JP6093778B2 - 記録再生装置及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、記録または再生を行う装置および記録媒体に関する。特に、ホログラフィを用いた記録または再生を行う装置およびホログラム記録媒体に関する。

現在、青紫色半導体レーザを用いた、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）規格により、民生用においても５０ＧＢ程度の記録容量を持つ光ディスクの商品化が可能となってきた。今後は、光ディスクでも１００ＧＢ〜１ＴＢというＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）容量と同程度まで大容量化が望まれる。

しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。

次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。

ホログラム記録技術とは、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光を、記録媒体の内部で参照光と重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する技術である。

情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。

再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を一気に光記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。

ホログラム記録再生装置の構成としては、例えば特許文献１に記載がある。本文献には、「記録媒体１の形状は、例えばディスク状であり、スピンドルモータ２００にクランプ機構によって固定されており、スピンドルモータ２００が回転駆動することより記録媒体上の可干渉性ビームの照射位置をタンジェンシャル方向に移動することができるようになっている。スピンドルモータ２００は、スレッドモータ２０１に固定されており、スレッドモータ２０１が回転送りを行うことにより記録媒体上の可干渉性ビームの照射位置をラジアル方向にも移動することができるようになっている。」との記載がある。

特許４９６３５０９

ところで、ホログラム記録媒体を例に取ると、ホログラム記録の一つの大きな利点は大容量のデータを記録できる点である。しかしながら記録容量の増大を追求した場合には、信号光や参照光を照射する位置の位置決め制御の精度を従来以上に向上させる必要が生じる。

特許文献１の構成のように、スピンドルモータにホログラム記録媒体を固定する構成の場合、一例として、偏芯が問題となる。偏芯とは、スピンドルモータの回転中心と、円盤状ホログラム記録媒体の中心とが一致しないことを指す。偏芯の原因は、ホログラム記録媒体自体の偏芯と、スピンドルモータの回転軸に取り付けられたホログラム記録媒体固定部の偏芯の組み合わせで発生し、いずれも製造工程において生じるものに起因している。そのため、ホログラム記録媒体をホログラム記録再生装置に挿入するごとに、偏芯の具合は変化するという特徴がある。

特許文献１の構成では、スレッドモータによって半径ｒを、スピンドルモータによって回転角θをそれぞれ制御することによりホログラム記録媒体上を移動して、信号光や参照光を照射する位置を変更する。

偏芯が存在する場合の課題を、図１８を用いて説明する。ここでは簡単のため、記録時には偏芯は存在せずに記録され、再生時に偏芯が存在した場合を考える。図１８（ａ）は偏芯がない場合の理想的な参照光照射位置を示したもので、半径ｒ及び回転角θで記録されたホログラムを再生する場合を考える。点Ｏは円盤状ホログラム記録媒体の中心であり、点Ｐは理想的な参照光照射位置である。ここでは記録時には偏芯は存在せずに記録されるとしたため、点Ｐにホログラムが記録されている。

一方、図１８（ｂ）は偏芯が存在する場合のホログラム再生位置を示している。偏芯により、円盤状ホログラム記録媒体の中心Ｏに対して、スピンドルモータの回転中心ｓｐ０が一致していない状態を示している。このとき、スピンドルモータの回転中心ｓｐ０を基準として半径ｒを決定する機構構造である場合、参照光照射位置はＰ’の位置となる。実際のホログラムが記録されているのは点Ｐであるので、再生時に参照光が適切な位置に照射されない。このように、参照光照射位置Ｐ’は、偏芯の分Δｐだけずれてしまう。

従来技術においては、製造工程に起因して生じる偏芯の量Δｐを制御することによって、この差異Δｐが生じても問題が起こらないようにしていた。即ち、偏芯の量Δｐを小さくして、参照光照射位置がΔｐだけずれてもホログラムが再生可能であるようにしていた。このためには、偏芯量を参照光照射位置の位置決め許容量Δｐ＿ｔｈより小さくしなければならない。

このように、偏芯が存在する場合の課題の一点目は、参照光照射位置がΔｐだけずれることによるホログラム再生品質の劣化である。

しかしながら一方で、ホログラムにおいても高密度記録の要求がある。高密度記録を実現する場合、参照光照射位置の位置決め許容量Δｐ＿ｔｈが小さくなる。この結果、偏芯の量Δｐを参照光照射位置の位置決め許容量Δｐ＿ｔｈより小さくなるように製造することが困難となる。

この場合、参照光照射位置がＰ’ではホログラムが適切に再生できない。このため、目的のホログラムを再生するために再度、シークと呼ばれる位置決め動作を行う必要が生じる。偏芯が存在する場合の課題の二点目は、ホログラム再生失敗による再生転送レートの低下である。

以上では記録時には偏芯は存在せずに記録され、再生時に偏芯が存在した場合で説明したが、実際には記録時にも偏芯は存在しうる。図１８（ｂ）を記録時に置き換えて説明すれば、点Ｐは理想的なホログラム記録位置、点Ｐ’は実際のホログラム記録位置となる。記録時に偏芯が存在する場合には、半径ｒ及び回転角θで記録したつもりのホログラムの記録位置がずれることになる。当初の再生時の説明ではホログラムは理想的な位置である点Ｐに記録されているものとして説明したが、記録時に偏芯が存在しそれが再生時の偏芯と異なる場合、図１８（ｂ）において実際にホログラムが記録されている位置は、点Ｐでなく別の位置となる。即ち、記録時の偏芯も考慮すれば、上述した第一及び第二の課題がより顕著になる。しかし、特許文献１は媒体の偏芯について一切考慮されていない。

このように、ホログラムの高密度記録を行う上で参照光照射位置の位置決め許容量Δｐ＿ｔｈの要求が厳しくなることにより、従来技術ではホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現することが困難となる。

そこで本発明の目的は、記録媒体に対する好適な記録および／または再生を実現する情報記録再生装置を提供することである。

上記課題は、例えば請求項の範囲に記載の発明により解決される。

本発明によれば、記録媒体に対する好適な記録および／または再生を実現することができる。

実施例１のホログラム記録再生装置を示すブロック図である。 ホログラム記録再生装置の記録原理を説明する図である。 ホログラム記録再生装置の再生原理を説明する図である。 ホログラム記録再生装置における記録または再生の準備が完了するまでのフローチャートである。 ホログラム記録再生装置における記録処理のフローチャートである。 ホログラム記録再生装置における再生処理のフローチャートである。 実施例１におけるシーク処理のフローチャートである。 実施例１におけるホログラム記録媒体を説明する図である。 実施例１における各センサの固定位置を説明するための図である。 実施例１における角度検出用マークと、回転角度検出センサから出力される信号を説明するための図である。 実施例１における偏芯検出用マークを説明するための図である。 実施例１における第一の偏芯検出センサの出力信号を説明する図である。 実施例１におけるスピンドル制御回路の構成を示すブロック図である。 実施例１における半径方向搬送制御回路の構成を示すブロック図である。 実施例１における偏芯補償回路及び移動ステージ駆動回路の構成を示すブロック図である。 第一の偏芯検出センサの固定位置を変更した場合を説明するための図である。 第一の偏芯検出センサの固定位置を変更した場合の第一の偏芯検出センサの出力信号を説明するための図である。 実施例１の制御方法を用いない場合を説明するための図である。 実施例１の制御方法を用いない場合の課題を説明するための図である。 記録時のデータ処理フローである。 再生時のデータ処理フローである。 ホログラム記録再生装置内の信号生成回路のブロック図である。 ホログラム記録再生装置内の信号処理回路のブロック図である。 偏芯が存在しない場合を説明するための図である。 偏芯が存在する場合を説明するための図である。 実施例２のホログラム記録再生装置を示すブロック図である。 実施例２におけるホログラム記録媒体を説明する図である。 実施例２における各センサの固定位置を説明するための図である。 実施例２における角度検出用マークと第一の偏芯検出センサの関係を説明するための図である。 実施例３におけるシーク処理のフローチャートである。 実施例４におけるシーク処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生するホログラム記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。

ホログラム記録再生装置１０は、入出力制御回路９０を介して外部制御装置９１と接続されている。ホログラム記録媒体１に情報を記録する場合には、ホログラム記録再生装置１０は外部制御装置９１から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。ホログラム記録媒体１から情報を再生する場合には、ホログラム記録再生装置１０は再生した情報信号を入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。

本実施例におけるホログラム記録媒体１は、円盤状である。更に、本実施例におけるホログラム記録媒体１は、所定パターンのマークを２種類、有している。１つは角度検出用マークであり、ホログラム記録媒体の回転角度を検出するためのマークである。もう１つは偏芯検出用マークであり、前記ホログラム記録媒体の位置を検出するためのマークである。これらのマークの詳細については後述する。

ホログラム記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用参照光光学系１２、キュア光学系１３、回転角度検出センサ１４、第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６、半径位置検出センサ１７及びスピンドルモータ５０、移動ステージ５１、半径方向搬送部５２を備えている。

スピンドルモータ５０は、その回転軸に対してホログラム記録媒体１を着脱可能な媒体着脱部（図示しない）を有しており、ホログラム記録媒体１はスピンドルモータ５０によって回転可能な構成となっている。同時にホログラム記録媒体１は半径方向搬送部５２によって、ピックアップ１１の位置を基準として、半径方向に移動可能な構成となっている。

移動ステージ５１及び回転角度検出センサ１４及び第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６は、いずれも、半径方向搬送部５２の可動部に固定されている。更にスピンドルモータ５０は、移動ステージ５１の可動部に固定されている。

この結果、ピックアップ１１が固定された所定のベース部材（図示しない）に対して、半径方向に駆動可能な半径方向搬送部５２が搭載される。半径方向搬送部５２の可動部の上に、移動ステージ５１及び第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６及び回転角度検出センサ１４が固定される。移動ステージ５１の可動部の上に、スピンドルモータ５０が固定される。スピンドルモータ５０の回転軸に、所定のマークを有するホログラム記録媒体１が固定可能である。

可動部に着目して機構的な搭載順序を記載すれば、次のようになる。即ち、ピックアップ１１が固定された所定のベース部材、可動部に移動ステージ５１及び第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６及び回転角度検出センサ１４が固定された半径方向搬送部５２、スピンドルモータ５０、所定のマークを有するホログラム記録媒体１の順に搭載した機構である。

本実施例における移動ステージ５１は、直行する２軸の可動ステージであり、ホログラム記録媒体１の記録面と略平行な平面内を移動可能である。本実施例においては、一方の可動軸を半径方向搬送部５２の搬送方向と同一方向に取ってＹ軸とし、それと直交する他方の可動軸をＸ軸とする。

信号光及び／または参照光が照射される位置は後述するピックアップ１１の位置によって決まり、装置に固定された位置である。本実施例においては、スピンドルモータ５０及び半径方向搬送部５２の可動部及び移動ステージ５１が、信号光及び／または参照光が照射されるホログラム記録媒体１上の位置を変更する手段として機能する。

回転角度検出センサ１４は、ホログラム記録媒体１に設けられた角度検出用マークを用いて、ホログラム記録媒体１の回転角度を検出する。回転角度検出センサ１４の出力信号はスピンドル制御回路３２に入力される。信号光及び参照光の照射される回転角度を変更する場合には、スピンドル制御回路３２が回転角度検出センサ１４の出力信号及びコントローラ８０からの指令信号に基づいて駆動信号を生成し、スピンドル駆動回路３３を介してスピンドルモータ５０を駆動する。これにより、ホログラム記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。

また、半径方向搬送部５２の可動部には、所定パターンを有するスケール１８が固定されている。半径位置検出センサ１７は、スケール１８を用いて半径方向搬送部５２の可動部の位置を検出する。信号光及び参照光の照射される半径位置を変更する場合は、半径方向搬送制御回路３４が半径位置検出センサ１７の出力信号及びコントローラ８０からの指令信号に基づいて駆動信号を生成し、半径方向搬送駆動回路３５を介して半径方向搬送部５２を駆動する。これにより、ホログラム記録媒体１が半径方向に搬送される。これにより、信号光及び参照光の照射される半径位置を制御する事が出来る。

第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６は、ホログラム記録媒体１に設けられた偏芯検出用マークを用いて、ホログラム記録媒体１の位置を検出する。第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６の出力信号は偏芯補償回路３０に入力される。偏芯補償回路３０は偏芯を補償するための駆動信号を生成し、移動ステージ駆動回路３１を介して移動ステージ５１を駆動する。第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６及び偏芯補償回路３０の詳細は後述するが、この構成により本実施例のホログラム記録再生装置１０は、偏芯検出用マークを基準としてホログラム記録媒体１の位置決めが行われるように動作する。

ピックアップ１１は、参照光と信号光をホログラム記録媒体１に照射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８０によって信号生成回路８１を介してピックアップ１１内の後述する空間光変調器に送られ、信号光は空間光変調器によって変調される。

ホログラム記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光を記録時とは逆の向きにホログラム記録媒体１に入射させる光波を再生用参照光光学系１２にて生成する。再生用参照光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８２によって信号を再生する。

更に、参照光の角度は、参照光角度制御回路８６により制御される。参照光角度制御信号生成回路８５ではピックアップ１１及び再生用参照光光学系１２の少なくとも一方の出力信号から、参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。参照光角度制御回路８６はコントローラ８０からの指示に従って、参照光角度制御信号生成回路８５の出力信号を用いて駆動信号を生成する。参照光角度制御回路８６から出力された駆動信号は参照光角度駆動回路８７を介して、ピックアップ１１内の後述するアクチュエータ２２０及び再生用参照光光学系１２内の後述するアクチュエータ２２４に供給される。このようにアクチュエータ２２０及びアクチュエータ２２４を駆動することで、ホログラム記録媒体１に入射する参照光の角度が制御される。

ホログラム記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８０によってシャッタ制御回路８４を介して制御することで調整できる。

キュア光学系１３は、ホログラム記録媒体１のプリキュア及びポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、ホログラム記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、ホログラム記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。プリキュア及びポストキュアに用いる光ビームは、インコヒーレントな光、即ち可干渉性（コヒーレンス）の低い光である必要があることが好ましい。

光源駆動回路８３からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、キュア光学系１３内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。

また、ピックアップ１１、キュア光学系１３は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。また、回転角度検出センサ１４、第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６に関して、このうちのいくつかのセンサまたは全てのセンサを一体化し、単一のセンサとして構成しても構わない。

図２は、ホログラム記録再生装置１０におけるピックアップ１１及び再生用参照光光学系１２の、基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。再生用参照光光学系１２は、アクチュエータ２２３とガルバノミラー２２４から成る。

光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子２０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム２０５に入射する。

ＰＢＳプリズム２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、ＰＢＳプリズム２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。

空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によってホログラム記録媒体１に集光する。

一方、ＰＢＳプリズム２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後にホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。

このように信号光と参照光とをホログラム記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー２１９によってホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。

以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。

図３は、ホログラム記録再生装置１０におけるピックアップ１１及び再生用参照光光学系１２の、基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光をホログラム記録媒体１に入射し、ホログラム記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。

この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ２１５、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２５に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器２２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。

なお本実施例において、参照光角度制御信号生成回路８５はアクチュエータ２２０に備え付けられた角度検出センサ（図示しない）の出力信号を入力として、ガルバノミラー２１９を反射した参照光の角度を検出し、参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。同様に再生用参照光光学系１２に関しては、参照光角度制御信号生成回路８５はアクチュエータ２２３に備え付けられた角度検出センサ（図示しない）の出力信号を入力として、ガルバノミラー２２４を反射した参照光の角度を検出し、参照光角度の制御に用いるための信号を生成する。アクチュエータ２２０及びアクチュエータ２２３に備え付けられた角度検出センサは、例えば、光学式エンコーダを用いることができる。

ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。そのため、アクチュエータ２２０に備え付けられた角度検出センサを用いずに、ピックアップ１１内に参照光角度のずれ量を検出する機構を別に設けて、参照光角度制御信号生成回路８５が該機構の出力信号を入力として参照光角度の制御に用いるための信号を生成する構成としても構わない。

図４は、ホログラム記録再生装置１０における記録、再生のフローチャートを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関する処理について説明する。なお本明細書では、ホログラム記録再生装置１０にホログラム記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの処理をセットアップ処理と称する。準備完了状態からホログラム記録媒体１に情報を記録する処理を記録処理、準備完了状態からホログラム記録媒体１に記録した情報を再生する処理を再生処理と称する。

図４（ａ）は、セットアップ処理のフローチャートを示し、図４（ｂ）は記録処理のフローチャート、図４（ｃ）は再生処理のフローチャートを示したものである。

図４（ａ）に示すようにセットアップ処理を開始すると（ステップＳ４０１）、ホログラム記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかを判別する、媒体判別を行う（ステップＳ４０２）。

媒体判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生するホログラム記録媒体１であると判断されると、ホログラム記録再生装置１０はホログラム記録媒体１に設けられたコントロールデータを読み出し（ステップＳ４０３）、例えばホログラム記録媒体１に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。

コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（ステップＳ４０４）を行う。これによりホログラム記録再生装置１０は記録または再生の準備が完了し、セットアップ処理を終了する（ステップＳ４０５）。

なお本実施例においては、ステップＳ４０４の学習処理は後述する偏芯補償制御をオンする処理を含み、以降、偏芯補償制御は常時オンされているものとする。

次に、準備完了状態から情報を記録するまでの処理について、図４（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。記録処理を開始すると（ステップＳ４１１）、ホログラム記録再生装置１０は記録データを受信して（ステップＳ４１２）、該データに応じた２次元データをピックアップ１１内の空間光変調器２１２に送る。

その後、ホログラム記録媒体１に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて例えば光源２０１のパワー最適化やシャッタ２０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（ステップＳ４１３）。

その後、シーク動作（ステップＳ４１４）ではスピンドル制御回路３２及び半径方向搬送制御回路３４及び偏芯補償回路３０を用いて、スピンドルモータ５０及び半径方向搬送部５２及び移動ステージ５１を制御する。これによってピックアップ１１ならびにキュア光学系１３から照射される光ビームがホログラム記録媒体１の所定の位置に照射されるように、ホログラム記録媒体１を位置決めする。ホログラム記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置決めされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置決めする動作を繰り返す。本実施例におけるシーク動作のフローチャートについては後述する。

その後、記録するデータをホログラム記録媒体１にホログラムとして記録するデータ記録処理を行う（ステップＳ４１５）。このデータ記録処理の詳細については、後述する。データ記録処理が完了すると、記録処理を終了する（ステップＳ４１６）。なお、必要に応じてデータをベリファイしても構わない。

準備完了状態から記録された情報を再生するまでの処理にについて、図４（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。再生処理を開始すると（ステップＳ４２１）、ホログラム記録再生装置１０はまずシーク動作（ステップＳ４２２）で、スピンドル制御回路３２及び半径方向搬送制御回路３４及び偏芯補償回路３０を用いて、ピックアップ１１ならびに再生用参照光光学系１２から照射される光ビームがホログラム記録媒体１の所定の位置に照射されるように、ホログラム記録媒体１を位置決めする。ホログラム記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置決めされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置決めする動作を繰り返す。

その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光検出器２２５で検出した２次元データからホログラム記録媒体１に記録された情報を読み出し（ステップＳ４２３）、再生データを送信する（ステップＳ４２４）。再生データの送信が完了すると、再生処理を終了する（ステップＳ４２５）。

図１５は、記録、再生時のデータ処理フローを示したものであり、図１５（ａ）は、入出力制御回路９０において記録データ受信処理Ｓ４１２後、空間光変調器２１２上の２次元データに変換するまでの信号生成回路８１での記録データ処理フローを示しており、図１５（ｂ）は光検出器２２５で２次元データを検出後、入出力制御回路９０における再生データ送信処理Ｓ４２４までの信号処理回路８２での再生データ処理フローを示している。

図１５（ａ）を用いて、記録時のデータ処理フローについて説明する。記録時のデータ処理を開始すると（ステップＳ８１０１）、信号生成回路８１は記録データを受信する（ステップＳ８１０２）。続いて、記録データを複数のデータ列に分割し、再生時にエラー検出が行えるように各データ列に対しＣＲＣ化する（ステップＳ８１０３）。続いて、オンピクセル数とオフピクセル数をほぼ等しくすることと、同一パターンの繰り返しを防ぐことを目的に、データ列に擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施す（ステップＳ８１０４）。その後、再生時にエラー訂正が行えるようにリード・ソロモン符号等の誤り訂正符号化を行う（ステップＳ８１０５）。次にこのデータ列をＭ×Ｎの２次元データに変換し、それを１ページデータ分繰返すことで１ページ分の２次元データを構成する（ステップＳ８１０６）。このように構成した２次元データに対して再生時の画像位置検出や画像歪補正での基準となるマーカーを付加し（ステップＳ８１０７）、空間光変調器２１２にデータを転送する（ステップＳ８１０８）。以上により、記録時のデータ処理が完了する。（ステップＳ８１０９）。

次に図１５（ｂ）を用いて、再生時のデータ処理フローについて説明する。再生時のデータ処理を開始すると（ステップＳ８２０１）、光検出器２２５で検出された再生画像データを信号処理回路８２に転送する（ステップＳ８２０２）。続いて、この画像データに含まれるマーカーを基準に画像位置を検出し（ステップＳ８２０３）、更に、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正する（ステップＳ８２０４）。その後、２値化を行い（ステップＳ８２０５）、マーカーを除去（ステップＳ８２０６）する。続いて、１ページ分の２次元データを取得する（ステップＳ８２０７）。このようにして得られた２次元データを複数のデータ列に変換した後、誤り訂正処理を行い、パリティデータ列を取り除く（ステップＳ８２０８）。次にスクランブルを解除し（ステップＳ８２０９）、ＣＲＣによる誤り検出処理を行う（ステップＳ８２１０）。最後に、ＣＲＣパリティを削除して生成される再生データを入出力制御回路９０経由で送信する（ステップＳ８２１１）。以上により、再生時のデータ処理が完了する（ステップＳ８２１２）。

図１６は、ホログラム記録再生装置１０の信号生成回路８１のブロック図である。

入出力制御回路９０に記録データの入力が開始されると、入出力制御回路９０はコントローラ８０に記録データの入力が開始されたことを通知する。コントローラ８０は本通知を受け、信号生成回路８１に入出力制御回路９０から入力される１ページ分のデータを記録処理するよう命ずる。コントローラ８０からの処理命令は制御用ライン８１０８を経由し、信号生成回路８１内サブコントローラ８１０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ８１０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン８１０８を介して各信号処理回路の制御を行う。先ずメモリ制御回路８１０３に、データライン８１０９を介して入出力制御回路９０から入力される記録データをメモリ８１０２に格納するよう制御する。メモリ８１０２に格納した記録データが、ある一定量に達すると、ＣＲＣ演算回路８１０４で記録データをＣＲＣ化する制御を行う。次にＣＲＣ化したデータに、スクランブル回路８１０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施し、誤り訂正符号化回路８１０６でパリティデータ列を加える誤り訂正符号化する制御を行う。最後にピックアップインターフェース回路８１０７にメモリ８１０２から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器２１２上の２次元データの並び順で読み出させ、再生時に基準となるマーカーを付加した後、ピックアップ１１内の空間光変調器２１２に２次元データを転送する。

図１７は、ホログラム記録再生装置１０の信号処理回路８２のブロック図である。

コントローラ８０はピックアップ１１内の光検出器２２５が画像データを検出すると、信号処理回路８２にピックアップ１１から入力される１ページ分のデータを再生処理するよう命ずる。コントローラ８０からの処理命令は制御用ライン８２１１を経由し、信号処理回路８２内サブコントローラ８２０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ８２０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン８２１１を介して各信号処理回路の制御を行う。先ず、メモリ制御回路８２０３に、データライン８２１２を介して、ピックアップ１１からピックアップインターフェース回路８２１０を経由して入力される画像データをメモリ８２０２に格納するよう制御する。メモリ８２０２に格納されたデータがある一定量に達すると、画像位置検出回路８２０９でメモリ８２０２に格納された画像データ内からマーカーを検出して有効データ範囲を抽出する制御を行う。次に検出されたマーカーを用いて画像歪み補正回路８２０８で、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪み補正を行い、画像データを期待される２次元データのサイズに変換する制御する。サイズ変換された２次元データを構成する複数ビットの各ビットデータを、２値化回路８２０７において“０”、“１”判定して２値化し、メモリ８２０２上に再生データの出力の並びでデータを格納する制御を行う。次に誤り訂正回路８２０６で各データ列に含まれる誤りを訂正し、スクランブル解除回路８２０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブルを解除した後、ＣＲＣ演算回路８２０４でメモリ８２０２上の再生データ内に誤りが含まれない確認を行う。その後、入出力制御回路９０にメモリ８２０２から再生データを転送する。

次に、本実施例のホログラム記録媒体１に設けられた２種類のマークについて、図６を用いて説明する。図６はホログラム記録媒体１を示しており、円Ｒ１は媒体の最内周を、円Ｒ２は媒体の最外周を示している。図６における点Ｏはホログラム記録媒体１の幾何学的な中心を示している。また以降の説明においては、変数ｒを、点Ｏから測った半径を示す変数とする。

図６に示されるように、ホログラム記録媒体１の内周側の領域には、ｒ１≦ｒ≦ｒ２の領域にＭ２で示す所定マークが、また、ｒ３≦ｒ≦ｒ４の領域にＭ１で示す所定マークが設けられている。また、ホログラム記録媒体１においてユーザデータをホログラムとして記録する領域は、ｒ５≦ｒ≦ｒ６である。即ち、マークＭ１及びＭ２は、ユーザデータをホログラムとして記録する領域よりも内周側に設けられている。

マークＭ１は角度検出用マークであり、マークＭ２は偏芯検出用マークである。次に、図７を用いて、これら２つのマークを検出するセンサの固定位置について説明する。

図１で説明したように、移動ステージ５１及び回転角度検出センサ１４、第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６は、いずれも半径方向搬送部５２の可動部に固定されている。図７は半径方向搬送部５２の可動部を基準とした場合の、これら各センサの固定位置を説明するための図である。

点ｘｙ０は、移動ステージ５１の駆動基準位置を示している。例えば移動ステージ５１のＸ方向及びＹ方向の可動範囲がともに±１ｍｍであるとき、Ｘ軸に関してマイナス方向の可動端からプラス方向に０．５ｍｍ移動し、Ｙ軸に関してマイナス方向の可動端からプラス方向に０．５ｍｍ移動した点が点ｘｙ０である。即ち、移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあるとき、ｘｙ０の真上にスピンドルモータ５０の回転軸が位置するものとする。

図示しているように、図の横方向がＹ軸、縦方向がＸ軸となる。点Ｐ１４は回転角度検出センサ１４のセンサ中心を示している。同様に、点Ｐ１５は第一の偏芯検出センサ１５のセンサ中心を、点Ｐ１６は第二の偏芯検出センサ１６のセンサ中心を示している。Ｐ１５及びＰ１６は点ｘｙ０を中心とする半径ｒ２の円Ｃｘｙ上に存在する。ここで本実施例においては、「センサ中心」とはセンサが照射する光スポットの中心位置を示すものとする。また例えば、回転角度検出センサ１４が照射する光スポットの中心位置が点Ｐ１４と一致するように回転角度検出センサ１４を配置することを、「回転角度検出センサ１４を点Ｐ１４に配置する」と表現する。

図７及び図６より、移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあり、かつホログラム記録媒体１に偏芯がないとき、回転角度検出センサ１４はｒ３≦ｒ≦ｒ４の領域に設けられた角度検出用マークＭ１の中心に位置する。また移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあり、かつホログラム記録媒体１に偏芯がないとき、第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６は、ｒ１≦ｒ≦ｒ２の領域に設けられた偏芯検出用マークＭ２の外周の縁に位置する。

続いて、各マークの特徴と、各センサから出力される信号について説明する。

図８は、角度検出用マークＭ１の模式図と、回転角度検出センサ１４から出力される信号を示す図である。図８に示すように角度検出用マークＭ１は、反射部と非反射部が所定の周期ｐで繰り返されるマークＭｐと、媒体の一回転に一回だけ設けられているマークＭｚから成る。マークＭｚは後述するＺ相信号を生成するためのマークであり、マークＭｐは後述するＡ相信号及びＢ相信号を生成するためのマークである。

図８で模式的に示したように、回転角度検出センサ１４からは所定の波長の検出光が照射され、マークＭｐ上に光スポットを生じる。回転角度検出センサ１４はマークＭｐで反射された光を検出することで、回転角度を検出する。回転角度検出センサ１４からマークＭｐに照射された光スポットが図の右方向に進んだ場合には、回転角度検出センサ１４の出力信号として図に示すような３種類の信号が得られる。Ａ相信号及びＢ相信号はマークＭｐの周期ｐを移動する間に８周期が出力される矩形波である。Ａ相信号とＢ相信号は位相が９０度異なり、更にマークＭｐに照射された光スポットの移動方向によって位相の大小が変化する。即ち、マークＭｐに照射された光スポットが図８の右方向に進んだ場合にはＡ相信号に対してＢ相信号の方が９０度だけ位相の進んだ出力となる。逆に、マークＭｐに照射された光スポットが図８の左方向に進んだ場合には、Ａ相信号に対してＢ相信号の方が９０度だけ位相の遅れた出力となる。更に、Ｚ相信号はマークＭｚに照射された光スポット（図示しない）から生成され、媒体を一回転させた場合に一回だけ、Ａ相信号と同一の幅のパルスを出力する。

このＡ相信号及びＢ相信号、Ｚ相信号はインクリメンタル型エンコーダの出力信号として一般的な出力の形式であり、本実施例の構成ではこれらの３つの信号から媒体の回転角度を得ることができる。一例として、Ｚ相信号によって０度となる角度を決定し、Ａ相信号とＢ相信号とから、回転角度の増減を積み上げていくことにより、現在の角度が演算される。なおＡ相信号とＢ相信号の位相差が９０度であるため、本実施例の回転角度検出センサ１４の最小分解能は、Ａ相信号の周期の１／４に相当する量であり、マークＭｐ上の距離換算でｐ／３２となる。マークＭｐ上の距離を回転角度に換算するには、扇形における円弧と半径が既知であるので、円弧の中心角を計算により求めればよい。

なおここでは回転角度検出センサ１４の説明として図８の構成としたが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、アブソリュート型エンコーダの検出原理を用いたセンサであってもよい。または、回転角度検出センサ１４の出力信号であるＡ相信号などはロジカルな信号（矩形波）であるとしたが、角度に相当する情報を得ることができるアナログ信号（例えば正弦波）を出力するセンサであってもよい。

なお図８で示したインクリメンタル型エンコーダの構成は、マークＭｐが円形状に並べばロータリエンコーダとなるが、一直線に並べばラインエンコーダとなる。即ちこの方式は、回転角度だけでなく、一方向の変位を計測するセンサとしても使用可能である。本実施例における半径位置検出センサ１７は、インクリメンタル型のラインエンコーダである。即ち、以上の説明において、回転角度検出センサ１４を半径位置検出センサ１７に置き換え、更に、ホログラム記録媒体１に設けられた角度検出用マークＭ１を、半径方向搬送部５２の可動部に固定されたスケール１８の所定パターンに置き換えればよい。半径位置検出センサ１７からの同様に、Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号が出力される。

続いて、偏芯検出用マークＭ２の特徴と、第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６のから出力される信号について説明する。第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６は取り付け位置が異なるだけでセンサとしては同一種類のものである。そのため以下では第一の偏芯検出センサ１５に関して説明する。

図９（ａ）は、偏芯検出用マークＭ２の模式図である。偏芯検出用マークＭ２はｒ１≦ｒ≦ｒ２の領域に渡って金属の膜が蒸着され、反射部として機能する。即ち、図中の斜線部が反射部、そうでない箇所非反射部である。また第一の偏芯検出センサ１５からは所定の波長の検出光が照射され、マークＭ２上に光スポットを生じる。第一の偏芯検出センサ１５はマークＭ２で反射された光を検出する。

第一の偏芯検出センサ１５のセンサ中心は半径ｒ２の位置に固定されている。そのため、移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあり、かつホログラム記録媒体１に偏芯がない場合には、図９（ａ）に示すように第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットは、ｒ１≦ｒ≦ｒ２の領域に設けられた偏芯検出用マークＭ２の外周の縁に位置する。

図９（ｂ）は第一の偏芯検出センサ１５の出力信号を説明する図である。第一の偏芯検出センサ１５からの出力信号は１つであり、検出光によって生じた光スポットと偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力する。

移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にない場合、またはホログラム記録媒体１に偏芯が存在する場合には、図９（ｂ）の（１）や（３）に示すように、第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットと、偏芯検出用マークＭ２の外周の縁は半径方向にずれ得る。第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットと、偏芯検出用マークＭ２の外周の縁の、半径方向の相対位置の差をΔｒｓで表す。Δｒｓが存在する場合には、偏芯検出用マークＭ２に反射して第一の偏芯検出センサ１５に戻ってくる光の光量が変化する。これを検出することで、光スポットと偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力するセンサを実現できる。

半径方向の相対位置の差Δｒｓと、第一の偏芯検出センサ１５からの出力電圧Ｖｓの関係は、図９（ｂ）のようになる。即ち、所定の検出範囲ｒｓ＿ｖの間において、出力電圧Ｖｓは第一の偏芯検出センサ１５と偏芯検出用マークＭ２の半径方向の相対位置の差Δｒｓに比例した電圧となる。また、出力電圧Ｖｓがゼロとなるとき、第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットは、偏芯検出用マークＭ２の外周の縁に位置する。なお、第一の偏芯検出センサ１５に関しては、Δｒｓを取る方向はＸ軸の負方向である。

図７で図示されているように、第一の偏芯検出センサ１５は駆動基準位置ｘｙ０を原点とする直交座標軸においてＸ軸上に配置されている。また第二の偏芯検出センサ１６は駆動基準位置ｘｙ０を原点とする直交座標軸においてＹ軸上に配置されている。偏芯検出用マークＭ２との相対位置を検出可能なセンサを直交して配置することにより、偏芯検出用マークＭ２の位置を検出することができる。更に、両方のセンサの出力電圧をゼロになるように移動ステージ５１を制御することができれば、両方のセンサの真上に偏芯検出用マークＭ２の縁が位置（即ち、両方のセンサが照射する光スポットの中心が偏芯検出用マークＭ２の縁に位置）するようにホログラム記録媒体１の位置を制御することができることになる。

なお回転角度検出センサ１４及び第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６はいずれもマークを検出するための検出光として光スポットをホログラム記録媒体１に照射するが、この検出光の波長は、参照光の波長とは異なることが好ましい。なお、信号光の波長と参照光の波長は同一であるので、信号光の波長と異なると表現しても良い。これは、参照光の波長と近い波長の光が未記録のホログラム記録媒体に照射されると、その後にその照射位置にホログラムを記録した場合の再生品質が劣化することが知られているためである。例えば信号光の波長及び再生光の波長がともに４０５ｎｍである場合、検出光としては例えば、再生光の波長と１００ｎｍ以上異なる、波長６５０ｎｍの光を用いることができる。

続いて、本実施例の各制御回路の構成について説明する。

本実施例のスピンドル制御回路３２の構成について、図１０を用いて説明する。スピンドル制御回路３２は、回転角度演算回路３２０１、スピンドル制御器３２０２、スピンドル出力制御スイッチ３２０３、スピンドル制御判定回路３２０４から成る。スピンドル制御回路３２はコントローラ８０からの指令信号に基づいて、ホログラム記録媒体１の回転角度が、コントローラ８０からの角度指令値Ｔｇｔθとなるようにスピンドルモータ５０を制御する。この制御のことを本明細書ではスピンドル制御と称する。

回転角度演算回路３２０１は、回転角度検出センサ１４の出力するＡ相信号及びＢ相信号及びＺ相信号を入力とし、上記３つの信号から現在のホログラム記録媒体１の回転角度Ｄｅｔθを演算してＤｅｔθ信号として出力する。スピンドル制御器３２０２は、Ｄｅｔθ信号と、コントローラ８０からの角度指令Ｔｇｔθ信号を入力とし、スピンドルモータ５０を制御するための駆動信号を出力する。

スピンドル出力制御スイッチ３２０３はスピンドル制御器３２０２の出力信号を入力とし、コントローラ８０からの制御信号ＳＰＯＮに従い、スピンドル制御器３２０２の出力信号を出力するかどうかを制御する。ＳＰＯＮ信号がＨｉｇｈのときは、スピンドル出力制御スイッチ３２０３は端子ａを選択し、スピンドル制御器３２０２の出力信号をＳＰＤ信号として出力する。一方、ＳＰＯＮ信号がＬｏｗのときは、スピンドル出力制御スイッチ３２０３は端子ｂを選択し、基準電位をＳＰＤ信号として出力し、スピンドル制御器３２０２の出力信号を出力しない。この結果、ＳＰＯＮ信号はスピンドル制御のオン・オフを指示する信号となる。またスピンドル出力制御スイッチ３２０３は、スピンドル制御のオン・オフを切り替えるスイッチとして機能する。スピンドル出力制御スイッチ３２０３から出力されたＳＰＤ信号はスピンドル駆動回路３３によって増幅され、スピンドルモータ５０が制御される。

スピンドル制御判定回路３２０４はＤｅｔθ信号とＴｇｔθ信号を入力とし、ホログラム記録媒体１の回転角度が角度指令値Ｔｇｔθ近傍の値である否かを判定し、ＳＰＯＫ信号として出力する。なお、ホログラム記録媒体１の回転角度が角度指令値Ｔｇｔθ近傍の値である場合に、ＳＰＯＫ信号はＨｉｇｈとなるものとする。スピンドル制御判定回路３２０４は例えば、回転角度検出センサ１４によって検出された現在角度Ｄｅｔθと角度指令値Ｔｇｔθとの差分が所定の閾値以下となってからの経過時間を計測し、その計測時間が所定時間以上続くことで判定を行う回路とすることで実現できる。判定結果であるＳＰＯＫ信号はコントローラ８０へと入力される。そのためコントローラ８０はＳＰＯＫ信号によって、ホログラム記録媒体１の回転角度が角度指令値Ｔｇｔθ近傍の値であるか否かを判定可能である。即ちスピンドル制御判定回路３２０４は、スピンドル制御の収束を判定する回路として機能する。

本実施例における半径方向搬送制御回路３４の構成について、図１１を用いて説明する。半径方向搬送制御回路３４は、半径位置演算回路３４０１、半径位置制御器３４０２、半径位置出力制御スイッチ３４０３、半径位置制御判定回路３４０４から成る。半径方向搬送制御回路３４はコントローラ８０からの指令信号に基づいて、半径方向搬送部５２の可動部の位置が、コントローラ８０からの位置指令値ＴｇｔＲとなるように半径方向搬送部５２を制御する。この制御のことを本明細書では半径位置制御と称する。図１０と図１１を見比べてわかるように、半径方向搬送制御回路３４の構成はスピンドル制御回路３２の構成と類似している。

半径位置演算回路３４０１は、半径位置検出センサ１７の出力するＡ相信号及びＢ相信号及びＺ相信号を入力とし、上記３つの信号から現在のホログラム記録媒体１の半径位置ＤｅｔＲを演算してＤｅｔＲ信号として出力する。半径位置制御器３４０２は、ＤｅｔＲ信号と、コントローラ８０からの半径位置指令ＴｇｔＲ信号を入力とし、半径方向搬送部５２を制御するための駆動信号を出力する。

半径位置出力制御スイッチ３４０３は半径位置制御器３４０２の出力信号を入力とし、コントローラ８０からの制御信号ＲＤＯＮに従い、半径位置制御器３４０２の出力信号を出力するかどうかを制御する。ＲＤＯＮ信号がＨｉｇｈのときは、半径位置出力制御スイッチ３４０３は端子ｃを選択し、半径位置制御器３４０２の出力信号をＲＤＤ信号として出力する。一方、ＲＤＯＮ信号がＬｏｗのときは、半径位置出力制御スイッチ３４０３は端子ｄを選択し、基準電位をＲＤＤ信号として出力し、半径位置制御器３４０２の出力信号を出力しない。この結果、ＲＤＯＮ信号は半径位置制御のオン・オフを指示する信号となる。また半径位置出力制御スイッチ３４０３は、半径位置制御のオン・オフを切り替えるスイッチとして機能する。半径位置出力制御スイッチ３４０３から出力されたＲＤＤ信号は半径方向搬送駆動回路３５によって増幅され、半径方向搬送部５２が制御される。

半径位置制御判定回路３４０４はＤｅｔＲ信号とＴｇｔＲ信号を入力とし、ホログラム記録媒体１の半径位置が半径位置指令値ＴｇｔＲ近傍の値であるか否かを判定し、ＲＤＯＫ信号として出力する。なお、ホログラム記録媒体１の半径位置が半径位置指令値ＴｇｔＲ近傍の値である場合に、ＲＤＯＫ信号はＨｉｇｈとなるものとする。半径位置制御判定回路３４０４は例えば、半径位置検出センサ１７によって検出された現在の半径位置ＤｅｔＲと半径位置指令値ＴｇｔＲとの差分が所定の閾値以下となってからの経過時間を計測し、その計測時間が所定時間以上続くことで判定を行う回路とすることで実現できる。判定結果であるＲＤＯＫ信号はコントローラ８０へと入力される。そのためコントローラ８０はＲＤＯＫ信号によって、ホログラム記録媒体１の半径位置が半径位置指令値ＴｇｔＲ近傍の値であるか否かを判定可能である。即ち半径位置制御判定回路３４０４は、半径位置制御の収束を判定する回路として機能する。

なお本実施例におけるスピンドル制御判定回路３２０４は、現在角度Ｄｅｔθと角度指令値Ｔｇｔθとの差分が所定の閾値以下となってからの経過時間を計測し、その計測時間が所定時間以上続くことで判定を行う構成とした。しかしスピンドル制御判定回路３２０４はホログラム記録媒体１の回転角度が角度指令値Ｔｇｔθ近傍の値であるか否かを判定できれば、別の構成であってもよい。例えば、現在角度Ｄｅｔθが一度でも角度指令値Ｔｇｔθと等しくなったら、その時点でＳＰＯＫ信号をＨｉｇｈにする構成としてもよい。半径位置制御判定回路３４０４についても同様である。

本実施例における偏芯補償回路３０及び移動ステージ駆動回路３１の構成について、図１２を用いて説明する。偏芯補償回路３０はＸ軸補償器３００１、Ｘ軸出力制御スイッチ３００２、Ｙ軸補償器３００３、Ｙ軸出力制御スイッチ３００４、偏芯補償判定回路３００５から成る。また、移動ステージ駆動回路３１はＸ軸駆動回路３１０１とＹ軸駆動回路３１０２から成る。偏芯補償回路３０はコントローラ８０からの指令信号に基づいて、偏芯検出用マークを基準としてホログラム記録媒体１の位置決めが行われるように移動ステージ５１を制御する。この制御のことを本明細書では偏芯補償制御と称する。

Ｘ軸補償器３００１には第一の偏芯検出センサ１５の出力信号が入力され、移動ステージ５１のＸ軸を駆動するための駆動信号を生成する。Ｘ軸出力制御スイッチ３００２はＸ軸補償器３００１の出力信号を入力とし、コントローラ８０からの制御信号ＸＹＯＮに従い、Ｘ軸補償器３００１の出力信号を出力するかどうかを制御する。ＸＹＯＮ信号がＨｉｇｈのときは、Ｘ軸出力制御スイッチ３００２は端子ａを選択し、Ｘ軸補償器３００１の出力信号をＸＤ信号として出力する。一方、ＸＹＯＮ信号がＬｏｗのときは、Ｘ軸出力制御スイッチ３００２は端子ｂを選択し、基準電位をＸＤ信号として出力し、Ｘ軸補償器３００１の出力信号を出力しない。Ｘ軸出力制御スイッチ３００２から出力されたＸＤ信号はＸ軸駆動回路３１０１によって増幅され、移動ステージ５１のＸ軸が制御される。

Ｙ軸補償器３００３には第二の偏芯検出センサ１６の出力信号が入力され、移動ステージ５１のＹ軸を駆動するための駆動信号を生成する。Ｙ軸出力制御スイッチ３００４はＹ軸補償器３００３の出力信号を入力とし、コントローラ８０からの制御信号ＸＹＯＮに従い、Ｙ軸補償器３００３の出力信号を出力するかどうかを制御する。ＸＹＯＮ信号がＨｉｇｈのときは、Ｙ軸出力制御スイッチ３００４は端子ａを選択し、Ｙ軸補償器３００３の出力信号をＹＤ信号として出力する。一方、ＸＹＯＮ信号がＬｏｗのときは、Ｙ軸出力制御スイッチ３００４は端子ｂを選択し、基準電位をＹＤ信号として出力し、Ｙ軸補償器３００３の出力信号を出力しない。Ｙ軸出力制御スイッチ３００４から出力されたＹＤ信号はＹ軸駆動回路３１０２によって増幅され、移動ステージ５１のＹ軸が制御される。

偏芯補償判定回路３００５は第一の偏芯検出センサ１５の出力信号及び第二の偏芯検出センサ１６の出力信号を入力とし、偏芯検出用マークを基準としたホログラム記録媒体１の位置決めが完了したかどうかを判定し、ＸＹＯＫ信号として出力する。なお、偏芯検出用マークを基準としたホログラム記録媒体１の位置決めが完了した場合に、ＸＹＯＫ信号はＨｉｇｈとなるものとする。ＸＹＯＫ信号はコントローラ８０へと入力される。そのためコントローラ８０はＸＹＯＫ信号によって、偏芯検出用マークを基準としたホログラム記録媒体１の位置決めが完了したか否かを判定可能である。即ち偏芯補償判定回路３００５は、偏芯補償制御の収束を判定する回路として機能する。

ここで、Ｘ軸補償器３００１及びＹ軸補償器３００３において行われる制御について説明する。まず偏芯補償判定回路３００５は付属的な回路である。そのため図１２からわかるように、偏芯補償回路３０及び移動ステージ駆動回路３１に関わる制御系は、破線（Ａ）で示すＸ軸に関する制御系と、破線（Ｂ）で示すＹ軸に関する制御系が独立している。即ち、偏芯補償回路３０には第一の偏芯検出センサ１５の出力信号及び第二の偏芯検出センサ１６の出力信号が入力されるが、移動ステージ５１のＸ軸の制御に用いられるのは第一の偏芯検出センサ１５の出力信号のみであり、同様に移動ステージ５１のＹ軸の制御に用いられるのは第二の偏芯検出センサ１６の出力信号のみである。

Ｘ軸補償器３００１においては、入力される第一の偏芯検出センサ１５の出力信号の電圧がゼロとなるように制御を行う。Ｙ軸補償器３００３においては、入力される第二の偏芯検出センサ１６の出力信号の電圧がゼロとなるように制御を行う。これらは一般的なフィードバック制御であり、Ｘ軸補償器３００１やＹ軸補償器３００３は、一例として一般的なＣＰＵによって実現できる。

図９や図７を用いて説明したように、第一の偏芯検出センサ１５の出力電圧及び第二の偏芯検出センサ１６の出力電圧をともにゼロとすることは、両方のセンサの真上に偏芯検出用マークＭ２の縁が位置するようにホログラム記録媒体１の位置を制御していることと等価である。したがって、上述したＸ軸補償器３００１及びＹ軸補償器３００３の動作によって、両方のセンサの真上に偏芯検出用マークＭ２の縁が位置するようにホログラム記録媒体１の位置を制御することができる。

ホログラム記録媒体１に偏芯がある場合とは、図６を用いて説明をすれば、媒体の最内周の円Ｒ１の幾何学的な中心がＯと一致しない場合である。その場合であっても、移動ステージ５１が偏芯検出用マークＭ１を用いてホログラム記録媒体１の位置を制御する。具体的には、偏芯検出用マークＭ１の幾何学的な中心Ｏが、移動ステージ５１の駆動基準位置に一致するように制御される。

ここで信号光及び／または参照光が照射される位置は装置に固定された位置である。そのためこの動作は、偏芯があった場合であっても、偏芯検出用マークを基準としてホログラム記録媒体１の位置決めが行われるように動作させることになる。これは、偏芯をキャンセルした位置に信号光及び／または参照光が照射されるように制御できると言い換えることもできる。

しかしながら、図１２において説明したように、Ｘ軸とＹ軸を独立して制御を行うためには、センサの配置に関する制限がある。本実施例においては第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６を、駆動基準位置ｘｙ０に関して直交して配置し、かつその直交する方向を移動ステージ５１の駆動軸の方向と同一とした。次に、このような構成を取る理由について説明する。

一例として、図１３（ａ）に示すように、第一の偏芯検出センサ１５の固定位置がＰ１５’と変更した場合を考える。図７の場合と異なるのは第一の偏芯検出センサ１５の固定位置のみである。Ｐ１５’は、Ｙ軸負方向と４５度をなす直線上にあるものとする。図１３（ａ）において、Ｙ軸負方向と４５度をなす方向をＸ’軸として示している。

また以降の説明の前提として、スピンドル制御回路３２、半径方向搬送制御回路３４、偏芯補償回路３０は、これまでの説明と共通の構成とする。即ち、第一の偏芯検出センサ１５の出力信号に基づいて、偏芯補償回路３０は移動ステージ５１のＸ軸を駆動する構成であるとする。

第一の偏芯検出センサ１５をＰ１５’の位置に配置した場合の、第一の偏芯検出センサ１５の出力信号は、図１３（Ｂ）に示すようになる。即ち、Δｒｓを取る方向をＸ軸方向とせずに、Ｘ’軸方向とする。Δｒｓの取り方をこのように変更すれば、Δｒｓと出力電圧Ｖｓの関係は図９（ｂ）の場合と同一となる。

しかしながら、実際に制御を行う上では、制御の目標点近傍において制御系が独立している必要がある。具体的には、図１３（ａ）の場合に、ホログラム記録媒体１が左に微小距離、移動した状況を考える。この場合、移動ステージ５１による移動が必要なのはＹ軸のみである。しかしながら、図１３（ａ）の場合には、点Ｐ１５’近傍において偏芯検出用マークＭ２の縁が４５度傾いている。そのため、ホログラム記録媒体１が左に微小距離、移動した場合に、第一の偏芯検出センサ１５の出力も変動する。この結果、偏芯補償回路３０による制御は収束しない可能性がある。更に最悪の場合には、移動ステージ５１によるＸ軸とＹ軸の２軸の制御が発振してしまう可能性もある。この問題は特に、Ｘ軸の制御系の応答速度とＹ軸の制御系の応答速度が等しい場合に問題となる。

一方、本実施例の構成のように第一の偏芯検出センサ１５をＰ１５の位置に配置した場合について、同様に、ホログラム記録媒体１が左に微小距離、移動した状況を考える。この場合に、点Ｐ１５近傍における偏芯検出用マークＭ２の縁のＸ軸方向の変位はほぼゼロであることは、点Ｐ１５において円Ｃｘｙの接線がＹ軸と平行になることから明らかである。そのため本実施例の構成の場合には、Ｘ軸はほぼ駆動されず、Ｙ軸のみが駆動される。このため、本実施例の構成であれば問題は起こらない。

このような動作がＸ軸及びＹ軸について同時に行われる結果、移動ステージ５１による２軸の制御は発振することなく、好ましい位置へと収束する。以上から、第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６を、駆動基準位置ｘｙ０に関して直交して配置する構成とすることが好適である。

なお、以上の説明からわかるように、センサの配置に関する制限としては、偏芯検出センサを配置する点である点Ｐ１５及び点Ｐ１６における円Ｃｘｙの接線が、移動ステージ５１の駆動軸と平行であることである。

続いて本実施例におけるシーク処理Ｓ４１４について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、シーク処理Ｓ４２２に関しても同一のフローチャートである。ここで、本実施例のようにホログラム記録媒体１が円盤状である場合のシークにおいては、半径ｒ及び回転角θがパラメータとなる。以降、半径ｒの駆動軸をｒ軸、回転角θの駆動軸をθ軸と称する。

なお本実施例においては、シーク処理Ｓ４１４より以前に行われる学習処理ステップＳ４０４においてＸＹＯＮ信号をＨｉｇｈとすることで偏芯補償制御が開始されている。そのため、シーク処理Ｓ４１４を開始する時点で偏芯補償制御はオンされた状態である。

シーク処理を開始すると（ステップＳ５０１）、目標アドレスのホログラムが位置する座標（ｒ、θ）と現在位置との差分を計算して、ｒ軸及びθ軸について移動量を計算する（ステップＳ５０２）。次に、ｒ軸の移動量がゼロ以外であるかを判断する（ステップＳ５０３）。ｒ軸の移動量がゼロ以外であれば（ステップＳ５０３にてＹｅｓの場合）、ＲＤＯＮ信号をＨｉｇｈにすることで半径位置制御をオンにしてｒ軸の移動を開始する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４に続いては、後述するステップＳ５０５に移行する。またｒ軸の移動量がゼロであれば（ステップＳ５０３にてＮｏの場合）、ステップＳ５０４を行わずにステップＳ５０５に移行する。

ステップＳ５０５においては、θ軸の移動量がゼロ以外であるかを判断する。θ軸の移動量がゼロ以外であれば（ステップＳ５０５にてＹｅｓの場合）、ＳＰＯＮ信号をＨｉｇｈにすることでスピンドル制御をオンにしてθ軸の移動を開始する（ステップＳ５０６）。ステップＳ５０６に続いては、後述するステップＳ５０７に移行する。またθ軸の移動量がゼロであれば（ステップＳ５０５にてＮｏの場合）、ステップＳ５０６を行わずにステップＳ５０７に移行する。

ステップＳ５０７においては、移動が完了したかの判定を行う。ここで、ＲＤＯＫ信号及びＳＰＯＫ信号及びＸＹＯＫ信号がすべてＨｉｇｈレベルであることをもって、移動が完了したと判定する。

移動が完了していないと判定された場合（ステップＳ５０７でＮｏの場合）には、再びステップＳ５０７に戻る。即ち、ＲＤＯＫ信号及びＳＰＯＫ信号及びＸＹＯＫ信号のうちのいずれか１つでもＬｏｗレベルであれば、移動が完了したとは判定せずに、上記３つの信号全てが同時にＨｉｇｈレベルとなるまで待機する動作となる。

移動が完了したと判定された場合（ステップＳ５０７でＹｅｓの場合）、ＲＤＯＮ信号及びＳＰＯＮ信号をともにＬｏｗとすることで、半径位置制御及びスピンドル制御をオフして移動を終了する（ステップＳ５０８）。

次に、再生時のシーク処理であるかを判断する（ステップＳ５０９）。再生時のシークでない場合（ステップＳ５０９でＮｏの場合）、後述するステップＳ５１５に進み、シーク処理を終了する。再生時のシークである場合は（ステップＳ５０９でＹｅｓの場合）、これでシーク処理を終了せず、記録されたホログラムを再生して得られるアドレス情報で目標アドレスに正しく位置決めされるまでシーク処理を続行する。これは、記録時のシークでは未記録部へのシークとなり、アドレス情報が得られないためである。

再生時のシークである場合は（ステップＳ５０９でＹｅｓの場合）、位置付けされたホログラム記録媒体１上の位置に参照光を照射することでホログラムの再生を試みて、再生可能であるか否かを判断する（ステップＳ５１０）。ホログラムが再生可能ではない場合（ステップＳ５１０にてＮｏの場合）には、位置決めが正確に行えなかったことを意味する。そのため、所定のリトライパラメータに基づいて、ｒ軸及びθ軸リトライ値を計算し（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０２に戻る。これにより、位置決めした近傍に移動するリトライのシークが行われる。

ホログラムが再生可能であった場合（ステップＳ５１０にてＹｅｓの場合）、再生されたホログラムに含まれるアドレス情報を取得する（ステップＳ５１２）。続いて、取得したアドレスが目標アドレスであるか否かを判断する（ステップＳ５１３）。取得したアドレスが目標アドレスでなかった場合（ステップＳ５１３にてＮｏの場合）には、位置決めが正確に行えなかったことを意味する。そのため、取得したアドレスの座標（ｒ、θ）と目標アドレスの座標（ｒ、θ）の差分を計算し、ステップＳ５０２に戻る。これにより、ホログラムのアドレス情報に基づいたリトライのシークが行われる。

取得したアドレスが目標アドレスである場合（ステップＳ５１３にてＹｅｓの場合）、シーク処理を終了する（ステップＳ５１５）。

ここで本実施例のフローチャートにおいて、例えばｒ軸の移動量がゼロでθ軸のみを駆動するシークの場合に、スピンドル制御が角度指令値Ｔｇｔθ近傍にまで収束してＳＰＯＫ信号がＨｉｇｈとなっていても、偏芯補償判定回路３００５の出力するＸＹＯＫ信号がＨｉｇｈとなっていなければ、スピンドル制御をオフしない（即ちＳＰＤ信号としてスピンドル制御器３２０２の出力信号を出力し続ける）点に特徴がある。本実施例の偏芯補償回路３０に相当する回路を持たない従来技術の構成においては、ＳＰＯＫ信号はスピンドル制御の収束判定回路として機能し、ＳＰＯＫ信号がＨｉｇｈとなれば純粋にスピンドル制御をオフしてよい。しかしながら本実施例においては、これを行わない。この理由については後述する。

次に、本実施例による効果について説明する。まず、偏芯をキャンセルするための構成として、可動部に移動ステージ５１及びセンサが固定された半径方向搬送部５２、スピンドルモータ５０、所定のマークを有するホログラム記録媒体１の順に搭載した機構とした。偏芯をキャンセルするための好適な構成はこの搭載順となることを、本発明者は見出した。

装置の実現しやすさを考えなければ、偏芯をキャンセルするための最善の構成は、この搭載順と異なり、スピンドルモータの上に移動ステージを搭載する構成である。これにより最も簡易的な方法で、偏芯をキャンセルすることができる。図１８（ｂ）を用いて説明すれば、偏芯が存在する場合であっても、ホログラム記録媒体の中心Ｏをスピンドルモータの回転中心ｓｐ０に一致させることができる。しかしながら、この構成は移動ステージを実現するのが非常に困難である。なぜなら、回転するスピンドルモータの回転軸の上に移動ステージを搭載する関係上、移動ステージの制御系の電気配線（本実施例における、移動ステージ駆動回路３１と移動ステージ５１を結ぶ配線）を、回転軸に沿って設置する必要がある。この実現には高価な機構が必要になり、更に装置の寿命としても長期化が困難である。

そのため、スピンドルモータ５０と移動ステージ５１の搭載順としては、本実施例の構成のように、移動ステージ５１の可動部の上にスピンドルモータ５０を搭載する順序となる。また、ホログラム記録媒体１に設けたマークが内周側に寄った構造であるため、センサは移動ステージ５１と同一の部材に固定し、半径方向搬送部５２によってホログラム記録媒体１と一体となって半径方向に移送されるのが好ましい。この結果、半径方向搬送部５２の可動部の上に移動ステージ５１及びセンサを搭載する順序となる。

このように、本実施例の第一の効果は、偏芯のキャンセルと装置の実現しやすさの両立を、機構的な搭載順の工夫により解決できる点である。

次に、第二の効果について説明する。上述したように、スピンドルモータの回転軸の上に移動ステージを搭載することはできず、移動ステージの上にスピンドルモータを搭載する構成となる。この構成の場合には、制御の側面においても特徴的な制御が必要となる。

スピンドルモータの回転軸の上に移動ステージを搭載できた場合には、図１８（ｂ）を用いて説明すれば、ホログラム記録媒体の中心Ｏをスピンドルモータの回転中心ｓｐ０と一致させることができた。しかし本実施例の構成の場合には、偏芯が存在する場合であっても、ホログラム記録媒体の中心Ｏをスピンドルモータの回転中心ｓｐ０に一致させることができない。本実施例の場合には、ホログラム記録媒体の中心Ｏとスピンドルモータの回転中心ｓｐ０はずれた状態のまま、ホログラム記録媒体１の中心Ｏを移動ステージ５１の駆動基準位置ｘｙ０に一致させる。これにより、偏芯をキャンセルした位置に信号光及び／または参照光が照射されるように制御できる。

本実施例の構成のように、好適な機構の搭載順を実現する上で、特徴的な制御が必要となることを、図１４を用いて説明する。図１４（ａ）はホログラム記録媒体１と、各種センサの位置関係を示した模式図である。円Ｒ２はホログラム記録媒体１の最外周を、円Ｃｘｙは偏芯検出用マークＭ２の外周の縁を、円Ｃｓｐは角度検出用マークＭ１の中心線を、それぞれ示している。

本実施例によれば、ホログラム記録媒体の中心Ｏは移動ステージ５１の駆動基準位置ｘｙ０と一致するため、図１４（ａ）ではそのように図示している。図１４（ａ）においては、偏芯があるものとする。即ち、スピンドルモータ回転中心ｓｐ０は、移動ステージ５１の駆動基準位置ｘｙ０と一致しない位置として図示されている。

通常、光ディスク装置におけるシーク動作においては、スピンドル制御と半径位置制御を独立に行う。この２つの制御は同時に行ってもよいし、順番に行ってもよい。この従来の制御手法を踏襲すれば、本実施例におけるスピンドル制御及び半径位置制御及び偏芯補償制御は、独立に行ってもよいことになる。しかしながら本実施例の構成を取る場合には、スピンドル制御と偏芯補償制御を独立に制御を行うことができない。

今、点Ｐで示す位置に目的のホログラムが記録されており、そのホログラムを再生するためにスピンドルモータ５０を回転させるシークを行うとする。なおここでは、半径位置制御は既に完了しているものとする。点Ｐの移動先を点ＴｇｔＰで図示している。点ＴｇｔＰは参照光が照射されている位置である。通常、参照光は対物レンズ２１５のほぼ真下に照射されるため、点ＴｇｔＰの真上に対物レンズがあると読み替えてもよい。偏芯がない場合のシーク動作が、スピンドルモータ５０を−θ回転させる場合のシークを考える。

仮に、偏芯補償制御を行う前にスピンドル制御を行った場合を考える。この場合、ホログラム記録媒体１は、スピンドルモータ５０の回転中心である点ｓｐ０を中心に、−θ回転する。説明のため、点ｓｐ０と点Ｐ１４を結ぶ直線をＬ０とし、その直線を点ｓｐ０の周りに＋θ回転させた直線をＬ１とする。回転角度を検出するのは、点Ｐ１４に設置された回転角度検出センサ１４であるので、点ｓｐ０を中心に−θ回転することは、点ｓｐ０を中心に、Ｌ１がＬ０に重なるように回転させることを意味する。

回転後の様子を示したのが図１４（ｂ）である。この回転の結果、点Ｐは点Ｐ’に移動される。また、ホログラム記録媒体の中心Ｏは移動ステージ５１の駆動基準位置ｘｙ０から点Ｏ’に移動する。円Ｒ２、円Ｃｘｙについても同様に、回転後の円を「’（ダッシュ）」を付けて図示している。

図からわかるように、単にスピンドルモータ５０を−θ回転させただけでは、目的のホログラムを目標の位置ＴｇｔＰに移動させることはできない。また、この回転に続いて偏芯補償制御を行えば点Ｏ’を点ｘｙ０と一致させることができるが、その偏芯補償制御による移動で点Ｐ’が点ＴｇｔＰに一致する訳ではない。何故なら、本実施例の構成においては、スピンドルモータ５０の回転中心ｓｐ０が駆動基準位置ｘｙ０と一致しないので、スピンドルモータ５０を回すのに必要な回転量は、もはや−θではないためである。

また、以上の説明では偏芯補償制御を行う前にスピンドル制御を行った場合を説明したが、スピンドル制御を行う前に偏芯補償制御を行うこともできない。何故なら、図１４（ａ）のシーク前の図において、既に２つの偏芯検出センサの真上には偏芯検出用マークＭ２の外周の縁が位置しており、本実施例の偏芯補償制御は動作しない。これは、スピンドルモータ５０を−θ回転させたシーク後の状態に移行する際にどれだけ移動ステージ５１を駆動すべきかが、シーク前の段階においてはわからないためである。

そのため、スピンドルモータ５０を回転させるシーク動作においては、例えば本実施例のように、スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させる必要がある。

スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させた場合には、図１４（ｂ）のような状態になっても、図１４（ｂ）の（Ａ）で示す部分において点Ｐ１５と円Ｃｘｙ’が一致しないので、第一の偏芯検出センサ１５の出力はゼロ以外の値となる。同様に、図１４（ｂ）の（Ｂ）で示す部分に関して、第二の偏芯検出センサ１６の出力もゼロ以外の値となる。このため、偏芯補償制御によってホログラム記録媒体の中心Ｏ’が駆動基準位置ｘｙ０と一致するように制御が行われる。このとき点Ｐ’は再度、移動し、かつ、この偏芯補償制御によって回転角度検出センサ１４の検出角度も変化する。２つの制御が同時に動作した結果、シークの最終状態では、ホログラム記録媒体の中心Ｏ’が駆動基準位置ｘｙ０と一致した位置に制御される。

同時に、この間もスピンドル制御は行われ続けているので、点Ｐ１４の位置に固定された回転角度検出センサ１４において、シーク期間中に検出された回転角の変化分は、正確に−θとなる。このことは、シークの最終状態において、ホログラム記録媒体の中心Ｏ’と点Ｐ１４を結ぶ直線上に、図１４（ａ）に図示した点Ｑが来ることを意味する。点Ｑは、点ｘｙ０の周りに点Ｐ１４を＋θ回転させた点である。シークの最終状態では、ホログラム記録媒体の中心Ｏ’が駆動基準位置ｘｙ０と一致した位置に制御されることを考慮すれば、図１４（ａ）の点ＱがＸ軸上に来ることを意味する。これは即ち、点ＰがＸ軸上に来ることを意味し、点Ｐが目標の位置ＴｇｔＰに移動されることを意味する。これにより、本実施例の構成であっても高精度な位置決め動作を実現可能である。

この動作は、本実施例のフローチャートである図５において、ステップＳ５０７にてＳＰＯＫ信号及びＸＹＯＫ信号の両方がＨｉｇｈレベルであることをもって、ステップＳ５０８のスピンドル制御のオフを行うことで実現されている。

このように、スピンドル制御が角度指令値Ｔｇｔθ近傍にまで収束してＳＰＯＫ信号がＨｉｇｈとなっていても、偏芯補償判定回路３００５の出力するＸＹＯＫ信号がＨｉｇｈとなっていなければ、スピンドル制御をオフしてはいけない。本実施例のように、ＳＰＯＫ信号とＸＹＯＫ信号の両方の判定結果がＯＫとなるまで、スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させ続ける必要がある。

以上で説明したように、スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させることにより、本実施例の構成においても適切にシーク動作を行うことができる。本実施例の第二の効果は、本実施例の機構的な搭載順の場合でも高精度な位置決めを実現する制御手法を有する点である。

以上で説明した２点、即ち、偏芯をキャンセルするための好適な搭載順と、その場合に必要となる制御とを実現することにより、スピンドルモータの回転中心と円盤状ホログラム記録媒体１の幾何学的な中心との間にずれ、即ち偏芯が存在する場合であっても、偏芯をキャンセルした位置に位置決め制御を行うことができる。より具体的には、偏芯補償回路３０及びスピンドル制御回路３２が本実施例に従い動作することにより、偏芯検出マークの幾何学的な中心を基準としてホログラム記録媒体１の位置決めが行われる。これにより、偏芯が存在する場合であっても、偏芯をキャンセルした位置に信号光や参照光を照射してホログラムの記録もしくは再生を行うことができる。

図１８を用いて説明したように、偏芯が存在する場合の課題としてはホログラム再生品質の劣化や再生転送レートの低下が挙げられる。本実施例によれば記録時及び再生時のどちらにおいても偏芯が実質的になくなるように動作することができるので、ホログラム再生品質の劣化や再生転送レートの低下といった課題を解決することができる。

このように、本実施例の第三の効果は、偏芯をキャンセルした位置に信号光や参照光を照射してホログラムの記録もしくは再生を行うことにより、ホログラム再生品質の劣化や再生転送レートの低下といった課題を解決できる点である。

更に偏芯をキャンセルする制御系として、同心円状の偏芯検出用マークのエッジを検出するセンサを直交する方向に２つ配置し、かつその直交する方向を移動ステージ５１の駆動軸の方向と同一とした。これによって、図１３を用いて説明したように、偏芯補償回路３０及び移動ステージ駆動回路３１においては、Ｘ軸とＹ軸を独立して制御できる。これにより偏芯補償回路３０の簡易化を図ることができ、装置の低コスト化を実現できる。

また、第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６の特性として、センサと偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力する特性とした。この特性を有するセンサを用いることにより、Ｘ軸補償器３００１は第一の偏芯検出センサ１５の出力信号が所定電圧となるように制御を行えばよく、これは実装容易な構成である。Ｙ軸補償器３００３についても同様である。このため、装置の低コスト化を実現できる。

このように、本実施例の第四の効果は、装置の低コスト化を実現できる点である。

また、半径ｒ、回転角度θ、偏芯の制御のうち、回転角度θ及び偏芯の制御に関してはホログラム記録媒体にマークを設け、該マークを検出して制御する構成とした。媒体に設けられたマークを基準に位置決めを行うことで、装置間のばらつきに依存しない、高精度な位置決め制御が可能になる。即ち、スピンドルモータの回転軸に取り付けられたホログラム記録媒体固定部の偏芯具合は装置間でばらつくが、このばらつきに依存しない高精度な位置決め制御が可能になる。

このように、本実施例の第五の効果は、ホログラム記録媒体１に角度検出用マークと偏芯検出用マークを設けたことによって、媒体を基準とした高精度な位置決めを実現できる点である。

また媒体に回転角度θ及び偏芯に関して媒体にマークを設ける構成としたのは、図６で示したように、これら２つのマークは同心円状とすることができ、ホログラム記録媒体１の記録容量の犠牲を最小限としてマークを埋め込めるためである。半径方向については、常時検出することを考えると、ユーザデータをホログラムとして記録する領域全面にマークを配置する必要がある。これは記録容量が低下することと、更に媒体の製造コストが高くなることから、現実的でない。従って、媒体に回転角度θ及び偏芯を検出するための同心円状のマークをホログラム記録媒体１上に設け、かつ、そのマークを情報の記録されたホログラムを記録する領域とは異なる領域に設けることが好ましい。これにより、記録容量の犠牲を最小限としてマークが設けられた、好適な構成となる。

このように、本実施例の第六の効果は、マークを設けることによる記録容量の犠牲を最小限とした構成である点である。

以上で説明したように本実施例の効果は複数挙げられるが、本実施例の構成によって、ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現できる。

以上の動作により、偏芯をキャンセルした位置にホログラムの記録もしくは再生を行うことができる。また同時に、機構的な搭載順の最適化を行っているため、装置の低コスト化や長寿命化を実現できる。

このように本実施例によれば、ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現できる。

実施例１においては、ホログラム記録媒体１には角度検出用マークと偏芯検出用マークが異なるマークとして設けられている構成とした。しかし角度検出用マークと偏芯検出用マークを同一のマークで共用化することも可能である。本実施例は、角度検出用マークと偏芯検出用マークを共用化する場合の実施例である。

図１９はホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生するホログラム記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。なお、実施例１のブロック図である図１と共通の構成要素については同一の番号を付し、説明を省略する。実施例１の差異は２点ある。第一に、ホログラム記録媒体２の構造が異なる。第二に、第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６は半径方向搬送部５２の可動部に固定されているが、実施例１とはその取り付け位置が異なる。取り付け位置の差異については、別の図を用いて後述する。

実施例２におけるホログラム記録媒体２について、図２０を用いて説明する。実施例１の図６と共通の要素については同一の番号を付し、説明を省略する。実施例１との差異は、偏芯検出用マークＭ２が存在しない点である。角度検出用マークＭ１は実施例１と同一とし、ｒ３≦ｒ≦ｒ４の領域に存在するとする。

続いて図２１を用いて、半径方向搬送部５２の可動部に固定されるセンサの取り付け位置について説明する。図２１は、半径方向搬送部５２の可動部を基準とした各センサの固定位置を説明するための図である。実施例１の図７と共通の要素については同一の番号を付し、説明を省略する。角度検出用マークＭ１は実施例１と同一のため、回転角度検出センサ１４の取り付け位置を示す点Ｐ１４は、実施例１の場合と共通である。

点Ｐ１５＿２は第一の偏芯検出センサ１５のセンサ中心を、点Ｐ１６＿２は第二の偏芯検出センサ１６のセンサ中心を示している。Ｐ１５＿２及びＰ１６＿２は点ｘｙ０を中心とする半径ｒ３の円Ｃｘｙ上に存在する。

移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあり、かつホログラム記録媒体１に偏芯がないとき、第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６は、ｒ３≦ｒ≦ｒ４の領域に設けられた角度検出用マークＭ１の内周の縁に位置する。

続いて、本実施例における第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６における検出について説明する。なお回転角度検出センサ１４に関しては実施例１の場合の図８と同一の検出となるため、説明を省略する。

第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６について、センサ単体の特性としては、実施例１の図９において説明した特性と同一である。そのため以下では第一の偏芯検出センサ１５に関して説明する。

実施例１の場合とは、第一の偏芯検出センサ１５が出射する光スポットが当たる位置にあるマーク形状が異なる。移動ステージ５１の可動部が駆動基準位置ｘｙ０にあり、かつホログラム記録媒体１に偏芯がない場合には、図２２に示すように第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットは、ｒ３≦ｒ≦ｒ４の領域に設けられた角度検出用マークＭ１の内周の縁に位置する。ここで実施例１において説明したように、第一の偏芯検出センサ１５は、芯検出用マークＭ２に反射して第一の偏芯検出センサ１５に戻ってくる光の光量を検出するセンサである。そのため、図２２のように角度検出用マークＭ１の周期ｐに対して第一の偏芯検出センサ１５の照射する光スポットの方が十分に大きい場合には、光量差によって実施例１の図９（ｂ）の場合と同様に偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力する。即ち、本実施例の構成においても、第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６は検出光として照射する光スポットと偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係を検出するセンサとして機能して、実施例１と同様な偏芯補償制御が可能である。

次に、本実施例を用いることによる効果について説明する。実施例１のように角度検出用マークＭ１と偏芯検出用マークＭ２を別に設ける場合、２つの同心円状マークの幾何学的な中心が一致し、かつ、２つの同心円状マークの真円度が確保されている必要がある。これが満たされない場合、結果的に、ホログラム記録媒体の位置決め精度が低下してしまう。そのためホログラムの高密度記録を行う上ではこの条件が満足されるようにホログラム記録媒体１を製造する必要がある。一方、本実施例の構成によれば、角度検出用マークＭ１の真円度のみを維持すればよい。そのため、本実施例の構成は、実施例１の場合と比べて、ホログラム記録媒体２の製造コストを抑えることができる。

また本実施例の場合には、実施例１における偏芯検出用マークＭ２を設ける必要がないので、材料費や製造工程の削減の観点からも、ホログラム記録媒体２の製造コストを抑えることができる。

以上の構成により、偏芯をキャンセルした位置にホログラムの記録もしくは再生を行うことができる。また同時に、機構的な搭載順の最適化を行っているため、装置の低コスト化や長寿命化を実現できる。

このように本実施例によれば、ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現できる。

実施例１においては、偏芯補償制御はセットアップ処理においてオンされ、以降、常時オンされている動作とした。しかしながら、偏芯補償制御は必ずしも常時オンする必要はなく、実装形態としては他の形態も可能である。本実施例はこの観点における、実施例１の変形例である。

本実施例のホログラム記録再生装置のブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。またホログラム記録再生装置１０を構成する各種部品も、実施例１と共通である。

本実施例は、実施例１と動作の一部のみが異なる。実施例１のセットアップ処理、記録処理、再生処理のフローチャートである図４における各処理のうち、学習処理ステップＳ４０４と、シーク処理Ｓ４１４及びシーク処理Ｓ４２３における具体的な処理内容が異なる。以降、実施例１との差異を説明する。

実施例１においては、図４の学習処理ステップＳ４０４においてＸＹＯＮ信号がＨｉｇｈとなり、以降、偏芯補償制御は常時オンされているものとした。しかし本実施例における学習処理においては、ＸＹＯＮ信号はＨｉｇｈにしない。即ち、偏芯補償制御をオンせずにセットアップ処理を終了する。

続いて本実施例におけるシーク処理Ｓ４１４について、図２３のフローチャートを用いて説明する。なお、シーク処理Ｓ４２２に関しても同一のフローチャートである。ここで、実施例１のフローチャートである図５と同一の処理内容であるステップに関しては同一の番号を付し、処理内容の説明を省略する。

実施例１のフローチャートである図５との差異は、２点である。１点目は、ステップＳ５０１とステップＳ５０２の間に、新たなステップＳ５１６が挿入されている点である。本実施例においてはシーク処理を開始すると（ステップＳ５０１）、ＸＹＯＮ信号をＨｉｇｈとすることで偏芯補償制御を開始し（ステップＳ５１６）、その後、ステップＳ５０２に進む。また実施例１のフローチャートである図５においてステップＳ５０２に戻るパターンが存在したが、本実施例においてもステップＳ５０２に戻る点は共通である。

２点目は、ステップＳ５０８の処理内容が、新たなステップＳ５１７に置き換わっている点である。本実施例において移動が完了したと判定された場合（ステップＳ５０７でＹｅｓの場合）、ＲＤＯＮ信号及びＳＰＯＮ信号及びＸＹＯＮ信号を全てＬｏｗとすることで、半径位置制御及びスピンドル制御及び偏芯補償制御をオフして移動を終了する（ステップＳ５１７）。ステップＳ５１７に続いては、ステップＳ５０９に進む。

この結果、実施例１の場合とは、シーク処理の先頭であるステップＳ５１６において偏芯補償制御を開始する点と、ステップＳ５１７の移動終了の処理においてＲＤＯＮ信号及びＳＰＯＮ信号に加えて、ＸＹＯＮ信号もＬｏｗとしている点が異なる。

従って、偏芯補償制御はシーク処理中のみオンとなる動作となる。本実施例の場合も、実施例１と同様、スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させ、ＳＰＯＫ信号とＸＹＯＫ信号の両方の判定結果がＯＫとなるまで、スピンドル制御と偏芯補償制御を同時に動作させ続ける点は共通である。従って本実施例のフローチャートであっても、実施例１において第二の効果として説明した内容は、本実施例の場合でも成り立つ。

ここで、実施例２のように偏芯補償制御のオン・オフのタイミングなどを変更する変形例であっても、実施例１と共通する特徴点がある。即ち、実施例１で説明したような機構的な搭載順とした場合に必要な制御方法の特徴として、スピンドル制御をオフする時点ではスピンドル制御が収束しているだけでなく、偏芯補償制御についても収束している点が挙げられる。この点が、本実施例における制御方法の特徴の一つである。

以上の動作により、偏芯をキャンセルした位置にホログラムの記録もしくは再生を行うことができる。このように本実施例によれば、ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現できる。

実施例３においては、シーク処理が行われると毎回、ｒ軸及びθ軸の移動の最中は偏芯補償制御がオンになる動作とした。しかしながら、シーク処理で毎回、偏芯制御を行わない動作とすることも可能であり、またそれによる効果も存在する。本実施例はこの観点における、実施例３の変形例である。

本実施例のホログラム記録再生装置のブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。またホログラム記録再生装置１０を構成する各種部品も、実施例１と共通である。

本実施例は、実施例３と動作の一部のみが異なる。実施例３（及び実施例１）のセットアップ処理、記録処理、再生処理のフローチャートである図４における各処理のうち、シーク処理Ｓ４１４及びシーク処理Ｓ４２２における具体的な処理内容が実施例３とは異なる。なお実施例３においては、偏芯補償制御をオンせずにセットアップ処理を終了するとしたが、この点は本実施例も共通である。

はじめに、本実施例のホログラム記録再生装置１０が想定しているシーク動作について説明する。本実施例のホログラム記録再生装置１０は、スピンドルモータ５０のみを回転させるシーク処理が複数回、連続することを想定している。このとき、本実施例のコントローラ８０は、ｋ回目（ｋ：自然数）のシークにおけるθ軸移動量Δθｋを記憶したり、複数回のシーク処理におけるθ軸移動量Δθｋを加算した総和を記憶したりする機能を有しているものとする。

更に本実施例においては、連続するスピンドルモータ５０のみのシーク処理において、毎回、偏芯制御を行わない。コントローラ８０は、最後に偏芯補償制御を終了してから現在までにスピンドルモータ５０が回転した累積の回転角度θｓｕｍを計算し、その累積の回転角度θｓｕｍが閾値以上となる場合に限り、偏芯補償制御を行う。以下、この動作を実現するためのフローチャートを説明する。

本実施例におけるシーク処理Ｓ４１４について、図２４のフローチャートを用いて説明する。なお、シーク処理Ｓ４２２に関しても同一のフローチャートである。ここで、実施例３のフローチャートである図２３と同一の処理内容であるステップに関しては同一の番号を付し、処理内容の説明を省略する。

実施例３のフローチャートである図２３と比較して、新規に追加されるステップはステップＳ５１８乃至ステップＳ５２２の５つである。ステップＳ５１８及びステップＳ５１９は、図２３におけるステップＳ５０１とステップＳ５１６の間に挿入される。ステップＳ５２０及びステップＳ５２１は、図２３におけるステップＳ５０２とステップＳ５０３の間に挿入される。更に、ステップＳ５２２は、図２３におけるステップＳ５０４とステップＳ５０５の間に挿入される。以下、それぞれに関する説明を行う。

本実施例においてはシーク処理を開始すると（ステップＳ５０１）、最後に偏芯補償制御を終了してから現在までにスピンドルモータ５０が回転した累積の回転角度θｓｕｍが所定の閾値θｔｈより大きいか否かを判断する（ステップＳ５１８）。ここで、累積の回転角度θｓｕｍはコントローラ８０に記憶されているものとする。θｓｕｍが所定の閾値θｔｈより大きい場合（ステップＳ５１８でＹｅｓの場合）、コントローラ８０が記憶している累積の回転角度θｓｕｍの値をゼロに設定する（ステップＳ５１９）。その後ステップＳ５１６に進み、更にステップＳ５０２に移行する。θｓｕｍが所定の閾値θｔｈより大きくない場合（ステップＳ５１８でＮｏの場合）、ステップＳ５１９及びステップＳ５１６を行わずにステップＳ５０２に移行する。

ステップＳ５０２においては、目標アドレスのホログラムが位置する座標（ｒ、θ）と現在位置との差分を計算して、ｒ軸及びθ軸について移動量を計算する。θ軸の移動量を以下ではΔθｋで表現する。次に、「ｒ軸の移動量がゼロであり、かつθ軸の移動量がゼロでない」が成立するかを判断する（ステップＳ５２０）。この条件は、スピンドルモータ５０のみを回転させるシーク処理であるかを判断していることと等価である。

「ｒ軸の移動量がゼロであり、かつθ軸の移動量がゼロでない」が成立する場合（ステップＳ５２０でＹｅｓの場合）、コントローラ８０が記憶している累積の回転角度θｓｕｍの値にθ軸の移動量Δθｋを加算する（ステップＳ５２１）。ステップＳ５２１の後、ステップＳ５０３に進む。また「ｒ軸の移動量がゼロであり、かつθ軸の移動量がゼロでない」が成立しない場合（ステップＳ５２０でＮｏの場合）、ステップＳ５２１を行わずにステップＳ５０３に移行する。

またステップＳ５０４を実行した後には、コントローラ８０が記憶している累積の回転角度θｓｕｍの値をゼロに設定し（ステップＳ５２２）、その後にステップＳ５０５に移行する。

以上のフローチャートによれば、スピンドルモータ５０のみを回転させるシーク処理が連続する限り累積の回転角度θｓｕｍを加算していき、半径方向搬送部５２を駆動するシークが入ると累積の回転角度θｓｕｍがゼロにリセットされる動作となる。更に、このようにして管理される累積の回転角度θｓｕｍが閾値θｔｈ以上でとなるシーク処理に限り、偏芯補償制御をオンする動作となる。

次に、本実施例を用いる場合の効果について説明する。本実施例を用いた場合、偏芯補償制御を毎回行わないため、実施例１の場合のように偏芯を完全にキャンセルした位置にホログラムの記録もしくは再生を行うことはできない。そのため、微小にずれた位置に位置付けられて、ホログラムの記録もしくは再生が行われる。このとき、記録もしくは再生に影響が出るかは、光学系の性能やホログラム記録媒体の特性に強く依存する。即ち、本実施例のように偏芯補償制御を毎回行なわず、完全には偏芯をキャンセルしない場合であっても、それにより発生する位置決め誤差が要求される許容量より小さければ問題とならない。

一方で、偏芯補償制御を行うということは、移動ステージ５１を駆動することを意味する。移動ステージ５１の可動部の上にはスピンドルモータ５０が固定されている。スピンドルモータ５０を回転するときの負荷はホログラム記録媒体１のみを考えればよいが、移動ステージ５１を駆動するときの負荷はスピンドルモータ５０及びホログラム記録媒体１を考えなければならない。一般にホログラム記録媒体１に比べてスピンドルモータ５０の重量は大きく、そのため、移動ステージ５１を高速に駆動することは困難な構成という特徴がある。

また、半径方向搬送部５２の負荷は更に大きい。そのため、シーク処理における駆動軸であるｒ軸とθ軸についても、ｒ軸は高速に駆動することが困難な構成であるという特徴がある。

ここで、ホログラムを記録・再生する順序について考える。ｒ軸とθ軸を所定の順序に従って駆動して、最終的にホログラム記録媒体１の前面を走査することでホログラム記録媒体１に対する全データの記録または再生が行われる。ここで、ｒ軸よりもθ軸の方が高速駆動に適していることから、ｒ軸の移動回数を少なくすることが好ましい。これは、θ軸の駆動を複数回繰り返して円周方向（回転方向を時計回りとする）に照射位置を変更し、一度ｒ軸を所定の間隔動かして、またθ軸の駆動を複数回繰り返して円周方向（回転方向を反時計回りとする）に照射位置を変更する動作を繰り返して略四角形の領域を走査する動作とすることで実現できる。即ち、記録時や再生時の転送速度を向上するためには、スピンドルモータ５０のみを回転させるシーク処理が複数回、連続する動作となることが望ましい。

しかしながら、このように転送速度を向上させる目的でスピンドルモータ５０のみを回転させるシーク処理を連続して実行しても、毎回のシーク動作において偏芯補償制御を行ってしまうと、偏芯補償制御における移動ステージ５１の収束が遅く、結果として転送速度が低下してしまうという課題がある。

本実施例の動作によれば、偏芯補償制御を毎回行なわないため、転送速度の低下を低減できる。閾値θｔｈは、回転角度θｔｈを回転する間に偏芯補償制御を行わないことで発生する位置決め誤差が要求される許容量より小さくなる範囲で設定する。これにより、転送速度の低下を最低限に抑えつつ、ホログラムの記録や再生への影響が問題とならない構成が可能となる。

即ち本実施例のフローチャートによれば、偏芯補償制御を行うことによる転送速度の低下を抑えることができる。このように本実施例によれば、ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生を実現できる。

実施例１においては偏芯検出用マークＭ２の外周の縁が、実施例２においては角度検出用マークＭ１の内周の縁が、偏芯補償制御を行う上で用いられるエッジとなる。このように、偏芯補償制御を行う上で用いられるエッジは、媒体上に設けられた所定マークの内周側のエッジを検出してもよいし、所定マークの外周側のエッジを検出してもよい。

実施例１においては偏芯検出用マークＭ２の外周の縁が、実施例２においては角度検出用マークＭ１の内周の縁が、偏芯補償制御を行う上で用いられるエッジとなる。この偏芯補償制御で用いられるエッジに関しては、真円度が所定の基準によって管理されていることが好ましい。例えば規格によって真円度が保証されていれば、本発明の偏芯補償制御を用いることによる位置決め性能を保証することができる。

また以上の実施例における第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６からは所定の波長の光が照射され、反射部において反射した光を検出する構成とした。しかし偏芯検出センサは図９（ｂ）で示したように、偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力すればよく、光を照射しないセンサを用いてもよい。例えば、カメラのような受光素子で偏芯検出用マークＭ２を撮影し、撮影された結果から偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係に応じた電圧を出力するようなセンサであってもよい。

第一の偏芯検出センサ１５としてカメラを用いる場合、本明細書における「センサ中心」は、カメラが撮影する領域の中心位置を示すものと読み替えることができる。即ち、本明細書における「センサ中心」とは、センサが検出を行う領域の中心位置を示す。また、センサを点Ｓに配置するとは、センサが検出を行う領域の中心位置を点Ｓに一致させることを意味する。

なお、以上の実施例では最も好適な構成として、センサを駆動基準位置ｘｙ０に関して直交して配置し、偏芯補償回路３０をＸ軸とＹ軸で独立に構成した。更に、Ｘ軸の制御とＹ軸の制御は、同一の制御信号ＸＹＯＮによって同時に開始される構成とした。しかしながら、別の実現形態も可能である。

例えば、Ｘ軸の制御とＹ軸の制御を同時でなく、交互に行う構成でもよい。この場合には、Ｘ軸の制御とＹ軸の制御を１回ずつ行うだけでは不十分であり、Ｘ軸の制御とＹ軸の制御を複数回、繰り返す動作となる。

また、センサを駆動基準位置ｘｙ０に関して直交した位置に配置せず、例えば図１３（ａ）のように第一の偏芯検出センサ１５の固定位置をＰ１５’とする形態も可能である。この構成の一つの実現形態は、移動ステージ５１の駆動軸を直交させない構成である。上述したように、センサの配置に関する制限は、偏芯検出センサを配置する点である点Ｐ１５及び点Ｐ１６における円Ｃｘｙの接線が、移動ステージ５１の駆動軸と平行であることであった。そのため、例えば、移動ステージ５１のＸ軸が図１３（ａ）におけるＸ’軸である場合にこの制約を満足するには、第一の偏芯検出センサ１５の固定位置はＰ１５’でなければならない。このように、移動ステージ５１の駆動軸を直交させない構成も可能である。

第一の偏芯検出センサ１５の固定位置をＰ１５’とする形態の別の実現形態としては、Ｘ軸の制御系の応答速度とＹ軸の制御系の応答速度に差を付けることである。通常ＸＹステージは片方の可動軸（説明のためＸ軸とする）の機構の上に、他方の可動軸の機構が搭載されている。そのためＸ軸の制御系とＹ軸の制御系を比較したとき、Ｘ軸の制御系にはＹ軸の駆動部（例えばステッピングモータとリードスクリュー）の重量が余分にかかっている。この重量によって、Ｘ軸の制御系の応答速度がＹ軸の制御系の応答速度より遅くなるように設計することが可能である。但しこの場合には機構設計に制約がかかることに加えて、必要以上にＸ軸の応答速度が遅くなる側面があるため、実施例１の構成の方が好適である。

第一の偏芯検出センサ１５の固定位置をＰ１５’とする形態の、更に別の実現形態としては、偏芯補償回路３０においてＸ軸とＹ軸を独立で制御しない構成である。第一の偏芯検出センサ１５の出力電圧と、第二の偏芯検出センサ１６の出力電圧とから、偏芯検出用マークＭ２の幾何学な中心Ｏの位置を計算によって算出することが可能である。偏芯補償回路３０においてはこの算出を行い、その算出量に基づいてＸ軸及びＹ軸を制御する。この構成の場合には、偏芯検出用マークＭ２が完全な円であることを前提とした計算となる。この結果、要求される真円度の精度が上がって、ホログラム記録媒体１の製造コストが高くなる側面がある。このため、実施例１の構成の方が好適である。

以上で説明したように、偏芯補償回路３０の内部の構成や、偏芯補償回路３０に入力される信号を出力する偏芯検出センサの配置に関しては、様々な変形例が考えられる。

以上の実施例における制御器、例えば実施例１におけるスピンドル制御器３２０２、半径位置制御器３４０２、Ｘ軸補償器３００１、Ｙ軸補償器３００３は、例えばデジタルフィルタにより構成できる。デジタルフィルタによりゲインと位相の補償が行われることで、各制御系の安定性が確保される。

なお以上の実施例では、ピックアップ１１ならびにキュア光学系１３から照射される光ビームがホログラム記録媒体の所定の位置に照射されるように制御する機構として、例えば実施例１における半径方向搬送部５２のように、ホログラム記録媒体１を搬送する構成とした。しかし光ビームの照射位置を兼行するための機構としては、これに限定されるものではない。例えば、ホログラム記録媒体は固定されており、ピックアップ１１やキュア光学系１３を搬送する構成であってもよい。この場合、半径方向搬送部５２を用いる必要は無く、移動ステージ５１及び第一の偏芯検出センサ１５及び第二の偏芯検出センサ１６及び回転角度検出センサ１４は位置が固定された部材に対して固定される。

以上の実施例では参照光の入射角度を変化させて角度多重による記録を行う構成としたが、角度多重以外の多重方法を用いた場合にも、本発明は同様に適用可能である。更に、多重記録を行わないホログラム記録の場合にも、本発明は同様に適用可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、また上述した変形例の他にも様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記実施例は、ホログラム記録再生装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、他の記録方式を採用した記録装置や記録媒体にも適用することができる。例えば体積記録を行う記録再生装置や、体積記録を行う記録媒体などにも適用すること出来る。本発明をホログラム記録再生装置に適用した場合には、高密度記録を行う上で参照光照射位置の位置決め許容量の要求が厳しくなるという課題を解決できるため、本発明によって高密度記録が可能になる。そのため、本発明をホログラム記録再生装置に適用した場合に、特に効果が大きい。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…ホログラム記録媒体
２…ホログラム記録媒体
１０…ホログラム記録再生装置
１１…ピックアップ
１４…回転角度検出センサ
１５…第一の偏芯検出センサ
１６…第二の偏芯検出センサ
１７…半径位置検出センサ
３０…偏芯補償回路
３２…スピンドル制御回路
３４…半径方向搬送制御回路
５０…スピンドルモータ
５１…移動ステージ
５２…半径方向搬送部
８０…コントローラ
３２０１…回転角度演算回路
３２０２…スピンドル制御器
３２０３…スピンドル出力制御スイッチ
３２０４…スピンドル制御判定回路
３４０１…半径位置演算回路
３４０２…半径位置制御器
３４０３…半径位置出力制御スイッチ
３４０４…半径位置制御判定回路
３００１…Ｘ軸補償器
３００２…Ｘ軸出力制御スイッチ
３００３…Ｙ軸補償器
３００４…Ｙ軸出力制御スイッチ
３００５…偏芯補償判定回路
３１０１…Ｘ軸駆動回路
３１０２…Ｙ軸駆動回路

Claims (12)

1. 記録媒体に照射して情報の記録または再生を行う記録再生装置であって、
   前記記録媒体を回転させる媒体回転部と、
   所定の面内を移動可能な可動部を有する移動部と、
   前記記録媒体に設けられた角度検出用マークを用いて前記記録媒体の回転角度を検出す
   る回転角度検出部と、
   前記記録媒体に設けられた偏芯検出用マークの内周側もしくは外周側のエッジを検出し
   て前記記録媒体の位置を検出する位置検出部と、
   前記回転角度検出部及び前記位置検出部を固定する部材と、
   前記回転角度検出部の出力信号に基づき前記媒体回転部を制御して所定の回転角度に位
   置付ける媒体回転制御部と、
   前記位置検出部の出力信号に基づき前記移動部を制御する偏芯補償部と、を備え、
   前記可動部は前記記録媒体の記録面と略平行な平面内を、前記部材に対して相対的に移
   動し、
   前記媒体回転部は前記可動部に固定され、
   前記媒体回転制御部により所定の回転角度に位置決めを行う際、前記媒体回転制御部に
   よる位置決めの完了時には前記偏芯補償部による前記移動部の制御が完了していることを
   特徴とする記録再生装置。
2. 記録媒体に照射して情報の記録または再生を行う記録再生装置であって、
   前記記録媒体を回転させる媒体回転部と、
   所定の面内を移動可能な可動部を有する移動部と、
   前記記録媒体に設けられた角度検出用マークを用いて前記記録媒体の回転角度を検出す
   る回転角度検出部と、
   前記記録媒体に設けられた偏芯検出用マークの内周側もしくは外周側のエッジを検出し
   て前記記録媒体の位置を検出する位置検出部と、
   前記回転角度検出部及び前記位置検出部を固定する部材と、
   前記回転角度検出部の出力信号に基づき前記媒体回転部を制御して所定の回転角度に位
   置付ける媒体回転制御部と、
   前記位置検出部の出力信号に基づき前記移動部を制御する偏芯補償部と、
   前記媒体回転制御部による媒体回転制御の収束を判定する媒体回転制御判定部と、
   前記偏芯補償部による偏芯補償制御の収束を判定する偏芯補償判定部とを備え、
   前記可動部は前記記録媒体の記録面と略平行な平面内を、前記部材に対して相対的に移
   動し、
   前記媒体回転部は前記可動部に固定され、
   前記媒体回転制御部を制御して所定の回転角度に位置決めを行う際、前記媒体回転制御
   判定部及び前記偏芯補償判定部の判定結果を用いて前記媒体回転制御及び前記偏芯補償制
   御の両方が収束したと判定されることをもって、前記位置決めが完了したと判定すること
   を特徴とする記録再生装置。
3. 記録媒体に照射して情報の記録または再生を行う記録再生装置であって、
   前記記録媒体を回転させる媒体回転部と、
   所定の面内を移動可能な可動部を有する移動部と、
   前記記録媒体に設けられた角度検出用マークを用いて前記記録媒体の回転角度を検出す
   る回転角度検出部と、
   前記記録媒体に設けられた偏芯検出用マークの内周側もしくは外周側のエッジを検出し
   て前記記録媒体の位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部の出力信号に基づき前記移動部を制御する偏芯補償部と、
   前記回転角度検出部及び前記位置検出部を固定する部材と、を備え、
   前記可動部は前記記録媒体の記録面と略平行な平面内を、前記部材に対して相対的に移
   動し、
   前記媒体回転部は前記可動部に固定され、
   前記移動部は第一の駆動軸及び第二の駆動軸を有し、
   前記位置検出部は第一のセンサと第二のセンサから成り、
   前記第一のセンサ及び前記第二のセンサは前記偏芯検出用マークとの相対位置関係に応
   じた電圧を出力し、
   前記第一のセンサは前記移動部の駆動基準位置を基準とした前記第一の駆動軸上に位置
   するように前記部材に固定され、
   前記第二のセンサは前記移動部の駆動基準位置を基準とした前記第二の駆動軸上に位置
   するように前記部材に固定され、
   前記偏芯補償部は前記第一のセンサの出力信号が所定電圧となるように前記第一の駆動
   軸を駆動すると共に、前記第二のセンサの出力信号が所定電圧となるように前記第二の駆
   動軸を駆動することを特徴とする記録再生装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記角度検出用マークは回転角度を検出可能な同心円状のパターンを有し、
   前記偏芯検出用マークは前記角度検出用マークと異なる半径区間に設けられた同心円状
   パターンを有する記録再生装置。
5. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記角度検出用マークと前記偏芯検出用マークは同一であり、
   該マークは回転角度を検出可能な同心円状のパターンを有する記録再生装置。
6. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記偏芯検出用マークの幾何学的な中心を基準として前記記録媒体の位置決めが行われ
   るように、前記偏芯補償部及び前記媒体回転部が動作することを特徴とする記録再生装置
   。
7. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記媒体回転制御部が前記媒体回転部を回転させる度に、前記偏芯補償部が前記移動部
   を駆動することを特徴とする記録再生装置。
8. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記媒体回転制御部は前記媒体回転部を所定の角度だけ回転させた後に停止させる動作
   を複数回繰り返す繰り返し動作を行い、
   前記繰り返し動作の最中に、前記偏芯補償部が最後に前記移動部を駆動してから現在ま
   での間に前記媒体回転部が回転した累積回転角を記憶する部を有し、
   前記累積回転角が所定の角度以上となる場合に、前記偏芯補償部が前記移動部を駆動す
   ることを特徴とする記録再生装置。
9. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
   前記位置検出部は少なくとも２つのセンサからなり、
   前記センサは前記偏芯検出用マークとの相対位置関係に応じた電圧を出力することを特
   徴とする記録再生装置。
10. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
    前記移動部は直交する第一の駆動軸及び第二の駆動軸を有するＸＹステージであり、
    前記位置検出部は第一のセンサと第二のセンサから成り、
    前記第一のセンサ及び前記第二のセンサは前記偏芯検出用マークとの相対位置関係に応
    じた電圧を出力し、
    前記第一のセンサと前記第二のセンサは前記ＸＹステージの駆動基準位置に対して直交
    する方向に配置して前記部材に固定され、
    前記偏芯補償部は前記第一のセンサの出力信号が所定電圧となるように前記第一の駆動
    軸を駆動すると共に、前記第二のセンサの出力信号が所定電圧となるように前記第二の駆
    動軸を駆動することを特徴とする記録再生装置。
11. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
    前記記録媒体には信号光と参照光を用いて情報が記録され、
    前記回転角度検出部または前記位置検出部のうちの少なくとも一つは、前記記録媒体に
    検出光を照射することで検出を行い、
    前記検出光の波長は、前記参照光の波長とは異なることを特徴とする記録再生装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の記録再生装置であって、
    前記記録媒体は信号光と参照光を照射することで情報の記録または再生が可能なホログ
    ラム記録媒体であることを特徴とする記録再生装置。

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