WO2014091531A1 - 光情報再生装置及び光情報再生方法 - Google Patents

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誠 保坂
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日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
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    • G11B7/08564Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using galvanomirrors

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for reproducing information using holography.
  • the Blu-ray Disc (TM) standard using a blue-violet semiconductor laser makes it possible to commercialize an optical disc having a recording density of about 100 GB even for consumer use. In the future, it is desired to increase the capacity of optical disks exceeding 500 GB.
  • TM Blu-ray Disc
  • a high-density technology by a new method different from the conventional high-density technology by shortening the wavelength and increasing the NA of the objective lens is necessary.
  • Patent Document 1 JP-A-2004-272268
  • This publication describes a so-called angle multiplex recording method in which multiplex recording is performed by displaying different page data on a spatial light modulator while changing the incident angle of the reference light to the optical information recording medium.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-227967
  • This publication states that “diffracted light diffracted by irradiating an optical information recording medium on which information is recorded with light for adjustment that has at least a part of the amplitude distribution and phase distribution identical to the signal light at the time of recording. The angle at which the reference light is incident on the optical information recording medium is controlled based on the information detected by the detector and the detected information.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical information reproducing apparatus and method capable of appropriately correcting reference light multiplexing and vertical angle and wavelength during data reproduction.
  • the above problem can be solved by, for example, dividing the reference light into a plurality of parts and detecting the plurality of reference lights after passing through the recording medium.
  • an optical information reproducing apparatus and method capable of appropriately correcting the reference light multiplexing and the vertical angle and wavelength in the holographic memory during data reproduction.
  • Schematic diagram showing an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of the operation flow of the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the Example of the signal generation circuit in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the Example of the signal processing circuit in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the Example of the operation
  • movement flow of a signal generation circuit and a signal processing circuit Schematic showing an embodiment of a layer structure of an optical information recording medium having a reflective layer
  • Schematic showing an example of a book recording order in a book case in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the
  • FIG. 1 is a block diagram showing a recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium that records and / or reproduces digital information using holography.
  • the optical information recording / reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 receives the information signal to be recorded from the external control device 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a reproduction reference light optical system 12, a cure optical system 13, a disk rotation angle detection optical system 14, and a rotation motor 50.
  • the optical information recording medium 1 is a rotation motor. 50 can be rotated.
  • the pickup 11 plays a role of emitting reference light and signal light to the optical information recording medium 1 and recording digital information on the recording medium using holography.
  • the information signal to be recorded is sent by the controller 89 to the spatial light modulator in the pickup 11 via the signal generation circuit 86, and the signal light is modulated by the spatial light modulator.
  • the reproduction reference light optical system 12 When reproducing the information recorded on the optical information recording medium 1, the reproduction reference light optical system 12 generates a light wave that causes the reference light emitted from the pickup 11 to enter the optical information recording medium in a direction opposite to that during recording. Generate. Reproduction light reproduced by the reproduction reference light is detected by a photodetector (to be described later) in the pickup 11, and a signal is reproduced by the signal processing circuit 85.
  • the multiplexing of the reference light and the angle in the vertical direction are corrected by a mirror with an actuator in the pickup 11.
  • the multiple vertical angle corrector control signal generation circuit 92 receives the signal from the pickup 11, creates a control signal for correcting the angle of the reference light and the vertical direction, and outputs the control signal to the multiple vertical angle corrector drive circuit 93. To do.
  • the multiple vertical angle corrector drive circuit 93 receives the control signal from the multiple vertical angle corrector control signal generation circuit 92 and drives the mirror with the actuator in the pickup 11 so that the multiple of the reference light and the angle in the vertical direction are obtained. to correct.
  • the irradiation time of the reference light and the signal light applied to the optical information recording medium 1 can be adjusted by controlling the opening / closing time of the shutter in the pickup 11 via the shutter control circuit 87 by the controller 89.
  • the cure optical system 13 plays a role of generating a light beam used for pre-cure and post-cure of the optical information recording medium 1.
  • Precure is a pre-process for irradiating a predetermined light beam in advance before irradiating the desired position with reference light and signal light when recording information at a desired position in the optical information recording medium 1.
  • Post-cure is a post-process for irradiating a predetermined light beam after recording information at a desired position in the optical information recording medium 1 so that additional recording cannot be performed at the desired position.
  • the disk rotation angle detection optical system 14 is used to detect the rotation angle of the optical information recording medium 1.
  • a signal corresponding to the rotation angle is detected by the disk rotation angle detection optical system 14, and a disk rotation motor control circuit is detected by the controller 89 using the detected signal.
  • the rotation angle of the optical information recording medium 1 can be controlled via 88.
  • a predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14, and each light source emits a light beam with a predetermined light amount. Can do.
  • the pickup 11 and the disc cure optical system 13 are provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the optical information recording medium 1, and the position is controlled via the access control circuit 81.
  • the recording technology using the principle of angle multiplexing of holography tends to have a very small tolerance for the deviation of the reference beam angle.
  • a mechanism for detecting the deviation amount of the reference beam angle is provided in the pickup 11, a servo control signal is generated by the servo signal generation circuit 83, and the deviation amount is corrected via the servo control circuit 84. It is necessary to provide a servo mechanism for this purpose in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14 may be simplified by combining several optical system configurations or all optical system configurations into one.
  • FIG. 2 shows a recording principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the light beam emitted from the light source 301 passes through the collimator lens 302 and enters the shutter 303.
  • the shutter 303 When the shutter 303 is open, after the light beam passes through the shutter 303, the optical ratio of the p-polarized light and the s-polarized light becomes a desired ratio by the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the light is incident on a PBS (Polarization Beam Splitter) prism 305.
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • the light beam that has passed through the PBS prism 305 functions as signal light 306, and after the light beam diameter is expanded by the beam expander 308, the light beam passes through the phase mask 309, the relay lens 310, and the PBS prism 311 and passes through the spatial light modulator 312. Is incident on.
  • the signal light to which information is added by the spatial light modulator 312 reflects the PBS prism 311 and propagates through the relay lens 313 and the spatial filter 314. Thereafter, the signal light is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 315.
  • the light beam reflected from the PBS prism 305 functions as reference light 307 and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 316 and then galvano- lated via the mirror 317 and the mirror 318. Incident on the mirror 319.
  • a servo light component is generated in addition to a normal reproduction light component.
  • p-polarized light is a component of light for reproduction
  • s-polarized light is a component of light for servo.
  • the polarization separating element 327 such as a Wollaston prism separates the angles of the p-polarized light and the s-polarized light in the multiple directions by a desired angle.
  • the wave plate 326 is set at an angle that does not change the polarization direction.
  • the mirror 318 corrects the multiplex and vertical angle of the reference light during reproduction by changing the angle between the multiplex and the vertical direction by, for example, an actuator 332. Since the angle of the galvanometer mirror 319 can be adjusted by the actuator 320, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 321 and the lens 322 can be set to a desired angle.
  • the reference light angle is, for example, a reference light within a plane in which at least two or more reference lights whose angles are changed by the actuator 320 exist with the direction perpendicular to the optical information recording medium as 0 degrees as shown in the figure.
  • the direction in which the angle scanning range is large is defined as + direction, and the opposite direction is defined as-direction.
  • the signal light and the reference light are incident on the optical information recording medium 1 so as to overlap each other, whereby an interference fringe pattern is formed in the recording medium, and information is recorded by writing this pattern on the recording medium.
  • the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 can be changed by the galvanometer mirror 319, recording by angle multiplexing is possible.
  • holograms corresponding to each reference beam angle are called pages, and a set of pages angle-multiplexed in the same area is called a book. .
  • FIG. 3 shows a reproduction principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the reference light is incident on the optical information recording medium 1 and the light beam transmitted through the optical information recording medium 1 can be angle-adjusted by the actuator 323 and the galvanometer mirror 324 and the actuator 335. Is reflected by the galvanometer mirror 334 whose angle can be adjusted, thereby generating the reproduction reference light.
  • the mirror angle of the galvanometer mirror 324 can be adjusted in the multiplexing direction, and the angle of the reference beam in the multiplexing direction is adjusted so that the reference beam is always perpendicularly incident on the galvanometer mirror 334.
  • the galvano mirror 334 can adjust the mirror angle in the vertical direction with respect to the multiplexing, and adjusts the multiplexing of the reference light and the angle in the vertical direction so that the reference light always reflects vertically.
  • the light reproduced downward by irradiation of the reference light from the upper surface of the disk before being reflected by the galvanometer mirror 324 is used for a control signal for controlling the multiplexing of the reference light and the angle in the vertical direction.
  • the light reproduced downward is converted into parallel light by the lens 328, and p-polarized light and s-polarized light are separated by the PBS prism 329, and the respective lights are detected by the light detector 330 and the light detector 331.
  • the s-polarized light and p-polarized light incident from the upper surface of the disk are irradiated in a state where they are intentionally shifted in opposite directions from the optimum angle for reproducing the hologram. Further, when the light is reflected by the galvanometer mirror 324, the angle is changed so as to be an optimum angle for reproducing the hologram. In order to reduce the size of the photodetector, it may be defocused as convergent light instead of parallel light and received by the photodetector.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 315, the relay lens 313, and the spatial filter 314. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 311 and enters the photodetector 325, and the recorded signal can be reproduced.
  • the photodetector 325 for example, an image sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used. However, any element may be used as long as page data can be reproduced.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration of the pickup 11.
  • the light beam emitted from the light source 501 passes through the collimator lens 502 and enters the shutter 503.
  • the optical element 504 configured by, for example, a half-wave plate or the like adjusts the light quantity ratio of p-polarized light and s-polarized light to a desired ratio. After the polarization direction is controlled, the light enters the PBS prism 505.
  • the light beam transmitted through the PBS prism 505 is incident on the spatial light modulator 508 via the PBS prism 507.
  • the signal light 506 to which information is added by the spatial light modulator 508 is reflected by the PBS prism 507 and propagates through an angle filter 509 that passes only a light beam having a predetermined incident angle. Thereafter, the signal light beam is focused on the hologram recording medium 1 by the objective lens 510.
  • the light beam reflected from the PBS prism 505 acts as reference light 512, and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 519, and then passed through the mirror 513 and the mirror 514 to be a lens. 515 is incident.
  • the lens 515 plays a role of condensing the reference light 512 on the back focus surface of the objective lens 510, and the reference light once condensed on the back focus surface of the objective lens 510 becomes parallel light again by the objective lens 510.
  • a servo light component is generated in addition to a normal reproduction light component.
  • p-polarized light is a component of light for reproduction
  • s-polarized light is a component of light for servo.
  • the polarization separating element 327 such as a Wollaston prism separates the angles of the p-polarized light and the s-polarized light in the multiple directions by a desired angle.
  • the wave plate 326 is set at an angle that does not change the polarization direction.
  • the mirror 513 corrects the multiplex and vertical angle of the reference light during reproduction by changing the angle between the multiplex and the vertical direction by, for example, an actuator 332.
  • the objective lens 510 or the optical block 521 can be driven, for example, in the direction indicated by reference numeral 520.
  • the objective lens 510 and the objective lens can be driven. Since the relative positional relationship of the condensing points on the back focus surface 510 changes, the incident angle of the reference light incident on the hologram recording medium 1 can be set to a desired angle.
  • the incident angle of the reference light may be set to a desired angle by driving the mirror 514 with an actuator.
  • the reference beam When reproducing the recorded information, the reference beam is incident on the hologram recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the hologram recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 516 and the galvanometer mirror 523, thereby reproducing the recorded information.
  • a reference beam is generated.
  • the mirror angle of the galvanometer mirror 516 can be adjusted in the multiplexing direction, and the angle of the reference beam in the multiplexing direction is adjusted so that the reference beam is always perpendicularly incident on the galvanometer mirror 523.
  • the galvano mirror 523 can adjust the mirror angle in the vertical direction with respect to the multiplexing, and adjusts the multiplexing of the reference light and the angle in the vertical direction so that the reference light is always vertically reflected.
  • the light reproduced upward by the irradiation of the reference light from the lower surface of the disk before being reflected by the galvanometer mirror 516 is used as a control signal for controlling the multiplexing of the reference light and the angle in the vertical direction.
  • the regenerated light is converted into parallel light by the lens 328, and p-polarized light and s-polarized light are separated by the PBS prism 329, and each light is detected by the light detector 330 and the light detector 331.
  • the s-polarized light and p-polarized light incident from the lower surface of the disk are irradiated in a state where they are intentionally shifted in opposite directions from the optimum angle for reproducing the hologram.
  • the angle is changed so as to be an optimum angle for reproducing the hologram.
  • it may be defocused as convergent light instead of parallel light and received by the photodetector.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 510 and the angle filter 509. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 507 and enters the photodetector 518, and the recorded signal can be reproduced.
  • the optical system shown in FIG. 4 has the advantage that the signal light and the reference light are made incident on the same objective lens, so that the optical system can be greatly reduced in size as compared with the optical system configuration shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an operation flow of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • a flow relating to recording / reproduction using holography in particular will be described.
  • FIG. 5A shows an operation flow from when the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 until preparation for recording or reproduction is completed
  • FIG. FIG. 5C shows an operation flow until information is recorded on the information recording medium 1
  • FIG. 5C shows an operation flow until the information recorded on the optical information recording medium 1 is reproduced from the ready state.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 discriminates whether or not the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. (602).
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 reads control data provided on the optical information recording medium (603). ), For example, information relating to the optical information recording medium and information relating to various setting conditions during recording and reproduction, for example.
  • the operation flow from the ready state to recording information is as follows. First, data to be recorded is received (611), and the information corresponding to the data is stored in the spatial light modulator in the pickup 11. To send.
  • the access control circuit 81 is controlled to position the pickup 11 and the cure optical system 13 at predetermined positions on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
  • a predetermined region is pre-cured using the light beam emitted from the cure optical system 13 (614), and data is recorded using the reference light and signal light emitted from the pickup 11 (615).
  • post cure is performed using the light beam emitted from the cure optical system 13 (616). Data may be verified as necessary.
  • the operation flow from the ready state to the reproduction of recorded information is as follows.
  • the access control circuit 81 is controlled and the pickup 11 and the reproduction reference light are reproduced.
  • the position of the optical system 12 is positioned at a predetermined position on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
  • FIG. 8 shows a data processing flow at the time of recording and reproduction.
  • FIG. 8A shows the input / output control circuit 90 after receiving the recording data 611 and converting it into two-dimensional data on the spatial light modulator 312.
  • FIG. 8B shows a recording data processing flow in the signal generation circuit 86 until the signal processing is performed. After the two-dimensional data is detected by the photodetector 325, the signal processing from the input / output control circuit 90 to the reproduction data transmission 624 is shown. The reproduction data processing flow in the circuit 85 is shown.
  • each data string is converted to CRC (902) so that error detection at the time of reproduction can be performed.
  • the data string is scrambled (903) to add a pseudo random number data sequence, and then error correction coding (904) such as Reed-Solomon code is performed so that error correction can be performed during reproduction.
  • error correction coding such as Reed-Solomon code is performed so that error correction can be performed during reproduction.
  • the data string is converted into M ⁇ N two-dimensional data, and the two-dimensional data (905) for one page is configured by repeating the data for one page data.
  • a marker serving as a reference for image position detection and image distortion correction at the time of reproduction is added to the two-dimensional data thus configured (906), and the data is transferred to the spatial light modulator 312 (907).
  • the image data detected by the photodetector 325 is transferred to the signal processing circuit 85 (911).
  • Image position is detected based on the marker included in the image data (912), distortion such as image tilt, magnification, distortion, etc. is corrected (913), and then binarization processing (914) is performed to remove the marker. (915) to acquire (916) two-dimensional data for one page.
  • error correction processing (917) is performed to remove the parity data strings.
  • descrambling processing (918) is performed, CRC error detection processing (919) is performed and CRC parity is deleted, and then user data is transmitted (920) via the input / output control circuit 90.
  • FIG. 6 is a block diagram of the signal generation circuit 86 of the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the input / output control circuit 90 When the input of user data to the output control circuit 90 is started, the input / output control circuit 90 notifies the controller 89 that the input of user data has started. In response to this notification, the controller 89 instructs the signal generation circuit 86 to record data for one page input from the input / output control circuit 90. A processing command from the controller 89 is notified to the sub-controller 701 in the signal generation circuit 86 via the control line 708. Upon receiving this notification, the sub-controller 701 controls each signal processing circuit via the control line 708 so that the signal processing circuits are operated in parallel. First, the memory control circuit 703 is controlled to store user data input from the input / output control circuit 90 via the data line 709 in the memory 702.
  • the CRC calculation circuit 704 performs control to convert the user data into CRC.
  • the scramble circuit 705 scrambles the CRC-converted data to add a pseudo-random data sequence
  • the error correction encoding circuit 706 performs error correction encoding to add the parity data sequence.
  • the pickup interface circuit 707 reads out the error correction encoded data from the memory 702 in the order of the two-dimensional data on the spatial light modulator 312 and adds a reference marker at the time of reproduction. The two-dimensional data is transferred to the spatial light modulator 312.
  • FIG. 7 is a block diagram of the signal processing circuit 85 of the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the controller 89 instructs the signal processing circuit 85 to reproduce the data for one page input from the pickup 11.
  • a processing command from the controller 89 is notified to the sub-controller 801 in the signal processing circuit 85 via the control line 811.
  • the sub-controller 801 controls each signal processing circuit via the control line 811 so that the signal processing circuits are operated in parallel.
  • the memory control circuit 803 is controlled to store the image data input from the pickup 11 via the pickup interface circuit 810 via the data line 812 in the memory 802.
  • the image position detection circuit 809 performs control to detect a marker from the image data stored in the memory 802 and extract an effective data range.
  • the image distortion correction circuit 808 performs distortion correction such as image inclination, magnification, and distortion by using the detected marker, and controls to convert the image data into the expected two-dimensional data size.
  • Each bit data of a plurality of bits constituting the size-converted two-dimensional data is binarized by the binarization circuit 807 to determine “0” or “1”, and the data is arranged on the memory 802 in the order of the output of the reproduction data. Control to store.
  • the error correction circuit 806 corrects the error included in each data string
  • the scramble release circuit 805 releases the scramble to add the pseudo random number data string
  • the CRC calculation circuit 804 causes an error in the user data on the memory 802. Check not included. Thereafter, user data is transferred from the memory 802 to the input / output control circuit 90.
  • FIG. 9 is a diagram showing a layer structure of an optical information recording medium having a reflective layer. (1) shows a state where information is recorded on the optical information recording medium, and (2) shows a state where information is reproduced from the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 includes a transparent cover layer 1000, a recording layer 1002, a light absorption / light transmission layer 1006, a light reflection layer 1010, and a third transparent protective layer 1012 from the optical pickup 11 side.
  • the interference pattern between the reference light 10A and the signal light 10B is recorded on the recording layer 1002.
  • the light absorption / transmission layer 1006 absorbs the reference light 10A and the signal light 10B at the time of information recording, and the physical properties are converted so as to transmit the reference light at the time of information reproduction. For example, when the voltage is applied to the optical recording medium 1, the coloring / decoloring state of the light absorption / light transmission layer 1006 changes, that is, the light absorption / light transmission layer 1006 becomes colored during information recording.
  • the reference light 10A and the signal light 10B that have passed through the layer 1002 are absorbed, and when the information is reproduced, the reference light is transmitted (T. Ando et. Al .: Technical Digest ISOM (2006), Th-PP). -10).
  • the reference light 10A that has passed through the light absorption / light transmission layer 1006 is reflected by the light reflection layer 1010 to become reproduction reference light 10C.
  • EC electrochromic
  • this material When a voltage is applied to this material, it is reversibly colored and decolored, colored during information recording to absorb light, and decolored during information reproduction to transmit light.
  • the configuration shown in FIG. 9 eliminates the need for a reproduction reference beam optical system, and allows the drive to be miniaturized.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of an optical information recording medium and a book case.
  • FIG. 10A shows a schematic diagram of an embodiment of an optical information recording medium.
  • tracks 3 are arranged concentrically, for example, and a book case 2 is recorded on the tracks.
  • the book case is the smallest unit that can be recorded during a recording session, and is composed of a plurality of books. For example, as shown in the drawing, a gap is provided between the book cases.
  • the bookcase is recorded clockwise from the inner circumference side track.
  • recording is performed by unifying the rotation angle position of the optical information recording medium.
  • the recording start position of each track is shown by a straight line of 0 °.
  • FIG. 10 (b) shows a schematic diagram of an embodiment of a book case.
  • the book case 2 is composed of, for example, a plurality of books 4 and a management area 5.
  • the management area includes, for example, information on the optical information recording medium, information on the optical information recording / reproducing apparatus that performed recording and reproduction, various setting conditions for recording and reproduction, environmental information such as temperature, humidity, date and time at the time of recording and reproduction.
  • so-called management information such as information on physical addresses and logical addresses, information on media formats, information on defect positions and information on alternative areas is recorded, and is not used for recording user data.
  • This management area is arranged, for example, at the right end of the outermost peripheral side in the book case. In the reproduction operation, for example, the management area is first searched and reproduced.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the locations of recorded and unrecorded areas and the amount of light detected during scanning.
  • FIG. 11A shows a recorded area and an unrecorded area in the optical information recording medium in the optical information recording medium. It is assumed that there is a recorded area concentrically from the inner circumference to the outer circumference of the optical information recording medium, and the outermost circumference of the recorded area is recorded in the middle of the rotation angle.
  • FIG. 11B shows the light quantity obtained when the outermost circumference of the recorded area is determined by scanning the light quantity in the radial direction after shifting the reference light angle in the direction perpendicular to the angle multiplexing.
  • FIG. 11C shows the light amount obtained when the end of the recorded area is determined by scanning the light amount in the rotation direction.
  • a light quantity larger than the threshold value is always detected, and a light quantity peak is obtained every time the book passes.
  • the amount of light is equal to or less than the threshold value.
  • the boundary between the recorded area and the unrecorded area can be stably detected by scanning the light amount by shifting the reference light angle in the direction perpendicular to the angle multiplexing, and management is possible. A search for an area becomes possible.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the book recording order in the book case in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • recording is performed for each track indicated by Tr1 or Tr2, and when a certain track is recorded, the recording is moved to the next track and recording is performed.
  • the track for example, an odd-numbered track indicated by Tr1 is recorded first, and then an even-numbered track indicated by Tr2 is recorded.
  • Tr2 the recording portion of the optical information recording medium tends to contract due to recording, and the contraction state of the adjacent track is made uniform for recording. That is, by recording Tr2 after recording Tr1, both the inner and outer adjacent tracks can be recorded in an uncontracted state during Tr1 recording, and both the inner and outer adjacent tracks can be recorded during Tr2 recording.
  • L1 is called, for example, layer 1
  • L2 is called, for example, layer 2.
  • This technique is called layer recording, for example.
  • FIG. 13 is a schematic view showing an embodiment of a photodetector in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the photodetector 330 or 331 is divided into, for example, two in the multiplex and vertical directions, and the received light signals are A, B, C, and D, respectively.
  • the multiplexing of the reference light and the error signal in the vertical direction are expressed by the following equation, for example.
  • Multiple vertical angle error signal (AB) / (A + B)-(CD) / (C + D) (Equation 1) Note that the number and arrangement of the light receiving surfaces of the photodetector are not limited to those shown in the drawing, and may be divided into two or more. In that case, a multiple vertical angle error signal can be generated by obtaining the luminance centroid of the signal on the light receiving surface.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a simulation result of a reproduction page at the time of applying the reference beam multiplex vertical angle shift and the reference beam multiplex direction angle shift.
  • an angle shift in the multiplex vertical direction occurs, and the luminance centroid of the reproduction page is displaced vertically (in the multiplex and vertical directions).
  • the direction of the displacement is reversed depending on the direction in which the offset of the angular deviation in the multiplex direction is added, the difference between the center of gravity position when the offset is added in the ⁇ direction and the offset in the + direction is calculated. Multiple angular error signals in the vertical direction can be generated.
  • FIG. 15 is a diagram showing a simulation result of the reference light multiplexed vertical angle error signal. This result is a result of creating an error signal by simulation using Equation 1, but it is an S-shaped signal in which the error signal changes according to the amount of angular deviation in the multiplex and the vertical direction. It can be seen that can be created.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a learning operation flow of the photodetector mounting error amount.
  • the position of the luminance gravity center of the reproduction page does not change even if the angle shift in the multiplexing direction occurs.
  • the installation error of the photodetector is learned.
  • the reference light angle is positioned so that the SNR is maximized by 601.
  • the page is reproduced while changing the reference light angle, and the reference light angle is positioned by searching for the reference light angle that maximizes the SNR at that time.
  • the luminance gravity center position of the reproduction page on the photodetector is calculated.
  • the luminance barycentric position can be calculated by, for example, the formula (AB) / (A + B) or (CD) / (C + D).
  • the mounting error of the photodetector is calculated.
  • the signal calculation formula is corrected by the mounting error of each photodetector.
  • FIGS. 1-10 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 17 is a schematic view showing an embodiment of a photodetector in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the photodetector 330 or 331 is divided into, for example, two in the multiplexing direction, and the received light signals are E, F, G, and H, respectively.
  • the wavelength error signal is expressed by the following equation, for example.
  • Wavelength error signal (E ⁇ F) / (E + F) ⁇ (GH) / (G + H) (Equation 3) Note that the number and arrangement of the light receiving surfaces of the photodetector are not limited to those shown in the drawing, and may be divided into two or more. In that case, a multiple vertical angle error signal can be generated by obtaining the luminance centroid of the signal on the light receiving surface.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a reproduction page when a wavelength shift and an angle shift in the reference light multiplexing direction are applied. If there is an amount of angular deviation in the multiplex direction, the luminance centroid of the reproduction page is displaced left and right (in the multiplex direction) due to the occurrence of wavelength deviation. In addition, since the magnitude of the displacement direction changes depending on the direction in which the offset of the angular deviation in the multiplex direction is applied, the difference between the center of gravity position when the offset is added in the ⁇ direction and the offset in the + direction is calculated. Multiple angular error signals in the vertical direction can be generated.
  • FIG. 19 is a diagram showing a simulation result of the wavelength error signal. This result is a result of creating an error signal by simulation using Equation 3, but it is an S-shaped signal in which the error signal changes according to the amount of wavelength shift, and the error signal can be created by the present invention. I understand that.
  • the reproduction page misalignment that occurs on the photodetector is the luminance center of gravity of the photodetector 330 and the photodetector 331. Since the difference is taken, there is an advantage that it is canceled out and the control signal is strong against disc displacement.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 20 is a schematic view showing an embodiment of a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the difference from the optical system of Example 1 is that a lens 333 is added. After collimated light by the lens 328, it is converged by the lens 333. Thereafter, the light is defocused from the condensing point by the light detector 330 and the light detector 331, and is detected in the state of divergent light or convergent light.
  • the method of this embodiment has an advantage that the photodetector can be downsized by adjusting the defocus amount to detect convergent light or divergent light instead of parallel light.
  • a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 21 is a schematic view showing an embodiment of a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the photodetector 330 is not provided.
  • the angle in the multiplexing direction of the reproducing p-polarized light incident from the upper surface of the disk is the optimum angle, and the angle in the multiplexing direction of the servo s-polarized light is offset from the optimum angle.
  • the galvanometer mirror 324 reproduces the page at an optimum angle by vertically reflecting the p-polarized light for reproduction.
  • the vertical angle error signal and the wavelength error signal are represented by the following formulas, for example.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • Multiple vertical angle corrector control signal generation circuit 93 ... Multiple vertical angle corrector drive circuit, 301 ... light source 302 ... collimating lens 303 ... shutter 304 ... 1/2 wavelength plate 305 ... polarization beam splitter 306 ... signal light 307 ... reference light , 308 ... Beam expander, 309 ... Phase mask 310 ... relay lens, 311 ... PBS prism, 312 ... Spatial light modulator, 313 ... Relay lens, 314 ... Spatial filter, 315 ... objective lens, 316 ... polarization direction conversion element, 317 ... mirror, 318 ... mirror, 319 ... mirror, 320 ... actuator, 321 ... lens, 322 ... lens, 323 ...
  • actuator 324 ... Mirror, 325 ... Photodetector, 326 ... Wave plate, 327 ... Polarization separation element, 328 ... lens, 329 ... PBS prism, 330 ... photodetector, 331 ... photodetector, 332 ... Actuator, 333 ... Lens, 334 ... Galvano mirror, 335 ... Actuator, 501 ... light source, 502 ... collimating lens, 503 ... shutter, 504 ... optical element, 505 ... PBS prism, 506 ... signal light, 507 ... PBS prism, 508 ... Spatial light modulator, 509 ... Angle filter, 510 ... Objective lens, 511 ...
  • Objective lens actuator 512: reference beam, 513: mirror, 514 ... mirror, 515 ... lens, 516 ... Galvano mirror, 517 ... Actuator, 518 ... Photo detector, 519: Polarization direction conversion element, 520: Driving direction, 521: Optical block, 522 ... Photodetector, 523 ... Galvano mirror, 524 ... Actuator

Landscapes

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Abstract

ホログラフィを利用した光情報再生装置において、参照光の多重と垂直方向の角度及び波長をデータ再生中に適切に補正することが可能な光情報再生装置とその方法を提供する。 ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置において、 光検出部で検出した信号から参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成し、該角度誤差信号を基に垂直角度調整部により参照光の多重と垂直方向の角度を調整し、光検出部で検出した信号から波長誤差信号を生成し、該波長誤差信号を基に波長を調整する。

Description

光情報再生装置及び光情報再生方法
 本発明は、ホログラフィを用いて情報を再生する装置及び方法に関する。
 現在、青紫色半導体レーザを用いたBlu-ray Disc(TM)規格により、民生用においても100GB程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となっている。今後は、光ディスクにおいても500GBを超える大容量化が望まれる。しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、従来の短波長化と対物レンズ高NA化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
 次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術として、例えば特開2004-272268号公報(特許文献1)がある。本公報には、参照光の光情報記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、所謂角度多重記録方式が記載されている。
 また、参照光角度の最適化技術として、たとえば特開2011-227967号公報(特許文献2)がある。本公報には、「記録時の信号光と少なくとも一部の振幅分布ならびに位相分布が同一の調整用の光を情報が記録された光情報記録媒体に照射することより回折された回折光を光検出器により検出し、検出された情報に基づき、参照光を光情報記録媒体に入射する角度を制御する。」と記載されている。
特開2004-272268号公報 特開2011-227967号公報
 ところで、ホログラフィを利用した光情報再生装置においては、参照光の多重と垂直方向の角度や波長を適切に設定しなければ十分な再生特性が得られないという課題がある。特許文献3に記載の技術では、最適な参照光の多重と垂直方向の角度を算出するために調整用の光をその都度照射する必要があり、転送速度が低下するという課題がある。また、波長については補正する技術が開示されていない。
 本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、参照光の多重と垂直方向の角度及び波長をデータ再生中に適切に補正することが可能な光情報再生装置とその方法を提供することを目的とする。
 上記課題は、例えば参照光を複数に別け、記録媒体通過後の該複数の参照光を検出することより解決される。
 本発明によれば、ホログラフィックメモリにおいて参照光の多重と垂直方向の角度及び波長をデータ再生中に適切に補正することが可能な光情報再生装置とその方法を提供することができる。
光情報記録再生装置の実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号生成回路の実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号処理回路の実施例を表す概略図 信号生成回路及び信号処理回路の動作フローの実施例を表す概略図 反射層を有する光情報記録媒体の層構造の実施例を示す概略図 光情報記録媒体とブックケースの実施例を表す概略図 記録済み及び未記録の領域の箇所と走査時に検出される光量との関係の例を表す概略図 光情報記録再生装置におけるブックケース内のブック記録順の例を表す概略図 光情報記録再生装置内の光検出器の実施例を表す概略図 参照光の多重垂直方向の角度ずれ及び参照光多重方向の角度ずれ印加時の再生ページのシミュレーション結果の例を表す図 参照光多重垂直方向角度誤差信号のシミュレーション結果を表す図 光検出器取付誤差量の学習動作フローの実施例を表す図 光情報記録再生装置内の光検出器の実施例を表す概略図 波長ずれ及び参照光多重方向の角度ずれ印加時の再生ページの例を表す図 波長誤差信号のシミュレーション結果を表す図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図
 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
 本発明における第1の実施例について図1から図16を用いて説明する。
 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/または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。
 光情報記録再生装置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。記録する場合には、光情報記録再生装置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。再生する場合には、光情報記録再生装置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。
 光情報記録再生装置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、ディスク回転角度検出用光学系14、及び回転モータ50を備えており、光情報記録媒体1は回転モータ50によって回転可能な構成となっている。
 ピックアップ11は、参照光と信号光を光情報記録媒体1に出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89によって信号生成回路86を介してピックアップ11内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
 光情報記録媒体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光情報記録媒体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85によって信号を再生する。
 また、情報の再生時は、例えばピックアップ11内のアクチュエータ付きミラーにより参照光の多重と垂直方向の角度を補正する。多重垂直角度補正器制御信号生成回路92は、ピックアップ11からの信号を入力し、参照光の多重と垂直方向の角度を補正するための制御信号を作成し多重垂直角度補正器駆動回路93に出力する。多重垂直角度補正器駆動回路93は多重垂直角度補正器制御信号生成回路92からの制御信号を入力し、ピックアップ11内のアクチュエータ付きミラーの駆動することで、参照光の多重と垂直方向の角度を補正する。
 光情報記録媒体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89によってシャッタ制御回路87を介して制御することで調整できる。
 キュア光学系13は、光情報記録媒体1のプリキュアおよ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、光情報記録媒体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、光情報記録媒体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。
 ディスク回転角度検出用光学系14は、光情報記録媒体1の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体1を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系14によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ89によってディスク回転モータ制御回路88を介して光情報記録媒体1の回転角度を制御する事が出来る。
 光源駆動回路82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、ディスク回転角度検出用光学系14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、そして、ディスクキュア光学系13は、光情報記録媒体1の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路81を介して位置制御がおこなわれる。
 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。
 従って、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設けて、サーボ信号生成回路83にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路84を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置10内に備えることが必要となる。
 また、ピックアップ11、キュア光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14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。
 図2は、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11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。光源301を出射した光ビームはコリメートレンズ302を透過し、シャッタ303に入射する。シャッタ303が開いている時は、光ビームはシャッタ303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304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305に入射する。
 PBSプリズム305を透過した光ビームは、信号光306として働き、ビームエキスパンダ308によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク309、リレーレンズ310、PBSプリズム311を透過して空間光変調器312に入射する。
 空間光変調器312によって情報が付加された信号光は、PBSプリズム311を反射し、リレーレンズ313ならびに空間フィルタ314を伝播する。その後、信号光は対物レンズ315によって光情報記録媒体1に集光する。
 一方、PBSプリズム305を反射した光ビームは参照光307として働き、偏光方向変換素子316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317ならびにミラー318を経由してガルバノミラー319に入射する。このとき、再生時は波長板326により偏光方向を微少に変えることで、通常の再生用の光の成分の他にサーボ用の光の成分を生成する。本図では、p偏光が再生用の光の成分であり、s偏光がサーボ用の光の成分となる。その後、例えばウォーラストンプリズムなどの偏光分離素子327により、p偏光とs偏光の多重方向の角度を所望の角度だけ分離する。なお、記録時においては、波長板326は偏光方向の変化を与えない角度に設定する。また、ミラー318は例えばアクチュエータ332により多重と垂直方向の角度を変えることで、再生時に参照光の多重と垂直方向の角度を補正する。ガルバノミラー319はアクチュエータ320によって角度を調整可能のため、レンズ321とレンズ322を通過した後に光情報記録媒体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。本明細書では、参照光角度は、例えば図示するように光情報記録媒体に垂直な方向を0度として、アクチュエータ320により角度を変えた少なくとも2本以上の参照光が存在する平面内で参照光角度の走査範囲が大きい方向を+方向、逆方向を-方向と定義する。
 このように信号光と参照光とを光情報記録媒体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319によって光情報記録媒体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、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11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光情報記録媒体1に入射し、光情報記録媒体1を透過した光ビームを、アクチュエータ323によって角度調整可能なガルバノミラー324及びアクチュエータ335によって角度調整可能なガルバノミラー334にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。ここで、例えばガルバノミラー324は多重方向にミラー角度を調整可能であり、参照光がガルバノミラー334に常に垂直入射するように参照光の多重方向の角度を調整する。また、例えばガルバノミラー334は多重と垂直方向にミラー角度を調整可能であり、参照光が常に垂直反射するように参照光の多重と垂直方向の角度を調整する。このとき、ガルバノミラー324で反射する前のディスク上面からの参照光の照射により下側に再生される光を参照光の多重と垂直方向の角度を制御するための制御信号用に利用する。下側に再生された光をレンズ328により平行光としPBSプリズム329によりp偏光とs偏光を分離しそれぞれの光を光検出器330と光検出器331で検出する。なお、ディスク上面から入射するs偏光とp偏光の光は、ホログラムを再生するための最適な角度から、わざと互いに逆方向にずらした状態で照射する。また、ガルバノミラー324で反射する際には、ホログラムを再生する為に最適な角度となるように角度を変える。なお、光検出器の大きさを小さくするために、平行光でなく収束光としデフォーカスさせて光検出器で受光してもかまわない。
 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315、リレーレンズ313ならびに空間フィルタ314を伝播する。その後、再生光はPBSプリズム311を透過して光検出器325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325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。
 図4はピックアップ11の別の構成を示した図である。図4において、光源501を出射した光ビームはコリメートレンズ502を透過し、シャッタ503に入射する。シャッタ503が開いている時は、光ビームはシャッタ503を通過した後、例えば1/2波長板などで構成される光学素子504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偏光方向を制御された後、PBSプリズム505に入射する。
 PBSプリズム505を透過した光ビームは、PBSプリズム507を経由して空間光変調器508に入射する。空間光変調器508によって情報を付加された信号光506はPBSプリズム507を反射し、所定の入射角度の光ビームのみを通過させるアングルフィルタ509を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ510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505を反射した光ビームは参照光512として働き、偏光方向変換素子519によって記録時又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513ならびにミラー514を経由してレンズ515に入射する。レンズ515は参照光512を対物レンズ510のバックフォーカス面に集光させる役割を果たしており、対物レンズ510のバックフォーカス面にて一度集光した参照光は、対物レンズ510によって再度、平行光となってホログラム記録媒体1に入射する。このとき、再生時は波長板326により偏光方向を微少に変えることで、通常の再生用の光の成分の他にサーボ用の光の成分を生成する。本図では、p偏光が再生用の光の成分であり、s偏光がサーボ用の光の成分となる。その後、例えばウォーラストンプリズムなどの偏光分離素子327により、p偏光とs偏光の多重方向の角度を所望の角度だけ分離する。なお、記録時においては、波長板326は偏光方向の変化を与えない角度に設定する。また、ミラー513は例えばアクチュエータ332により多重と垂直方向の角度を変えることで、再生時に参照光の多重と垂直方向の角度を補正する。
 ここで、対物レンズ510又は光学ブロック521は、例えば符号520に示す方向に駆動可能であり、対物レンズ510又は光学ブロック521の位置を駆動方向520に沿ってずらすことにより、対物レンズ510と対物レンズ510のバックフォーカス面における集光点の相対位置関係が変化するため、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、対物レンズ510又は光学ブロック521を駆動する代わりに、ミラー514をアクチュエータにより駆動することで参照光の入射角度を所望の角度に設定しても構わない。
 このように、信号光と参照光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。また対物レンズ510又は光学ブロック521の位置を駆動方向520に沿ってずらすことによって、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。
 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ガルバノミラー516及びガルバノミラー523にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。ここで、例えばガルバノミラー516は多重方向にミラー角度を調整可能であり、参照光がガルバノミラー523に常に垂直入射するように参照光の多重方向の角度を調整する。また、例えばガルバノミラー523は多重と垂直方向にミラー角度を調整可能であり、参照光が常に垂直反射するように参照光の多重と垂直方向の角度を調整する。このとき、ガルバノミラー516で反射する前のディスク下面からの参照光の照射により上側に再生される光を参照光の多重と垂直方向の角度を制御するための制御信号用に利用する。上側に再生された光をレンズ328により平行光としPBSプリズム329によりp偏光とs偏光を分離しそれぞれの光を光検出器330と光検出器331で検出する。なお、ディスク下面から入射するs偏光とp偏光の光は、ホログラムを再生するための最適な角度から、わざと互いに逆方向にずらした状態で照射する。また、ガルバノミラー516で反射する際には、ホログラムを再生する為に最適な角度となるように角度を変える。なお、光検出器の大きさを小さくするために、平行光でなく収束光としデフォーカスさせて光検出器で受光してもかまわない。再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ510、アングルフィルタ509を伝播する。その後、再生光はPBSプリズム507を透過して光検出器518に入射し、記録した信号を再生することができる。
 図4で示した光学系は、信号光と参照光を同一の対物レンズに入射させる構成とすることで、図2で示した光学系構成に比して、大幅に小型化できる利点を有する。
 図5は、光情報記録再生装置10における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
 図5(a)は、光情報記録再生装置10に光情報記録媒体1を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図5(b)は準備完了状態から光情報記録媒体1に情報を記録するまでの動作フロー、図5(c)は準備完了状態から光情報記録媒体1に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
 図5(a)に示すように媒体を挿入すると(601)、光情報記録再生装置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ディスク判別を行う(602)。
 ディスク判別の結果、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光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置10は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し(603)、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
 コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ11に関わる学習処理(604)を行い、光情報記録再生装置10は、記録または再生の準備が完了する(605)。
 準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図5(b)に示すように、まず記録するデータを受信して(611)、該データに応じた情報をピックアップ11内の空間光変調器に送り込む。
 その後、光情報記録媒体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301のパワー最適化やシャッタ303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(612)。
 その後、シーク動作(613)ではアクセス制御回路81を制御して、ピックアップ11ならびにキュア光学系13の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体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、目的の位置に位置づけ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、再度位置づけする動作を繰り返す。
 その後、キュア光学系13から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし(614)、ピックアップ11から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する(615)。
 データを記録した後は、キュア光学系13から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う(616)。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動作フローは図5(c)に示すように、まずシーク動作(621)で、アクセス制御回路81を制御して、ピックアップ11ならびに再生用参照光光学系12の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体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、目的の位置に位置づけ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、再度位置づけ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、光情報記録媒体に記録された情報を読み出し(622)、再生データを送信する(613)。
 図8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8(a)は、入出力制御回路90において記録データ受信611後、空間光変調器312上の2次元データに変換するまでの信号生成回路86での記録データ処理フローを示しており、図8(b)は光検出器325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624までの信号処理回路85での再生データ処理フローを示している。
 図8(a)を用いて記録時のデータ処理について説明する。ユーザデータを受信(901)すると、複数のデータ列に分割、再生時エラー検出が行えるように各データ列をCRC化(902)し、オンピクセル数とオフピクセル数をほぼ等しくし、同一パターンの繰り返しを防ぐことを目的にデータ列に擬似乱数データ列を加えるスクランブル(903)を施した後、再生時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(904)を行う。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(905)を構成する。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(906)し、空間光変調器312にデータを転送(907)する。
 次に図8(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。光検出器325で検出された画像データが信号処理回路85に転送(911)される。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(912)し、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正(913)した後、2値化処理(914)を行い、マーカーを除去(915)することで1ページ分の2次元データを取得(916)する。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(917)を行い、パリティデータ列を取り除く。次にスクランブル解除処理(918)を施し、CRCによる誤り検出処理(919)を行ってCRCパリティを削除した後にユーザデータを入出力制御回路90経由で送信(920)する。
 図6は、光情報記録再生装置10の信号生成回路86のブロック図である。
 出力制御回路90にユーザ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89にユーザ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89は本通知を受け、信号生成回路86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89からの処理命令は制御用ライン708を経由し、信号生成回路86内サブコントローラ701に通知される。本通知を受け、サブコントローラ701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708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703に、データライン709を介して入出力制御回路90から入力されるユーザデータをメモリ702に格納するよう制御する。メモリ702に格納したユーザデータが、ある一定量に達すると、CRC演算回路704でユーザデータを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705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706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707にメモリ702から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器312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312に2次元データを転送する。
 図7は、光情報記録再生装置10の信号処理回路85のブロック図である。
 コントローラ89はピックアップ11内の光検出器325が画像データを検出すると、信号処理回路85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89からの処理命令は制御用ライン811を経由し、信号処理回路85内サブコントローラ801に通知される。本通知を受け、サブコントローラ801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811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803に、データライン812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810を経由して入力される画像データをメモリ802に格納するよう制御する。メモリ802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809でメモリ802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808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807において“0”、“1”判定する2値化し、メモリ802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806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805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804でメモリ802上のユーザ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802からユーザデータを転送する。
 図9は、反射層を有する光情報記録媒体の層構造を示す図である。(1)は光情報記録媒体へ情報を記録している状態を示し、(2)は光情報記録媒体から情報を再生している状態を示している。
 光情報記録媒体1は、光ピックアップ11側から、透明カバー層1000、記録層1002、光吸収/光透過層1006、光反射層1010、そして第3透明保護層1012と、を備えている。参照光10Aと信号光10Bとの干渉パターンは、記録層1002に記録される。
 光吸収/光透過層1006は、情報記録時には参照光10Aと信号光10Bとを吸収し、情報再生時には参照光を透過するように物性が変換する。例えば、光記録媒体1に電圧を印加することによって光吸収/光透過層1006の着色、消色状態が変化し、すなわち、情報記録時には光吸収/光透過層1006は着色状態となって、記録層1002を通過した参照光10Aと信号光10Bとを吸収し、情報再生時には消色状態になって参照光を透過させる(T.Ando et. al. : Technical Digest ISOM(2006)、 Th-PP-10)。光吸収/光透過層1006を通過した参照光10Aは光反射層1010で反射されて再生用参照光10Cとなる。
 また、A.Hirotsune et. al. : Technical Digest ISOM(2006)、 Mo-B-04に記載された、エレクトロクロミック(EC)材料としてのWO3を光吸収/光透過層1006に用いることができる。
 この材料に電圧を加えることにより可逆的に着色、消色を生じさせ、情報記録時には着色させて光を吸収し、情報再生時には消色させて光を透過させる。
 図9の構成により再生用参照光光学系が不要となり、ドライブの小型化が可能となる。
 図10は、光情報記録媒体とブックケースの実施例を表す概略図を示している。
 図10(a)に光情報記録媒体の実施例の概略図を示す。光情報記録媒体1中には、例えば同心円状にトラック3が配置されており、このトラック上にブックケース2を記録する。ブックケースは、記録セッション中に記録可能な最小単位であり、複数のブックで構成される。例えば図示するようにブックケース間には隙間を設けて配置する。光情報記録媒体中にデータを記録する際は、例えば内周側のトラックからブックケースを時計周りに記録していく。トラック内で最初にブックケースを記録する場合は、例えば光情報記録媒体の回転角度位置を統一し記録を行う。図中では0°の直線で各トラックの記録開始位置を示している。
 図10(b)にブックケースの実施例の概略図を示す。ブックケース2は、例えば複数のブック4と管理領域5とで構成される。管理領域には、例えば光情報記録媒体に関する情報や、記録や再生を行った光情報記録再生装置に関する情報、記録や再生の各種設定条件、記録や再生時の温度、湿度、日時等の環境情報、物理アドレスや論理アドレスに関する情報、メディアフォーマットの情報、欠陥位置の情報や代替領域の情報等の所謂管理情報が記録され、ユーザデータの記録には使用しない。この管理領域は例えばブックケース中の最外周側の右端部に配置する。また、再生動作時は、例えばこの管理領域を最初に探索し再生する。
 管理領域の探索方法について説明する。管理領域は、前述のようにブックケースの端部に記録されているため、記録済み領域と未記録領域の境界を探索すればよい。
 図11は、記録済み及び未記録の領域の箇所と走査時に検出される光量との関係の例を表す概略図を示している。
 図11(a)は光情報記録媒体における光情報記録媒体における記録済みの領域と未記録の領域とを示す。光情報記録媒体の内周から外周に向かって同心円状に記録済み領域があり、記録済みの領域の最外周は回転角度の途中で記録が終了しているものとする。
 図11(b)は角度多重と垂直な方向に参照光角度をずらした後に半径方向に光量を走査して記録済みの領域の最外周を決定する際に得られる光量について示している。記録済みの領域を走査している場合には常に閾値よりも大きい光量が検出され、ブックを通過するたびに光量のピークが得られる。記録済み領域の最外周を超えると閾値以下の光量となるため、これを検出し、最後の光量のピークの位置が記録済みの領域の最外周であると判断する。
 図11(c)は回転方向に光量を走査して記録済みの領域の終端を決定する際に得られる光量について示している。記録済みの領域を走査している場合には常に閾値よりも大きい光量が検出され、ブックを通過するたびに光量のピークが得られる。記録済み領域の最外周を超えると閾値以下の光量となるため、これを検出し、最後の光量のピークの位置が記録済みの領域の終端であると判断する。
 以上の説明によれば、角度多重と垂直な方向に参照光角度をずらして光量を走査することにより、記録済みの領域と未記録の領域との境界を安定的に検出することができ、管理領域の探索が可能となる。
 図12は、光情報記録再生装置におけるブックケース内のブック記録順の例を表す概略図を示している。例えばブック記録時は、Tr1或いはTr2で図示されるトラック毎に記録を行い、あるトラックを記録し終わったら次のトラックに移動し記録を行う。トラックは例えばTr1で図示される奇数トラックをまず記録し、その後Tr2で図示される偶数トラックを記録する。これは、記録により光情報記録媒体の記録部は収縮する傾向があり、近接トラックの収縮の状態を均一化し記録するためである。すなわち、Tr1を記録した後にTr2を記録することで、Tr1記録時には内周側及び外周側の近接トラックは共に未収縮の状態で記録でき、Tr2記録時には内周側及び外周側の近接トラックは共に収縮の状態で記録可能である。本技術は例えばスキップソーティングと呼ばれる。また、トラック内のブック記録時にも、同様の理由で、例えばL1で図示されるブックを記録した後にL2で図示されるブックを記録する。L1を例えばレイヤー1と呼び、L2を例えばレイヤー2と呼ぶ。本技術は例えばレイヤーレコーディングと呼ばれる。
 図13は光情報記録再生装置内の光検出器の実施例を表す概略図を示している。光検出器330あるいは331は多重と垂直方向に例えば2分割し、それぞれの受光信号をA、B、C、Dとする。このとき、参照光の多重と垂直方向の誤差信号は例えば下式で表される。
 多重垂直方向角度誤差信号=(A-B)/(A+B)-(C-D)/(C+D)・・・(式1)
なお、光検出器の受光面の分割数及び配置は本図面に限定されるものではなく、2分割以上していても構わない。その場合は、受光面上の信号の輝度重心を求めることで多重垂直方向角度誤差信号を生成することができる。
 図14は参照光の多重垂直方向の角度ずれ及び参照光多重方向の角度ずれ印加時の再生ページのシミュレーション結果の例を表す図を示している。多重方向の角度ずれ量がある場合には、多重垂直方向の角度ずれが発生することで、再生ページの輝度重心が上下(多重と垂直方向)に変位する。また、その変位方向は多重方向の角度ずれのオフセットを加える方向により向きが反転する為、-方向にオフセットを加えた場合と+方向にオフセットを加えた場合の重心位置の差分を計算することで、多重垂直方向の角度誤差信号を生成可能となる。
 図15は参照光多重垂直方向角度誤差信号のシミュレーション結果を表す図を示している。本結果は式1を用いて、誤差信号をシミュレーションにより作成した結果であるが、多重と垂直方向の角度ずれ量に応じてエラー信号が変化するS字信号となっており、本発明により誤差信号を作成可能であることが分かる。
 図16は光検出器取付誤差量の学習動作フローの実施例を表す図を示している。図14に示したように参照光角度ずれがない場合には、多重方向の角度ずれが発生しても再生ページの輝度重心の位置は変化しない。この性質を利用することで、光検出器の取付誤差を学習する。まず、601によりSNRが最大となるように参照光角度を位置づけする。ここでは、例えば参照光角度を変えながらページを再生し、そのときのSNRが最大となる参照光角度を探すことで、参照光角度の位置づけを行う。その後、602により光検出器上の再生ページの輝度重心位置を算出する。図13の光検出器の例では例えば(A-B)/(A+B)あるいは(C-D)/(C+D)の式で輝度重心位置を算出することができる。その後、603により光検出器の取付誤差を算出する。ここでは、例えば輝度重心が光検出器の中央に位置したときを例えば取付誤差ゼロとする。最後に、604により信号算出式をそれぞれの光検出器の取付誤差分だけ補正する。光検出器330の取付誤差がd1、光検出器331の取付誤差がd2のとき、例えば式1の誤差信号は下式のように補正することができる。
 多重垂直方向角度誤差信号=(A-B)/(A+B)-d1-(C-D)/(C+D)+d2・・・(式2)
 本実施例の方法では、再生時にラジアル方向にディスクの位置ずれが生じた場合に、光検出器上に生じる再生ページの位置ずれが、光検出器330と光検出器331での輝度重心の差分を取るため打ち消され、制御信号がディスク位置ずれに強いという利点がある。
 以下の説明において、本実施例と説明が共通する部分は、説明を省略する。
 本発明における第2の実施例について図17から図19を用いて説明する。なお、装置構成は実施例1と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
 図17は光情報記録再生装置内の光検出器の実施例を表す概略図を示している。光検出器330あるいは331は多重方向に例えば2分割し、それぞれの受光信号をE、F、G、Hとする。このとき、波長誤差信号は例えば下式で表される。
 波長誤差信号=(E-F)/(E+F)-(G-H)/(G+H)・・・(式3)
なお、光検出器の受光面の分割数及び配置は本図面に限定されるものではなく、2分割以上していても構わない。その場合は、受光面上の信号の輝度重心を求めることで多重垂直方向角度誤差信号を生成することができる。
 図18は波長ずれ及び参照光多重方向の角度ずれ印加時の再生ページの例を表す図を示している。多重方向の角度ずれ量がある場合には、波長ずれが発生することで、再生ページの輝度重心が左右(多重方向)に変位する。また、その変位方向は多重方向の角度ずれのオフセットを加える方向により大きさが変わる為、-方向にオフセットを加えた場合と+方向にオフセットを加えた場合の重心位置の差分を計算することで、多重垂直方向の角度誤差信号を生成可能となる。
 図19は波長誤差信号のシミュレーション結果を表す図を示している。本結果は式3を用いて、誤差信号をシミュレーションにより作成した結果であるが、波長ずれ量に応じてエラー信号が変化するS字信号となっており、本発明により誤差信号を作成可能であることが分かる。
 本実施例の方法では、再生時にタンジェンシャル方向にディスクの位置ずれが生じた場合に、光検出器上に生じる再生ページの位置ずれが、光検出器330と光検出器331での輝度重心の差分を取るため打ち消され、制御信号がディスク位置ずれに強いという利点がある。
 本発明における第3の実施例について図20を用いて説明する。なお、装置構成は実施例1と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
 図20は光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図を示している。実施例1の光学系との違いは、レンズ333が追加されている点である。レンズ328により平行光とした後に、レンズ333により収束光とする。その後、光検出器330及び光検出器331により集光点からデフォーカスさせて発散光あるいは収束光の状態で検出する。
 本実施例の方法では、平行光では無く、収束光あるいは発散光を検出するためデフォーカス量を調整することで光検出器を小型化可能という利点がある。
 本発明における第4の実施例について図21を用いて説明する。なお、装置構成は実施例1と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
 図21は光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図を示している。実施例1との違いは光検出器330が無い点である。本実施例の場合は、ディスク上面から入射する再生用p偏光はの多重方向の角度は最適角とし、サーボ用s偏光の多重方向の角度は最適角からオフセットを与える。その後、ガルバノミラー324では再生用p偏光を垂直反射することでページを最適角度で再生する。
 垂直方向角度誤差信号及び波長誤差信号は例えば下式で表される。
 多重垂直方向角度誤差信号=(C-D)/(C+D)・・・(式4)

波長誤差信号=(G-H)/(G+H)・・・(式5)
 本実施例の方法では、光検出器が1つであるため少ない部品点数で実現可能という利点がある。
 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、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、それらの一部又は全部を、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・・・光情報記録媒体、2・・・ブックケース、3・・・トラック、
4・・・ブック、5・・・管理領域
10・・・光情報記録再生装置、11・・・ピックアップ、
12・・・再生用参照光光学系、13・・・ディスクCure光学系、
14・・・ディスク回転角度検出用光学系、81・・・アクセス制御回路、
82・・・光源駆動回路、83・・・サーボ信号生成回路、
84・・・サーボ制御回路、85・・・信号処理回路、86・・・信号生成回路、
87・・・シャッタ制御回路、88・・・ディスク回転モータ制御回路、
89・・・コントローラ、90…入出力制御回路、91・・・外部制御装置、
92・・・多重垂直角度補正器制御信号生成回路、93・・・多重垂直角度補正器駆動回路、
301・・・光源、302・・・コリメートレンズ、303・・・シャッタ、304・・・1/2波長板、305・・・偏光ビームスプリッタ、306・・・信号光、307・・・参照光、
308・・・ビームエキスパンダ、309・・・フェーズ(位相)マスク、
310・・・リレーレンズ、311・・・PBSプリズム、
312・・・空間光変調器、313・・・リレーレンズ、314・・・空間フィルタ、
315・・・対物レンズ、316・・・偏光方向変換素子、317・・・ミラー、
318・・・ミラー、319・・・ミラー、320・・・アクチュエータ、
321・・・レンズ、322・・・レンズ、323・・・アクチュエータ、
324・・・ミラー、325・・・光検出器、326・・・波長板、327・・・偏光分離素子、
328・・・レンズ、329・・・PBSプリズム、330・・・光検出器、331・・・光検出器、
332・・・アクチュエータ、333・・・レンズ、
334・・・ガルバノミラー、335・・・アクチュエータ、
501・・・光源、502・・・コリメートレンズ、503・・・シャッタ、504・・・光学素子、
505・・・PBSプリズム、506・・・信号光、507・・・PBSプリズム、
508・・・空間光変調器、509・・・アングルフィルタ、510・・・対物レンズ、
511・・・対物レンズアクチュエータ、
512・・・参照光、513・・・ミラー、514・・・ミラー、515・・・レンズ、
516・・・ガルバノミラー、517・・・アクチュエータ、518・・・光検出器、
519・・・偏光方向変換素子、520・・・駆動方向、521・・・光学ブロック、
522・・・光検出器、523・・・ガルバノミラー、524・・・アクチュエータ

Claims (15)

  1. ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置において、
    参照光を生成するレーザ光源と、
    前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節素子と、
    前記参照光の多重と垂直方向の角度を調節する垂直角度調節素子と、
    前記光情報記録媒体から再生する回折光を検出する撮像素子と、
    前記参照光を多重方向の角度が異なる少なくとも2つの参照光に分岐する光軸分岐素子と、
    前記分岐された参照光を多重方向の角度を最適角度からずらした状態で前記光情報記録媒体に照射し再生された回折光を検出する少なくとも2つ以上の受光面を有する光検出部と、を備えることを特徴とする光情報再生装置。
  2. 請求項1記載の光情報再生装置において、
    前記光検出部で検出した信号から参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成する角度誤差信号算出回路と、を備え、
    前記垂直角度調整部は、前記角度誤差信号算出回路から出力される信号に基づき参照光の多重と垂直方向の角度を調整することを特徴とする光情報再生装置。
  3. 請求項2に記載の光情報再生装置において、
    前記角度誤差信号算出回路は光検出部上の回折光の輝度重心位置を基に参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  4. 請求項2に記載の光情報再生装置において、
    前記角度誤差信号算出回路は光検出部の取付誤差量を学習し、該取付誤差量から多重と垂直方向の角度誤差信号の算出式を補正したうえで該角度誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  5. 請求項2に記載の光情報再生装置において、
    前記光検出部は、参照光の多重方向の角度を最適角度からプラス方向にずらした状態で再生した信号を検出するための光検出器1と参照光の多重方向の角度を最適角度からマイナス方向にずらした状態で再生した信号を検出するための検出器2とで構成されることを特徴とする光情報再生装置。
  6. 請求項5に記載の光情報再生装置において、
    前記角度誤差信号算出回路は前記光検出器1上の回折光の輝度重心位置と前記光検出器2上の回折光の輝度重心位置の差分の情報を基に参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  7. 請求項1記載の光情報再生装置において、

    前記光検出部で検出した信号から波長誤差信号を生成する波長誤差信号算出回路と、を備え、
    前記光源は、前記波長誤差信号算出回路から出力される信号に基づき波長を調整することを特徴とする光情報再生装置。
  8. 請求項7に記載の光情報再生装置において、
    前記波長誤差信号算出回路は光検出部上の回折光の輝度重心位置を基に波長誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  9. 請求項7に記載の光情報再生装置において、
    前記波長誤差信号算出回路は光検出部の取付誤差量を学習し、該取付誤差量から波長誤差信号の算出式を補正したうえで該波長誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  10. 請求項7に記載の光情報再生装置において、
    前記光検出部は、参照光の多重方向の角度を最適角度からプラス方向にずらした状態で再生した信号を検出するための光検出器1と参照光の多重方向の角度を最適角度からマイナス方向にずらした状態で再生した信号を検出するための検出器2とで構成されることを特徴とする光情報再生装置。
  11. 請求項10に記載の光情報再生装置において、
    前記波長誤差信号算出回路は前記光検出器1上の回折光の輝度重心位置と前記光検出器2上の回折光の輝度重心位置の差分の情報を基に波長誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生装置。
  12. ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法において、
    参照光を生成するレーザ出射工程と、
    前記参照光を多重方向の角度が異なる少なくとも2つの参照光に分岐する光軸分岐工程と、
    前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節工程と、
    前記参照光の多重と垂直方向の角度を調節する垂直角度調節工程と、
    前記光情報記録媒体から再生する回折光を検出する撮像工程と、
    参照光を多重方向の角度を最適角度からずらした状態で前記光情報記録媒体に照射し再生された回折光を検出する少なくとも2つ以上の受光面を有する光検出部で検出する検出工程と、
    前記光検出部で検出した信号から参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成する角度誤差信号算出工程と、を備え、
    前記垂直角度調整工程は、前記角度誤差信号算出工程から出力される信号に基づき参照光の多重と垂直方向の角度を調整することを特徴とする光情報再生方法。
  13. 請求項12に記載の光情報再生方法において、
    前記角度誤差信号算出工程は光検出部上の回折光の輝度重心位置を基に参照光の多重と垂直方向の角度誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生方法。
  14. ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法において、
    参照光を生成するレーザ出射工程と、
    前記参照光を多重方向の角度が異なる少なくとも2つの参照光に分岐する光軸分岐工程と、
    前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節工程と、
    前記光情報記録媒体から再生する回折光を検出する撮像工程と、
    参照光を多重方向の角度を最適角度からずらした状態で前記光情報記録媒体に照射し再生された回折光を検出する少なくとも2つ以上の受光面を有する光検出部で検出する検出工程と、
    前記光検出部で検出した信号から波長誤差信号を生成する波長誤差信号算出工程と、を備え、
    前記出射工程は、前記波長誤差信号算出工程から出力される信号に基づき波長を調整することを特徴とする光情報再生方法。
  15. 請求項14に記載の光情報再生方法において、
    前記波長誤差信号算出工程は光検出部上の回折光の輝度重心位置を基に波長誤差信号を生成することを特徴とする光情報再生方法。
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