JPWO2007108048A1 - ホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置、ホログラム記録方法、およびホログラム再生方法 - Google Patents

Abstract

情報光（Ｉ）および参照光（Ｒ）が干渉するように照射されることで集光スポット（ｓｐ）が形成される記録エリア（Ｂａ）を有し、集光スポット（ｓｐ）ごとにホログラムが記録されるホログラム記録媒体（Ｂ）であって、記録エリア（Ｂａ）には、回折格子（Ｄｇ）が形成されているとともに、この回折格子（Ｄｇ）には、集光スポット（ｓｐ）の照準目標となる複数の欠損部位（ｄｆ）が設けられている。

Description

本発明は、ホログラムの記録や再生を行うためのホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置、ホログラム記録方法、およびホログラム再生方法に関する。

従来のホログラム記録再生装置としては、たとえば特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。これらの特許文献１，２に開示されたものは、ホログラム記録媒体に対して情報光や参照光を照射する際の照射位置につき、これらの位置合わせを行うための仕組みに特徴がある。

特許文献１に記載されたものでは、トラックに沿って多数の凹状のマーカが作り込まれたホログラム記録媒体を用い、これに対して情報光や参照光とは異なる波長のサーボ光を照射している。このような構成では、サーボ光によって所望とするマーカに焦点が合わされた後、そのマーカに対して情報光や参照光が照射され、これによりホログラムの記録や再生が行われる。

特許文献２に記載されたものでは、表面側に記録層が形成されているとともに、裏面側に多数の凹部が作り込まれたホログラム記録媒体を用いる。このホログラム記録媒体は、表面側から情報光や参照光が照射されるとともに、参照光のみを照射した場合に生じた再生光が表面側で検出されるようになっている。サーボ光は、一つの光源から発せられたレーザ光を情報光や参照光とは別の光路に分離して得られる。このサーボ光は、ホログラム記録媒体の裏面側から照射される。このような構成では、サーボ光によって所望とする凹部に焦点が合わされた後、その凹部と対応する表面側の位置に情報光や参照光が照射されることでホログラムの記録や再生が行われる。

特開２００２−６３７３３号公報 特開２００５−２４３０６２号公報

しかしながら、上記従来の特許文献１に記載されたものでは、情報光や参照光用の光学系に加えて、サーボ用の光源や光学レンズといった多数の光学部品を別途設けなければならず、光学系が複雑で大規模な構成になってしまう。

上記従来の特許文献２に記載されたものでは、一つの光源から発せられたレーザ光が情報光、参照光、ならびにサーボ光に分離されるため、光源のレーザ出力を高めなければサーボ光として十分な光量が得られず、これでは目的とする凹部の位置に焦点を正確に合わせることができないおそれがあった。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものである。本発明は、ホログラムの記録や再生に必要な光学系を簡素化することができ、かつ、情報光や参照光を正確に位置合わせをして照射することができるホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置、ホログラム記録方法、およびホログラム再生方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供されるホログラム記録媒体は、情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアを有し、上記集光スポットごとにホログラムが記録されるホログラム記録媒体であって、上記記録エリアには、回折格子が形成されているとともに、この回折格子には、上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられていることを特徴としている。

好ましくは、上記回折格子の格子間隔は、上記情報光または参照光が照射された際に生じる零次回折光と一次回折光とが互いに周縁部で重なるように設定されている。

好ましくは、上記複数の欠損部位は、等間隔おきに設けられている。

好ましくは、上記複数の欠損部位は、複数の列をなすように設けられている。

好ましくは、上記複数の欠損部位は、複数の組に分けられているとともに、これらの組ごとに異なる配列パターンをなすように設けられている。

好ましくは、上記回折格子は、複数の凸部または凹部が等間隔に配列された構造からなり、上記欠損部位は、上記凸部または凹部が離散的に除去された部位からなる。

本発明の第２の側面により提供されるホログラム記録再生装置は、情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられており、これらの欠損部位ごとにホログラムが記録されるホログラム記録媒体と、このホログラム記録媒体に対して上記情報光を照射する情報光照射手段と、上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段と、再生時に上記ホログラム記録媒体から出射してきた再生光を受光する受光手段とを備えたホログラム記録再生装置であって、記録時において、上記記録エリアに移動スポットを形成するように上記情報光または参照光を照射させるとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を上記受光手段に受光させ、この受光手段からの受光信号に基づいて記録位置となる上記欠損部位に上記情報光および参照光の照準を合わせるように制御する制御手段を備えていることを特徴としている。

好ましくは、上記制御手段は、再生時において、上記記録エリアに中心部が抜けた移動スポットを形成するように上記情報光の一部および参照光を照射させるとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を上記受光手段に受光させ、この受光手段からの受光信号に基づいて再生位置となる上記欠損部位に上記参照光のみの照準を合わせるように制御している。

本発明の第３の側面により提供されるホログラム記録方法は、情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられているホログラム記録媒体を用い、このホログラム記録媒体に対して上記情報光および参照光を照射することにより、上記欠損部位ごとにホログラムを記録するホログラム記録方法であって、上記記録エリアに移動スポットを形成するように上記情報光または参照光を照射するとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を受光し、その受光結果に基づいて記録位置となる上記欠損部位に上記情報光および参照光の照準を合わせることを特徴としている。

本発明の第４の側面により提供されるホログラム再生方法は、情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられており、これらの欠損部位ごとにホログラムが記録されたホログラム記録媒体を用い、このホログラム記録媒体に対して上記参照光のみを照射することにより、上記欠損部位ごとにホログラムを再生するホログラム再生方法であって、上記記録エリアに中心部が抜けた移動スポットを形成するように上記情報光の一部および参照光を照射するとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を受光し、その受光結果に基づいて再生位置となる上記欠損部位に上記参照光のみの照準を合わせることを特徴としている。

本発明が適用されたホログラム記録再生装置の一実施形態を示す全体構成図である。 図１に示すホログラム記録再生装置の要部斜視図である。 図１に示すホログラム記録再生装置の光学的作用について説明するための説明図である。 図１に示すホログラム記録再生装置の光学的作用について説明するための説明図である。 本発明が適用されたホログラム記録媒体の他の実施形態を示す要部平面図である。 本発明が適用されたホログラム記録媒体の他の実施形態を示す要部平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１〜４は、本発明に係るホログラム記録再生装置の一実施形態を示している。

図１に示すように、ホログラム記録再生装置Ａは、ディスク状のホログラム記録媒体Ｂにホログラムを記録し、記録されたホログラムを透過方式で再生するように構成されたものである。このホログラム記録装置Ａは、光学系を構成する要素として、光源１、コリメータレンズ２、ビームスプリッタ３、ビームエキスパンダ４Ａ，４Ｂ、空間光変調器５、リレーレンズ６Ａ，６Ｂ、対物レンズ７、固定ミラー８Ａ，８Ｂ、参照用ミラー９、参照用レンズ１０Ａ，１０Ｂ、受光用レンズ１１Ａ，１１Ｂ、およびフォトディテクタ１２を備えている。これらの光学系は、ピックアップユニット１００に搭載されている。ピックアップユニット１００は、スライド用の駆動モータＭ１によってホログラム記録媒体Ｂの径方向に往復移動させられる。ホログラム記録媒体Ｂは、回転用の駆動モータＭ２によって回転させられる。電気的な構成要素としては、スライド用の駆動モータＭ１を制御してピックアップユニット１００を駆動させるピックアップ駆動部２０、回転用の駆動モータＭ２を制御してホログラム記録媒体Ｂを駆動させるディスク駆動部２１、およびピックアップ駆動部２０やディスク駆動部２１とともに空間光変調器５やフォトディテクタ１２に接続された制御部３０を備えている。

光源１は、たとえば半導体レーザ素子からなり、コヒーレント光としてのレーザ光を出射する。このレーザ光の波長λは、たとえば６５０ｎｍ程度である。コリメータレンズ２は、光源１から出射したレーザ光を平行光に変換する。コリメータレンズ２から出射した平行光は、ビームスプリッタ３へと導かれる。ビームスプリッタ３は、入射した平行光を空間光変調器５に向かう情報光Ｉと、これとは別の光路を経て参照用ミラー９へと向かう参照光Ｒとに分離する。ビームエキスパンダ４Ａ，４Ｂは、組み合わせレンズからなり、情報光Ｉの光束径を拡大しながらこの情報光Ｉを空間光変調器５へと導く。

空間光変調器５は、たとえば透過型の液晶デバイスからなり、入射した情報光Ｉを２次元的な画素パターンの透過光に変調して出射する。図２に示すように、空間光変調器５には、実質的に変調を行う矩形状の変調領域５ａと、その外側を占める枠状の周辺領域５ｂとが設けられている。情報光Ｉは、変調領域５ａ全体を通り抜けながら周辺領域５ｂにまで広がった状態で空間光変調器５を透過する。空間光変調器５から出射した情報光Ｉは、リレーレンズ６Ａ，６Ｂ（図２においては図示略）および対物レンズ７を介してホログラム記録媒体Ｂの表面側に照射される。

ビームスプリッタ３から出射した参照光Ｒは、固定ミラー８Ａ，８Ｂを介して参照用ミラー９へと導かれ、この参照用ミラー９で反射した後、参照用レンズ１０Ａ，１０Ｂを通ってホログラム記録媒体Ｂの表面側に照射される。図２に示すように、参照光Ｒは、情報光Ｉとは異なる入射角でホログラム記録媒体Ｂの表面側に照射される。これにより、記録時には、ホログラム記録媒体Ｂの表面側に情報光Ｉと参照光Ｒとが干渉するように照射されることでホログラムが形成される。

ホログラム記録媒体Ｂの表面側に情報光Ｉを照射したり、再生時に参照光Ｒを照射すると、ホログラム記録媒体Ｂの裏面側から再生光Ｐやサーボ光Ｓが出射する。ホログラムがすでに記録されている場合、再生光Ｐは、参照光Ｒのみを照射した場合に生じる。サーボ光Ｓは、情報光Ｉあるいは参照光Ｒの少なくともいずれか一方を照射した場合に生じる。図２に示すように、再生光Ｐやサーボ光Ｓは、受光用レンズ１１Ａ，１１Ｂ（図２において符号１１Ａのものについては図示略）を介してフォトディテクタ１２に受光される。制御部３０は、フォトディテクタ１２からサーボ光Ｓに応じて出力される受光信号（サーボ信号）に基づいてピックアップ駆動部２０およびディスク駆動部２１を制御する。すなわち、ホログラムの記録や再生を行う際には、所望とする位置に情報光Ｉや参照光Ｒを照射するようにピックアップユニット１００の移動やホログラム記録媒体Ｂの回転がサーボ制御される。なお、情報光Ｉによれば、直接回折することによって比較的大きなサーボ信号が得られるため、サーボ制御については、主に情報光Ｉを照射することによって行われる。

図１に示すように、ホログラム記録媒体Ｂは、表面側および裏面側の保護層９０ａ，９０ｂの間に記録層９１および回折格子層９２を備えて構成されている。図２に示すように、このホログラム記録媒体Ｂにおいては、記録エリアＢａの表面側に集光スポットｓｐが形成される一方、記録エリアＢａの裏面側から再生光Ｐやサーボ光Ｓが出射する。記録層９１は、所定波長のレーザ光に反応する感光材料からなり、回折格子層９２よりも表面側に設けられている。この記録層９１には、情報光Ｉと参照光Ｒとが所定の交差角で重なるように入射することにより、その交差角に応じた干渉縞パターンのホログラムが記録される。この記録層９１のホログラムが記録された部位に参照光Ｒを照射すると、干渉縞パターンに応じた再生光Ｐが生じ、この再生光Ｐが裏面側から出射する。

図２および図３の（Ａ）に示すように、回折格子層９２は、極めて細かい凹凸によって回折格子Ｄｇが形成された層からなり、記録層９１（図２および図３においては図示略）の裏面側に設けられている。回折格子Ｄｇは、表面側に向けて凸状となった微小部分（これを「ピット」と称する）ｐｔを所定の格子間隔ｔで配列するようにして形成されたものである。この回折格子Ｄｇには、情報光Ｉや参照光Ｒの集光スポットｓｐに対して照準目標となる多数の欠損部位ｄｆが離散的に設けられている。この欠損部位ｄｆには、ピットｐｔが作り込まれていないため、情報光Ｉやホログラムによる回折光がピットｐｔに阻害されることなく透過する。すなわち、欠損部位ｄｆは、ホログラム情報を効率よく取り出すための部位として設けられている。なお、回折格子は、多数の凹部を縦横等間隔に配列するようにして形成されたものでもよい。この場合、欠損部位は、凹部が作り込まれていない部位として離散的に設けられる。

ホログラム記録媒体Ｂの表面側から見た場合、欠損部位ｄｆは、周方向のトラックＴｒに沿って列をなすように設けられている。特に図３の（Ａ）に示すように、各トラックＴｒにおいては、所定数の欠損部位ｄｆとピットｐｔとがまとまった単位ごとに複数のグループＧが形成されており、これらのグループＧが一定の間隔で配置されている。各グループＧにおいて欠損部位ｄｆとピットｐｔとの並び方により規定される配列パターンは、グループＧごとに異なる。このような各グループＧの配列パターンは、各トラックＴｒ上の回転位置に対応したアドレス情報を表している。

このような回折格子Ｄｇによれば、表面側に情報光Ｉや参照光Ｒが照射されることによって裏面側に零次回折光Ｄ０および一次回折光Ｄ１が生じる。零次回折光Ｄ０には、空間光変調器５の変調領域５ａに応じたホログラム領域Ｈが含まれる。これら零次回折光Ｄ０および一次回折光Ｄ１は、サーボ光Ｓとしてフォトディテクタ１２に受光される。フォトディテクタ１２は、少なくとも零次回折光Ｄ０の全体を検出することが可能な受光領域１２ａをもつ。

図３の（Ｂ）に示すように、零次回折光Ｄ０および一次回折光Ｄ１の半径をｒ、これらの中心間距離をＸ、レーザ光の波長をλ、対物レンズ７の開口数をＮＡとした場合、回折格子Ｄｇの格子間隔ｔは、次の式（１）によって決まる。なお、開口数ＮＡは、対物レンズ７からホログラム記録媒体Ｂに対して入射する光の最大錐角の半角をθ（図２参照）、対物レンズ７から出射した光が進む媒質（一般的には空気）の屈折率をｎとした場合、ＮＡ＝ｎsinθとなっている。

本実施形態においては、零次回折光Ｄ０と一次回折光Ｄ１とが互いに周縁部Ｄ＋で重なり、かつ、零次回折光Ｄ０に含まれるホログラム領域Ｈが最大となり、しかもこのホログラム領域Ｈに周縁部Ｄ＋が入り込まないように格子間隔ｔが設定されている。すなわち、格子間隔ｔは、次の条件式（２）を上記式（１）に代入することで下記式（３）を満たすように設定されている。

一例として、波長λを６５０ｎｍ、開口数ＮＡを０．６５とした場合、格子間隔ｔは、上記式（３）に基づいてｔ＝０．５８６（μｍ）程度となる。なお、格子間隔についての必要最低限の条件としては、零次回折光と一次回折光とが周縁部で重なり、この周縁部がホログラム領域に入り込まないといった条件となる。

図３の（Ｂ）に示すように、零次回折光Ｄ０と一次回折光Ｄ１とが重なる周縁部Ｄ＋は、情報光Ｉや参照光Ｒがピットｐｔや欠損部位ｄｆに対して正確に位置合わせをされた状態で照射されると、零次回折光Ｄ０の四方に偏りなく均等に生じる。一方、情報光Ｉや参照光Ｒがピットｐｔや欠損部位ｄｆからずれて照射されると、そのずれた方向や偏差に応じて周縁部Ｄ＋に偏りが生じる。このような周縁部Ｄ＋の偏りをフォトディテクタ１２が検出することにより、制御部３０は、集光スポットｓｐの位置合わせを行うためのサーボ制御を行うことができる。

シミュレーションによる検証結果として図４の（Ａ）に示すように、情報光Ｉをピットｐｔに合わせて照射した場合には、フォトディテクタ１２に検出される零次回折光Ｄ０のピーク強度が０．５５程度となる。これに対し、欠損部位ｄｆに合わせて情報光Ｉを照射した場合には、図４の（Ｂ）に示すように、フォトディテクタ１２に検出される零次回折光Ｄ０のピーク強度が１．０程度となる。これは、回折格子Ｄｇに対して照射された光がピットｐｔを透過する場合には、そのピットｐｔによって阻害されることで零次回折光Ｄ０の強度が低下する一方、欠損部位ｄｆを透過する場合には、ほとんど零次回折光Ｄ０の強度が低下しないことを意味している。これにより、制御部３０は、ホログラム記録媒体Ｂを高速回転させながらその径方向にピックアップユニット１００を移動させることにより、フォトディテクタ１２で検出される零次回折光Ｄ０の強度に基づいて欠損部位ｄｆの存在するトラックＴｒを探し出すことができる。

具体的に、記録時および再生時のそれぞれにおいては、次のようにしてサーボ制御が行われる。なお、サーボ制御の実行中には、情報光Ｉが所定の感光時間に比べて極めて短い時間で瞬間的に、または感光しない程度の弱い光で集光されるようになっており、これによりサーボ制御の実行中にホログラムが記録層９１に記録されることはない。

記録時において、まず制御部３０は、記録すべき位置となる欠損部位ｄｆのトラック情報およびアドレス情報を求める。トラック情報は、たとえば各トラックＴｒに対して内周から外周へと順番に付与されたトラック番号である。アドレス情報は、たとえばトラックＴｒ上における各グループＧの周方向に沿った物理的な位置を表したものである。

次に、制御部３０は、高速回転するホログラム記録媒体Ｂに対して情報光Ｉを照射させつつ、ピックアップユニット１００を所定の方向に移動させる。このとき、空間変調器５は、周辺領域５ｂとともに変調領域５ａにおける全ての画素が光を透過させるように駆動される。その結果、ホログラム記録媒体Ｂには、十分な強度をもつ情報光Ｉが照射され、零次回折光Ｄ０は、情報光ＩがトラックＴｒに一致した状態とずれた状態とではっきりとした強度差をもって生じる。これにより、制御部３０は、フォトディテクタ１２を介して検出される零次回折光Ｄ０の強度に基づき、トラック情報で指定された目的とするトラックＴｒに情報光Ｉの照射位置を合わせるようにピックアップユニット１００を所定の位置に停止させる。

その後、制御部３０は、ピックアップユニット１００を所定の位置に停止させた状態を維持しつつ、一定速度で回転するホログラム記録媒体Ｂに対して情報光Ｉを照射させる。この際においても、変調領域５ａおよび周辺領域５ｂにおける全ての画素が光を透過させるように駆動され、ホログラム記録媒体Ｂには、十分な強度をもつ情報光Ｉが照射される。その結果、フォトディテクタ１２は、情報光ＩがグループＧに合う状態とグループＧ以外のピットｐｔが並んだ部分に合う状態とで異なる強度の零次回折光Ｄ０を検出する。これにより、制御部３０は、フォトディテクタ１２から零次回折光Ｄ０の強度に応じた波形で出力されるサーボ信号に基づき、アドレス情報で指定された目的とするグループＧに情報光Ｉの照射位置を合わせるようにホログラム記録媒体Ｂの回転を停止させる。

そうした後、制御部３０は、目的とするグループＧ内の欠損部位ｄｆに対して情報光Ｉの照射位置が合うようにピックアップユニット１００の移動停止位置およびホログラム記録媒体Ｂの回転停止位置を微調整する。このときにおいても、変調領域５ａおよび周辺領域５ｂにおける全ての画素が光を透過させるように駆動され、ホログラム記録媒体Ｂには、十分な強度をもつ情報光Ｉが照射される。フォトディテクタ１２は、零次回折光Ｄ０と一次回折光Ｄ１とが重なった４つの周縁部Ｄ＋を４方向の領域で検出する。その結果、制御部３０は、フォトディテクタ１２から周縁部Ｄ＋の偏り具合に応じた波形で出力されるサーボ信号に基づき、目的とする欠損部位ｄｆに集光スポットｓｐが正確に一致するようにピックアップユニット１００の移動停止位置やホログラム記録媒体Ｂの回転停止位置を微調整する。これにより、目的とする欠損部位ｄｆに対しては、情報光Ｉおよび参照光Ｒの照射位置が合致した状態となる。なお、目的とする欠損部位（ホログラムを記録すべき部位）は、たとえばあらかじめ決められたグループ内の特定の位置にあるものでもよいし、グループ内の全てのものとしてもよい。

最終的に目的とする欠損部位ｄｆに位置合わせをした状態になると、空間変調器５は、記録情報に応じた画素パターンを変調領域５ａに形成し、この画素パターンを含む情報光Ｉと参照光Ｒとが所定の感光時間にわたって目的とする欠損部位ｄｆに照射される。すなわち、目的とする欠損部位ｄｆには、集光スポットｓｐが形成されることでその欠損部位ｄｆに対応した部分の記録層９１にホログラムが記録される。このとき、空間変調器５の周辺領域５ｂについては、この周辺領域５ｂを構成する全ての画素が光を透過させない状態としてもよい。

再生時においても、基本的には記録時と同様の手順でサーボ制御が行われる。すなわち、制御部３０は、再生すべき位置となる欠損部位ｄｆのトラック情報およびアドレス情報を求めた後、高速回転するホログラム記録媒体Ｂに対して情報光Ｉおよび参照光Ｒを照射させながらピックアップユニット１００を所定の方向に移動させる。このとき、記録時とは異なり、空間変調器５は、変調領域５ａの全画素が光を透過させないように駆動され、ホログラム記録媒体Ｂに対しては、情報光Ｉと参照光Ｒとが照射される。すなわち、再生時のサーボ制御においては、４つの周縁部Ｄ＋のみが生じるように情報光Ｉおよび参照光Ｒが照射される。このようにしても、４つの周縁部Ｄ＋は、情報光Ｉおよび参照光ＲがトラックＴｒに一致した状態とずれた状態とではっきりとした強度差をもって生じるため、制御部３０は、フォトディテクタ１２を介して検出される周縁部Ｄ＋の強度に基づき、トラック情報で指定された目的とするトラックＴｒに情報光Ｉおよび参照光Ｒの照射位置を合わせるようにピックアップユニット１００を所定の位置に停止させることができる。

その後、制御部３０は、ピックアップユニット１００を所定の位置に停止させた状態を維持しつつ、一定速度で回転するホログラム記録媒体Ｂに対して情報光Ｉおよび参照光Ｒを照射させる。この際においても、変調領域５ａの全画素が光を透過させないように駆動される。その結果、フォトディテクタ１２は、情報光Ｉおよび参照光ＲがグループＧに合う状態とグループＧ以外のピットｐｔが並んだ部分に合う状態とで異なる強度の周縁部Ｄ＋を検出する。これにより、制御部３０は、フォトディテクタ１２から周縁部Ｄ＋の強度に応じた波形で出力されるサーボ信号に基づき、アドレス情報で指定された目的とするグループＧに情報光Ｉおよび参照光Ｒの照射位置を合わせるようにホログラム記録媒体Ｂの回転を停止させることができる。

そうした後、制御部３０は、目的とするグループＧ内の欠損部位ｄｆに対して情報光Ｉおよび参照光Ｒの照射位置が合うようにピックアップユニット１００の移動停止位置およびホログラム記録媒体Ｂの回転停止位置を微調整する。このときにおいても、変調領域５ａの全画素が光を透過させないように駆動される。フォトディテクタ１２は、４つの周縁部Ｄ＋を４方向の領域で検出する。その結果、制御部３０は、フォトディテクタ１２から周縁部Ｄ＋の偏り具合に応じた波形で出力されるサーボ信号に基づき、目的とする欠損部位ｄｆに参照光Ｒの照射位置が正確に一致するようにピックアップユニット１００の移動停止位置やホログラム記録媒体Ｂの回転停止位置を微調整する。これにより、目的とする欠損部位ｄｆに対しては、参照光Ｒの照射位置が合致した状態となる。このように再生時のサーボ制御においては、周縁部Ｄ＋のみを検出するようにしているため、記録済みの欠損部位ｄｆにおいてホログラムの干渉縞パターンに影響されることなく周縁部Ｄ＋を精度よく検出することができ、周縁部Ｄ＋だけでも確実に目的とする欠損部位ｄｆを探し出すことができる。なお、記録時のサーボ制御においても、周縁部のみを検出するようにしてもよい。

最終的に目的とする欠損部位ｄｆに位置合わせをした状態になると、その欠損部位ｄｆに対して参照光Ｒが照射される。すなわち、目的とする欠損部位ｄｆには、参照光Ｒが照射されることでその欠損部位ｄｆに対応した部分の記録層９１からホログラム再生光が生じ、この再生光をフォトディテクタ１２が検出することによってホログラムが再生される。

したがって、本実施形態のホログラム記録再生装置Ａによれば、ホログラムの記録や再生に必要な光源１やフォトディテクタ１２といった光学系をサーボ制御にも用いることができ、これによって光学系を簡素化することができる。サーボ制御においては、零次回折光Ｄ０および一次回折光Ｄ１を利用して正確に所望とする欠損部位ｄｆに情報光Ｉや参照光Ｒを位置合わせすることができる。

他の実施形態としては、図５および図６に示すような回折格子をもつホログラム記録媒体を適用してもよい。

たとえば、図５に示す回折格子Ｄｇ１では、トラックＴｒに沿って欠損部位ｄｆが概ね連続するように設けられており、このトラックＴｒ上において複数のグループＧが一定の間隔で配置されている。このような回折格子Ｄｇ１をもつホログラム記録媒体によれば、各トラックＴｒの位置をより高速かつ正確に探し出すことができる。

図６に示す回折格子Ｄｇ２では、欠損部位ｄｆが縦横に等間隔おきに設けられている。このような回折格子Ｄｇ２をもつホログラム記録媒体によれば、光学系を縦横に移動させるホログラム記録再生装置に好適とされ、直交座標を与えるだけで目的とする欠損部位ｄｆを簡単に探し出すことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態によるものでは、再生時に情報光および参照光を照射してサーボ制御を行うようにしているが、再生時においても、情報光のみを照射してサーボ制御を行うようにしてもよい。

凹凸による回折格子が形成された層は、光を反射する層としてもよい。

回折格子は、凹凸による物理的な形状に限らず、凹凸に対応する部位の屈折率を変化させたものでもよい。

Claims (10)

1. 情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアを有し、上記集光スポットごとにホログラムが記録されるホログラム記録媒体であって、
   上記記録エリアには、回折格子が形成されているとともに、この回折格子には、上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられていることを特徴とする、ホログラム記録媒体。
2. 上記回折格子の格子間隔は、上記情報光または参照光が照射された際に生じる零次回折光と一次回折光とが互いに周縁部で重なるように設定されている、請求項１に記載のホログラム記録媒体。
3. 上記複数の欠損部位は、等間隔おきに設けられている、請求項１または２に記載のホログラム記録媒体。
4. 上記複数の欠損部位は、複数の列をなすように設けられている、請求項１または２に記載のホログラム記録媒体。
5. 上記複数の欠損部位は、複数の組に分けられているとともに、これらの組ごとに異なる配列パターンをなすように設けられている、請求項１または２に記載のホログラム記録媒体。
6. 上記回折格子は、複数の凸部または凹部が等間隔に配列された構造からなり、上記欠損部位は、上記凸部または凹部が離散的に除去された部位からなる、請求項１または２に記載のホログラム記録媒体。
7. 情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられており、これらの欠損部位ごとにホログラムが記録されるホログラム記録媒体と、このホログラム記録媒体に対して上記情報光を照射する情報光照射手段と、上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段と、再生時に上記ホログラム記録媒体から出射してきた再生光を受光する受光手段とを備えたホログラム記録再生装置であって、
   記録時において、上記記録エリアに移動スポットを形成するように上記情報光または参照光を照射させるとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を上記受光手段に受光させ、この受光手段からの受光信号に基づいて記録位置となる上記欠損部位に上記情報光および参照光の照準を合わせるように制御する制御手段を備えていることを特徴とする、ホログラム記録再生装置。
8. 上記制御手段は、再生時において、上記記録エリアに中心部が抜けた移動スポットを形成するように上記情報光の一部および参照光を照射させるとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を上記受光手段に受光させ、この受光手段からの受光信号に基づいて再生位置となる上記欠損部位に上記参照光のみの照準を合わせるように制御している、請求項７に記載のホログラム記録再生装置。
9. 情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられているホログラム記録媒体を用い、このホログラム記録媒体に対して上記情報光および参照光を照射することにより、上記欠損部位ごとにホログラムを記録するホログラム記録方法であって、
   上記記録エリアに移動スポットを形成するように上記情報光または参照光を照射するとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を受光し、その受光結果に基づいて記録位置となる上記欠損部位に上記情報光および参照光の照準を合わせることを特徴とする、ホログラム記録方法。
10. 情報光または参照光が照射されることで集光スポットが形成される記録エリアに回折格子が形成されているとともに、この回折格子に上記集光スポットの照準目標となる複数の欠損部位が設けられており、これらの欠損部位ごとにホログラムが記録されたホログラム記録媒体を用い、このホログラム記録媒体に対して上記参照光のみを照射することにより、上記欠損部位ごとにホログラムを再生するホログラム再生方法であって、
    上記記録エリアに中心部が抜けた移動スポットを形成するように上記情報光の一部および参照光を照射するとともに、その際に上記回折格子によって生じた回折光を受光し、その受光結果に基づいて再生位置となる上記欠損部位に上記参照光のみの照準を合わせることを特徴とする、ホログラム再生方法。

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