光IL2は、偏光ビームスプリッタPBS2で反射し、第1の光検出器CCD1に照射される。
第1の光検出器CCD1において、情報記録媒体HOに格納された情報が輝度信号として再生される。なお、情報の再生時には、参照光RL2aと参照光RL2bとは、シャッターS1によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体HO上では、参照光RL2aまたは参照光RL2bが、情報記録媒体HO上の読み出し対象の情報が記録された箇所に照射される。
再生用の参照光RL2aを照射することにより、参照光RL2aと同一経路をとる記録用の参照光RL1aと、記録用の情報光IL1とにより記録されたページデータが再生される。同様に再生用の参照光RL2bを照射することにより、参照光RL2bと同一経路をとる記録用の参照光RL1bと、記録用の情報光IL1とにより記録されたページデータが再生される。
なお、情報記録媒体HOの記録について図22において説明するように、ページデータとは、2次元的に配列したバイナリーデータである。すなわち、記録時においては、情報光の輝度が、2値のバイナリーデータに対応して変調される。また、再生時においては、取得した情報光IL2が第1の光検出器CCD1により、例えば1画素あたり1バイトの輝度信号に変換され、1ページ分のページデータとして出力される。
また、情報再生装置1においては、照射角度が異なる参照光RL1a、RL1bで多重記録された情報記録媒体HOを、参照光RL2a、RL2bでそれぞれ再生する場合を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、参照光RL2を1以上の任意数の照射角度で照射することにより、多重記録された情報記録媒体を再生することができる。なお、多重記録の多重度は、情報記録媒体HOの記録媒体の特性により制限される。
図4は、情報記録媒体の模式的断面図である。
図4に表わしたように、情報記録媒体HOは、ホログラフィックストレージ媒体であり、情報を記録する記録媒体HO2を透明基板HO1および透明基板HO3で両側より挟んだ構成となっている。
透明基盤HO1及びHO3は、記録層の表面に生じる傷や埃の影響を低減するとともに、記録層の形状を保持する目的で使用される。素材は、ガラスや、ポリカーボネイト、アクリル系の樹脂等が用いられる。使用するレーザ波長に対する光学特性、並びに、機械的強度特性、寸法安定性、成型性等が十分であればその他の材質であっても良い。
また、記録媒体HO2は、記録用のレーザ光に対して感応性を有している。代表的な材料としてフォトポリマーがある。フォトポリマーは、重合性化合物(モノマー)の光重合を利用した感光材料であり、主成分としてモノマー、光重合開始剤、及び記録前後での体積保持の役割を担う多孔質状のマトリクスを含有するのが一般的である。その他、重クロム酸ゼラチン或いはフォトリフラクティブ結晶など、ホログラム記録が可能な媒体で作られた層であれば良い。
それぞれの部分の厚さは、特に制限されるものではないが、例えば、透明基板HO1、HO3がそれぞれ厚さ0.5mmであり、記録媒体HO2の厚さは1.0mmである。
情報記録媒体HOの平面形状は、例えば、図1に表わしたように円形とすることができる(例えば、直径12cm)。また、正方形、長方形、楕円、その他多角形等の形状とすることもできる。
再度図1に戻ると、再生された情報光IL2は、第1の光検出器CCD1により電気信号に変換され、輝度信号が画像情報として誤差検出部20へ送信される。誤差検出部20は、この輝度信号、すなわち再生された情報光IL2の輝度分布(画像情報)に基づいて特徴抽出量を抽出し、第1の誤差及び第2の誤差を検出する。
特徴抽出量については、後述する。
また、第1の誤差とは、上記のとおり、参照光RL2と情報記録媒体HOとの相対的な照射角度の誤差である。また、第2の誤差とは、参照光RL2の波長誤差、または再生時における温度誤差である。
情報光IL2は、上記の波長の誤差と温度の誤差とが相互に関連している。例えば、温度の誤差が有る場合でも、参照光RL2の波長を変化させることにより、この温度誤差を補正して良好な再生状態とすることができる。
そのため、第2の誤差は、温度誤差がない場合は、波長誤差に等しく、温度誤差がある場合は、この温度誤差と波長誤差との合成されたものとなる。
ここで、上記のとおり、温度誤差が有る状態でも参照光RL2の波長を変化させることにより、温度誤差を補正して良好な再生状態とすることができる。そのため、温度誤差がある場合の第2の誤差は、この温度誤差を補正するための参照光RL2の最適な波長と実際の波長との波長誤差と考えることもできる。
また、波長の誤差がある状態でも、情報記録媒体HOの温度を変化させることにより、良好な再生状態にすることも可能である。このとき、第2の誤差は波長誤差を補正するための最適な情報記録媒体の温度と現在の情報記録媒体の温度の温度誤差と考えることもできる。
第1及び第2の誤差は、誤差検出部20から制御部30に送出される。
制御部30は、情報記録媒体HOの三次元位置及び回転制御が可能なように物理的に情報記録媒体HOに接続されている。また、制御部30からは、光源ECLDの波長を制御する波長制御信号が、光源ECLDに出力されている。
制御部30は、誤差検出部20で検出された第1及び第2の誤差に基づいて、情報記録媒体HOの3次元的な位置・傾きを変位させる。そして、情報記録媒体HOを所望の位置へと導くとともに、参照光RL2の照射角度を制御する。さらに、参照光RL2の波長である光源ECLDの波長を制御する。
なお、情報再生装置1においては、制御部30は、情報記録媒体HOの3次元的な位置・傾きを変位させることにより、参照光RL2の照射角度を制御する構成を例示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、情報記録媒体HOの傾きを一定に保ち、ハーフミラーHM1及びミラーM2、M3、M4の角度を変化させることにより、再生用の参照光RL2の角度を制御してもよい。
また図22において説明するように、情報の記録時には、参照光RL1a、RL1bは、シャッターS1によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体HO上では、参照光RL1aと情報光IL1、または参照光RL1bと情報光IL1とが同時に照射される。
従って、情報記録媒体HOには、情報光IL1(IL1a、IL1b)と参照光RL1(RL1a、RL1b)との干渉稿に基づく屈折率変化がページデータとして多重記録されている。これは、後述するz軸周りのθz角度多重記録である。さらに、情報の記録時には、参照光RL1a、RL1bと情報記録媒体HOの後述するy軸周りの相対的な角度θyを変化させることにより、θy角度多重を行う。ここで、特に多重数の多いθy周りを多重方向として、以下の説明を行う。
図5は、情報記録媒体と参照光との角度を表わす模式図である。
図5(a)は、情報記録媒体HOと参照光RL2との関係を表わす模式的斜視図である。また、図5(b)、図5(c)は、それぞれ多重方向(y軸周り)と垂直な方向(y軸の正方向)、多重方向(y軸周り)と平行な方向(x軸の正方向)からみた情報記録媒体HOと参照光RL2との関係を表わしている。
図5(a)に表わしたように、情報記録媒体HOの媒体延伸方向をxy面にとり、xy面と垂直な媒体厚さ方向にz軸をとる。z軸周りの回転をθzとする。上記のとおり、情報記録媒体HOは、y軸周りの回転(θy)方向に角度多重記録されたホログラフィックストレージ媒体である。
また、図5(b)、図5(c)に表わしたように、参照光RL2の照射角度θx、θyを、それぞれx軸周り、y軸周りのz軸からの回転角度とする。また、図示しないが、記録用の参照光RL1の照射角度をθx1、θy1とする。
なお、図5に表わしたように、照射角度θx、θyは、情報記録媒体HOに対する相対角度である。
なお、情報記録媒体HOの面内で、情報光の出射方向とほぼ直交する方向の軸の周りは、角度選択性が高い。すなわち、同じ角度範囲内でより多くの情報を記録することが可能となる。そこで、第1の軸として、情報記録媒体HOの面内で、この角度選択制の高い方向の軸をとる。角度多重記録する場合は、この第1の軸周りの角度を変化させて多重記録する。また、情報記録媒体の面内で、第1の軸と直交する軸を第2の軸にとる。
本実施例においては、第1の軸は、角度多重記録されたy軸であり、第2の軸は、x軸である。
また、図1に表わしたように、例えば情報記録媒体HOの平面形状が円形の場合は、第2の軸(x軸)を半径方向に、第1の軸(y軸)を接線方向にとり、第1の軸(y軸)周りに多重記録することができる。
次に、情報再生装置1の動作について説明する。
上記のとおり、誤差検出部20は、第1の光検出器CCD1の輝度信号から特徴抽出量を抽出して、情報記録媒体HOに照射する参照光RL2の第1及び第2の誤差を検出する。制御部30は、この第1及び第2の誤差により、参照光RL2の照射角度θx、θy及び波長λを制御する。なお、上記のとおり本実施例においては、情報記録媒体HOにおいて多重記録された軸、すなわち第1の軸の周りの照射角度をθyとしている。
図6は、情報再生装置制御方法の基本フローチャートである。
図6においては、図2に表わした第3のステップ(S12)及び第4のステップ(S13)を詳細に表わしている。
図6に表わしたように、制御部30は、引き込み動作(ステップSPR)、サーボ動作(ステップSSV)、照射角度θxの再調整(ステップSPO)の各処理を行い、最適な再生状態となるように制御する。
制御部30は、引き込み動作(ステップSPR)において、再生用の参照光RL2の位置x、y、照射角度θx、θyを制御して、第1の光検出器CCD1の受光部内に情報記録媒体HOから回折された情報光IL2を引き込み、輝度信号を取得する。また、照射角度θxにオフセットを付与する。
照射角度θxに一定のオフセットを与えることで、図15において説明するように、情報光IL2の輝度信号は細い棒状の分布に近づく。この結果、次のサーボ動作(ステップSSV)で第1及び第2の誤差を検出する場合の2値化処理がより正確に実施可能となる。
また、あらかじめ既知の極性のオフセットを与えることで、照射角度θxの極性が確定する。これは、後述するとおり、第1の軸周りの照射角度θyの第1の誤差及び第2の誤差の極性が確定することを意味する。
なお、引き込み動作の詳細については、図7において説明する。
再度図6に戻ると、次のサーボ動作(ステップSSV)において、第1及び第2の誤差に基づき、照射角度θy、波長λとを同時に、または交互に制御する。その際、図15〜図17において説明するように、照射角度θyのサーボゲインを、波長λのサーボゲインよりも高く設定することにより、安定にかつ速く収束させることができる。
後述するように、照射角度θyの制御の方が波長λの制御よりも収束速度が速くなるように、照射角度θy及び波長λの制御を実施する。収束速度を速めるには、上記のとおり、照射角度θyのサーボゲインを波長λのサーボゲインより、高くする。また、照射角度θyの制御を波長λの制御より、若干早くスタートさせることで実現できる。
照射角度θy及び波長λの両方の制御が収束したら、次のステップSPOへ移行する。 このように照射角度θyと波長λとを同時に制御することについては、図16及び図17において説明する。すなわち、照射角度θyの第1の誤差と波長λの第2の誤差とは互いに干渉しているが、照射角度θyと波長λとを同時にもしくは、交互に制御することで、干渉の影響を抑え、正確な制御を実現することができる。
そして、照射角度θxの再調整(ステップSPO)において、引き込み動作(ステップSPR)で付与した照射角度θxのオフセットを戻すための照射角度θxの再調整を実施する。照射角度θxの再調整が完了し、完全なページ画像が得られたら、制御は完了となる。
情報再生装置1は、通常再生時の状態に移行する。ここで、通常再生時の状態とは、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態である。制御部30は、それを維持するように制御する。
引き込み動作(ステップSPR)及びサーボ動作(SSV)について、さらに説明する。
図7は、引き込み動作の詳細フローチャートである。
図7に表わしたように、まず、参照光RL2が、記録時の所定のページ位置を照射するように、位置x、yを移動する(ステップSPR1)。
参照光RL2の照射角度θx、θyを、あらかじめ設定された範囲で走査する(ステップSPR2)。このとき、光変出器CCD1により、情報記録媒体から再生された情報光IL2を受光し、その出力である輝度信号の和を、例えば、演算回路により演算する。
演算された輝度和信号が所定の閾値を超えたか否かを判定することにより、記録したページデータからの情報光IL2が取得できたか否かを判定する(ステップSPR3)。
演算の結果が所定の閾値を超えていた場合には、光検出部CCD1はページ像の一部を捉えたと判定する。すなわち、情報光IL2を取得したと判定し(ステップSPR3:OK)、ステップSPR4に移行する。
演算の結果が所定の閾値を超えていない場合には、情報光IL2を取得していないと判定し(ステップSPR3:NG)、ステップSPR2に戻り、照射角度θy、θxの走査を継続する。
照射角度θy、θxの走査を中止する(ステップSPR4)。
情報光IL2をより安定的に捕らえるために、再度照射角度θyを制御し、輝度和信号が最大となるように、照射角度θyの山登り制御を実施する(ステップSPR5)。そして、輝度和信号が最大となる照射角度θyの値に固定し、ステップSPR6に移行する。
通常、前のステップSPR5により、輝度の高い部分が第1の光検出器CCD1の中央部付近に移動している。
そこで、前のステップSPR5と同様に、照射角度θxを制御し、輝度和信号が最大となるように、照射角度θxの山登り制御を実施する(ステップSPR6)。そして、輝度和信号が最大となる照射角度θxの値に保持し、ステップSPR7に移行する。
照射角度θxに一定量のオフセットを加える(ステップSPR7)。
照射角度θxの極性の判定を行う(SPR8)。これは、図9において説明するように、照射角度θxのオフセットの極性により誤差検出部20において検出される第1及び第2の誤差の符号が反転するためである。
なお、照射角度θxの極性は、後述するように、照射角度θyを一定ステップ変化させたときの、輝度分布の傾きの変化の方向によって検出することが可能である。ここで、検出された極性が所望の極性であった場合には、引き込み動作を完了する。一方、検出された極性が所望の極性と異なる場合には、ステップSPR7に戻り照射角度θxに適正なオフセットを付与する。
上記ステップSPR8:OKにより、誤差検出部20から第1及び第2の誤差が出力される状態となり、引き込み動作が完了し、次のサーボ動作に入る。
引き込み動作(ステップSPR)においては、完全なページデータを得ることが目的ではなく、第1の光検出器CCD1の受光部内にページ画像の一部分が捉えられればよい。従って、情報記録媒体HOと参照光RL2との相対角度である照射角度θx、θyなどを、あらかじめ定められた範囲で高速にスキャンすることなどで短時間に処理が完了する。
図8は、サーボ動作の詳細フローチャートである。
図8に表わしたように、サーボ動作においては、第1の誤差及び第2の誤差が0となるように多重方向の照射角度θy及び波長λをフィードバック制御する。
照射角度θyの第1の誤差によるフィードバック制御を開始する(ステップSSV1)。ここで、照射角度θyの制御は、次のステップSSV2で開始される波長λの制御よりも高い帯域で実施される。
次に、円環中心座標による波長λの第2の誤差によるフィードバック制御を開始する(ステップSSV2)。ここで、実施される波長制御は、前のステップSSV1で開始した照射角度θyの制御よりも低い帯域で実施される。
なお、誤差検出部20による第1及び第2の誤差の検出法については、図9、図10及び図13において説明する。
第1及び第2の誤差の収束を判定する(ステップSSV3)。
照射角度θyの第1の誤差の絶対値と波長λの第2の誤差の絶対値が、予め定められた値以下となった場合に収束と判定され(ステップSSV3:OK)、ステップSSV4に移行する。収束していない場合(ステップSSV3:NG)、ステップSSV3の判定を繰り返す。
照射角度θy及び波長λが、ステップSSV3で収束したと判定されたときの値で保持される(ステップSSV4)。
輝度和信号が大きくなるように照射角度θxが山登り制御され、輝度和信号が最大となる値でθxが保持される(ステップSSV5)。
制御が完了し、この時点で、再生用の参照光RL2の照射位置x、y、照射角度θx、θy及び波長λは、再生に最適な値となっている。
情報再生装置1は、図6に表わした照射角度θxの再調整(ステップSPO)の後、通常再生時の状態となり、最適な再生状態が維持される。すなわち、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態にあり、それを維持する制御が行われる。
このように情報再生装置1によれば、第1及び第2の誤差により通常再生時の状態へ制御することができる。
この第1及び第2の誤差により制御される情報再生装置1は、第1の光検出器CCD1の輝度信号に関する以下の考察に基づいて構成されたものである。
まず、第1の誤差の検出、及び第1の誤差による制御について説明する。
図9は、再生される輝度信号を表わす模式図である。
図9においては、情報記録媒体HOに対する参照光RL2の照射角度θx、θyが変化したときに再生される情報光IL2の輝度信号を表わしている。なお、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度とは、等しく設定されている。
横軸に、記録用の参照光RL1の照射角度θy1と、再生用の参照光RL2の照射角度θyとの第1の誤差Δθy=θy−θy1をとっている。また、縦軸に、記録用の参照光RL1の照射角度θx1と、再生用の参照光RL2の照射角度θxとの第1の誤差Δθx=θx−θx1をとっている。そのとき再生される情報光IL2の輝度信号(輝度分布)を、第1の誤差Δθx、Δθyの交点に表わしている。なお、照射角度θx1=0であるため、Δθx=θxである。
また、多重記録した軸であるy軸を第1の軸とし、第1の軸と垂直な軸、x軸を第2の軸とする。さらに、第1の誤差すなわち角度の誤差Δθx、Δθyを、それぞれ第2の軸周りの第1の誤差、第1の軸周りの第1の誤差とする。なお、上記のとおり、第1の軸とは、角度選択性の高い方向の軸であり、情報記録媒体HOの面内で、記録用の情報光IL1の入射方向とほぼ直交する方向の軸である。また、第2の軸は、角度選択性の低い方向の軸である。
最適な再生状態は、第1の誤差Δθx=Δθy=0のときであり、第1の光検出器CCD1から出力される情報光IL2の輝度信号は、全体が明るくなっている。第1の誤差Δθx、Δθyの絶対値が大きくなると、輝度信号は、暗い部分が増えてくる。なお、図示しないが、各輝度信号には実際には微小な明暗で表されたビットデータが重畳されている。
図9に表わした第1の誤差Δθx、Δθyに対する輝度信号の変化には、次の2つの性質がある。
(輝度信号の性質A)
(A1)輝度信号を直線近似した時の傾きは、第2の軸周りの第1の誤差Δθyがゼロになると水平になる。
(A2)第1の軸周りの参照光RL2の照射角度θyを変化させた時の、輝度信号を直線近似したときの傾きの変化の方向は、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性に依存して逆転する。
すなわち、(A1)の性質を利用すれば、輝度信号を直線近似したときの傾きが水平になるように制御部30を動作させれば、参照光RL2の照射角度を理想の照射角度に制御することができる。
同様に、(A2)の性質を利用すれば、参照光RL2の照射角度θyを変化させた時の輝度信号を直線近似したときの傾きの変化の方向を検出すれば、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を判定することができる。
ここで、上記の説明では、水平な状態を基準としたが、この基準は情報再生装置1の第1の光検出器CCD1の設置角度等によって決定される角度である。第1の光検出器CCD1がページデータの再生画像に対して、斜めに設置されていれば、基準の傾きも水平から、斜めに変更する必要がある。
例えば、図9に表わした輝度信号の例では、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが正の時は、第1の軸周りの第1の誤差Δθyの増加により輝度信号を直線近似したときの傾きが、−90度(図中では−45度付近)から90度(図中では45度付近まで)に変化する。また、第2の軸周りの第1の誤差θxが負の時は、第1の軸周りの第1の誤差Δθyの増加により輝度信号を直線近似したときの傾きが、90度(図中では45度付近)から−90度(図中では−45度付近まで)へ変化する。ここで、輝度信号に水平な軸を角度0度、半時計回りの方向への回転を+方向とする。
これをまとめると、表1のように表せる。
ただし、表1の各列は、左から右の方向へ第1の軸周りの第1の誤差Δθyが、それぞれ負、0、正のときの輝度信号を直線近似したときの傾きを表わしている。また、表1の各行は、上から下の方向へ第2の軸周りの第1の誤差Δθxが、それぞれ正、0、負のときの輝度信号を直線近似したときの傾きを表わしている。
なお、表1において第1の軸周りの第1の誤差Δθyは、上記のとおり、多重軸周りの第1の誤差である。
図10は、再生された輝度信号を表わす他の模式図である。
図10においては、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度とがずれている場合に、第1の誤差Δθx、Δθyが変化したときに再生される情報光IL2の輝度信号を表わしている。すなわち、第2の誤差があること以外は、図9と同様である。
なお、情報記録媒体HOの記録時の温度と再生時の温度とがずれている場合に再生される輝度信号の第1の誤差Δθx、Δθyに対する依存性は、情報記録媒体HOの記録媒体HO2の特性に依存する。図10は、シミュレーション結果の一例である。
図10に表わしたように、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、第2の誤差がある場合、再生される情報光IL2の輝度信号は円環状になる。この状態であっても、この円環状輝度分布を直線近似した時の直線(図中の破線)の傾きは、第1の軸周りの第1の誤差Δθyを変化させたときの照射角度の変化方向は、図9の状態と等しく、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性に依存して逆転する。
すなわち、図10に表わした例の場合でも、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが正の時は、第1の軸周りの第1の誤差Δθyの増加により、直線の傾きは−90度から90度に変化する。また、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが負の時は、第1の軸周りの第1の誤差Δθyの増加により、直線の傾きが90度から−90度に変化する。なお、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが0のときは、輝度信号は垂直になり、第1の軸周りの第1の誤差Δθyに依存して角度は変化しない。このように、温度ずれにより円環状輝度分布発生したときも、表 1に示す関係が成立している。
なお、図10においては、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、第2の誤差がある場合の情報光IL2の輝度信号を表わしている。しかし、記録用の参照光RL1の波長と再生用の参照光RL2の波長がずれ、第2の誤差がある場合も、同様に円環状輝度分布が発生する。
上記の性質を利用して次のように第1の軸周りの照射角度θyの制御を行うことができる。
(照射角度θyの制御B)
(B1)第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を判別する。
(B2)輝度信号を直線近似したときの傾きを検出して、水平になるように第1の軸周りの照射角度θyを制御する。
すなわち、第1の軸周りの第1の誤差Δθyは、輝度信号を直線近似したときの傾きに、第2の軸周りの第1の誤差θxの極性を付加することにより、検出することができる。
図11は、角度制御のフローチャートである。
図11においては、再生用の参照光RL2の照射角度θx、θyの角度制御のフローチャートを表わしている。
図11に表わしたように、まず、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性がわかっているか判定する(ステップSV10)。なお、図6において説明したとおり、最初の引き込み動作を経てサーボ動作に移行した場合は、第2の軸周りの第1の誤差Δθxのオフセットの極性は既知である。
第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性がわかっている場合(ステップSV10:Yes)は、ステップSV13に進む。
第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性がわからない場合(ステップSV10:No)、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を判別するため、ステップSV11に進む。
第1の軸周りの照射角度θyを現在値から前後(正負の方向)に動かす(ステップSV11)。
第1の軸周りの照射角度θyを動かしたときの輝度信号の近似直線の傾きの変化から、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を判別する(ステップSV12)。
すなわち、第1の軸周りの照射角度θyを正方向に増加したときに、近似直線の傾きが増加すれば、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性は正と判別できる(ステップSV13:正)。また、第1の軸周りの照射角度θyを正方向に増加したときに、近似直線の傾きが減少すれば、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性は負と判別できる(ステップSV13:負)。
第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性が正のときは、第1の軸周りの照射角度θyをθy=θy−ゲイン×傾き角に補正する(ステップSV14)。また、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性が負のときは、第1の軸周りの照射角度θyをθy=θy+ゲイン×傾き角に補正する(ステップSV15)。
次に、輝度信号の近似直線の傾き角がゼロか判定し、ゼロでない場合は、ステップSV13に戻り、処理を繰り返す(ステップSV16:No)。
また、輝度信号の近似直線の傾き角がゼロとなった場合は、第1の軸周りの照射角度θyの制御を終了する(ステップSV16:Yes)。
また、後述するように第2の誤差により波長補正を行った後は、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが大きくずれる場合が多い。しかし、第2の軸周りの第1の誤差Δθxがずれて、再生される情報光IL2の輝度信号が円環状の場合、また棒状になる場合においても、輝度信号の傾きを検出して最適な第1の軸周りの照射角度θyへ調整することが可能である。また、輝度信号の傾きを目標値としたフィードバック制御になるため、サーボゲインを適切に設定すれば、山登り法よりも早く最適な第1の軸周りの照射角度θyへ収束させることができる。
次に、第2の誤差の検出、及び第2の誤差による制御について説明する。
すなわち、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度とがずれ、温度誤差がある場合、及び参照光RL2の波長誤差がある場合である。
図12は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図12においては、情報記録媒体HOの記録時における温度を25度として、記録時と異なる再生時における温度の場合について、照射角度θx、θyを変化させたときに再生される情報光IL2の輝度信号を表わしている。図12(a)は、再生時における温度が24度の場合であり、図12(b)は、再生時における温度が26度の場合である。なお、波長誤差はないものとしている。
なお、横軸に第2の軸周りの記録用の参照光RL1の照射角度θx1と再生用の参照光RL2の照射角度θxとの第1の誤差Δθx=θx−θx1をとっている。また、縦軸に第1の軸周りの記録用の参照光RL1の照射角度θy1と再生用の参照光RL2の照射角度θyとの第1の誤差Δθy=θy−θy2をとっている。このとき再生される情報光IL2の輝度信号を、交点Δθx、Δθyに表わしている。なお、記録用の参照光RL1の第2の軸周りの照射角度θx1=0であるため、第2の軸周りの第1の誤差Δθx=θxである。
図12の矢印は、情報記録媒体HOの記録時における温度と再生時における温度との第2の誤差により生じる円環状輝度分布を、円で近似した時の中心位置の方向を示す。この方向は第2の軸周りの第1の誤差Δθxの正負に依存するが、温度のずれた方向によって一定の向きになる。
なお、第2の誤差がある場合に再生される輝度信号の第1の誤差Δθx、Δθyに対する依存性は、情報記録媒体HOの記録媒体HO2の特性に依存する。図12においては、記録時より再生時の温度が高いときに、最良の再生波長が短くなる場合のシミュレーション結果を例示している。
なお、第2の軸周りの第1の誤差Δθxがゼロのときは、円の中心位置の方向は、波長ずれの方向に依存しない。そこで、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性判別のときに、第2の軸周りの第1の誤差θxがほぼゼロと判断された場合は、第2の軸周りの照射角度θxをわずかにオフセットさせる。このように第2の軸周りの第1の誤差θxの正負と、円環の中心位置の方向とを見ると、参照光RL2の波長をどちらにずらせば良いかが判別できる。
これをまとめたものが、表2である。
ただし、表2の各列は、左から右の方向へ第2の軸周りの第1の誤差Δθxが、それぞれ負、0、正のときの輝度信号を円環で近似したときの中心位置を表わしている。また、表2の各行は、上から下の方向へ第2の誤差が、それぞれ正のとき(再生時における温度の方が記録時における温度より高い場合)、負のとき(再生時における温度の方が、記録時における温度よりも低い場合)を表わしている。なお、中心位置については、近似された円環より中心位置が上にあるか、下にあるかを、それぞれ矢印で表わしている。
表2に表わしたように、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが正の場合、情報記録媒体HOの再生時における温度が、記録時における温度よりも上になると、中心位置は円環で近似した輝度信号よりも上になる。また、再生時における温度が、記録時における温度よりも下になると、中心位置は円環で近似した輝度信号よりも下となる。また、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが負の場合は、この上下の関係が逆転する。
また、再生時における温度が、記録時における温度よりも上昇している場合は、図12に表わした情報記録媒体HOの場合、最適な参照光RL2の波長が長い方にずれたことに相当する。同様に、再生時における温度が、記録時における温度よりも下降している場合は、最適な参照光RL2の波長が短い方にずれたことに相当する。
ただし、上記のとおり、この関係は、情報記録媒体HOの記録媒体HO2の熱膨張率等の特性に依存する。
図13は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図13においては、情報記録媒体の記録時における温度を25度、再生時における温度を50度として、参照光RL2の波長λを変化させたときに再生される情報光IL2の輝度信号を表わしている。なお、上記のとおり、輝度信号の波長依存性は、情報記録媒体HOの記録媒体HO2の特性に依存する。図13はシミュレーション結果の一例である。
再生用の参照光RL2の波長λのずれ量が小さくなると、円環状輝度分布を円で近似した時の半径は次第に大きくなり、波長が最適(397.0nm)になった状態でほぼ直線になる。
このように、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの方向がわかれば、再生された情報光IL2の特徴抽出量から、波長ずれΔλの方向(円環の向き)とずれ量に比例した量(円環の半径の逆数、または中心座標)が得られる。すなわち、第2の誤差を検出することができ、これに基づいて参照光RL2の波長λを制御することができる。
上記から、次の2つの性質が言える。
(輝度信号の性質C)
(C1)円環状輝度分布を円で近似した時の中心位置の方向は、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性(正負)に依存するが、第1の誤差Δθxの極性が一定であれば参照光RL2の波長λのずれた方向によって一定の向きになる。
(C2)波長λのずれ量が小さくなると、円環状輝度分布を円で近似した時の半径は次第に大きくなり、波長が最適になった状態でほぼ直線になる。
すなわち、(C1)の性質を利用すれば、円環状輝度分布を円で近似した時の中心位置が基準位置となるように参照光RL2の波長を変化させれば、参照光RL2の波長を理想の波長に制御することができる。
また、(C2)の性質を利用すれば、円環状輝度分布を円で近似した時の半径の逆数(曲率)が0になるように参照光RL2の波長を変化させれば、参照光RL2の波長を理想の波長に制御することができる。
ここで、基準位置は情報再生装置の各要素の配置によって決定される。例えば、情報再生装置1の場合、図9の中央部に示すように、理想的な再生状態では画面全域が明るい状態となっている、すなわちページデータの再生像の中心は輝度信号の中心と一致している。このような装置では、基準位置は輝度信号の中心と設定することができる。このほか、基準位置を輝度信号の分布のピーク位置とすることもできる。
図14は、波長制御のフローチャートである。
図14においては、上記の性質を利用して参照光RL2の波長を制御する方法を表わしている。
まず、全く情報光IL2が得られない状態から開始されることを想定し、参照光RL2の第1の方向の照射角度θyをスキャンして何かしらの情報光IL2が得られる状態とする(ステップSV31)。
次に、第2の方向の照射角度θxをその時点の最適な値(輝度信号和最大点)とする(ステップSV32)。
その後、第1の軸周りの照射角度θyを最適な値(輝度信号和最大点)とする(ステップSV33)。
この時点で、最適な再生状態となったと判断された場合は、波長λの補正を行わず処理を終了し、通常再生時の状態に移行する(ステップSV34:Yes)。
最適な再生状態でないと判断された場合は、次のステップSV35に進む(ステップSV34:No)。
なお、上記のステップSV31〜SV34の処理は、図5及び図6において説明した、引き込み動作(ステップSPR)と同様の処理である。
ステップSV35から波長制御の処理となる。
第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を判別する(ステップSV35)。すなわち、第2の軸周りの第1の誤差Δθyを動かしたときの輝度信号を直線近似したときの傾き角の変化から第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性を推定する。
輝度信号を円で近似したときの中心位置と半径を得る(ステップSV36)。
円の中心位置(内周の方向)と推定した第2の軸周り0の第1の誤差Δθxの極性から、温度ずれ(波長ずれ)の方向を推定する(ステップSV37)。
これらによって、波長補正の極性を判断し、近似した円の曲率(半径の逆数)が0となるよう波長λを制御する(ステップSV38〜SV40)。
すなわち、波長ずれの極性が負と判断された場合は(ステップSV38:負)、波長λ=λ+ゲイン/半径により波長λを補正する(ステップSV39)。そして、ステップSV32に戻り処理を繰り返す。
また、波長ずれの極性が正と判断された場合は(ステップSV38:正)、波長λ=λ−ゲイン/半径により波長λを補正する(ステップSV40)。そして、ステップSV32に戻り処理を繰り返す。
すなわち、第2の誤差は、再生された情報光IL2の輝度分布を円で近似したときの、半径の逆数に波長ずれの極性を付加したものとなる。
なお、上記のとおり、輝度信号の波長依存性、及び温度依存性は、情報記録媒体HOの記録媒体HO2の特性に依存するため、波長ずれの極性も記録媒体HO2に依存する。
このように、情報再生装置1の波長制御は、近似した円の中心座標、または曲率を目標値とした一種のフィードバック制御になる。そのため、輝度信号の画像解析による特徴抽出量の抽出とフィードバックゲインの設定が適切に行われれば、確実に適切な波長λに制御される。なお、照射角度θx、θyを固定したまま波長λだけを動かすと、再生された情報光IL2が、第1の光検出器CCD1の検出範囲を飛び出して検出できなくなることがある。
このため、図13においては、照射角度θx、θyの輝度総和最大値の探索(山登り)が繰り返しのルーチン内に入っている。しかし、これは再生された情報光IL2を第1の光検出器CCD1の検出範囲内に維持するために便宜上行うものである。従って、第1の光検出器CCD1の検出範囲から消えないように照射角度θx、θyを動かす仕組みであれば山登りでなくてもよいし、再生された情報光IL2が検出範囲内にあれば毎回行う必要もない。
すなわち、それぞれステップSV39、SV40からステップSV35に戻り処理を繰り返してもよい。
このように、情報再生装置1においては、再生された情報光IL2を第1の光検出器CCD1により電気信号に変換した輝度信号から特徴抽出量を抽出する。また、特徴抽出量から、第1の誤差と第2の誤差とを検出する。そして、第1及び第2の誤差により第2の参照光の照射角度及び波長を制御して通常再生時の状態にすることができる。
この制御はフィードバック制御で高速に行われる。また、サーボゲインを適切に設定することにより、安定に制御することができる。
さらに、情報記録媒体HOの温度を測定せずに参照光RL2の波長を制御して第2の誤差を補正することができる。
ただし、情報記録媒体HOの再生時における温度を測定して、参照光RL2の波長λを制御することもできる。また、再生時における温度を制御する構成も可能である。
ところで、図11、図14においては、それぞれ第1の誤差による照射角度θx、θyの制御、第2の誤差による波長λの制御について説明した。しかし、この2つの制御は、同時に行うこともできる。
図15は、再生される輝度信号を表わす他の模式図である。
図15においては、参照光の第1の軸周り(多重化軸)の照射角度θyと波長λを一定ステップで変化させたときに再生される情報光IL2の輝度信号を模式的に表わしている。情報記録媒体HOの再生時における温度が、記録時における温度と等しい場合のシミュレーションの一例である。
記録媒体HOの厚さが1mm、第2の軸周りの照射角度θxのオフセットは、−0.5度、記録時における第1の軸周りの照射角度θyは、−10度である。また、記録時の波長λ1は、405nmで、記録再生を同一温度としている。
横軸に参照光RL2の第1の軸周りの照射角度θyの変化を、縦軸に参照光RL2の波長λμmをとっている。
そして、交点θy、λに区切られた一つの四角いブロックが、その第1の軸周りの照射角度θyと波長λにおける再生させる輝度信号を表わしている。
図15において、θy=−10、λ=0.405の中央の輝度信号は、ちょうど記録時と再生時の波長と第1の軸周りの照射角度の値が一致している場合の輝度信号である。第2の軸周りの照射角度θxにオフセットが与えられているため、輝度信号が細く、棒状になっている。
まず、参照光RL2の波長λが一定で、第1の方向の照射角度θyを変化させた場合、すなわち図15において横方向に順に見ていく。すると、棒状の輝度信号の直線の角度が時計方向に回転していくのがわかる。この角度の変化を輝度信号から抽出したものが、第1の軸周りの第1の誤差Δθyとなる。
一方、第1の軸周りの照射角度θyが、記録時の照射角度θy1と一致している付近、すなわち、θy=−10度近辺で波長λが変化した場合、すなわち図15において、中心部を縦方向に順に見ていく。すると、棒状の輝度信号が角度を変えると同時に、中心から外側に向かって反り返っていることが確認できる。
再生時の波長λが記録時の波長λ1よりも短い場合(図15上部)には、上向きの円弧になっている。また、再生時の波長λが記録時の波長λ1よりも長い場合には、下向きの円弧になっている。上記のとおり、輝度信号の円弧の半径または曲率と円弧の中心座標の向きの、このような変化を検出したものが、第2の誤差信号となる。
図16は、誤差検出部の出力を表わすグラフ図である。
図16においては、図15と同じステップで第1の軸周りの照射角度θy及び波長λを変化させたときの、第1の軸周りの第1の誤差Δθyの変化の様子を等高線図で表わしている。
図16に表わしたように、記録時と再生時の波長及び第1の軸周りの照射角度θyが一致している状態では、第1の軸周りの第1の誤差はゼロとなっている。
第1の軸周りの照射角度θyが増加すると、第1の軸周りの第1の誤差Δθyも増加する。また、第1の軸周りの照射角度θyが減少すると、第1の軸周りの第1の誤差Δθyも減少する。
このような第1の軸周りの第1の誤差Δθyの等高線が、制御軸である第1の軸周りの照射角度θyの変化に対して垂直に並んでいる状態は、制御にとって適した状態である。
図1に表わした情報再生装置1においては、この第1の軸周りの第1の誤差Δθyを元に、第1の軸周りの照射角度θyを制御する。また、通常再生時に第1の軸周りの照射角度θyを一定に保つことができる。
一方で、波長λが変化したときの、第1の軸周りの第1の誤差Δθyがゼロとなる等高線の変化を見ると、第1の軸周りの第1の誤差Δθyがゼロとなる第1の軸周りの照射角度θyの値が、記録時における照射角度θy1である−10度からずれていることが確認できる。
これは、記録時と再生時で波長がずれていると、再生時における第1の軸周りの第1の誤差Δθyの制御信号にオフセットが発生することを意味している。従って、記録時と再生時で波長がずれている場合には、図14に表わしたような第1の軸周りの第1の誤差を利用した場合でも、記録時と再生時で第1の軸周りの照射角度θyを一致させることができない、すなわち完全な再生像が得られないという問題が発生する。
図17は、誤差検出部の出力を表わす他のグラフ図である。
図17においては、図16と同様に第1の軸周りの照射角度θy及び波長λを変化させたときの、第2の誤差、すなわち波長誤差の変化の様子を等高線図で表わしている。
図17に表わしたように、記録時と再生時で、波長λ及び第1の軸周りの照射角度θyが一致している状態では、第2の誤差はゼロとなっている。
第1の軸周りの照射角度θy=0付近では、波長λが増加すると、第2の誤差は増加する。また、波長λが減少すると、第2の誤差も減少する。
従って、図1に表わした情報再生装置1においては、この第2の誤差を基に第1の軸周りの照射角度θyを制御して、第1の軸周りの照射角度θyを一定に保つことができる。
一方で、図17に表わしたように、第2の誤差の等高線が、制御軸である波長λの変化に対して垂直に並んでいる範囲は、第1の軸周りの照射角度θyの狭い範囲に限定されている。再生時における第1の軸周りの照射角度θyは、記録時の値θy1から大きくずれた状態、すなわち図17の右端や左端の状態では、第2の誤差がゼロとなる波長λ(位置)は、記録時の波長λ1=405nmから大きくオフセットした値となっている。
特に左端では、第2の誤差がゼロとなる状態が存在しなくなる。このような不感帯領域では正常な波長λの制御を実施することができない。
このように、第1の軸周りの第1のθy誤差と第2の誤差とは互いに干渉し合っており、いずれか一方がずれていても、再生時に最適な第1の軸周りの照射角度θyの値、または波長λにそれぞれの制御を収束させることができない。
従って、図11において説明した第1の誤差Δθyによる照射角度θyの制御、図14において説明した第2の誤差による波長λの制御は、それぞれ単独で行うと、収束させることができない場合がある。
そこで、照射角度θyと波長λとを同時、または交互に制御することにより、最終的に、照射角度θyと波長λとのどちらもがオフセットない状態に収束することが可能となる。
再度図6に戻ると、サーボ動作(ステップSSV)において、第1及び第2の誤差による照射角度θyと波長λの制御を同時に、または交互に行うようにする。
また、図8においては、第1の誤差Δθyによる照射角度θyの制御と、第2の誤差による波長λの制御を同時に行う制御を例示している。
また、制御部30は、波長λに対して、照射角度θyの収束が早くなるように制御する。
このため、照射角度θyの制御と波長λの制御は、第1の誤差Δθy=0の等高線に沿うように、動作する。この結果、第2の誤差の不感帯領域の影響を避け、両者を安定して収束させることが可能となる。
上記のとおり、情報再生装置1においては、最適な再生状態に制御された後は、通常再生時の状態を維持する制御が行われる。すなわち、記録されたページデータを得るのにおおむね満足できる状態にあり、それを維持する制御が行われる。
上記の再生された情報光IL2の輝度信号が得られない状態から得られる状態にする制御は、通常再生時にも適用できる。すなわち、ページデータの再生に影響がない程度にわずかに第2の軸周りの照射角度θxをオフセットさせた状態を維持させて、第1の軸周りの第1の誤差Δθy及び第2の誤差を検出してフィードバック制御する。
次に、通常再生時に第2の軸周りの照射角度θxをオフセットさせ、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの極性をどちらか一方に維持した状態に制御する方法について説明する。
図18は、通常再生時の角度誤差の検出過程を説明するグラフ図である。
図18(a)は、シミュレーションによる第2の軸周りの第1の誤差Δθxを変化したときに再生される情報光IL2の輝度信号和(輝度総和)を表わしている。また、図18(b)は、図18(a)に表わした輝度総和の微分を表わしている。さらに、図18(c)は、輝度総和最大値で正規化した輝度総和の微分を表わしている。
図18(b)に表わしたように、輝度総和の第2の軸周りの第1の誤差Δθxについての微分値は、第2の軸周りの第1の誤差Δθxがゼロ近傍(−0.03〜0.03度の間)で単調変化を示す。この性質を利用して、輝度総和の微分値を一定に保つ制御を行えば、微分値が単調変化を示す第2の軸周りの第1の誤差Δθxの範囲内で、第2の軸周りの第1の誤差Δθxを微小にずらした(オフセットした)状態を維持できる。なお、光源ECLDの輝度変動などの影響を除くために、輝度総和最大値で正規化した微分値を用いることが好適である(図18(c))。
図19は、通常再生時における角度制御のフローチャートである。
図19においては、上記の性質を利用して第2の軸周りの第1の誤差Δθxを微小にオフセットさせた状態を維持するフローチャートを表わしている。
輝度総和の第2の軸周りの第1の誤差Δθxに対する微分値は、微小に第2の軸周りの第1の誤差Δθxを動かした時の輝度総和の差分から求めることができる。例えば、輝度総和、第2の軸周りの第1の誤差Δθx共に1サンプル前との差分をとり、割り算をして微分値を得ることができる。または、輝度総和の差分を、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの増分δθxで割り算して、微分値を得ることができる。
まず、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの増分δθxの初期値をセットする(ステップS100)。なお、この増分δθxが差分により微分値を計算する際の刻みとなる。
輝度総和の最大値をセットする(ステップS101)。なお、輝度総和の最大値は、別途初期調整などで多重されている先頭情報記録媒体の輝度総和の最大値などをセットする。
現在の輝度総和値をS0にセットする(ステップS102)。
第2の軸周りの第1の誤差Δθx=Δθx+δθxにより更新する(ステップS103)。
現在の輝度総和値をS1にセットする(ステップS104)。S0は、1サンプル前の輝度輝度総和値となる。
微分値を差分(S1−S0)/δθxにより計算する(ステップS105)。
第2の軸周りの第1の誤差Δθxの誤差を、目標微分値−計算した微分値により求める(ステップS106)。
ステップS106により算出した第2の軸周りの第1の誤差Δθxの誤差に制御ゲイン(サーボゲイン)を掛けて増分δθxの修正量とする(ステップS107)。
増分δθxが最小のステップサイズより小さいかを判定し、小さい場合は(ステップS108:Yes)、最小のステップサイズとする(ステップS109)。また、大きい場合は、そのまま次のステップS110に進む。
これは、第2の軸周りの第1の誤差Δθxの動く量δθxが微小すぎると、正しい微分値が得られなくなるためである。仮に目標値に達成していても予め定めた最小ステップサイズ部分だけはΔθxを動かす。
現在の輝度総和値S1を、1つ前の輝度総和値S0に更新して、ステップS103に戻り処理を繰り返す(ステップS110)。
ステップS103〜S110の処理を繰り返すことにより、第2の軸周りの第1の誤差Δθxを微小にオフセットさせた状態を維持することができる。
なお、単純化のため図19には明記しなかったが、輝度総和の微分値が単調変化を示す範囲に、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが入っているかどうかの確認と、範囲外となった場合の回復処理が必要である。また、サーボゲインは、適切な値に調整する必要がある。
このように、第2の軸周りの第1の誤差Δθxを微小にオフセットさせることにより、第1の軸周りの第1の誤差Δθy及び第2の誤差を誤差検出部で検出することができる。
ところで、再生された情報光IL2から、第1及び第2の誤差を検出するためには、輝度信号を直線または円で近似する必要がある。
次に、輝度信号から直線の傾きまたは円の半径、中心などの特徴抽出量を抽出する方法について説明する。
図20は、輝度信号から特徴抽出量を抽出するフローチャートである。
図20においては、再生された情報光IL2の輝度信号を直線や円で近似する(特徴量を得る)方法の一例として、輝度信号のエッジ(明暗の境目)を使う方法を例示している。
下記のようなステップで行われる。
第1の光検出器CCD1からの輝度信号を間引く(ステップS130)。第1及び第2の誤差を検出するためには、全ての輝度信号のデータは必要でなく、処理量を軽減するためである。
メジアンフィルタ(中央値フィルタ)処理を行い、エッジ情報を維持したままノイズ成分の除去を行う(ステップS131)。
2値化する(ステップS132)。閾値の判断方法は様々可能である。例えば、輝度信号の最大値と最小値の平均値を閾値とすることができる。
領域抽出を行う(ステップS133)。前処理としてラベリングなどを行い、点が隣接して一塊になった集まりを1つの領域として認識し、固まりどうしを区別する。
エッジ検出を行う(ステップS134)。例えば、ソーベル演算(Sobel Operator)により横方向と縦方向の輝度勾配をそれぞれ抽出し、それらの2乗平方根(RMS:Root Mean Square)を計算してエッジを得る。
最長のエッジ(一続きのエッジを構成する画素間の距離が最も離れているエッジ)を探す(ステップS135)。
探索されたエッジに対して最小2乗法を適用し、直線または円の方程式を得る(ステップS136)。
なお、図20に表わしたフローチャートにおいては、輝度信号のエッジを使う場合を例示したが、輝度信号の尾根を検出する方法も可能である。
また、直線の傾きや円の曲率を検出する別の方法として、近似方程式を検出しない方法を利用することも可能である。例えば、輝度信号を複数の領域に分割し、それぞれの領域内の輝度の和の違いを検出する方法である。
例えば、図9に表わしたような輝度信号では各条件の輝度信号を右下の三角形領域と左上の三角形領域に分割する。それぞれの領域内での輝度信号の総和を第1の総和、第2の総和とする。第1の総和と第2の総和の差をとることで、直線の傾きを検出することができる。
例えば、第1の軸周りの第1の誤差Δθyが0.03、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが0.03の条件では、第1の総和は大きく、第2の総和は小さい値である。すなわち差信号は+側に大きくなる。一方、第1の軸周りの第1の誤差Δθyが0、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが0.03の条件では、第1の総和と第2の総和は一致し、差信号は0となる。第1の軸周りの第1の誤差Δθyが−0.03、第2の軸周りの第1の誤差Δθxが0.03の条件では、第1の総和は小さく、第2の総和は大きい値である。すなわち差信号は−側に大きくなる。
このように、輝度信号の領域分割を用いた手法でも直線の傾きを得ることができる。
ところで、画像によるサーボ誤差情報の取得、すなわち第1及び第2の誤差の検出には輝度信号の特徴抽出量が得られればよいことから、高解像度撮像素子は不要である。高解像度撮像素子の場合は、ページデータを構成する点の集合を平均化しながら間引く余分な処理が必要になる。
図21は、本発明の他の実施形態に係る情報再生装置の模式的斜視図である。
図21に表わしたように、情報再生装置1aは、ハーフミラーHM2とサーボ用の第2の光検出器CCD2をさらに備える点が、情報再生装置1と異なる。
すなわち、情報再生装置1aにおいては、ページデータ用の高解像度撮像素子である第1の光検出器CCD1とは別に、サーボ情報取得用の低解像度撮像素子である第2の光検出器CCD2を設けている。
再生された情報光IL2をハーフミラーHM2で2つに分岐する。分岐された情報光IL2の1つは、第1の光検出器CCD1に照射される。また、他の1つは、第2の光検出器CCD2に照射される。
図21に表わした、ページデータ用の高解像度撮像素子である第1の光検出器CCD1は、図1に表わした第1の光検出器CCD1と同様である。例えば、サーボ系のサンプリング周波数を1kHzとする。このとき、ページデータ取得用撮像素子の解像度を1800×1800画素とすると、3.24GBytes/sの転送レートと演算回路の処理能力が必要である。ただし、1画素1バイトとする。これに対して、例えば、第2の光検出器CCD2として、QVGA(320×240画素)のサーボ用撮像素子を使うと、76.8MBytes/sとなる。ディジタル回路技術で処理可能なオーダーである。
また、解像度を低くすると撮像素子の感度を上げやすく高速撮影に向くので、SN比の観点からもサーボ情報取得用の低解像度撮像素子の利点がある。なお、図22においては、第1及び第2の光検出器CCD1、CCD2として、撮像素子を用いる構成を例示した。しかし、2次元の光の強弱を捕らえられるものであれば素子の詳細は問わず、CMOS画像センサやPD(フォトダイオード)アレイなどでもよい。
ところで、情報記録媒体HOは、図1に表わした情報再生装置1とほぼ同様な構成により記録することができる。
図22は、情報記録媒体を記録するときの模式的斜視図である。
図221に表わしたように、情報記録媒体HOを記録する場合は、図1に表わした情報再生装置1にさらにλ/4板QWP3と空間変調器SLMとを偏光ビームスプリッタPBS2の後方に設ける。
記録時には、シャッターS2は開いており、偏光ビームスプリッタPBS1により下方向に分岐した光は、偏光ビームスプリッタPBS2で反射され、後方のλ/4板QWP3を通過し、空間変調器SLMに照射する。
空間変調器SLMは、この照射光の強度を、記録しようとするページデータで空間変調し、情報光IL1として反射する。ここで、上記のとおり、ページデータとは、2次元的に配列されたバイナリーデータである。例えば、空間変調器SLMには、ページデータに応じて照射光を反射するように反射膜が設けることにより構成することができる。
空間変調器SLMにより、空間変調された情報光IL1は、再度λ/4板QWP3を通過し、横方向に偏光ビームスプリッタPBS2を透過する。
レンズL1、開口AP、ミラーM1、レンズL2を順に通過及び反射した情報光IL1は、立上げミラーM5を再生時とは逆方向に反射し、対物レンズOLを透過し、情報記録媒体HOに照射される。
一方、横方向に偏光ビームスプリッタPBS1を透過した参照光は、再生時と同様に、ハーフミラーHM1及びミラーM2により、参照光RL1aとRL1bとに分岐される。これら参照光RL1a、RL1bは、それぞれ情報記録媒体HOに情報を多重記録するときの参照光RL1となる。
参照光RL1aは情報記録媒体である情報記録媒体HOを下方から透過する。そして、情報記録媒体HO上の、記録対象である情報光IL1が照射される同一箇所に照射される。記録時には、λ/4板QWP1及び再生用ミラーM3は不要である。再生時と同様な構成の場合は、λ/4板QWP1の手前に図示しないシャッターが配置されるか、再生用ミラーM3の角度を変化させるなどの動作を行い、媒体を通過した参照光RL1aが再び媒体に戻らないようにする。
参照光RL1bも情報記録媒体HOを透過する。そして、情報記録媒体HO上の、記録対象である情報光IL1が照射される同一箇所に照射される。記録時には、λ/4板QWP2及び再生用ミラーM4は不要である。再生時と同様な構成の場合は、λ/4板QWP2の手前に図示しないシャッターが配置されるか、再生用ミラーM4の角度を変化させるなどの動作を行い、媒体を通過した参照光RL1bが再び媒体に戻らないようにする。
なお、情報の記録時には、参照光RL1aと参照光RL1bとは、シャッターS1によって常にどちらか一方が遮光される。情報記録媒体HO上の同一箇所に、参照光RL1aと情報光IL1、または参照光RL1bと情報光IL1とが同時に照射される。
情報記録媒体HOには、情報光IL1と参照光RL1aとの干渉稿(干渉パターン)に基づく屈折率変化がページデータとして記録される。この記録は、照射角度θyを変えて記録することで、情報記録媒体HOの同一箇所に複数のページデータを多重して記録することができる。また、異なる照射角度θzで、情報光IL1と参照光RL1bとの干渉稿に基づく屈折率変化が他のページデータとして記録される。この記録も同様に照射角度θyを変えて記録することで、情報記録媒体HOの同一箇所に複数のページデータを多重して記録することができる。なお、照射角度θzは、図5(a)に表わしたように、z軸周りの角度である。
ページデータが記録された後、シャッターS2が閉となる。
このようにして1ページ分のページデータが情報記録媒体HOに記録される。同様に、参照光RL1a、RL1bの照射位置x、y、または照射角度θx1、θy1を変化させ、さらに他のページデータを記録する。
参照光RL1a、RL1bが、それぞれ2つの光路を通って異なる角度で情報記録媒体HOに照射されるのは、この2つの角度でホログラフィックストレージ媒体である情報記録媒体HOの同一箇所にページデータを多重記録するためである。
なお、図21においては、2つの参照光RL1a、RL1bにより角度多重記録する構成を例示しているが、任意数で多重記録することもできる。
参照光RL1a、RL1bの照射角度を変化させてもよく、また、情報記録媒体HOを図4に表わしたように、y軸周りに回転(θy1回転)させてもよい。
参照光RL1と情報光IL1との干渉稿が記録された情報記録媒体HOは、例えば、上記のようにして作成することができる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、情報再生装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した情報再生装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての情報再生装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
1、1a 情報再生装置
10 情報取得部
20 誤差検出部
30 制御部
AP 開口
CCD1 第1の光検出器
CCD2 第2の光検出器
CM コリメートレンズ
ECLD 光源
HM1、HM2 ハーフミラー
HWP λ/2板
HO 情報記録媒体
HO2 記録媒体
HO1、HO3 透明基板
IL1 情報光(記録時)
IL2 情報光(記録時)
L1、L2 レンズ
M1、M2、M5 ミラー
M3、M4 再生用ミラー
OL 対物レンズ
PBS1、PBS2 偏光ビームスプリッタ
QWP1、QWP2、QWP3 λ/4板
RL1、RL1a、RL1b 参照光(記録時)
RL2、RL2a、RL2b 参照光(再生時)
SLM 空間変調器
S1、S2 シャッター

Claims (10)

  1. 参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体を再生する際に前記参照光を照射して、前記情報記録媒体から得られる前記情報光を輝度信号に変換して出力する情報取得部であって、受光面上で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第1の光検出器と、前記第1の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有し前記情報光が照射される第2の光検出器と、を有する情報取得部と、
    前記第2の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第1の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第2の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する誤差検出部と、
    前記第1の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第2の誤差により前記参照光の波長及び再生温度の少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、
    を備えたことを特徴とする情報再生装置。
  2. 参照光と情報光との干渉稿が形成された情報記録媒体から、記録情報を再生する情報再生置制御方法であって、
    前記参照光を前記情報記録媒体に照射する第1のステップと、
    前記参照光が前記情報記録媒体で回折され、前記記録情報を含んだ前記情報光を、受光面上で分割された複数の画素を有する第1の光検出器と、前記第1の光検出器よりも少ない分割数で分割された複数の画素を有する第2の光検出器と、により取得して輝度信号に変換して出力する第2のステップと、
    前記第2の光検出器から出力された輝度信号を画素ごとに所定の閾値によって二値化することにより受光面上において輝度の明暗が反転する画素の位置に関する情報を抽出し、前記位置に関する情報をもとに特徴抽出量を抽出して、前記参照光の照射角度における第1の誤差と、並びに前記参照光の波長及び前記情報記録媒体の再生時における温度のうち少なくともいずれか一方における第2の誤差と、のうち少なくともいずれか一方を検出する第3のステップと、
    前記第1の誤差により前記参照光の前記情報記録媒体に対する相対的な照射角度と、並びに前記第2の誤差により波長及び再生温度のうち少なくともいずれか一方と、のうち少なくともいずれか一方を制御する第4のステップと、
    を備えたことを特徴とする情報再生装置制御方法。
  3. 前記特徴抽出量は、前記画素ごとの輝度信号を個別に用いて前記輝度信号を直線で近似したときの前記直線の傾きを含み、
    前記第3のステップでは、前記特徴抽出量から前記第1の誤差を検出することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置制御方法。
  4. 前記情報記録媒体の面内において互いに直交する第1及び第2の軸をとったとき、
    前記特徴抽出量は、前記参照光と前記情報記録媒体との相対照射角度を、前記第1の軸の周りに変化させたときの前記輝度信号を直線で近似したときの前記直線の傾きの変化を含み、
    前記第3のステップでは、前記特徴抽出量から前記第2の軸の周りの角度である前記第1の誤差の符号を検出することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置制御方法。
  5. 前記第1の軸は、前記第2の軸より角度選択性が高い方向の軸であることを特徴とする請求項記載の情報再生装置制御方法。
  6. 前記第1の軸は、前記参照光の照射角度が異なる角度多重記録がなされた軸であることを特徴とする請求項記載の情報再生装置制御方法。
  7. 前記特徴抽出量は、前記輝度信号を円環で近似したときの前記円環の中心位置を含み、
    前記第3のステップでは、前記特徴抽出量から前記第2の誤差を検出することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置制御方法。
  8. 前記特徴抽出量は、前記輝度信号を円環で近似したときの前記円環の半径の逆数(曲率)を含み、
    前記第3のステップでは、前記特徴抽出量から前記第2の誤差を検出することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置制御方法。
  9. 前記第4のステップにおいて、前記第2の誤差のサーボゲインよりも前記第1の誤差のサーボゲインが大きく設定されたことを特徴とする請求項2記載の情報再生装置制御方法。
  10. 前記第3のステップにおいて、前記参照光の照射角度を、前記第2の軸の周りにオフセットさせることを特徴とする請求項記載の情報再生装置制御方法。
JP2011526653A 2009-08-10 2009-08-10 情報再生装置及びその制御方法 Expired - Fee Related JP5422655B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/064147 WO2011018836A1 (ja) 2009-08-10 2009-08-10 情報再生装置及びその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011018836A1 JPWO2011018836A1 (ja) 2013-01-17
JP5422655B2 true JP5422655B2 (ja) 2014-02-19

Family

ID=43586022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011526653A Expired - Fee Related JP5422655B2 (ja) 2009-08-10 2009-08-10 情報再生装置及びその制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120008476A1 (ja)
JP (1) JP5422655B2 (ja)
WO (1) WO2011018836A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5726816B2 (ja) * 2012-06-19 2015-06-03 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 ホログラム用光ピックアップ装置、光情報記録再生装置、光情報記録再生方法、及び光情報装置
JP2015056194A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社日立エルジーデータストレージ 光情報再生装置、及び参照光調整方法
JP2016091572A (ja) 2014-10-31 2016-05-23 株式会社日立エルジーデータストレージ ホログラム再生装置、ホログラム再生方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006268960A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Fujitsu Ltd ホログラム記録再生装置
JP2006268933A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Alps Electric Co Ltd ホログラフィー装置及びホログラフィー媒体の再生方法
JP2008065932A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Sony Corp ホログラム記録再生装置
JP2008097701A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Sony Corp 光ディスク装置及びディスクチルト補正方法、並びに光ディスク
JP2009048002A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3638417B2 (ja) * 1997-10-24 2005-04-13 富士通株式会社 光ピックアップ
JP4080195B2 (ja) * 2000-11-17 2008-04-23 松下電器産業株式会社 ホログラフィック光情報記録再生装置
US7292516B1 (en) * 2004-12-30 2007-11-06 Storage Technology Corporation Sensor optimized for phase detection in page-based optical data storage
KR100695157B1 (ko) * 2005-07-08 2007-03-14 삼성전자주식회사 정보 저장매체 및 이를 재생하는 장치
JP2007207387A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Fujifilm Corp 光再生方法及び光再生装置
KR100823262B1 (ko) * 2006-05-04 2008-04-17 삼성전자주식회사 광 기록 매체, 그 기록/재생 방법 및 장치
KR20080078253A (ko) * 2007-02-22 2008-08-27 삼성전자주식회사 기록 재생 방법 및 장치
JP2009037685A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Sony Corp ホログラム記録再生装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006268933A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Alps Electric Co Ltd ホログラフィー装置及びホログラフィー媒体の再生方法
JP2006268960A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Fujitsu Ltd ホログラム記録再生装置
JP2008065932A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Sony Corp ホログラム記録再生装置
JP2008097701A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Sony Corp 光ディスク装置及びディスクチルト補正方法、並びに光ディスク
JP2009048002A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2011018836A1 (ja) 2013-01-17
WO2011018836A1 (ja) 2011-02-17
US20120008476A1 (en) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7626911B2 (en) Hologram reproduction apparatus and hologram reproduction method
JP2006268960A (ja) ホログラム記録再生装置
WO2008050960A1 (en) System for generating reference beam angle control signal and holographic information recording and/or reproducing apparatus employing the system
JP2006277873A (ja) ホログラム記録再生装置
JP4521055B2 (ja) 記録再生方法、記録媒体及び記録再生装置
JP5422655B2 (ja) 情報再生装置及びその制御方法
JP4389919B2 (ja) ホログラム再生装置及びホログラム再生方法
US7903526B2 (en) Recording/reproducing apparatus, method of reproducing data, and servo controlling method
EP1061508A3 (en) Optical pickup device capable of detecting a stable error signal
JPH0589477A (ja) 光デイスク
JP2004219672A (ja) ホログラム記録方法、ホログラム記録の再生方法、ホログラム記録再生装置、およびホログラム再生装置
JP2008287077A (ja) 光情報記録再生装置
TW200814032A (en) Optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method using the same
TW200809821A (en) Optical pickup apparatus and optical disk apparatus
JP4730815B2 (ja) 記録方法、再生方法、及び光情報再生装置
JP4680225B2 (ja) 光情報処理装置及び光情報処理方法
JP4513544B2 (ja) ホログラム再生装置及びホログラム再生方法
KR20050100168A (ko) 홀로그래픽 정보 기록 및 재생 장치 및 홀로그래픽 정보기록 방법
US20100149946A1 (en) Method for reproducing hologram
JP2009054214A (ja) ホログラム記録再生装置
WO2014083619A1 (ja) 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法
KR100767934B1 (ko) 트랙킹 에러 검출 방법 및 이를 이용한 광정보 재생장치
KR100721981B1 (ko) 광정보 재생장치 및 이를 이용한 광정보 틸팅방법
JP3763447B2 (ja) 光記録媒体読取装置、及び光記録媒体読取用信号処理回路並びにピックアップ
KR100568376B1 (ko) 포커스에러 보정 기능을 갖는 광픽업장치 및 포커스에러 보정방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131018

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131125

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees