WO2011027420A1 - 光記録再生装置 - Google Patents

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WO2011027420A1
WO2011027420A1 PCT/JP2009/065269 JP2009065269W WO2011027420A1 WO 2011027420 A1 WO2011027420 A1 WO 2011027420A1 JP 2009065269 W JP2009065269 W JP 2009065269W WO 2011027420 A1 WO2011027420 A1 WO 2011027420A1
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optical recording
recording medium
infrared light
light
information
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PCT/JP2009/065269
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French (fr)
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一紀 松本
将宏 金丸
留美子 早瀬
典克 笹尾
勝哉 寺井
善洋 川門前
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株式会社東芝
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H1/181—Pre-exposure processing, e.g. hypersensitisation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2222/00—Light sources or light beam properties
    • G03H2222/10—Spectral composition
    • G03H2222/16—Infra Red [IR]

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an optical recording medium as a hologram.
  • an optical recording / reproducing apparatus as a recording apparatus capable of recording large-capacity information such as high-density images.
  • a magneto-optical recording / reproducing apparatus, an optical phase change recording / reproducing apparatus, and the like have been put into practical use.
  • an optical recording / reproducing apparatus using holography, particularly digital volume holography has been proposed in order to realize such high-capacity information recording.
  • An optical recording / reproducing apparatus using such holography generally causes signal light carrying information as a two-dimensional pattern and reference light to interfere with each other inside the optical recording medium, so that information is transmitted. Record as interference fringes. At the time of reproduction, the information recorded as a diffraction image from the interference fringe can be taken out as a two-dimensional pattern by irradiating the recorded interference fringe only with reference light, so that information can be recorded and reproduced at high speed.
  • the diffraction efficiency is improved by actively utilizing the thickness direction of the optical recording medium to record the interference fringes three-dimensionally, and multiplexed in the same area inside the optical recording medium. Information can be recorded and the recording capacity can be increased.
  • the reaction mechanism of a photopolymer is a photon mode in which a chemical change is caused by weak light.
  • the photopolymer used in the holographic optical recording / reproducing apparatus utilizes a polymerization reaction (chain reaction) of organic molecules using an active species generated by light exposure as a reaction start point.
  • radical polymerization of an ethylenically unsaturated group is most often used.
  • Typical examples of the ethylenically unsaturated group include a vinyl group, an acrylate group, and a methacrylate group.
  • Degradation of recording performance in an unrecorded optical recording medium is consumed by a chain reaction starting from a small amount of active species (radicals) unintentionally generated by these polymer groups (vinyl group, acrylate group, methacrylate group, etc.). Often loses reactivity.
  • the above-mentioned ethylenically unsaturated group has a characteristic light absorption peak in the infrared wavelength region (for example, refer to Chapter 3 of Non-Patent Document 1).
  • vinyl groups, acrylate groups, etc. have the most characteristic absorption peak at a wavelength of 1.6 ⁇ m.
  • these absorption peaks slightly shift depending on the environment in the photopolymer, it is known that a characteristic peak appears in the range of about 1.2 to 2.5 ⁇ m. Therefore, by measuring the absorbance in these wavelength ranges, it is possible to estimate the polymerization group concentration and the recording performance as a holographic optical recording medium.
  • the holographic optical recording / reproducing apparatus using a photopolymer as an optical recording medium is generally of a large capacity and a write-once type, the optical recording medium stays in the apparatus for a long period of time, or information is added after a period of time. It is possible to use this method.
  • the photopolymer uses a polymerization reaction (chain reaction) of organic molecules, when the recording medium is not used or within the additional recording period (the state where the recorded portion and the unrecorded portion exist on the optical recording medium)
  • chain reaction chain reaction
  • the recording performance of the unrecorded portion is greatly deteriorated due to a chain reaction. Therefore, before recording information on the optical recording medium, it is necessary to grasp the deterioration status of the recording performance of the unrecorded portion, and further, the recording performance can be obtained without using a method involving actual recording such as test recording. It is desirable to be able to grasp the deterioration status of
  • the present invention has been made in view of the above, and provides an optical recording / reproducing apparatus capable of efficiently grasping the recording performance of an optical recording medium without exposing the optical recording medium and shortening the information recording time. With the goal.
  • the present invention irradiates an optical recording medium capable of recording information as a hologram with irradiation of infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m to 2.5 ⁇ m.
  • a light receiving unit that receives the transmitted or reflected light of the infrared light from the optical recording medium, a measuring unit that measures the intensity of the transmitted or received reflected light, and the transmitted or reflected light
  • a recording availability determination unit that determines whether information can be recorded on the optical recording medium based on light intensity.
  • the recording performance of the optical recording medium can be efficiently grasped without exposing the optical recording medium, and the information recording time can be shortened.
  • 1 is a schematic diagram showing the main configuration of an optical recording / reproducing apparatus. The figure which shows the two-dimensional information displayed on a spatial light modulator.
  • 10 is a flowchart showing a procedure of information recording processing by the optical recording / reproducing apparatus.
  • 1 is a schematic diagram showing the main configuration of an optical recording / reproducing apparatus.
  • 1 is a schematic cross-sectional view of an optical recording medium.
  • 10 is a flowchart showing a procedure of information recording processing by the optical recording / reproducing apparatus.
  • the optical recording / reproducing apparatus using the holography of the present embodiment irradiates an optical recording medium capable of recording information as a hologram with infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, and reacts in the optical recording medium. The remaining amount of the part is evaluated to determine whether information can be recorded.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of the optical recording / reproducing apparatus according to the first embodiment.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 shows a two-beam optical system in which signal light and reference light are incident on the optical recording medium 1 through separate optical paths.
  • the optical system is not limited to the two-beam method, and is coaxial that allows the signal light and the reference light to enter the optical recording medium 1 through the same objective lens and the like so as to share the same central axis from the same direction.
  • a method (collinear method) may be adopted as the optical system.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a control system, a recording optical system, and an infrared optical system.
  • the recording optical system includes a light source device 2, an optical rotation optical element 3, a polarization beam splitter 4, a beam expander 5, a mirror 6, a spatial light modulator 7, relay lenses 8 and 9, and an objective.
  • a lens 10, a pickup lens 11, a two-dimensional imaging element 12, an optical element 13 for optical rotation, a galvano mirror 14, and relay lenses 15 and 16 are mainly provided.
  • the infrared optical system is mainly provided with a light source device 17, a collimating lens 18, dichroic prisms 19 and 20, a condensing lens 21, and a light receiving element 22.
  • the system controller 200 that is a control system is provided with a control unit 23, a drive unit 24, an image acquisition unit 25, an image processing unit 26, and an infrared light measurement unit 27.
  • the control unit 23 mainly includes an unrecorded area determination unit 231, an absorbance calculation unit 232, a record availability determination unit 233, and a recording / reproduction unit 234.
  • a motor 28 for driving the optical recording medium 1 is provided.
  • the light source device 2 emits light used for holographic recording, and is preferably a laser light source.
  • the laser light source is most preferably a semiconductor laser with a stabilized wavelength, but is not limited to this, and a He—Ne laser, an argon laser, a YAG laser, or the like may be used.
  • the laser light emitted from the light source device 2 enters the optical rotatory optical element 3, rotates its polarization plane, enters the polarization beam splitter 4, and is split into two laser beams by the polarization beam splitter 4.
  • the laser light reflected by the polarization beam splitter 4 becomes reference light, and the laser light transmitted through the polarization beam splitter 4 becomes signal light.
  • the optical rotatory optical element 3 a half-wave plate, a quarter-wave plate, or the like can be used as the optical rotatory optical element 3.
  • the signal light transmitted through the polarizing beam splitter 4 is expanded in diameter by a beam expander 5 to be a parallel light beam, then reflected by a mirror 6 and irradiated on a reflective spatial light modulator 7.
  • the spatial light modulator 7 has a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a lattice shape, and changes the direction of reflected light for each pixel or changes the polarization direction of reflected light for each pixel. Signal light is modulated and converted into signal light carrying information. In the present embodiment, a configuration using a digital mirror device as the reflective spatial light modulator 7 is shown.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of two-dimensional information displayed on the spatial light modulator. This two-dimensional information is formed by the control unit 23 of the system controller 200. The two-dimensional information is composed of a large number of bright spots and dark spots. The binary pattern is obtained by digitally encoding information to be recorded and incorporating error correction. (Page data).
  • the signal light carrying information by the spatial light modulator 7 passes through the relay lenses 8 and 9 and then is irradiated to the information recording layer of the optical recording medium 1 by the objective lens 10.
  • the optical recording medium 1 is held in a rotatable state by a stage (not shown) driven by the drive unit 24 and the motor 28.
  • the laser light reflected by the polarization beam splitter 4 is used as reference light as described above.
  • the reference light is light having a polarization component that can interfere with the signal light by the optical rotatory optical element 13.
  • the optical rotatory optical element 13 a half-wave plate can be mainly used.
  • the reference light transmitted through the optical rotatory optical element 13 is applied to the same recording spot as the signal light of the information recording layer of the optical recording medium 1 through the galvanometer mirror 14 and the relay lenses 15 and 16 at different incident angles.
  • An optical recording medium 1 is a transmissive recording medium capable of recording information as a hologram, and includes two opposing substrates and an information recording layer sandwiched between the two substrates. It is out.
  • the substrate is made of a light transmissive material such as glass, polycarbonate or acrylic resin.
  • the material of the substrate is not limited to these, and has transparency to the wavelength of laser light emitted from the light source device 2 used during recording and infrared light emitted from the light source device 17 described later. What is necessary is just to be formed with the material.
  • the information recording layer is formed from a photopolymer.
  • a photopolymer is a photosensitive material using photopolymerization of a polymerizable compound (monomer), and is formed of a monomer, a photopolymerization initiator as a main component, and a matrix having a porous structure that plays a role of volume retention. .
  • an interference fringe is formed by superimposing the signal light and the reference light in the information recording layer.
  • the photopolymerization initiator in the photopolymer absorbs photons to generate active species (radicals), and initiates the monomer polymerization reaction in the interference fringe bright part.
  • the monomer present in the bright part of the interference fringe is consumed, the monomer is diffused and supplied from the dark part of the interference fringe to the bright part, resulting in a density difference between the bright part and the dark part of the interference fringe pattern.
  • refractive index modulation according to the intensity distribution of the interference fringe pattern is formed and information is recorded.
  • the information recorded on the optical recording medium 1 is reproduced as follows. First, only the reference light is irradiated to the recorded hologram at the same incident angle as that during recording. Part of the irradiated reference light is diffracted by the hologram when passing through the optical recording medium 1, and is emitted as reproduction light that reproduces signal light.
  • the reproduction light becomes a substantially parallel light beam by the pickup lens 11 and is received as a two-dimensional image formed by the two-dimensional imaging element 12 constituted by a CMOS or a CCD.
  • a reproduction signal obtained by converting the reproduction light into an electric signal is sent to the image acquisition unit 25, and the image processing unit 26 performs image processing, decodes a page from the reproduction signal, and acquires data.
  • the recording and reproduction of information as described above is controlled by the recording / reproducing unit 234 of the control unit 23.
  • the unrecorded area determination unit 231 of the control unit 23 determines whether or not an unrecorded area, which is an unrecorded area, remains on the optical recording medium 1 held in the same arrangement as when information is recorded. Judge whether or not. Specifically, the unrecorded area determination unit 231 refers to a medium usage status management area (not shown) in which the usage status of the optical recording medium 1 is recorded, determines the usage status of the optical recording medium 1, and It is determined whether or not the recording area remains.
  • the control unit 23 moves the objective lens 10 to a recording spot that is a recording area in the unrecorded area of the optical recording medium 1.
  • the infrared light emitted from the light source device 17 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 18, then reflected by the dichroic prism 19, and irradiated to the recording spot of the optical recording medium 1 by the objective lens 10.
  • the light source device 17 functions as an irradiating unit that emits infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less for use in determining whether recording is possible.
  • the infrared light transmitted through the infrared light emitted from the light source device 17 through the recording spot of the optical recording medium 1 becomes a substantially parallel light beam by the pickup lens 11, is reflected by the dichroic prism 20, and is then collected by the condenser lens 21. And is received by the light receiving element 22.
  • the infrared light measurement unit 27 the infrared light transmitted light intensity I t of the recording spot on the optical recording medium 1 is measured and sent to the control unit 23.
  • the absorbance calculation section 232 of the control unit 23 the infrared light transmitted light intensity I t, and calculates the infrared absorbance A showing the absorption intensity of the infrared light of the recording spot on the optical recording medium 1.
  • the infrared light absorbance A is calculated by the following (Equation 1), where I 0 is the intensity of infrared light incident on the optical recording medium 1.
  • I 0 the intensity of infrared light incident on the optical recording medium 1.
  • A log 10 (I 0 / I t ) (Formula 1)
  • I 0 Infrared light intensity incident on the optical recording medium 1
  • I t Infrared light transmitted light intensity of recording spot
  • the infrared light intensity I 0 does not need to be measured frequently. If the optical recording medium 1 is not mounted, such as when the optical recording / reproducing apparatus 100 is turned on, the infrared light intensity I 0 may be measured in advance. Good. Further, when the intensity-controlled light source device 17 is used, it is not necessary to measure the infrared light intensity I 0 .
  • the recording permission determination unit 233 based on the absorbance calculation section 232 to the infrared light transmitted light intensity I red was calculated from t infrared light absorption A, whether or not it is possible to record information on the optical recording medium 1 Judging. Specifically, first, the recordability determination unit 233 determines whether or not the infrared light absorbance A is greater than or equal to a specified value 1 (described later), and if it is less than the specified value 1, it occurred unintentionally. Since the recording performance of the unrecorded area is deteriorated due to the chain reaction by the active species, it is determined that information cannot be recorded in the unrecorded area of the optical recording medium 1. Then, the optical recording medium 1 is ejected and the process ends.
  • a specified value 1 described later
  • the recordability determination unit 233 determines whether or not the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 1. If the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 1, the unrecorded state of the optical recording medium 1 is determined. It is determined that information can be recorded in the area.
  • the record availability determination unit 233 determines whether or not the infrared light absorbance A is greater than or equal to the specified value 2 (described later).
  • the number m of angular multiplexing recording per spot is calculated.
  • the number of angle multiplex recordings is the number of times that multiplex recording is possible by changing the incident angle of the reference light during information recording.
  • One spot indicates a recording spot that can be recorded at a time.
  • the specified value 2 can be arbitrarily set depending on the material forming the recording layer of the optical recording medium.
  • the optical recording medium is a recording material using vinyl radical polymerization,
  • the specified value 2 is preferably set to about 0.5d to 1d.
  • the specified value 1 is a reference for determining whether information can be recorded on the optical recording medium, and can be arbitrarily set according to the specifications of the optical recording medium and the optical recording / reproducing apparatus. However, it is preferable to set to about half of the specified value 2 described above.
  • the record availability determination unit 233 calculates the number m of angle multiplex recordings per spot according to the following (Formula 2).
  • m (A / specified value 2) ⁇ specified number of times (Expression 2)
  • m Number of angle multiplex recordings
  • the specified number of times can be arbitrarily set depending on the material forming the recording layer of the optical recording medium, but it is generally preferable to set a value of about 300 to 1000 times.
  • FIG. 3 is a flowchart of an information recording process performed by the optical recording / reproducing apparatus according to the first embodiment.
  • the unrecorded area determination unit 231 determines whether or not an unrecorded area remains in the optical recording medium 1 held at a predetermined position (step S11). ). If no unrecorded area remains on the optical recording medium 1 (step S11: No), the control unit 23 ejects the optical recording medium 1 (step S12) and ends the process.
  • step S11 when an unrecorded area remains on the optical recording medium 1 (step S11: Yes), the control unit 23 moves the objective lens 10 to a recording spot (step S13). Then, the infrared light measurement unit 27 measures the infrared light transmitted light intensity I t of the recording spot on the optical recording medium 1 (step S14). Next, the absorbance calculation section 232, from the measured infrared light transmitted light intensity I t, is calculated infrared light absorbance A of the recording spot on the optical recording medium 1 (step S15).
  • the record availability determination unit 233 determines whether the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 1 (step S16). If the infrared light absorbance A is less than the specified value 1 (step S16: No), the recording property of the unrecorded area is deteriorated, and information cannot be recorded in the unrecorded area of the optical recording medium 1. After determining, the control unit 23 ejects the optical recording medium 1 (step S17) and ends the process.
  • step S18 determines whether the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 2 (step S18). ).
  • step S18: No the number m of angle multiplex recordings per spot is calculated by the above-described (Equation 2) (step S19).
  • equation 3 the number of angular multiple recordings per spot m is calculated according to the above (Equation 3) (step S20).
  • the recording / reproducing unit 234 records information on the optical recording medium 1 by angle multiplexing recording using the obtained angle multiplexing recording number m (step S21). And the control part 23 judges whether all the information was recorded (step S22). If all the information has been recorded (step S22: Yes), the process ends. On the other hand, when all the information is not recorded (step S22: No), the objective lens 10 is moved to the next recording spot (step S23), and the process returns to step S14 and is repeated.
  • FIG. 3 shows a procedure for recording information by obtaining the number of angle-multiplexed recordings every time the objective lens 10 is moved to a recording spot, but the recording performance of the optical recording medium 1 is not significantly deteriorated. In this case, this can be omitted, and information may be recorded on the optical recording medium 1 by angle multiplexing recording after moving to the next recording spot.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 irradiates an unrecorded area of the optical recording medium 1 with infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, and transmits infrared light intensity I. t is measured, and the infrared light absorbance A of the recording spot in the optical recording medium 1 is calculated. Then, the infrared light absorbance A is compared with the specified value 1 to determine whether or not information can be recorded in the unrecorded area of the optical recording medium 1. Thereby, it is possible to efficiently grasp the recording performance of the optical recording medium 1 without exposing the optical recording medium 1 and to shorten the information recording time.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 further compares the infrared light absorbance A with the specified value 2 to determine the infrared light absorbance A. Depending on whether the value is 2 or more, the angle multiplex recording number m is calculated. Then, information is recorded on the optical recording medium 1 by using the obtained angular multiplexing recording number m. Thereby, more detailed recording performance of the optical recording medium 1 can be grasped, and appropriate information recording according to the state of the optical recording medium 1 can be performed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a main configuration of the optical recording / reproducing apparatus according to the second embodiment.
  • the optical recording / reproducing apparatus 300 shown in FIG. 4 includes a control system, a recording optical system, and an infrared optical system.
  • the recording optical system includes a light source device 2, an optical rotation optical element 3, a polarization beam splitter 4, a beam expander 5, a mirror 6, a spatial light modulator 7, as in the first embodiment.
  • the relay lenses 8 and 9, the objective lens 10, the pickup lens 11, the two-dimensional image sensor 12, the optical rotation optical element 13, the galvanometer mirror 14, and the relay lenses 15 and 16 are mainly provided.
  • the infrared optical system mainly includes a light source device 17, a collimating lens 18, a dichroic prism 19, an optical rotation optical element 29, a polarization beam splitter 30, a condensing lens 21, and a light receiving element 22. It has been.
  • the system controller 400 as a control system is provided with a control unit 43, a drive unit 24, an image acquisition unit 25, an image processing unit 26, and an infrared light measurement unit 27.
  • the control unit 43 mainly includes an unrecorded area determination unit 431, an absorbance calculation unit 432, a record availability determination unit 233, and a recording / playback unit 234.
  • a motor 28 for driving the optical recording medium 1 is provided.
  • the recording and reproduction of information on the optical recording medium 1 by the recording optical system are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is an example of a schematic cross-sectional view of the optical recording medium in the second embodiment.
  • the optical recording medium 1 includes two opposing substrates 50 and 51 and an information recording layer 52 formed from a photopolymer, as in the first embodiment.
  • a medium performance evaluation region 54 is further provided by a reflective layer 53 on a part of the upper surface of the substrate 50 on the recording light transmission side.
  • a plurality of medium performance evaluation areas 54 may be provided on the optical recording medium 1.
  • a material for forming the reflective layer 53 any material can be used as long as it reflects infrared light efficiently. Examples thereof include aluminum, silver, and alloys containing these metals. It is done. As shown in FIG. 5, the light incident on the optical recording medium 1 through the objective lens 10 is reflected by the medium performance evaluation region 54.
  • the unrecorded area determination unit 431 of the control unit 43 has an unrecorded area that is an unrecorded area remaining in the optical recording medium 1 held in the same arrangement as when recording information. Judge whether or not.
  • a specific determination method is the same as in the first embodiment.
  • the control unit 43 moves the objective lens 10 to the medium performance evaluation area 54 closest to the recording spot in the unrecorded area of the optical recording medium 1.
  • the infrared light emitted from the light source device 17 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 18, then reflected by the dichroic prism 19 through the polarization beam splitter 30 and the optical rotatory optical element 29, and is reflected by the objective lens 10.
  • the medium performance evaluation area 54 of the recording medium 1 is irradiated.
  • the light source device 17 functions as an irradiating unit that emits infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less for use in determining whether recording is possible.
  • Infrared light reflected from the medium performance evaluation region 54 of the optical recording medium 1 is reflected from the infrared light emitted from the light source device 17, is reflected by the dichroic prism 19 through the objective lens 10, and enters the optical device 29 for optical rotation. To do.
  • the infrared light reflected light rotates in the polarization direction when passing through the optical rotatory optical element 29, and a part of the reflected light is reflected by the polarization beam splitter 30 and then condensed by the condenser lens 21. 22 receives light.
  • the infrared light measurement unit 27 the infrared light reflected light intensity I r of the medium performance evaluation region 54 in the optical recording medium 1 is measured and sent to the control unit 43.
  • the infrared light absorbance A As shown in FIG. 5, in the present embodiment, since infrared light passes through the information recording layer 52 of the optical recording medium 1 twice, the intensity of reflected infrared light measured by the light receiving element 22 is increased. and I r, the infrared light intensity incident on the optical recording medium 1 and I 0, is calculated by the following equation (4).
  • A ⁇ log 10 (I 0 / I r ) ⁇ / 2 (Formula 4)
  • I 0 Infrared light intensity incident on the optical recording medium 1
  • I r Infrared light reflected light intensity in the medium performance evaluation region 54
  • the recording permission determination unit 233 based on the absorbance calculation section 432 to the infrared light reflected light intensity I red computed from r outside light absorbance A, whether or not it is possible to record information on the optical recording medium 1 Judging.
  • the determination of whether or not information can be recorded on the optical recording medium 1 based on the infrared light absorbance A is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a flowchart of an information recording process performed by the optical recording / reproducing apparatus according to the second embodiment.
  • the unrecorded area determination unit 431 determines whether or not an unrecorded area remains in the optical recording medium 1 held at a predetermined position (step S31). ). When no unrecorded area remains on the optical recording medium 1 (step S31: No), the control unit 43 ejects the optical recording medium 1 (step S32) and ends the process.
  • step S31 when an unrecorded area remains in the optical recording medium 1 (step S31: Yes), the control unit 43 moves the objective lens 10 to the medium performance evaluation area 54 closest to the recording spot (step S33). Then, the infrared light measurement unit 27 measures the infrared light reflected light intensity I r of the medium performance evaluation region 54 in the optical recording medium 1 (step S34). Next, the absorbance calculation section 432, from the measured infrared light reflected light intensity I r, calculates the infrared light absorbance A of the medium performance evaluation region 54 in the optical recording medium 1 (step S35).
  • the record availability determination unit 233 determines whether the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 1 (step S36). If the infrared light absorbance A is less than the specified value 1 (step S36: No), the recording property of the unrecorded area is deteriorated, and information cannot be recorded in the unrecorded area of the optical recording medium 1. After determining, the control unit 43 ejects the optical recording medium 1 (step S37) and ends the process.
  • step S36 determines whether the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 1 (step S36: Yes).
  • step S38 determines whether the infrared light absorbance A is equal to or greater than the specified value 2 (step S38). ).
  • step S38: No the number m of angle-multiplexed recordings per spot is calculated by the above-described (Expression 2) (step S39).
  • step S40 the number of angular multiple recordings per spot m is calculated according to (Equation 3) described above (step S40).
  • control unit 43 moves the objective lens 10 to the recording spot (step S41).
  • the recording / reproducing unit 234 records information on the optical recording medium 1 by angle multiplex recording using the obtained angle multiplex recording number m (step S42).
  • control part 43 judges whether all the information was recorded (step S43). When all the information has been recorded (step S43: Yes), the process is terminated.
  • step S43: No the control unit 43 determines whether or not the medium performance evaluation area 54 corresponding to the next recording spot is the same in the objective lens 10 (step S44). ). If the medium performance evaluation area 54 corresponding to the next recording spot is the same (step S44: Yes), the process returns to step S42 and the process is repeated again.
  • step S44 No
  • the process returns to step S33 and is repeated.
  • FIG. 6 shows a procedure for recording information by obtaining the number of angle-multiplexed recordings every time the objective lens 10 is moved to a recording spot, but the recording performance of the optical recording medium 1 is not significantly deteriorated. In this case, this can be omitted, and information may be recorded on the optical recording medium 1 by angle multiplexing recording after moving to the next recording spot.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 irradiates the non-recorded area of the optical recording medium 1 with infrared light having a wavelength of 1.2 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, and reflects the infrared light reflected light intensity I r is measured, and the infrared light absorbance A of the recording spot in the optical recording medium 1 is calculated. Then, the infrared light absorbance A is compared with the specified value 1 to determine whether or not information can be recorded in the unrecorded area of the optical recording medium 1. Thereby, it is possible to efficiently grasp the recording performance of the optical recording medium 1 without exposing the optical recording medium 1 and to shorten the information recording time.
  • the optical recording / reproducing apparatus 300 further compares the infrared light absorbance A with the defined value 2, and the infrared light absorbance A is defined. Depending on whether the value is 2 or more, the angle multiplex recording number m is calculated. Then, information is recorded on the optical recording medium 1 by using the obtained angular multiplexing recording number m. Thereby, more detailed recording performance of the optical recording medium 1 can be grasped, and appropriate information recording according to the state of the optical recording medium 1 can be performed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
  • the optical recording / reproducing apparatus is useful for writing large-capacity information, and is particularly suitable for information recording using holography.

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Abstract

　光記録再生装置１００は、光源装置１７と、受光素子２２と、赤外光測定部２７と、記録可否判断部２３３と、を備える。光源装置１７は、情報をホログラムとして記録可能な光記録媒体１に対して、波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を照射する。受光素子２２は、光記録媒体１からの赤外光の透過光を受光する。赤外光測定部２７は、受光した透過光の強度を測定する。記録可否判断部２３３は、透過光の強度に基づいて、光記録媒体１への情報の記録の可否を判断する。

Description

光記録再生装置
　本発明は、光記録媒体に情報をホログラムとして記録再生する光記録再生装置に関する。
　従来、高密度画像など容量の大きな情報を記録可能な記録装置として光記録再生装置がある。この光記録再生装置としては、光磁気記録再生装置や光相変化型記録再生装置などが実用化されているが、光記録媒体に記録する情報量の高容量化に対する要求は高まる一方である。近年では、このような高容量の情報の記録を実現するために、ホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラフィを用いた光記録再生装置が提案されている。
　このようなホログラフィを用いた光記録再生装置（ホログラフィック光記録再生装置）は、一般に、２次元パターンとして情報が担持された信号光と参照光とを光記録媒体の内部で干渉させ、情報を干渉縞として記録する。そして、再生時には、記録された干渉縞に対して参照光のみを照射することにより、干渉縞からの回折像として記録された情報を２次元パターンとして取り出すことができるため、高速で情報の記録再生ができるという利点を有する。
　また、ホログラフィック光記録再生装置では光記録媒体の厚み方向を積極的に活用して３次元的に干渉縞を記録することにより、回折効率を高め、光記録媒体の内部の同一領域に多重に情報を記録することを可能にし、記録容量を増大できるという特徴がある。
　ホログラフィック光情報記録再生に用いる記録媒体としては、フォトポリマーを用いた追記型媒体が有力視されている。一般にフォトポリマーの反応メカニズムは、微弱な光によっても化学変化が生じるフォトンモードである。また、ホログラフィック光記録再生装置に用いられるフォトポリマーは、感光により生じた活性種を反応開始点とした有機分子の重合反応（連鎖反応）を利用している。
　ホログラフィック光記録再生装置用のフォトポリマーに用いられる連鎖反応としては、エチレン性不飽和基のラジカル重合が最もよく利用されている。エチレン性不飽和基の代表的なものとしてはビニル基、アクリレート基、メタクリレート基などが挙げられる。未記録の光記録媒体における記録性能の劣化は、これらの重合基（ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基等）が意図せず生じた微量の活性種（ラジカル）を起点とした連鎖反応により消費され、反応性を失っている場合が多い。
　また、上述したエチレン性不飽和基は、赤外波長領域に特徴的な光吸収ピークを有することが知られている（例えば、非特許文献１の第３章参照）。この非特許文献１によると、ビニル基、アクリレート基などは波長１．６μmに最も特徴的な吸収ピークを有している。これらの吸収ピークはフォトポリマー内の環境により若干シフトするが、概ね１．２～２．５μmの範囲に特徴的なピークが現れることが知られている。従って、これらの波長範囲における吸光度を測定することにより、重合基濃度の見積もり、ホログラフィック光記録媒体としての記録性能を見積もることが可能である。
Jerry　Workman，Lois　Weyer，"Practical　Guide　to　Interpretive　Near-Infrared　Spectroscopy"，Ｐ３７～４２
　ここで、フォトポリマーを光記録媒体として用いたホログラフィック光記録再生装置は、一般に大容量・追記型であるため、装置内に光記録媒体を長期間滞留させたり、期間をあけて情報の追記を行うという使い方が考えられる。上述したように、フォトポリマーは有機分子の重合反応（連鎖反応）を用いているため、記録媒体の未使用時や追記期間内（光記録媒体上に既記録部と未記録部が存在する状態）に、微弱な外光による感光や熱的な要因により、意図しない微量の活性種が生じた場合、連鎖反応により未記録部の記録性能が大きく劣化してしまうという問題があった。そのため、光記録媒体に情報の記録を行う前に、未記録部の記録性能の劣化状況を把握する必要があり、更には、テスト記録などの実際の記録を伴う手法を用いることなく、記録性能の劣化状況を把握できることが望まれている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光記録媒体を感光させることなく光記録媒体の記録性能を効率よく把握でき、情報の記録時間を短縮できる光記録再生装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、情報をホログラムとして記録可能な光記録媒体に対して、波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を照射する照射部と、前記光記録媒体からの前記赤外光の透過光または反射光を受光する受光部と、受光した前記透過光または前記反射光の強度を測定する測定部と、前記透過光または前記反射光の強度に基づいて、前記光記録媒体への情報の記録の可否を判断する記録可否判断部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、光記録媒体を感光させることなく光記録媒体の記録性能を効率よく把握でき、情報の記録時間を短縮できるという効果を奏する。
光記録再生装置の主要構成を示す模式図。 空間光変調器に表示される２次元情報を示す図。 光記録再生装置による情報記録処理の手順を示すフローチャート。 光記録再生装置の主要構成を示す模式図。 光記録媒体の断面概略図。 光記録再生装置による情報記録処理の手順を示すフローチャート。
　以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光記録再生装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態のホログラフィを用いた光記録再生装置は、情報をホログラムとして記録可能な光記録媒体に波長１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を照射して、光記録媒体内の反応部位の残量を評価し、情報の記録の可否を判断するものである。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１にかかる光記録再生装置の主要構成を示す模式図である。光記録再生装置１００は、信号光と参照光は別々の光路を経て光記録媒体１に入射させる方式である二光束方式の光学系を示している。ただし、光学系は、二光束方式に限定されるものではなく、信号光と参照光を同一の対物レンズ等を経て同一方向から同一の中心軸を共有するように光記録媒体１に入射させる同軸方式（コリニア方式）を光学系として採用してもよい。
　図１に示す光記録再生装置１００は、制御系、記録光学系、赤外光学系を備えている。まず、記録光学系は、光源装置２と、旋光用光学素子３と、偏光ビームスプリッタ４と、ビームエキスパンダ５と、ミラー６と、空間光変調器７と、リレーレンズ８、９と、対物レンズ１０と、ピックアップレンズ１１と、２次元撮像素子１２と、旋光用光学素子１３と、ガルバノミラー１４と、リレーレンズ１５、１６とが主に設けられている。
　また、赤外光学系は、光源装置１７と、コリメートレンズ１８と、ダイクロイックプリズム１９、２０と、集光レンズ２１と、受光素子２２とが主に設けられている。
　また、制御系であるシステムコントローラ２００は、制御部２３と、駆動部２４と、画像取得部２５と、画像処理部２６と、赤外光測定部２７とが設けられている。さらに、制御部２３は、未記録領域判断部２３１と、吸光度算出部２３２と、記録可否判断部２３３と、記録再生部２３４とから主に構成されている。また、光記録媒体１を駆動するためのモータ２８が設けられている。
　まず、光記録媒体１への情報の記録および再生について説明する。光源装置２は、ホログラフィック記録に用いる光を出射するものであり、レーザ光源が望ましい。レーザ光源としては、波長を安定化させた半導体レーザが最も好適であるが、これに限定されることはなく、Ｈｅ－Ｎｅレーザ、アルゴンレーザ、ＹＡＧレーザなどを用いてもよい。
　光源装置２から出射したレーザ光は、旋光用光学素子３に入射して偏光面を回転されて偏光ビームスプリッタ４に入射し、偏光ビームスプリッタ４により２つのレーザ光に分割される。偏光ビームスプリッタ４で反射したレーザ光は参照光となり、偏光ビームスプリッタ４を透過したレーザ光は信号光となる。ここで、旋光用光学素子３としては、１／２波長板や１／４波長板などを用いることができる。
　偏光ビームスプリッタ４を透過した信号光は、ビームエキスパンダ５によって径が拡張されて平行光束とされた後、ミラー６で反射され、反射型の空間光変調器７に照射される。空間光変調器７は、格子状に２次元に配置された複数の画素を有しており、画素毎に反射光の方向を変えたり、画素毎に反射光の偏光方向を変えたりすることによって信号光を変調し、情報を担持した信号光に変換するものである。本実施の形態では、反射型の空間光変調器７として、デジタルミラーデバイスを用いた構成を示している。
　図２は、空間光変調器に表示される２次元情報の一例を示す図である。この２次元情報は、システムコントローラ２００の制御部２３により形成されるものであり、多数の明点と暗点から構成され、記録すべき情報をデジタル符号化し、エラー訂正を織り込んだ２値化パターン（ページデータ）となっている。
　そして、空間光変調器７によって情報が担持された信号光は、リレーレンズ８、９を経た後、対物レンズ１０によって光記録媒体１の情報記録層に照射される。また、光記録媒体１は、駆動部２４とモータ２８により駆動するステージ（図示せず）に回転可能な状態で保持されている。
　一方、偏光ビームスプリッタ４によって反射されたレーザ光は、上述したように参照光として用いられる。参照光は、旋光用光学素子１３によって信号光と干渉し得る偏光成分を有する光とされる。ここで、旋光用光学素子１３としては、主に１／２波長板を用いることができる。旋光用光学素子１３を透過した参照光は、ガルバノミラー１４、リレーレンズ１５、１６を経て、入射角度を変えて光記録媒体１の情報記録層の信号光と同一の記録スポットに照射される。
　このように、信号光と参照光とが光記録媒体１の情報記録層の同一の記録スポットに照射されることにより、情報記録層にホログラムとして情報が記録される。図１に示す構成では、記録時の参照光の入射角度を変えることによりホログラムの角度多重記録が可能となっている。
　ここで、光記録媒体１について説明する。本実施の形態にかかる光記録媒体１は、情報をホログラムとして記録可能な透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板と、その２つの基板の間に挟持された情報記録層とを含んでいる。
　基板は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の光透過性を有する材質で形成されている。ただし、基板の材質はこれらに限定されるものではなく、記録時に使用される光源装置２から出射されたレーザ光、および後述する光源装置１７から出射される赤外光の波長に対する透過性を有する材質で形成されていればよい。
　情報記録層は、フォトポリマーから形成されている。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、及び体積保持の役割を担う多孔質構造を持つマトリクスなどで形成されている。本実施の形態の光記録再生装置１００には、ラジカル重合により情報を記録するフォトポリマーを用いることが好適である。
　このような光学系によって、光記録媒体１の情報記録層への情報の記録は、次のように行われる。まず、信号光と参照光を情報記録層中で重ね合わせて干渉縞を形成する。この時、フォトポリマー中の光重合開始剤がフォトンを吸収して活性種（ラジカル）を発生し、干渉縞明部でのモノマーの重合反応を開始させる。モノマーの重合が進行して干渉縞明部に存在するモノマーが消費されると、干渉縞暗部から明部にモノマーが拡散供給され、結果、干渉縞パターンの明部と暗部に密度差が生じる。これにより、干渉縞パターンの強度分布に応じた屈折率変調が形成され情報記録される。
　また、光記録媒体１へ記録された情報の再生は、次のように行われる。まず、記録されたホログラムに対して記録時と同じ入射角度で参照光のみを照射する。照射された参照光の一部は、光記録媒体１を透過する際にホログラムよって回折され、信号光を再現する再生光として出射する。再生光は、ピックアップレンズ１１により略平行光束となり、ＣＭＯＳもしくはＣＣＤで構成された２次元撮像素子１２で結像された２次元画像として受光される。そして、この再生光を電気信号に変換した再生信号を画像取得部２５に送出し、画像処理部２６が画像処理を行い再生信号からページをデコードしてデータを取得する。以上のような情報の記録および再生は、制御部２３の記録再生部２３４により制御されている。
　次に、赤外光学系および制御系による光記録媒体１への情報の記録が可能か否か判断する記録可否判断の処理について説明する。この処理は、光記録媒体１へ情報を記録する前に行われる。まず、制御部２３の未記録領域判断部２３１は、情報の記録時と同様の配置で保持されている光記録媒体１に対して、記録がされていない領域である未記録領域が残っているか否かを判断する。具体的には、未記録領域判断部２３１は、光記録媒体１の使用状況を記録している媒体使用状況管理領域（不図示）を参照し、光記録媒体１の使用状況を判断し、未記録領域が残っているか否かを判断する。
　光記録媒体１に未記録領域が残っている場合、制御部２３は、対物レンズ１０を、光記録媒体１の未記録領域における記録領域である記録スポットに移動させる。そして、光源装置１７から出射された赤外光は、コリメートレンズ１８によって略平行光束とされた後、ダイクロイックプリズム１９で反射され、対物レンズ１０によって光記録媒体１の記録スポットに照射される。光源装置１７は、記録可否判断に用いるために波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を出射する照射部として機能する。
　光源装置１７から出射された赤外光が光記録媒体１の記録スポットを透過した赤外光透過光は、ピックアップレンズ１１により略平行光束となり、ダイクロイックプリズム２０で反射された後、集光レンズ２１により集光され、受光素子２２によって受光される。
　次に、赤外光測定部２７は、光記録媒体１における記録スポットの赤外光透過光強度Ｉtを測定し、制御部２３に送出する。そして、制御部２３の吸光度算出部２３２は、赤外光透過光強度Ｉtから、光記録媒体１における記録スポットの赤外光の吸収強度を示す赤外光吸光度Ａを算出する。
　ここで、赤外光吸光度Ａの具体的な算出方法について説明する。赤外光吸光度Ａは、光記録媒体１に入射する赤外光強度をＩ0とすると、以下の（式１）によって算出される。
　Ａ＝ｌｏｇ10(Ｉ0／Ｉt)・・・（式１）
Ａ：赤外光吸光度
Ｉ0：光記録媒体１に入射する赤外光強度
Ｉt：記録スポットの赤外光透過光強度
　なお、赤外光強度Ｉ0は頻繁に測定する必要はなく、光記録再生装置１００の電源投入時などの光記録媒体１が装着されていない状況で、受光素子２２によって予め測定しておけばよい。また、強度コントロールされた光源装置１７を用いる場合は赤外光強度Ｉ0を測定しておく必要はない。
　次に、記録可否判断部２３３は、吸光度算出部２３２により赤外光透過光強度Ｉtから算出された赤外光吸光度Ａに基づいて、光記録媒体１への情報の記録が可能か否かを判断する。具体的には、まず、記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１（後述）以上であるか否かを判断し、規定値１未満である場合は、意図しないで生じた活性種による連鎖反応で未記録領域の記録性能が劣化しているため、光記録媒体１の未記録領域への情報の記録が不可能であると判断する。そして、光記録媒体１は排出され処理が終了する。また、記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１以上であるか否かを判断し、赤外光吸光度Ａが規定値１以上である場合は、光記録媒体１の未記録領域への情報の記録が可能であると判断する。
　赤外光吸光度Ａが規定値１以上である場合、記録可否判断部２３３は、さらに、赤外光吸光度Ａが規定値２（後述）以上であるか否かを判断し、光記録媒体１の１スポットあたりの角度多重記録数ｍを算出する。角度多重記録数とは、情報の記録時において参照光の入射角度を変えることによる多重記録が可能な回数であって、１スポットとは、一度に記録可能な記録スポットを示す。
　ここで、規定値２とは、光記録媒体の記録層を形成する材料により任意に設定することが可能であるが、光記録媒体がビニル基のラジカル重合を用いた記録材料であって、記録層の厚さをｄ（ｍｍ）とすると、規定値２は０．５ｄ～１ｄ程度に設定することが好ましい。
　また、規定値１とは、光記録媒体への情報の記録が可能であるかを判断するための基準であり、光記録媒体や光記録再生装置の仕様により任意に設定することが可能であるが、上述した規定値２の半分程度に設定することが好ましい。
　以下に、具体的な角度多重記録数ｍの求め方を説明する。記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１以上であって、かつ規定値２未満である場合、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを以下の（式２）により算出する。
　ｍ＝（Ａ／規定値２）×規定回数・・・（式２）
ｍ：角度多重記録数
Ａ：赤外光吸光度
　ここで、規定回数とは、光記録媒体の記録層を形成する材料により任意に設定することが可能であるが、一般的に３００～１０００回程度の値に設定することが好ましい。
　また、記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１以上であって、かつ規定値２以上である場合、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを以下の（式３）により算出する。
　ｍ＝規定回数・・・（式３）
ｍ：角度多重記録数
　次に、光記録再生装置１００による光記録媒体１への情報記録の手順について説明する。図３は、実施の形態１にかかる光記録再生装置による情報記録処理の手順を示すフローチャートである。
　光記録媒体１への情報の記録を開始する場合、まず、未記録領域判断部２３１は、所定位置に保持された光記録媒体１に未記録領域が残っているか否かを判断する（ステップＳ１１）。光記録媒体１に未記録領域が残っていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部２３は、光記録媒体１を排出し（ステップＳ１２）、処理を終了する。
　一方、光記録媒体１に未記録領域が残っている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、制御部２３は、対物レンズ１０を記録スポットに移動する（ステップＳ１３）。そして、赤外光測定部２７は、光記録媒体１における記録スポットの赤外光透過光強度Ｉtを測定する（ステップＳ１４）。次に、吸光度算出部２３２は、測定された赤外光透過光強度Ｉtから、光記録媒体１における記録スポットの赤外光吸光度Ａを算出する（ステップＳ１５）。
　記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１以上か否かを判断する（ステップＳ１６）。赤外光吸光度Ａが規定値１未満である場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、未記録領域の記録性野が劣化し、光記録媒体１の未記録領域への情報の記録が不可能であると判断し、制御部２３は、光記録媒体１を排出し（ステップＳ１７）、処理を終了する。
　一方、赤外光吸光度Ａが規定値１以上である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。赤外光吸光度Ａが規定値２未満である場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、上述した（式２）により、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを算出する（ステップＳ１９）。一方、赤外光吸光度Ａが規定値２以上である場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、上述した（式３）により、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを算出する（ステップＳ２０）。
　次に、記録再生部２３４は、求めた角度多重記録数ｍを利用して、角度多重記録により光記録媒体１に情報を記録する（ステップＳ２１）。そして、制御部２３は、全ての情報を記録したか否かを判断する（ステップＳ２２）。全ての情報を記録した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、全ての情報を記録していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、対物レンズ１０を次の記録スポットに移動して（ステップＳ２３）、ステップＳ１４に戻り処理を繰り返す。
　ここで、図３では、対物レンズ１０を記録スポットに移動する度に角度多重記録数を求めて情報を記録する手順を示しているが、光記録媒体１の記録性能の劣化が著しく不均一でない場合は、これを省略することが可能であり、次の記録スポットに移動後に角度多重記録により光記録媒体１に情報を記録してもよい。
　このように、実施の形態１の光記録再生装置１００は、波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を光記録媒体１の未記録領域に照射して赤外光透過光強度Ｉtを測定し、光記録媒体１における記録スポットの赤外光吸光度Ａを算出する。そして、赤外光吸光度Ａと規定値１とを比較して、光記録媒体１の未記録領域における情報の記録の可否を判断する。これにより、光記録媒体１を感光させることなく光記録媒体１の記録性能を効率よく把握でき、情報の記録時間を短縮できる。
　また、光記録再生装置１００は、光記録媒体１の未記録領域に情報の記録が可能である場合、さらに、赤外光吸光度Ａと規定値２とを比較し、赤外光吸光度Ａが規定値２以上であるか未満であるかによって、それぞれ角度多重記録数ｍを算出する。そして、求めた角度多重記録数ｍを利用して光記録媒体１に情報を記録する。これにより、より詳細な光記録媒体１の記録性能を把握でき、光記録媒体１の状態に合わせた適切な情報の記録が可能となる。
（実施の形態２）
　実施の形態１では、赤外光を光記録媒体１に透過させた赤外光透過光に基づいて、光記録媒体１への情報の記録の可否を判断する構成となっていた。これに対して、本実施の形態では、赤外光を光記録媒体１に反射させた赤外光反射光に基づいて、光記録媒体１への情報の可否を判断するものである。
　図４は、実施の形態２にかかる光記録再生装置の主要構成を示す模式図である。図４に示す光記録再生装置３００は、制御系、記録光学系、赤外光学系を備えている。まず、記録光学系は、実施の形態１と同様に、光源装置２と、旋光用光学素子３と、偏光ビームスプリッタ４と、ビームエキスパンダ５と、ミラー６と、空間光変調器７と、リレーレンズ８、９と、対物レンズ１０と、ピックアップレンズ１１と、２次元撮像素子１２と、旋光用光学素子１３と、ガルバノミラー１４と、リレーレンズ１５、１６とが主に設けられている。
　また、赤外光学系は、光源装置１７と、コリメートレンズ１８と、ダイクロイックプリズム１９と、旋光用光学素子２９と、偏光ビームスプリッタ３０と、集光レンズ２１と、受光素子２２とが主に設けられている。
　また、制御系であるシステムコントローラ４００は、制御部４３と、駆動部２４と、画像取得部２５と、画像処理部２６と、赤外光測定部２７とが設けられている。さらに、制御部４３は、未記録領域判断部４３１と、吸光度算出部４３２と、記録可否判断部２３３と、記録再生部２３４とから主に構成されている。また、光記録媒体１を駆動するためのモータ２８が設けられている。
　ここで、記録光学系による光記録媒体１への情報の記録および再生については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
　次に、光記録媒体１について説明する。図５は、実施の形態２における光記録媒体の断面概略図の一例である。図５に示すように、光記録媒体１は、実施の形態１と同様に、対向する２つの基板５０、５１と、フォトポリマーから形成された情報記録層５２とから構成されている。
　そして、本実施の形態の光記録媒体１では、さらに、記録光透過側の基板５０の上面一部に反射層５３により、媒体性能評価領域５４を設けている。この媒体性能評価領域５４は、光記録媒体１上に複数箇所設けてもよい。反射層５３を形成する材料としては、赤外光を効率よく反射するものであればどのような材料で形成されていてもよいが、例えば、アルミニウムや銀、それらの金属を含む合金などが挙げられる。図５に示すように、対物レンズ１０を経て光記録媒体１に入射された光は、媒体性能評価領域５４によって反射される。
　次に、赤外光学系および制御系による光記録媒体１への情報の記録が可能か否か判断する記録可否判断の処理について説明する。この処理は、実施の形態１と同様に、光記録媒体１へ情報を記録する前に行われる。まず、制御部４３の未記録領域判断部４３１は、情報の記録時と同様の配置で保持されている光記録媒体１に対して、記録がされていない領域である未記録領域が残っているか否かを判断する。具体的な判断方法は、実施の形態１と同様である。
　光記録媒体１に未記録領域が残っている場合、制御部４３は、対物レンズ１０を、光記録媒体１の未記録領域における記録スポットに最も近い媒体性能評価領域５４に移動させる。そして、光源装置１７から出射された赤外光は、コリメートレンズ１８によって略平行光束とされた後、偏光ビームスプリッタ３０、旋光用光学素子２９を経てダイクロイックプリズム１９で反射され、対物レンズ１０によって光記録媒体１の媒体性能評価領域５４に照射される。光源装置１７は、記録可否判断に用いるために波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を出射する照射部として機能する。
　光源装置１７から出射された赤外光が光記録媒体１の媒体性能評価領域５４で反射された赤外光反射光は、対物レンズ１０を経てダイクロイックプリズム１９で反射され旋光用光学素子２９に入射する。そして、赤外光反射光は、旋光用光学素子２９を透過する際に偏光方向が回転し、その一部は偏光ビームスプリッタ３０によって反射された後、集光レンズ２１により集光され、受光素子２２によって受光される。
　次に、赤外光測定部２７は、光記録媒体１における媒体性能評価領域５４の赤外光反射光強度Ｉrを測定し、制御部４３に送出する。そして、制御部４３の吸光度算出部４３２は、赤外光反射光強度Ｉrから、光記録媒体１における媒体性能評価領域５４の赤外光吸光度Ａを算出する。
　ここで、赤外光吸光度Ａの具体的な算出方法について説明する。図５に示したように、本実施の形態では、赤外光は光記録媒体１の情報記録層５２を２回通過しているため、受光素子２２で測定される赤外光反射光強度をＩrとし、光記録媒体１に入射する赤外光強度をＩ0とすると、以下の（式４）によって算出される。
　Ａ＝｛ｌｏｇ10（Ｉ0／Ｉr）｝／２・・・（式４）
Ａ：赤外光吸光度
Ｉ0：光記録媒体１に入射する赤外光強度
Ｉr：媒体性能評価領域５４の赤外光反射光強度
　次に、記録可否判断部２３３は、吸光度算出部４３２により赤外光反射光強度Ｉrから算出された赤外光吸光度Ａに基づいて、光記録媒体１への情報の記録が可能か否かを判断する。ここで、赤外光吸光度Ａに基づく光記録媒体１への情報の記録の可否判断は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
　次に、光記録再生装置３００による光記録媒体１への情報記録の手順について説明する。図６は、実施の形態２にかかる光記録再生装置による情報記録処理の手順を示すフローチャートである。
　光記録媒体１への情報の記録を開始する場合、まず、未記録領域判断部４３１は、所定位置に保持された光記録媒体１に未記録領域が残っているか否かを判断する（ステップＳ３１）。光記録媒体１に未記録領域が残っていない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、制御部４３は、光記録媒体１を排出し（ステップＳ３２）、処理を終了する。
　一方、光記録媒体１に未記録領域が残っている場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部４３は、対物レンズ１０を記録スポットに最も近い媒体性能評価領域５４に移動する（ステップＳ３３）。そして、赤外光測定部２７は、光記録媒体１における媒体性能評価領域５４の赤外光反射光強度Ｉrを測定する（ステップＳ３４）。次に、吸光度算出部４３２は、測定された赤外光反射光強度Ｉrから、光記録媒体１における媒体性能評価領域５４の赤外光吸光度Ａを算出する（ステップＳ３５）。
　記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値１以上か否かを判断する（ステップＳ３６）。赤外光吸光度Ａが規定値１未満である場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、未記録領域の記録性野が劣化し、光記録媒体１の未記録領域への情報の記録が不可能であると判断し、制御部４３は、光記録媒体１を排出し（ステップＳ３７）、処理を終了する。
　一方、赤外光吸光度Ａが規定値１以上である場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、記録可否判断部２３３は、赤外光吸光度Ａが規定値２以上であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。赤外光吸光度Ａが規定値２未満である場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）、上述した（式２）により、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを算出する（ステップＳ３９）。一方、赤外光吸光度Ａが規定値２以上である場合（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、上述した（式３）により、１スポットあたりの角度多重記録数ｍを算出する（ステップＳ４０）。
　次に、制御部４３は、対物レンズ１０を記録スポットに移動する（ステップＳ４１）。記録再生部２３４は、求めた角度多重記録数ｍを利用して、角度多重記録により光記録媒体１に情報を記録する（ステップＳ４２）。そして、制御部４３は、全ての情報を記録したか否かを判断する（ステップＳ４３）。全ての情報を記録した場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
　一方、全ての情報を記録していない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、制御部４３は、対物レンズ１０を次の記録スポットに対応する媒体性能評価領域５４が同じか否かを判断する（ステップＳ４４）。次の記録スポットに対応する媒体性能評価領域５４が同じ場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２に戻って再度処理を繰り返す。
　一方、次の記録スポットに対応する媒体性能評価領域５４が異なる場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、ステップＳ３３に戻り処理を繰り返す。
　ここで、図６では、対物レンズ１０を記録スポットに移動する度に角度多重記録数を求めて情報を記録する手順を示しているが、光記録媒体１の記録性能の劣化が著しく不均一でない場合は、これを省略することが可能であり、次の記録スポットに移動後に角度多重記録により光記録媒体１に情報を記録してもよい。
　このように、実施の形態２の光記録再生装置１００は、波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を光記録媒体１の未記録領域に照射して赤外光反射光強度Ｉrを測定し、光記録媒体１における記録スポットの赤外光吸光度Ａを算出する。そして、赤外光吸光度Ａと規定値１とを比較して、光記録媒体１の未記録領域における情報の記録の可否を判断する。これにより、光記録媒体１を感光させることなく光記録媒体１の記録性能を効率よく把握でき、情報の記録時間を短縮できる。
　また、光記録再生装置３００は、光記録媒体１の未記録領域に情報の記録が可能である場合、さらに、赤外光吸光度Ａと規定値２とを比較し、赤外光吸光度Ａが規定値２以上であるか未満であるかによって、それぞれ角度多重記録数ｍを算出する。そして、求めた角度多重記録数ｍを利用して光記録媒体１に情報を記録する。これにより、より詳細な光記録媒体１の記録性能を把握でき、光記録媒体１の状態に合わせた適切な情報の記録が可能となる。
　なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
　以上のように、本発明にかかる光記録再生装置は、容量の大きな情報の書き込みに有用であり、特に、ホログラフィを利用した情報の記録に適している。
　１　光記録媒体
　２　光源装置
　３　旋光用光学素子
　４　偏光ビームスプリッタ
　５　ビームエキスパンダ
　６　ミラー
　７　空間光変調器
　８，９　リレーレンズ
　１０　対物レンズ
　１１　ピックアップレンズ
　１２　２次元撮像素子
　１３　旋光用光学素子
　１４　ガルバノミラー
　１５，１６　リレーレンズ
　１７　光源装置
　１８　コリメートレンズ
　１９，２０　ダイクロイックプリズム
　２１　集光レンズ
　２２　受光素子
　２３，４３　制御部
　２４　駆動部
　２５　画像取得部
　２６　画像処理部
　２７　赤外光測定部
　２８　モータ
　２９　旋光用光学素子
　３０　偏光ビームスプリッタ
　５０，５１　基板
　５２　情報記録層
　５３　反射層
　５４　媒体性能評価領域
　１００，３００　光記録再生装置
　２００，４００　システムコントローラ
　２３１，４３１　未記録領域判断部
　２３２，４３２　吸光度算出部
　２３３　記録可否判断部
　２３４　記録再生部

Claims (4)

  1. 　情報をホログラムとして記録可能な光記録媒体に対して、波長が１．２μm以上２．５μm以下の赤外光を照射する照射部と、
    　前記光記録媒体からの前記赤外光の透過光または反射光を受光する受光部と、
    　受光した前記透過光または前記反射光の強度を測定する測定部と、
    　前記透過光または前記反射光の強度に基づいて、前記光記録媒体への情報の記録の可否を判断する記録可否判断部と、
    　を備えることを特徴とする光記録再生装置。
  2. 　前記透過光または前記反射光の強度から、前記光記録媒体への前記赤外光の吸収強度を示す赤外光吸光度を算出する吸光度算出部をさらに備え、
    　前記記録可否判断部は、前記赤外光吸光度が所定の第１閾値以上であるか否かを判断し、前記赤外光吸光度が前記第１閾値以上であった場合、前記光記録媒体への情報の記録が可能と判断することを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
  3. 　前記記録可否判断部は、更に前記光記録媒体の所定の領域における前記赤外光吸光度が所定の第２閾値以上であるか否かを判断し、前記赤外光吸光度が前記第１閾値以上で、かつ前記第２閾値未満であった場合には、前記赤外光吸光度を前記第２閾値で除した値に予め定められた規定回数を乗じた値を前記光記録媒体の前記所定の領域における多重記録可能数として算出する第１の算出部と、
    　前記赤外光吸光度が前記第１閾値以上で、かつ前記第２閾値以上であった場合には、前記規定回数と同じ値を前記多重記録可能数として算出する第２の算出部とを具備することを特徴とする請求項２に記載の光記録再生装置。
  4. 　前記照射部は、前記光記録媒体において情報が記録されていない未記録領域に前記赤外光を照射し、
    　前記記録可否判断部は、前記透過光または前記反射光の強度に基づいて、前記光記録媒体の前記未記録領域への情報の記録の可否を判断することを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
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