WO2014087460A1

WO2014087460A1 - 記録再生装置

Info

Publication number: WO2014087460A1
Application number: PCT/JP2012/081234
Authority: WO
Inventors: 山田　健一郎; 愼介尾上
Original assignee: 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12

Abstract

　ホログラム記録媒体に対する好適な記録再生の実現。　光情報記録媒体の情報の記録および／または再生を行う光情報記録再生装置であって、前記光情報記録媒体から得られる２次元の再生像を検出する光検出器と、前記光情報記録媒体を回転させる媒体回転部と、前記光情報記録媒体と略平行な平面内を移動可能な可動部を有する面内移動部と、前記光情報記録媒体に設けられた偏芯検出用マークを用いて前記光情報記録媒体の前記面内移動部の可動軸ごとの位置を検出する偏芯検出部と、前記偏芯検出部の出力信号に基づき前記面内移動部を制御する偏芯補償部と、前記光検出器が検出した前記２次元の再生像の情報に基づいて導出されたオフセット量を前記偏芯検出部の出力信号に対して加算するオフセット加算部と、を備える。

Description

記録再生装置

　本発明は、記録媒体から情報を記録再生する装置に関する。特に、ホログラフィを用いて記録媒体から情報を記録再生する装置に関する。

　現在、青紫色半導体レーザを用いた、Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格などにより、民生用において１００ＧＢの光ディスクが商品化されている。今後は光ディスクの長期保存性の強みを活かし、アーカイブストレージの記録媒体としてさらなる大容量化が望まれる。次世代の大容量ストレージ技術として、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次元的な情報を光記録媒体に記録、再生することを可能とし、さらに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で、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。

特許４９６３５０９号特開２０００－７４８５０号公報

　ところで、ホログラム記録媒体を例に取ると、ホログラム記録再生装置は複数のページデータを重ね書くことで大容量化を図っているが、更なる記録容量の増加の為にはブックを高密度記録する必要があり、信号光および参照光の位置決め精度を従来以上に高めなくてはならない。

　ホログラム記録に関する文献である特許文献１における構成のように円盤状のホログラム記録媒体をクランプ機構で固定する場合の問題として偏芯が挙げられる。ここで偏芯とは、ディスクの中心軸とスピンドルモータの回転軸が一致しない状態を表す。

　特許文献１では円盤状のホログラム記録媒体をスピンドルモータが回転移動し、さらにスレッドモータによりディスクの半径方向へスピンドルモータを移動することでディスクの位置決めを行っている。偏芯によるディスク位置決め誤差はホログラム記録媒体のクランプ中心ずれとスピンドルモータの回転軸のクランプ受けの位置ずれの和により生じる。これらはともに製造過程により生じ、その偏芯量は個体ごとにばらつく。異なる個体での互換記録および再生を鑑みると、ディスク上のホログラム記録位置と再生位置が装置間で大きくずれてしまう問題がある。

　前記ホログラムの高密度化を狙う場合、これまでの記録密度では許容されていた偏芯量は、位置決め許容量のマージン減少に伴い無視できなくなり、結果ホログラムの再生品質の低下につながる（再生が不可能になる）。したがって、ディスク上の位置決め精度を向上する為には、偏芯量を最小に補正する必要がある。

　一方、特許文献２では被検査物である円盤状のウエハを検査の為、顕微鏡の光軸位置へウエハを受け渡す際に時に生じる偏芯誤差と偏角誤差に関するものである。偏芯誤差については受け渡し部から顕微鏡の光軸位置にウエハを移動する間に、ウエハの周縁部の形状をセンサで外周形状からステージの基準位置と前記ウエハの中心位置との偏芯誤差を検出する。偏角誤差については同じくセンサを用いて前記ウエハに設けた切り欠け（ノッチ）または周上に設けた直線（オリエンテーションフラット）の位置から前記ステージに対する前記ウエハの偏角誤差を検出し、所定の座標位置から偏芯誤差及び偏角誤差に基づいた補正後の位置にステージを移動する補正機構を有している。

　しかし、特許文献２のようにセンサを用いた補正機構の場合、センサの取付け位置の誤差により、補正機構で目標とする位置自体が偏芯誤差をもつことで理想的な補正目標の位置と不一致となる。ホログラムにおける前記高密度記録の実現の為、僅かな位置決め許容量も許されない場合、補正に用いるセンサの取付け位置の誤差はホログラムの再生品質の低下につながる。

　従ってセンサの取付け位置の誤差を考慮していない従来技術では、ホログラムの高密度記録を実現できない。

　そこで、本発明の目的は、ホログラムの高密度記録に対応したホログラム記録媒体の高精度位置決めを実現し、個体ごとの装置間の互換性の確保が可能なホログラム記録再生装置を提供することにある。

　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、ホログラム記録媒体に対して最適な位置決め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における各種センサの取付け誤差をキャンセルする処理のフローチャートである。実施例１における偏芯検出センサの取付け誤差をキャンセルするオフセット量を導出する処理のフローチャートである。実施例１における回転角度検出センサの取付け誤差をキャンセルするオフセット量を導出する処理のフローチャートである。実施例１における半径位置検出センサの取付け誤差をキャンセルするゲインおよびオフセット量を導出する処理のフローチャートである。実施例１における回転角度制御回路の構成を示すブロック図である。実施例１における半径位置制御回路の構成を示すブロック図である。実施例１における偏芯制御回路およ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。偏芯検出センサの取付け誤差がない場合のホログラム記録媒体と各種センサの位置関係を示した模式図である。偏芯検出センサの取付け誤差がない場合の参照光と信号光の幾何的な位置関係を三次元で示した図である。偏芯検出センサの取付け誤差がある場合のホログラム記録媒体と各種センサの位置関係を示した模式図である。偏芯検出センサの取付け誤差がある場合の参照光と信号光の幾何的な位置関係を三次元で示した図である。実施例１における取付け位置誤差がある場合のホログラム記録媒体と各種センサの位置関係および取付け位置誤差を示した図である。実施例１におけるオフセットを加算して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示した図である。再生時の参照光の入射平面と記録時の参照光の入射平面がなす角度と再生像の輝度重心位置のずれの関係を示した図である。実施例１における偏芯検出センサの取付け誤差量を導出する方法を説明した図である。記録時のデータ処理のフローチャートである。再生時のデータ処理のフローチャートである。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。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。半径位置検出センサが取付け位置誤差をもたない場合のホログラム記録位置と各種センサの位置関係を説明するための図である。半径位置検出センサが取付け位置誤差をもつ場合のホログラム記録位置と各種センサの位置関係を説明するための図である。実施例１における参照光角度制御回路および参照光駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例２および実施例３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における各種センサの取付け誤差をキャンセルする処理のフローチャートである。実施例３における各種センサの取付け誤差をキャンセルする処理のフローチャートである。

　以下、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したがって説明する。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。すなわち、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の出力信号は回転角度制御回路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、回転角度制御回路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、半径位置制御回路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、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、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２２３を駆動することで制御される。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制御を行う。

　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（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。

　ここで、ホログラム記録媒体１がディスクカートリッジに１枚あるいは複数枚で格納されており、ホログラム記録媒体１に関するコントロールデータがディスクカートリッジに記録されている場合、コントロールデータはディスクカートリッジから取得するものとする。

　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。また、後述する各種センサ取付け誤差キャンセル処理も本実施例においてはステップＳ４０４における学習処理で実施され、学習した各センサのオフセット量およびゲインが、以降常時設定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）では回転角度制御回路３２及び半径位置制御回路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、回転角度制御回路３２及び半径位置制御回路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１８を用いて説明する。図１８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１８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１８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１９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１９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１９中に図示しているように、図の横方向がＸ軸、縦方向がＹ軸となる。点Ｐ１４は回転角度検出センサ１４のセンサの中心を示している。同様に、点Ｐ１５は第一の偏芯検出センサ１５のセンサの中心を、点Ｐ１６は第二の偏芯検出センサ１６のセンサの中心を示している。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、センサの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し、センサの位置とはセンサの光スポットの中心位置を示すものとする。

　図１９及び図１８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２０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２０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２０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光が照射され、マークＭｐ上に照射される。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２０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２０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２０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２０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２１（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、そうでない箇所が非反射部である。また第一の偏芯検出センサ１５からは所定の波長の光が照射され、マークＭ２上に照射される。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２１（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２１（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、第一の偏芯検出センサ１５が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２１（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、第一の偏芯検出センサ１５が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２１（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１９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。

　本実施例の回転角度制御回路３２の構成について、図１０を用いて説明する。回転角度制御回路３２は、回転角度検出回路３２０１、回転角度オフセット加算回路３２０２、回転角度駆動信号出力回路３２０３、回転角度出力制御スイッチ３２０４、回転角度駆動判定回路３２０５から成る。回転角度制御回路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の回転角度を、コントローラ８０からの回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθを加算した上で、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回転角度制御と称する。

　回転角度検出回路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Ｄｅｔθ０を演算し、回転角度オフセット加算回路３２０２に出力する。回転角度オフセット加算回路３２０２はコントローラ８０からの回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθと回転角度検出回路３２０１からのＤｅｔθ０を入力として、Ｄｅｔθ０にＯｆｔθをオフセット加算させた回転角度Ｏｆｔθ１を出力として回転角度駆動信号出力回路３２０３に入力する。回転角度駆動信号出力回路３２０３は、Ｄｅｔθ１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。

　回転角度出力制御スイッチ３２０４は回転角度駆動信号出力回路３２０３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、回転角度駆動信号出力回路３２０３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、回転角度出力制御スイッチ３２０４は端子ａを選択し、回転角度駆動信号出力回路３２０３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、回転角度出力制御スイッチ３２０４は端子ｂを選択し、基準電位をＳＰＤ信号として出力し、回転角度駆動信号出力回路３２０３の出力信号を出力しない。この結果、ＳＰＯＮ信号は回転角度制御のオン・オフを指示する信号となる。また回転角度出力制御スイッチ３２０４は、回転角度制御のオン・オフを切り替えるスイッチとして機能する。回転角度出力制御スイッチ３２０４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。

　回転角度駆動判定回路３２０５はＤｅｔθ１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。回転角度駆動判定回路３２０５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Ｄｅｔθ０に回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθが加算された現在角度Ｄｅｔθ１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。即ち回転角度駆動判定回路３２０５は、回転角度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位置制御回路３４の構成について、図１１を用いて説明する。半径位置制御回路３４は、半径位置検出回路３４０１、半径位置オフセット加算回路３４０２、半径位置信号出力増幅回路３４０３、半径位置駆動信号出力回路３４０４、半径位置出力制御スイッチ３４０５、半径位置駆動判定回路３４０６から成る。半径位置制御回路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の可動部の位置に、コントローラ８０からの半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲを加算し、半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲにより増幅した上で、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。

　半径位置検出回路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ＤｅｔＲ０を演算してＤｅｔＲ０信号として半径位置オフセット加算回路３４０２に出力する。半径位置オフセット加算回路３４０２は半径位置ＤｅｔＲ０とコントローラ８０からの半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲを入力とし、ＤｅｔＲ０にＯｆｔＲをオフセット加算させた回転角度ＤｅｔＲ１を出力として半径位置信号出力増幅回路３４０３に入力する。半径位置信号出力増幅回路３４０３は半径位置ＤｅｔＲ１とコントローラ８０からの半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲを入力とし、ＤｅｔＲ１をＧａｉｎＲで増幅させた半径位置ＤｅｔＲ２を半径位置駆動信号出力回路３４０４に入力する。半径位置駆動信号出力回路３４０４は、ＤｅｔＲ２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３４０５は半径位置駆動信号出力回路３４０４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、半径位置駆動信号出力回路３４０４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３４０５は端子ａを選択し、半径位置駆動信号出力回路３４０４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３４０５は端子ｂを選択し、基準電位をＲＤＤ信号として出力し、半径位置駆動信号出力回路３４０４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３４０５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３４０５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。

　半径位置駆動判定回路３４０６はＤｅｔＲ２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。半径位置駆動判定回路３４０６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ＤｅｔＲ０に半径位置オフセットＯｆｔＲを加算した半径位置ＤｅｔＲ１を、半径位置ゲインＧａｉｎＲで増幅した半径位置ＤｅｔＲ２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。即ち半径位置駆動判定回路３４０６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回転角度駆動判定回路３２０５は、回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθを加算した現在角度Ｄｅｔθ１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、回転角度駆動判定回路３２０５はＤｅｔθ１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、Ｄｅｔθ１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。半径位置駆動判定回路３４０６についても同様である。

　本実施例の参照光角度制御回路８６の構成について、図２３を用いて説明する。参照光角度制御回路８６は、参照光角度オフセット加算回路８６０１、参照光角度駆動信号出力器８６０２、参照光角度出力制御スイッチ８６０３、参照光角度駆動判定回路８６０４から成る。参照光角度制御回路８６はコントローラ８０からの指令信号に基づいて、参照光の角度がコントローラ８０からの角度指令値Ｔｇｔκとなるように再生用参照光光学系１２のガルバノミラー２２４を制御する。この制御のことを本明細書では参照光角度制御と称する。

　参照光角度オフセット加算器８６０１には参照光角度制御信号生成回路８５からアクチュエータ２２３に備え付けた参照光角度検出センサの出力信号Ｄｅｔκ０とコントローラ８０から参照光角度オフセット加算指令値Ｏｆｔκが入力され、Ｏｆｔκ分のオフセットが加算された出力信号Ｄｅｔκ１が参照光角度駆動信号出力器８６０２に入力される。参照光角度駆動信号出力器８６０２は入力された出力信号をもとにガルバノミラー２２４を駆動する為の駆動信号を生成する。参照光角度出力制御スイッチ８６０３は参照光角度駆動信号出力器８６０２の出力信号を入力とし、コントローラ８０からの制御信号ＲＡＯＮに従い、参照光角度駆動信号出力器８６０２の出力信号を出力するかどうかを制御する。ＲＡＯＮ信号がＨｉｇｈのときは、参照光角度出力制御スイッチ８６０３は端子ａを選択し、参照光角度駆動信号出力器８６０２の出力信号をＲＡＤ信号として出力する。一方、ＲＡＯＮ信号がＬｏｗのときは、参照光角度出力制御スイッチ８６０３は端子ｂを選択し、基準電位をＲＡＤ信号として出力し、参照光角度駆動信号出力器８６０２の出力信号を出力しない。参照光角度出力制御スイッチ８６０３から出力されたＲＡＤ信号は参照光角度駆動回路８７によって増幅され、参照光角度が制御される。

　参照光角度駆動判定回路８６０４はＤｅｔκ１信号とＴｇｔκ信号を入力とし、参照光角度が角度指令値Ｔｇｔκ近傍の値である否かを判定し、ＲＡＯＫ信号として出力する。なお、参照光角度が角度指令値Ｔｇｔκ近傍の値である場合に、ＲＡＯＮ信号はＨｉｇｈとなるものとする。参照光角度駆動判定回路８６０４は例えば、参照光角度検出センサによって検出された現在の参照光角度Ｄｅｔκ０に参照光角度オフセット指令値Ｏｆｔκが加算された現在の参照光角度Ｄｅｔκ１と参照光角度指令値Ｔｇｔκ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ＲＡＯＫ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ＲＡＯＫ信号によって、参照光角度が角度指令値Ｔｇｔκ近傍の値であるか否かを判定可能である。即ち参照光角度駆動判定回路８６０４は、参照光角度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軸オフセット加算器３００１、Ｘ軸補償器３００２、Ｘ軸出力制御スイッチ３００３、Ｙ軸オフセット加算器３００４、Ｙ軸補償器３００５、Ｙ軸出力制御スイッチ３００６、偏芯補償判定回路３００７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ＸＹＯＮとオフセット加算指令値ＯｆｔＸおよびＯｆｔＹ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軸オフセット加算器３００１には第一の偏芯検出センサ１５の出力信号とコントローラ８０からＸ軸オフセット加算指令値ＯｆｔＸが入力され、ＯｆｔＸ分のオフセットが加算された出力信号がＸ軸補償器３００２に入力される。Ｘ軸補償器３００２は入力された出力信号を基に移動ステージ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３００３はＸ軸補償器３００２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３００２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３００３は端子ａを選択し、Ｘ軸補償器３００２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３００３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３００２の出力信号を出力しない。Ｘ軸出力制御スイッチ３００３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軸オフセット加算器３００４には第二の偏芯検出センサ１５の出力信号とコントローラ８０からＹ軸オフセット加算指令値ＯｆｔＹが入力され、ＯｆｔＹ分のオフセットが加算された出力信号がＹ軸補償器３００５に入力される。Ｙ軸補償器３００５は入力された出力信号を基に移動ステージ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３００６はＹ軸補償器３００５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３００５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３００６は端子ａを選択し、Ｙ軸補償器３００５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３００６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３００５の出力信号を出力しない。Ｙ軸出力制御スイッチ３００６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３００７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３００７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３００２及びＹ軸補償器３００５において行われる制御について説明する。偏芯補償判定回路３００７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の出力信号にＸ軸オフセット加算器３００１でオフセット加算を行った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の出力信号にＹ軸オフセット加算器３００４でオフセット加算を行った出力信号のみである。

　Ｘ軸補償器３００２においては、入力されるＸ軸オフセット加算器３００１でオフセット加算を行った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３００５においては、入力されるＹ軸オフセット加算器３００４でオフセット加算を行った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３００２やＹ軸補償器３００５は、一例として一般的なＣＰＵによって実現できる。

　図２１や図１９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の位置を制御していることと等価である。

　ホログラム記録媒体１に偏芯がある場合とは、図１８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。ホログラム記録媒体１にかかる偏芯がある場合であっても、偏芯検出用マークＭ１を用いて偏芯補償制御を行うことで、移動ステージ５１がホログラム記録媒体１の位置を制御することができる。具体的には、偏芯検出用マークＭ２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。しかし、本実施例の目的は第一の偏芯検出センサ１５および第二の偏芯検出センサ１６の取付け位置誤差をキャンセルした位置に信号光および／または参照光が照射できるようにホログラム記録媒体１の位置を制御することにある。

　ここで、偏芯誤差の補正に用いるセンサの取付け位置の誤差が存在する場合の課題を、図１３を用いて説明する。ここでは簡単の為、記録時には偏芯誤差がない状態で記録され、再生時にのみ偏芯誤差が存在した場合を考える。図１３（ａ）は理想的な取付け位置におけるセンサによって位置決め制御される場合のホログラム記録媒体１と各種センサの位置関係をホログラム記録媒体１の平面に対して垂直な方向から示した模式図である。点Ｏはホログラム記録媒体の幾何学中心を、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、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、点Ｐはホログラムの記録位置を、細い矢印ＲＢは再生時の参照光の入射方向を模式的に表したもの、太い矢印ＲＢ’は記録時の参照光の入射方向を模式的に表したもの、太い矢印ＳＢ’は記録時の信号光の入射方向を模式図的に表したものである。ここで、再生時においてホログラム記録媒体は偏芯誤差をもっており、再生時のスピンドルモータの回転軸の中心点ｓｐはホログラム記録媒体の中心点Ｏと一致しない。前記のように偏芯補償制御では、この偏芯誤差に対して第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６の出力信号を基に偏芯検出用マークＭ２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。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）における参照光と信号光の幾何的な位置関係を三次元で示した図である。点Ｐはホログラムの記録位置を、面ＰＭはホログラム記録媒体１のディスク平面を、面ＰＢ１は再生時の参照光の入射平面をそれぞれ表したものである。図１３（ａ）のように偏芯検出センサの取付け位置ばらつきがない場合、再生時の参照光の入射平面ＰＢ１が記録時の参照光および信号光の入射面と一致していることが分かる。ここで、ホログラムの記録は信号光と参照光とをホログラム記録媒体において互いに重ねあうように入射させることで、記録媒体内に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行う。これに対して、再生時には記録時の参照光と同じ光路で同一の波面を保ったまま逆方向に進む位相共役光が記録位置に照射されることで記録時の信号光と逆方向に再生光が回折される。すなわち、ホログラムの再生には再生時の参照光の入射平面と記録時の参照光の入射平面（記録時の信号光の入射平面と一致する）とが同一平面となるように位置決めすることが要求される。

　図１３（ｃ）は取付け位置誤差をもつ偏芯検出センサによって位置決め制御される場合のホログラム記録媒体１と各種センサの位置関係をホログラム記録媒体１の平面に対して垂直な方向から示した模式図である。取付け位置誤差により第一の偏芯検出センサ１５は点Ｐ１５から点Ｐ１５’に、第二の偏芯検出センサ１６は点Ｐ１６から点Ｐ１６’に移動した場合を示している。この結果、偏芯補償制御を行うことで、ホログラム記録媒体１の幾何学中心は点Ｏから点Ｏ’に、移動する。円Ｒ２、円Ｃｘｙについても偏芯検出センサが取付け位置誤差をもつ場合の偏芯補償制御による円の移動位置を「’（ダッシュ）」を付けて図示している。図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）における参照光と信号光の幾何的な位置関係を三次元で示した図である。再生時の参照光の入射平面ＰＢ１に対して、面ＰＢ２は記録時の参照光の入射平面（記録時の信号光の入射平面と一致する）である。偏芯検出センサが取付け位置誤差をもつ場合であっても、再生用参照光光学系１２の位置は変わらないので再生時の参照光の入射方向ＲＢは図１３（ｂ）における位置と変わらない。一方で、入射平面ＰＢ１は入射平面ＰＢ２に対して角度ΔΦだけずれをもつ。したがって、偏芯検出センサの取付け位置誤差を補正しないままの偏芯補償制御では再生時の参照光の入射平面と記録時の参照光の入射平面（記録時の信号光の入射平面と一致する）が同一平面になるよう位置決めすることができない。この結果、参照光の照射位置がずれることによるホログラム再生品質の劣化や再生時の転送レートの低下を招く。

　続いて、図１４を用いて本実施例における偏芯検出センサの取付け位置誤差をキャンセルする偏芯補償制御について説明する。図１４（ａ）は図１３（ｃ）と同じく、取付け位置誤差をもつ偏芯検出センサによって位置決め制御される場合のホログラム記録媒体１と各種センサの位置関係をホログラム記録媒体１の平面に対して垂直な方向から示した模式図である。取付け位置誤差により第一の偏芯検出センサ１５が点Ｐ１５から点Ｐ１５’に、第二の偏芯検出センサ１６が点Ｐ１６から点Ｐ１６’に移動した場合を示している。今、点Ｏと点Ｐ１６をともに通る直線ａｘ－ｙに対して平行な軸をＹ軸、点Ｏと点Ｐ１５をともに通る直線ａｘ－ｘに対して平行な軸をＸ軸とする。偏芯補償制御を行うことで、直線ａｘ－ｘは直線ａｘ－ｘ’に、直線ａｘ－ｙは直線ａｘ－ｙ’に移動する。本実施例における第一の偏芯検出センサ１５と第二の偏芯検出センサ１６はそれぞれのセンサをホログラム記録媒体１の幾何学中心である点Ｏに対して９０度直行した位置関係に配置することで、各軸を独立して制御している。偏芯補償制御における幾何的な位置関係から明らかなように、取付け位置誤差によってセンサの取付け位置がずれた場合においても点Ｐ１５’と点Ｏ’と点１６’の直交関係は保存されている。そのため第一の偏芯検出センサ１５の出力信号については直線ａｘ－ｘ’に平行な軸、第二の偏芯検出センサ１６の出力信号については直線ａｘ－ｙ’ に平行な軸のそれぞれに対して独立に偏芯検出用マークＭ２との相対位置関係を制御できる。本実施例における各偏芯検出センサの取付け位置誤差をキャンセルする偏芯補償制御はセンサ取付け誤差によって点Ｏ’に位置づけされたホログラム記録媒体１の幾何学中心をセンサ取付け位置誤差がない場合のホログラム記録媒体１の幾何学中心である点Ｏに移動することを目標とする。本実施例では、かかる制御を偏芯検出センサ１５および偏芯検出センサ１６の各出力信号に対して、それぞれＸ軸オフセット加算器３００１およびＹ軸オフセット加算器３００４によりオフセットを印加することで実現する。偏芯検出センサにオフセットを印加した際のセンサの出力信号について図１４（ｂ）を用いて説明する。所望のオフセット信号量Ｏｆｔｒをコントローラ８０よりＸ軸オフセット加算器３００１またはＹ軸オフセット加算器３００４に入力することで、図１４（ｂ）のように、偏芯検出センサの出力Ｖｓがゼロとなる位置はオフセット信号量Ｏｆｔｒに対応した各偏芯検出軸におけるオフセット距離Ｄ（Ｏｆｔｒ）だけオフセットした位置になる。前記のように、第一の偏芯検出センサ１５の出力信号については直線ａｘ－ｘ’に平行な軸、第二の偏芯検出センサ１６の出力信号については直線ａｘ－ｙ’ に平行な軸のそれぞれに対して独立に制御できる。そのため、後述する偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理とは、第一の偏芯検出センサ１５については直線ａｘ－ｙ’に平行かつ点Ｏを通る直線Ｌｙと直線ａｘ－ｙ’の距離Ｄ(ＯｆｔＸ)に対応したオフセット信号出力ＯｆｔＸを、第二の偏芯検出センサ１６については直線ａｘ－ｘ’に並行かつ点Ｏを通る直線Ｌｘと直線ａｘ－ｘ’の距離Ｄ(ＯｆｔＹ)に対応したオフセット信号出力ＯｆｔＹを、偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理で導出し、Ｘ軸オフセット加算器３００１およびＹ軸オフセット加算器３００４によりＸ軸補償器３００２およびＹ軸補償器３００５に印加する制御を意味する。

　次に各偏芯検出軸の方向に対する偏芯検出センサの取付け誤差を表す距離Ｄ（Ｏｆｔｒ）を導出する方法について説明する。今、シーク処理が適切に完了し、記録されたホログラムの再生像が光検出器２２５より得られる場合を考える。ホログラムの多重方向の参照光角度を最適位置から所定の値だけオフセットをもたせた状態で、再生時の参照光の入射平面ＰＢ１と記録時の参照光の入射平面ＰＢ２がなす角度ΔΦを変化させながら再生像の各ピクセルの位置と輝度から得られる輝度重心位置のずれをプロットすると図１４（ｃ）に示すような関係が得られることが分かっている。また、参照光角度のオフセット量が一定であればホログラム記録媒体１に対して図１４（ｃ）の関係は一意に決まる。そのため、参照光角度を常に決まった所定量だけオフセットさせる場合、そのときの再生像の輝度重心位置のずれΔＩＢを計算することでΔΦを逆算することが可能である。すなわち、輝度重心計算回路８８はピックアップ１１内の光検出器２２５からの再生画像データを入力として輝度重心位置ずれΔＩＢを計算する。さらに輝度重心計算回路８８はコントローラ８０からの再生像の輝度重心位置のずれに対するΔΦの特性と、先に計算したΔＩＢからΔΦを導出し、コントローラ８０へ出力する。

　ここで、図１４（ａ）において、偏芯検出センサの取付け誤差により生じる、再生時の参照光の入射平面ＰＢ１と記録時の参照光の入射平面ＰＢ２がなす角度ΔΦは幾何学的に図１４（ａ）における∠ＯＰＯ’と一致することは明らかである。図１４（ｄ）は図１４（ａ）における点Ｏ、点Ｐ、点Ｏ’の位置関係を表した図である。ここで三角形ＯＰＯ’はシーク処理が適切に完了し、ホログラム再生像が得られていることからＯＰ＝Ｏ’Ｐの二等辺三角形である。また、現在位置決めして再生しているホログラムに含まれるアドレス情報を取得することで、フォーマットから記録時の半径位置ｒ分かり、ＯＰ＝Ｏ’Ｐ＝ｒの関係が得られる。本実施例ではこのようにアドレス情報から得られる記録時の座標をアドレスの座標と称する。

　点直線Ｏから直線ＯＰに下ろした垂線と直線ＯＰの交点を点Ａ、点Ｐから直線ＯＯ’に下ろした垂線と直線ＯＯ’の交点を点Ｂとすると、三角形ＯＰＢと三角形Ｏ’ＯＡの相似関係を利用することで、Ｄ（ＯｆｔＸ）およびＤ（ＯｆｔＹ）は次の式１および式２の関係が成り立つ。
Ｄ（ＯｆｔＸ）＝２ｒ×ｓｉｎ（Φ／２）×ｃｏｓ（Φ／２）　　　　　　　（式１）
　　　　　　　Ｄ（ＯｆｔＹ）＝２ｒ×ｓｉｎ^２（Φ／２）（式２）
　再生像の輝度重心位置のずれと幾何的関係による式１および式２を利用することで、各偏芯検出軸の方向に対する偏芯検出センサの取付け誤差Ｄ（ＯｆｔＸ）およびＤ（ＯｆｔＹ）が導出される。コントローラ８０では輝度重心計算回路８８から入力されたΔΦに基づき、Ｄ（ＯｆｔＸ）およびＤ（ＯｆｔＹ）に対応したオフセット加算指令値ＯｆｔＸおよびＯｆｔＹを導出する。

　なお、図１４（ｃ）で示したΔΦと再生像の輝度重心位置のずれの関係はホログラム記録媒体１の特性によって変化する。そこで、図４（ａ）におけるセットアップ処理におけるステップＳ４０３で得られるディスク情報を基にΔΦと再生像の輝度重心位置のずれに関する特性は変更することができるものとする。例えば、セットアップ処理におけるステップＳ４０３では読み出したコントロールデータからホログラム記録媒体１の種類を特定する。コントローラ８０は特定したホログラム記録媒体１の種類に応じて使用する特性を変更する。特性は、例えばホログラム記録再生装置の製造工程において記憶される。また、新たに開発されるホログラム記録媒体に応じた特性をさらに記憶させていくことで、新規ホログラム記録媒体に対する対応が可能になるため、特性は書き換え型のメモリに記憶されることが望ましい。また、新規ホログラム記録媒体に対する特性は輝度重心位置ずれがゼロとなるオフセット加算指令値ＯｆｔＸおよびＯｆｔＹを導出することで決定できる（後述する偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理におけるステップＳ７０８からステップＳ７１２に該当）。

　図１４（ｃ）で示したΔΦと再生像の輝度重心位置のずれの関係は（式１）および（式２）を用いることで輝度重心位置ずれに対するオフセット加算指令値ＯｆｔＸおよびＯｆｔＹとの特性であるとも考えられる。

　以上、本実施例における偏芯検出センサの取付け位置誤差をキャンセルする偏芯補償制御とは、再生像のアドレス情報から得られる記録時の半径位置、再生像の輝度重心位置のずれ、幾何学的関係から得られる式１および式２を用いて、各偏芯検出センサの取付け誤差量を導出し、各誤差量に対応した各オフセット信号量を印加することでセンサ取付け誤差によって点Ｏ’に位置づけされたホログラム記録媒体１の幾何学中心をセンサ取付け位置誤差がない場合のホログラム記録媒体１の幾何学中心である点Ｏ（輝度重心位置ずれがゼロとなる位置）に制御することで実現される制御である。また、本実施例では再生像の輝度重心位置のずれを利用して各偏芯検出センサの取付け誤差を導出したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、再生像中にシンクパターンのような再生像の位置を検出する基準パターンを設けて再生像の位置ずれを検出する手段を利用して導出してもよい。この処理のことを本明細書では各種センサ取付け誤差キャンセル処理と称する。

　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、Ｓ６０４、Ｓ９０２およびＳ９０４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にすることで回転角度制御をオンにして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。

　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）、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上の位置に所定の角度で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。なお、図示しないがリトライではｒ軸及びθ軸リトライ値だけでなく参照光角度についてもリトライを行い、ホログラムの再生が可能である最適な参照光角度を導出するものとする。

　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）。

　続いて、本実施例における半径位置検出センサ１７の取付け誤差をキャンセルする半径位置検出センサ取付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出の概念について図２２を用いて説明する。図２２はログラム記録媒体１の幾何学的な中心である点Ｏを通り放射方向に伸びる半径ｒ方向に対して取付け位置誤差をもつ半径位置検出センサ１７によって位置決め制御される場合のホログラム記録位置と各種センサの位置関係をホログラム記録媒体１の平面に対して垂直な方向から示した模式図である。ここでは簡単の為、記録時には取付け誤差がない状態で記録され、再生時にのみ取付け誤差が存在した場合を考える。点ＰＲは半径位置検出センサ１７のＺ相の位置決めの基準点を、点Ｐ０はある回転角で半径ｒ０のアドレスの座標に記録されたホログラム記録位置を、点Ｐ１は点Ｐ０と同じ回転角で半径ｒ１の座標に記録されたホログラム記録位置を表す。また、直線ａｘ－ｓｌｄは半径方向搬送部５２の可動部の可動軸を表し、点ＰＲを直線ａｘ－ｓｌｄが通る場合、半径位置検出センサ１７はＺ相の位置決めの基準点について取付け位置誤差をもたない理想的な状態であることを意味する。図２２（ａ）は半径位置検出センサ１７がＺ相の位置決め基準点について取付け位置誤差をもたないが、半径方向搬送部５２の可動部の可同軸であるａｘ－ｓｌｄが半径方向に対して角度ΔΩの取付け角度誤差をもって設置された様子を表している。点Ｐ０に記録されたホログラムへシーク処理した際に半径位置検出センサ１７により取得される現在半径位置の値をｒ０ｓとする。同様に、点Ｐ１に記録されたホログラムへシーク処理した際に半径位置検出センサ１７により取得される現在半径位置の値をｒ１ｓとする。幾何学的位置関係よりｒ０ｓの値は点Ｐ０より直線ａｘ－ｓｌｄに下ろした垂線の交点と点ＰＲの間の距離を、同様にｒ１ｓの値は点Ｐ１より直線ａｘ－ｓｌｄに下ろした垂線の交点と点ＰＲの間の距離をそれぞれ表す。よって半径方向搬送部５２の可動軸の取付け角度誤差ΔΩについて式３の関係が成り立つ。
ｃｏｓ（ΔΩ）＝（ｒ１ｓ－ｒＯｓ）／（ｒ１－ｒＯ）　　（式３）
　式３の関係式は言い換えれば、ホログラム記録時に基準とした半径方向軸（本実施例においてはホログラム記録媒体１の幾何学的な中心である点Ｏを通り放射方向に伸びる半径方向軸に一致する）における座標スケールに対する半径方向搬送部５２の可動部の可動軸であるａｘ－ｓｌｄ軸（半径位置検出センサ１７により検出される半径方向軸）の座標スケールの比を表している。この関係を利用し、シーク処理における目標半径位置の信号出力に対し、ゲインとして増幅させることで取付け誤差をキャンセルする。すなわち、半径位置信号出力増幅回路３４０３に式３で導出されるゲインｃｏｓ（ΔΩ）に相当する出力信号増幅ゲインを半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲとしてコントローラ８０から入力することで、半径方向搬送部５２の稼動部の可同軸であるａｘ－ｓｌｄが半径方向に対して角度ΔΩの取付け角度誤差をキャンセルする。ここで、式３からゲインを導出することを鑑みると、高精度に角度ΔΩの取付け角度誤差を導出するためには、半径位置検出センサ１７の位置検出分解能に対して点Ｐ０と点Ｐ１は十分離れた半径位置で測定することが望ましい。例えば、点Ｐ０をホログラム記録媒体１の内周側の記録位置、点Ｐ１を外周側の記録位置として測定を実施する。また、本実施例では点Ｐ０と点Ｐ１の２点から半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲを導出したが、ＧａｉｎＲは３点以上の測定点の結果に基づいて導出しても構わない。また、ＧａｉｎＲを複数個記憶し、目標とするホログラム記録位置の半径領域ごとに切り替えて使用しても構わない。

　次に図２２（ｂ）を用いて半径位置検出センサ１７のＺ相の位置決め基準点に対する取付け位置誤差を導出する方法を説明する。図２２（ｂ）は半径位置検出センサ１７がＺ相の位置決め基準点について取付け位置誤差をもち、かつ半径方向搬送部５２の可動部の可同軸であるａｘ－ｓｌｄが半径方向に対して角度ΔΩの取付け角度誤差をもって設置された様子を表している。半径位置検出センサ１７はＺ相の位置決め基準点からホログラム記録媒体１の半径方向に対してΔｒだけ取付け位置誤差をもって設置されている。この結果、点ＰＲは点ＰＲ’に、ａｘ－ｓｌｄはａｘ－ｓｌｄ’に移動する。この場合もａｘ－ｓｌｄ’とホログラム記録時に基準とした半径方向軸の角度関係は図２２（ａ）と変わらないので式３の関係は図２２（ｂ）においても成立する。また、幾何学的位置関係よりΔｒについて式４の関係が成り立つ。
ｃｏｓ（ΔΩ）＝ｒＯｓ／（ｒＯｓ＋Δｒ）　　　　　　　（式４）
　この式４を変形すると、半径位置検出センサ１７の取付け誤差Δｒは式５で表される。
Δｒ＝ｒＯｓ／ｃｏｓ（ΔΩ）－ｒＯｓ　　　　　　　（式５）
　この関係を利用し、シーク処理における目標半径位置の信号出力に対し、オフセットを印加させることで取付け誤差をキャンセルする。すなわち、半径位置オフセット加算回路３４０２に式５で導出されるオフセット量Δｒに相当する出力信号を半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲとしてコントローラ８０から入力することで半径位置検出センサ１７のＺ相の位置決め基準点に対する取付け位置誤差をキャンセルする。

　本実施例の式５では半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲの導出において、式３の導出に利用したホログラム記録位置である点Ｐ０と点Ｐ１のうち、点Ｐ０の座標を利用して求めたが、式５の導出に使用するホログラム記録位置は点Ｐ１の座標を利用しても構わない。また、式３の導出に利用したホログラム記録位置とは異なるホログラム記録位置の座標を利用しても構わない。なお、本実施例における半径位置検出センサ１７の取付け誤差をキャンセルする半径位置検出センサ取付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出処理におけるフローについては別途記述する。

　次に図７を用いて本実施例における第一の偏芯検出センサ１５および第二の偏芯検出センサ１６の取付け誤差をキャンセルする処理フローについて説明する。この処理のことを本明細書では偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理と称する。

　なお、本実施例における偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理の際には、事前にホログラム記録位置にシーク処理が完了し、ホログラム再生像が得られているものとする。

　また、図７の説明において簡単の為に以降、ホログラム再生時のアドレス情報を基に導出される記録時の半径位置をｒ、参照光の入射平面と記録時の参照光の入射平面がなす角度をΔΦ、第一の偏芯検出センサ１５および第二の偏芯検出センサ１６の各検出軸の方向に対する偏芯検出センサの取付け誤差に対応したオフセット加算指令値をそれぞれＯｆｔＸおよびＯｆｔＹと称する。

　偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を開始すると（ステップＳ７０１）、最初に実施されるステップＳ７０２では、コントローラ８０から参照光角度オフセット加算回路８６０１に対して参照光角度オフセット加算指令値Ｏｆｔκが入力され、参照光角度に所定のオフセットを印加する。ステップＳ７０３ではシーク処理によって現在再生しているホログラムに含まれるアドレス情報が取得され、記録時の半径位置ｒが導出される。

　続いてステップＳ７０４ではホログラム再生像の各ピクセルの位置と輝度から得られる輝度重心位置ずれを取得する。セットアップ処理におけるステップＳ４０３で得られるディスク情報を基に、図１４（ｃ）に示すようなΔΦと再生像の輝度重心位置のずれの関係が得られることから、ステップＳ７０５では、まずステップＳ７０４で得られた輝度重心位置ずれからΔΦを導出する。次に、ｒ、ΔΦ、式１および式２から各偏芯検出センサのオフセット加算指令値であるＯｆｔＸおよびＯｆｔＹを導出する。

　ステップＳ７０６ではコントローラ８０からＯｆｔＸをＸ軸オフセット加算器３００１にＯｆｔＹをＹ軸オフセット加算器３００４に入力することで各偏芯検出センサにオフセットを印加する。次に、ＸＹ軸の移動量がゼロ以外であるかを判断する（ステップＳ７０７）。ＸおよびＹ軸の移動量がゼロ以外であれば（ステップＳ７０７にてＹｅｓの場合）、ＸＹＯＮ信号をＨｉｇｈにすることで偏芯補償制御をオンにしてＸおよびＹ軸の移動を開始する（ステップＳ７０８）。ＸおよびＹ軸の移動量がゼロであれば（ステップ７０７にてＮｏの場合）、ステップＳ７０８を行わずにＳ７０９に移行する。

　続いてステップＳ７０９では、移動が完了したかの判定を行う。ここで、ステップＳ７０９ではＸＹＯＫ信号がＨｉｇｈレベルであることをもって、移動が完了したと判断する。移動が完了していないと判断された場合（ステップＳ７０９でＮｏの場合）には、再びステップＳ７０９に戻る。移動が完了したと判断された場合（ステップＳ７０９にてＹｅｓの場合）、ＸＹＯＮ信号をＬｏｗとすることで移動を終了する（ステップＳ７１０）。

　続いてステップＳ７１１では、ホログラムの再生像の輝度重心位置ずれがゼロになっているかの判定を行う。ここで、ステップＳ７１０ではＩＢＯＫ信号がＨｉｇｈレベルであることをもって、移動が完了したと判断する。なお、ＩＢＯＫ信号とはホログラムの再生像の輝度重心位置ずれΔＩＢがゼロ近傍の値である場合に、ＩＢＯＫ信号はＨｉｇｈとなるものとする。再生像の輝度重心ずれがゼロでないと判断された場合（ステップＳ７１１でＮｏの場合）には、ホログラム記録媒体１の製造誤差等によりΔΦと再生像の輝度重心位置のずれに関する特性が異なり、ΔΦが正確に導出できていないことを意味する。そのため、所定のリトライパラメータに基づいて各偏芯検出センサのオフセット加算指令値であるＯｆｔＸおよびＯｆｔＹリトライ値を計算し（ステップＳ７１２）、ステップＳ７０８に戻る。再生像の輝度重心ずれがゼロであると判断された場合（ステップＳ７１１でＹｅｓの場合）、ΔΦをキャンセルするための各偏芯検出センサのオフセット量として、現在の加算指令値であるＯｆｔＸおよびＯｆｔＹが最適値であることを意味し、各偏芯検出センサのオフセット加算指令値が確定する（ステップＳ７１３）。

　続いてステップＳ７１４ではホログラム再生像の輝度重心位置ずれを用いてΔΦを導出する為に加算していた、参照光角度オフセット加算指令値Ｏｆｔκの値を初期化して、偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を終了する（ステップＳ７１５）。

　次に図８を用いて本実施例における回転角度検出センサ１４の取付け誤差をキャンセルする処理フローについて説明する。この処理のことを本明細書では回転角度検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理と称する。

　なお、本実施例における回転角度検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理の際には、事前にホログラム記録位置にシーク処理が完了し、ホログラム再生像が得られており、かつ図７に示した偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理が完了しているものとする。

　また、図８の説明において簡単の為に以降、ホログラム再生時のアドレス情報を基に導出される記録時の回転角度をθ、回転角度検出センサ１４のＺ相の位置決めの基準点と回転角度検出センサ１４の取付け点がホログラム記録媒体１の幾何学的中心Ｏとなす角度、すなわち回転角度検出センサ１４の取付け角度誤差をΔθ、Δθに対応したオフセット加算指令値をＯｆｔθと称する。回転角度検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を開始すると（ステップＳ８０１）、最初に実施されるステップＳ８０２ではシーク処理によって現在再生しているホログラムに含まれるアドレス情報が取得され、記録時の回転角度θが導出される。次にステップＳ８０３では回転角度検出センサ１４を用いて現在の回転角度を取得する。ステップＳ８０４では、まずθと現在の回転角度の差分、すなわち回転角度検出センサ１４の取付け角度誤差をΔθを算出して、次にΔθに相当する出力信号が回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθとして確定される。ステップＳ８０５では、ステップＳ８０４で確定した回転角度オフセット指令値Ｏｆｔθをコントローラ８０から回転角度オフセット加算回路３２０２に入力され、設定される。ステップＳ８０５における設定が終了すると、回転角度検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理は終了する（ステップＳ８０６）。

　次に図９を用いて本実施例における半径位置検出センサ１７の取付け誤差をキャンセルする処理フローについて説明する。この処理のことを本明細書では半径位置検出センサ取付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出処理と称する。

　半径位置検出センサ取付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出処理を開始すると（ステップＳ９０１）、内周の半径位置にシーク処理を実施する（ステップＳ９０２）。先に述べたようステップＳ９０２シーク処理は図５におけるシーク処理と同じである。シーク処理の結果、シークした先の内周の半径位置において再生されたホログラムに含まれるアドレス情報が取得され（ステップＳ５１１に該当）、アドレス情報から記録時の半径位置が導出される（ステップＳ５１２に該当）。ステップＳ９０３においては半径位置検出センサ１７を用いて現在の半径位置を取得する。続いてはステップＳ９０４で外周の半径位置にシーク処理を実施する。ステップＳ９０２と同じくステップＳ９０４におけるシーク処理は図５におけるシーク処理と同じである。シーク処理の結果、シークした先の外周の半径位置において再生されたホログラムに含まれるアドレス情報が取得され（ステップＳ５１１に該当）、アドレス情報から記録時の半径位置が導出されるステップＳ９０５においては半径位置検出センサ１７を用いて現在の半径位置を取得する。本実施例においてはステップＳ９０２において内周に、ステップＳ９０４において外周にシーク処理を行ったが、ステップＳ９０２とステップＳ９０４の処理は逆の順に実施しても構わない。また、本実施例では図２２の説明において記述したように式３におけるｃｏｓ（ΔΩ）を高精度に導出する為に内周と外周のホログラム記録位置の情報を利用したが、２点以上のホログラム記録位置の情報を利用できれば、シークするホログラムの半径位置は内周および外周でなくとも構わない。ステップＳ９０６では、ステップＳ９０５までにおいてホログラム再生像から導出した２点の各半径位置およびセンサより取得した２点の各半径位置を用いて、コントローラ８０において式３に基づきゲインｃｏｓ（ΔΩ）を導出し、さらにゲインｃｏｓ（ΔΩ）に相当する出力信号増幅ゲインを半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲとして確定する。また、式５に基づきオフセット量Δｒを導出し、Δｒに相当する出力信号を半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲとして確定する。ステップＳ９０７では、ステップＳ９０６で確定した半径位置ゲイン指令値ＧａｉｎＲおよび半径位置オフセット指令値ＯｆｔＲをコントローラ８０からそれぞれ半径位置信号出力増幅回路３４０３および半径位置オフセット加算回路３４０２に入力し、設定する。ステップＳ９０７における設定が終了すると、半径位置検出センサ取付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出処理を終了する（ステップＳ９０８）。

　次に図６を用いて各種センサ取付け誤差キャンセル処理フローについて説明する。前記のように本処理はセットアップ処理のステップＳ４０４における学習処理において実施する。各種センサ取付け誤差キャンセル処理を開始すると（ステップＳ６０１）、第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６、回転角度検出センサ１４および半径位置検出センサ１７のオフセット量および半径位置検出センサ１７のゲインを初期化する（ステップＳ６０２）。続いてステップＳ６０３では偏芯補償制御をオンする処理を開始する。ステップＳ６０４では、ホログラム記録媒体１に記録されたホログラム位置にシーク処理を行う。ステップＳ６０４の結果、ホログラムの再生が可能となる。続くステップＳ６０５では、まず偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を実施する。

　本実施例では偏芯検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を他の検出センサの取付け誤差キャンセル処理よりも先に実施する。これは偏芯検出センサの取付け誤差をキャンセルした状態の偏芯補償を実施しないと、以降の回転角度検出センサ１４と半径位置検出センサ１７から得られる回転角度および半径位置とホログラム再生像のアドレス情報から得られる記録時の回転角度および半径位置との誤差は純粋に各センサの取付け誤差に依るものと考えられないからである。

　次に、ステップＳ６０６では回転角度検出センサ取付け誤差キャンセルオフセット量導出処理を実施する。ステップＳ６０６に続き、最後に半径位置検出センサ取り付け誤差キャンセルゲイン／オフセット量導出処理が実施され（ステップＳ６０７）、各種センサ取付け誤差キャンセル処理を終了する（ステップＳ６０８）。

　以上の動作により、各種検出センサの取付け誤差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。その結果、個体ごとの装置間の互換性の確保が可能なホログラム記録再生装置を提供できる。

　実施例１においては、各種センサ取付け誤差キャンセル処理はホログラム記録媒体１を読み込んだセットアップ処理において実施するものとした。しかし、各種センサ取付け誤差はホログラム記録再生装置固有で不変な値であるので、各種センサ取付け誤差キャンセル処理はホログラム記録媒体１のセットアップ処理の事前に実施することも可能である。本明細書ではホログラム記録媒体１のセットアップ処理の事前に実施する各種センサ取付け誤差キャンセル処理のことを各種センサ取付け誤差キャンセル学習と称する。

　本実施例は、事前に各種センサ取付け誤差キャンセル学習を実施し、学習の結果得られた各種センサ誤差キャンセルゲイン／オフセット量を当該装置の記憶領域に記憶し、ホログラム記録媒体１を読み込むセットアップ処理における各種センサ取付け誤差キャンセル処理において、記憶した値を各種センサ誤差キャンセルゲイン／オフセット量として設定する場合の実施例である。以降、実施例１との差異を説明する。

　まず、本実施例において事前に各種センサ取付け誤差キャンセル学習の学習値をセットアップ時の各種センサ取付け誤差キャンセル処理において設定する理由を説明する。前記のように、各種センサ取付け誤差はホログラム記録再生装置固有で不変な値である。よって事前に学習を実施し、その学習結果である、輝度重心位置ずれがゼロとなる第一の偏芯検出センサ１５および第二の偏芯検出センサ１６のオフセット指令値ＯｆｔＸおよびＯｆｔＹ、回転角度検出センサ１４で検出した回転角度と前記ホログラム再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の回転角度の差分がゼロとなるオフセット指令値Ｏｆｔθ、半径位置検出センサ１７で検出した半径位置と前記ホログラム再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の半径位置の差分がゼロとなるオフセット指令値ＯｆｔＲおよびゲイン指令値ＧａｉｎＲを記憶しておけば各種センサ取付け誤差が起因の公差はキャンセルすることが可能である。これにより実施例１の各種センサ取付け誤差キャンセル処理におけるステップＳ６０５以降の各駆動処理に要する時間が短縮される為、実施例１と比較して各種センサ取付け誤差キャンセル処理に要する時間を短縮することができる。

　本実施例は、例えばホログラム記録再生装置の製造ライン上における学習として事前に実施される各種センサ取付け誤差キャンセル学習によって導出された学習値を記憶し、ユーザーによるホログラム記録媒体１のセットアップ処理に、記憶された学習値を利用するという場合に実施される。

　図２４は本実施例において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と本実施例との差異は、学習値記憶回路８９を有する点である。学習値記憶回路８９は、実施例１における各種センサ取付け誤差キャンセル処理により導出したオフセット量およびゲインをコントローラ８０から入力し、その入力値を記憶する。また、本実施例における各種センサ取付け誤差キャンセル処理において記憶している値を学習記憶回路８９からコントローラ８０に出力する。

　ここで、図２５を用いて本実施例における各種センサ取付け誤差キャンセル処理フローについて説明する。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。本処理はセットアップ処理のステップＳ４０４における学習処理において実施する。ただし、本実施例においては前提として、事前に実施例１における各種センサ取付け誤差キャンセル処理（各種センサ取付け誤差キャンセル学習）が実施されており、学習値記憶回路８９にはその際に得られた各種センサの取付け誤差キャンセルゲインおよびオフセット量が事前に記憶されているものとする。

　実施例１のフローチャートである図６との差異は、２点である。１点目はステップＳ６０２に代わり新たなステップＳ６０９が実施されている点である。本実施例における各種センサ取付け誤差キャンセル処理が開始されると（Ｓ６０１）、続くステップＳ６０９では第一の偏芯検出センサ１５、第二の偏芯検出センサ１６、回転角度検出センサ１４および半径位置検出センサ１７の各オフセット量および半径位置検出センサ１７のゲインとして学習値記憶回路８９に記憶されている事前の学習値をコントローラ８０から各オフセット加算回路および信号出力増幅回路に入力する。その後、ステップＳ６０３において偏芯補償制御を開始する。

　２点目はステップＳ６０４以降の処理が省略されている点である。本実施例における各種センサ取付け誤差キャンセル処理ではステップＳ６０９において各種センサ取付け誤差キャンセル学習での学習値を設定する。そのため、ステップＳ６０３が終了すると各種センサ取付け誤差キャンセル処理は終了する（ステップＳ６０８）。

　結果として、ステップＳ６０４以降の処理が省略されている分、実施例１と比較してセットアップ時にかかる各種センサ取付け誤差キャンセル処理に要する時間を短縮することができる。

　実施例２においては、各種センサ取付け誤差キャンセル処理は各種センサ取付け誤差キャンセル学習で記憶した値を設定した。しかし、ホログラム記録媒体１のセットアップ処理における各種センサ取付け誤差キャンセル処理では各種センサ取付け誤差キャンセル学習で記憶した値を初期値として、再度各種センサ取付け誤差キャンセル処理を行ってもよい。

　本実施例は、事前に各種センサ取付け誤差キャンセル学習を実施し、当該装置の記憶領域に各種センサ誤差キャンセルゲイン／オフセット量を記憶し、かつホログラム記録媒体１を読み込んだセットアップ処理において学習値を初期値としながら、再度各種センサ取付け誤差キャンセル処理で新しい各種センサ誤差キャンセルゲイン／オフセット量を導出する場合の実施例である。以降、実施例１との差異を説明する。

　まず、本実施例において事前に各種センサ取付け誤差キャンセル学習を実施し、かつセットアップ時にも再度各種センサ誤差キャンセルゲイン／オフセット量を導出する理由を説明する。実施例２のように、事前に学習を実施し、その学習結果を記憶しておけば各種センサ取付け誤差が起因の公差はキャンセルすることが可能である。しかし、記録時と再生時の公差の原因は各種センサ取付け誤差取付け誤差のみではない。例えば、ホログラム記録媒体の固定位置はクランプ機構で固定をする度に微小変化する為、ホログラム記録媒体１の固定ごとに偏芯誤差量は変化してしまう。これら微小変化はホログラムの再生時において取付け誤差の場合と同様、記録時の参照光の入射平面と再生時の参照光の入射平面のずれとして影響を与える。記録密度の増加に伴う公差マージンの低下を鑑みると、このような微小変化についても改めて各種センサ取付け誤差キャンセル処理を実施した上で、キャンセルすることが望ましい。

　本実施例の各種センサ取付け誤差キャンセル処理では既に取付け誤差が起因で生じる記録時の参照光の入射平面と再生時の参照光の入射平面のずれが既にキャンセルされた初期位置から調整が開始することができる。一般的に、検出センサの取付け誤差に比較して、ホログラム記録媒体の固定位置の微小変化量はより小さいため、各検出センサのオフセット量およびゲインを導出する為に必要なメカ的な駆動量が減少し、実施例１と比較してセットアップ時にかかる各種センサ取付け誤差キャンセル処理に要する時間を短縮することができる。

　本実施例は、実施例２と同じように、例えばホログラム記録再生装置の製造ライン上における学習として事前に実施される各種センサ取付け誤差キャンセル学習によって導出された学習値を記憶し、ユーザーによるホログラム記録媒体１のセットアップ処理に、記憶された学習値を利用するという場合に実施される。

　本実施例における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は実施例２と同様である為、説明を省略する。

　図２６を用いて本実施例における各種センサ取付け誤差キャンセル処理フローについて説明する。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。本処理はステップＳ４０４における学習処理の際に実施される。ただし、本実施例においては前提として、事前に実施例１における各種センサ取付け誤差キャンセル処理（各種センサ取付け誤差キャンセル学習）が実施されており、学習値記憶回路８９にはその際に得られた各種センサの取付け誤差キャンセルゲインおよびオフセット量が事前に記憶されているものとする。

　実施例１のフローチャートである図６との差異は、ステップＳ６０２に代わり新たなステップＳ６０９を実施する点である。本実施例におけるステップＳ６０９で実施する処理は実施例２と同様である為、説明を省略する。ステップＳ６０９によりステップＳ６０５以降の処理では既に取付け誤差が起因で生じる記録時の参照光の入射平面と再生時の参照光の入射平面のずれが既にキャンセルされた初期位置から調整が開始することができる。

　その結果として、実施例１と比較してセットアップ時にかかる各種センサ取付け誤差キャンセル処理に要する時間を短縮することができる。

　以上の実施例における制御器、例えば実施例１における回転角度駆動信号出力回路３２０３、半径位置駆動信号出力回路３４０４、Ｘ軸補償器３００２、Ｙ軸補償器３００５、参照光角度駆動信号出力器８６０２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。

　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
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…回転角度制御回路
３４…半径位置制御回路
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
８６…参照光角度制御回路
８８…輝度重心計算回路
８９…学習値記憶回路
３２０１…回転角度検出回路
３２０２…回転角度オフセット加算回路
３２０３…回転角度駆動信号出力回路
３２０４…回転角度出力制御スイッチ
３２０５…回転角度駆動判定回路
３４０１…半径位置検出回路
３４０２…半径位置オフセット加算回路
３４０３…半径位置信号出力増幅回路
３４０４…半径位置駆動信号出力回路
３４０５…半径位置出力制御スイッチ
３４０６…半径位置駆動判定回路
３００１…Ｘ軸オフセット加算器
３００２…Ｘ軸補償器
３００３…Ｘ軸出力制御スイッチ
３００４…Ｙ軸オフセット加算器
３００５…Ｙ軸補償器
３００６…Ｙ軸出力制御スイッチ
３００７…偏芯補償判定回路
３１０１…Ｘ軸駆動回路
３１０２…Ｙ軸駆動回路
８６０１…参照光角度オフセット加算回路
８６０２…参照光角度駆動信号出力器
８６０３…参照光角度出力制御スイッチ
８６０４…参照光角度駆動判定回路

Claims

　光情報記録媒体の情報の記録および／または再生を行う光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体から得られる２次元の再生像を検出する光検出器と、
　前記光情報記録媒体を回転させる媒体回転部と、
　前記光情報記録媒体と略平行な平面内を移動可能な可動部を有する面内移動部と、
　前記光情報記録媒体に設けられた偏芯検出用マークを用いて前記光情報記録媒体の前記面内移動部の可動軸ごとの位置を検出する偏芯検出部と、
　前記偏芯検出部の出力信号に基づき前記面内移動部を制御する偏芯補償部と、
　前記光検出器が検出した前記２次元の再生像の情報に基づいて導出されたオフセット量を前記偏芯検出部の出力信号に対して加算するオフセット加算部と、
　を備えることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記２次元の再生像の情報とは、再生像の輝度重心ずれに関する情報であり、
　前記偏芯補償部は、前記光検出器が検出した前記再生像の輝度重心ずれに関する情報に基づいて導出された前記可動軸ごとのオフセット量を前記偏芯検出部の出力信号に対して加算することを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記オフセット加算部の前記可動軸ごとの前記オフセット量を記憶するオフセット学習値記憶部とを備え、
　前記オフセット学習値記憶部に記憶された可動軸ごとのオフセット学習値が前記光検出器において受光されたホログラム再生像の輝度重心ずれがゼロとなるような値であり、
　前記光情報記録媒体の挿入時に、前記オフセット学習値記憶部に記憶された前記オフセット学習値が読み出され、該読み出されたオフセット学習値が前記面内オフセット加算部に設定されることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記オフセット加算部の前記可動軸ごとの前記オフセット量を記憶するオフセット学習値記憶部を備え、
　前記光情報記録媒体の挿入時に、前記オフセット学習値記憶部に記憶された可動軸ごとのオフセット学習値が読み出され、該読み出されたオフセット学習値が前記オフセット量を導出する際の初期値として、前記オフセット加算部に設定することを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体には信号光と参照光を用いて情報が記録され、
　前記参照光の角度を変更する参照光角度変更部と、
　前記参照光の角度を検出する参照光角度制御信号生成部と、
　前記参照光の角度を制御する参照光角度制御部とを備え、
　前記参照光角度制御部は、前記参照光角度制御信号生成部の出力信号に対して所定の参照光角度オフセット量を印加する参照光角度オフセット加算部を備え、
　前記光検出器において受光されたホログラム再生像の輝度重心位置ずれを導出する輝度重心計算部とを備え、
　前記輝度重心位置ずれがゼロとなるよう前記オフセット加算部の前記可動軸ごとの前記面内オフセット量を導出することを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項５に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体に記録されているコントロールデータを再生するコントロールデータ再生部を備え、
　前記輝度重心位置ずれが所定の値になるよう前記オフセット量を制御する際に、前記コントロールデータとして記録されている輝度重心位置ずれに対する前記オフセット加算部の前記可動軸ごとの前記オフセット量の特性を利用することを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記２次元の再生像に再生像の位置を検出する位置基準パターンが備えられており、
　前記光検出器は、前記位置基準パターンに基づいて前記再生像の位置ずれに関する情報を検出し、
　前記偏芯補償部は、前記光検出器が検出した前記位置ずれに関する情報に基づいて導出された前記可動軸ごとのオフセット量を前記偏芯検出部の出力信号に対して加算することを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体に設けられた角度検出用マークを用いて前記光情報記録媒体の回転角度を検出する回転角度検出部と、
　前記回転角度検出部の出力信号に対して所定の回転角度オフセット量を印加する回転角度オフセット加算部と、を備え、
　前記回転角度検出部で検出した回転角度と前記２次元の再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の回転角度の差分がゼロとなるよう、前記回転角度オフセット量が導出されることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体に設けられた角度検出用マークを用いて前記光情報記録媒体の回転角度を検出する回転角度検出部と、
　前記回転角度検出部の出力信号に対して所定の回転角度オフセット量を印加する回転角度オフセット加算部と、
　前記回転角度オフセット加算部のオフセット量を記憶する回転角度オフセット学習値記憶部と、を備え、
　前記回転角度オフセット学習値記憶部に記憶された回転角度オフセット学習値は、前記回転角度検出部で検出した回転角度と前記ホログラム再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の回転角度の差分がゼロとなるオフセット量であり、
　前記光情報記録媒体の挿入時に、前記回転角度オフセット学習値記憶部に記憶された前記回転角度オフセット学習値が読み出され、該読み出された回転角度オフセット学習値が前記回転角度オフセット加算部に設定されることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項８に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記回転角度オフセット加算部の前記回転角度オフセット量を記憶する回転角度オフセット学習値記憶部を備え、
　前記ホログラム記録媒体の挿入時に、前記回転角度オフセット学習値記憶部に記憶された回転角度オフセット学習値が読み出され、該読み出された回転角度オフセット学習値が前記回転角度オフセット量を導出する際の初期値として、前記回転角度オフセット加算部に設定されることを特徴とするホログラム記録再生装置。
　請求項１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体の半径方向に前記光情報記録媒体を移動させる半径方向搬送部と、
　前記半径方向搬送部を制御する半径位置制御部と、
　前記半径方向搬送部の可動部に設けられたスケールを用いて前記半径方向搬送部の位置を検出する半径位置検出部と、
　前記半径位置検出部の出力信号に対して所定の半径位置オフセット量を印加する半径位置オフセット加算部と、
　前記半径位置オフセット加算部の出力信号に対して所定のゲインで出力信号を増幅する半径位置信号出力増幅部と、を備え、
　前記半径位置検出部で検出した半径位置と前記ホログラム再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の半径位置の差分がゼロとなるよう、前記半径位置オフセット量および前記ゲインが導出されることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項３に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記光情報記録媒体の半径方向に前記光情報記録媒体を移動させる半径方向搬送部と、
　前記半径方向搬送部を制御する半径位置制御部と、
　前記半径方向搬送部の可動部に設けられたスケールを用いて前記半径方向搬送部の位置を検出する半径位置検出部と、
　前記半径位置制御部とは、前記半径位置検出部の出力信号に対して所定の半径位置オフセット量を印加する半径位置オフセット加算部と、
　前記半径位置オフセット加算部の出力信号に対して所定のゲインで出力信号を増幅する半径位置信号出力増幅部と、
　前記半径位置オフセット加算部の前記半径位置オフセット量を記憶する半径位置オフセット学習値記憶部と、
　前記半径位置信号出力増幅部の前記ゲインを記憶するゲイン学習値記憶部と、を備え、
　前記半径位置オフセット学習値記憶部および前記ゲイン学習値記憶部に記憶された半径位置オフセット学習値とゲイン学習値が、前記半径位置検出部で検出した半径位置と前記ホログラム再生像のアドレス情報を基に導出した記録時の半径位置の差分がゼロとなるような、オフセット量およびゲインであり、
　前記光情報記録媒体の挿入時に、前記半径位置オフセット学習値記憶部および前記ゲイン学習値記憶部に記憶された前記半径位置オフセット学習値および前記ゲイン学習値が読み出され、該読み出された半径位置オフセット学習値およびゲイン学習値が前記半径位置オフセット加算部および前記半径位置信号出力増幅部に設定されることを特徴とする光情報記録再生装置。
　請求項１１に記載の光情報記録再生装置であって、
　前記半径位置オフセット加算部の前記半径位置オフセット量を記憶する半径位置オフセット学習値記憶部と、
　前記半径位置信号出力増幅部の前記ゲインを記憶するゲイン学習値記憶部と、を備え、
　前記光情報記録媒体の挿入時に、前記半径位置オフセット学習値記憶部および前記ゲイン学習値記憶部に記憶された半径位置オフセット学習値および前記ゲイン学習値を読み出し、該読み出された半径位置オフセット学習値およびゲイン学習値が、前記半径位置オフセット量および前記ゲインを導出する際の初期値として、前記半径位置オフセット加算部および前記半径位置信号出力増幅部に設定されることを特徴とする光情報記録再生装置。