WO2014167618A1 - 光情報再生装置および調整方法 - Google Patents

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WO2014167618A1
WO2014167618A1 PCT/JP2013/060573 JP2013060573W WO2014167618A1 WO 2014167618 A1 WO2014167618 A1 WO 2014167618A1 JP 2013060573 W JP2013060573 W JP 2013060573W WO 2014167618 A1 WO2014167618 A1 WO 2014167618A1
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light
reference light
movable mirror
reproduction
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PCT/JP2013/060573
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岳 緒方
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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    • G03H2222/50—Geometrical property of the irradiating beam
    • G03H2222/56—Conjugated beam

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for reproducing information from a recording medium using holography.
  • the Blu-ray Disc (TM) standard using a blue-violet semiconductor laser has made it possible to commercialize an optical disc having a recording capacity of about 50 GB even for consumer use.
  • HDD Hard Disk Drive
  • signal light having information of page data two-dimensionally modulated by the spatial light modulator is superimposed on the reference light inside the recording medium, and the interference fringe pattern generated at that time is superimposed in the recording medium.
  • This is a technology for recording information on a recording medium by causing refractive index modulation.
  • the hologram recorded in the recording medium acts like a diffraction grating to generate diffracted light.
  • the diffracted light is reproduced as the same light including the recorded signal light and phase information.
  • the reproduced signal light is two-dimensionally detected at high speed using a photodetector such as a CMOS or a CCD.
  • a photodetector such as a CMOS or a CCD.
  • the hologram recording technology enables two-dimensional information to be recorded on the optical recording medium at once by one hologram, and further to reproduce this information, and a plurality of recording mediums are present at a plurality of places. Since the page data of can be overwritten, it is possible to perform large-capacity and high-speed recording and reproduction of information.
  • Patent Document 1 "Simplifying the optical system of the entire angle multiplex type hologram recording / reproducing apparatus by adopting a method of changing the angle of reference light to change the incident angle of reference light to the hologram recording material" Is noted.
  • the reference beam 200 is irradiated to the hologram recording material 50 through the reference beam optical system 40 at the time of reproduction, and at this time, the phase conjugate reference beam consisting of the lens 24 and the reflection mirror 25 transmits the transmitted beam.
  • the optical system makes the traveling direction of transmitted light opposite to create phase conjugate reproduction light, and irradiates the hologram recording material 50 with this to generate signal light for conjugate reproduction, and this signal light for reproduction is signal light optical
  • the data is reproduced by guiding it to the image sensor 26 through the system 22 and the PBS 21.
  • the phase conjugate reproduction light can be created by the phase conjugate reference light optical system having a simple configuration, and the optical system can be miniaturized. It is ".
  • An object of the present invention is to make it possible to adjust a reference light optical system with high accuracy by using an optical system that performs adjustment.
  • the above problem is solved, for example, by combining a condenser lens and a movable mirror in a phase conjugate system that generates phase conjugate light.
  • the reference beam optical system can be adjusted with high accuracy.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for reproducing an optical information recording medium which reproduces digital information using holography.
  • the optical information reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90.
  • the optical information reproducing apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a reproduction reference light optical system 12, a curing optical system 13, an optical system 14 for disc rotation angle detection, and a rotation motor 50, and the optical information recording medium 1 is a rotation motor 50. Is configured to be rotatable.
  • a light wave for causing the reference light emitted from the pickup 11 to be incident on the optical information recording medium 1 is generated by the reproduction reference light optical system 12.
  • a reproduction light reproduced by the reproduction reference light is detected by a photodetector in the pickup 11 described later, and a signal processing circuit 85 reproduces a signal.
  • the disc rotation angle detection optical system 14 is used to detect the rotation angle of the optical information recording medium 1.
  • the disk rotation angle detection optical system 14 detects a signal corresponding to the rotation angle, and the controller 89 uses the detected signal to control the disk rotation motor control circuit.
  • the rotation angle of the optical information recording medium 1 can be controlled via 88.
  • a predetermined light source drive current is supplied from the light source drive circuit 82 to the light source in the pickup 11 and the optical system for disc rotational angle detection 14, and each light source can emit a light beam with a predetermined light amount.
  • the pickup 11 is provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the optical information recording medium 1, and position control is performed via the access control circuit 81.
  • a mechanism for detecting the amount of deviation of the reference light angle is provided in the pickup 11, the servo signal generation circuit 83 generates a signal for servo control, and the amount of deviation is corrected via the servo control circuit 84. It is necessary to provide an optical information reproducing apparatus 10 with a servo mechanism for
  • the reference light measurement unit 15 is provided in the pickup 11 to measure the wavefront of the reference light, and the reference light adjustment signal detection circuit 92 performs calculation to detect the deviation of the adjustment value of the reproduction reference light optical system 12.
  • the controller 89 adjusts the reproduction reference light optical system 12 via the access control circuit 81 with an adjustment value corresponding to the amount of deviation of the adjustment value.
  • the pickup 11 and the optical system 14 for detecting the disc rotation angle may have a single optical system configuration for simplification.
  • FIG. 1 shows the principle of reproduction in an example of the basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information reproducing apparatus 10.
  • the light beam emitted from the light source 301 is transmitted through the collimating lens 302 and then the light amount ratio of p-polarized light and s-polarized light is desired by the optical element 304 formed of, for example, a half wavelength plate.
  • the optical element 304 formed of, for example, a half wavelength plate.
  • the polarization direction is controlled to become a ratio
  • the transmitted light is referred to as reference light and is incident on the galvano mirror 319 via the mirror 318.
  • the angle of the galvano mirror 319 can be adjusted by the actuator 320, so that the angle of incidence 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 incident angle of reference light it may replace with a galvano mirror and may use the element which converts the wave front of reference light.
  • the Galvano mirror 319 can adjust both the Bragg direction and the pitch direction of the reference light, but of course, for simplification of control, each adjustment axis
  • the actuator may be arranged on the
  • the Bragg direction of the reference light may be adjusted by the galvano mirror 319
  • a movable prism may be disposed upstream of the galvano mirror 319
  • the pitch direction of the reference light may be adjusted by the movable prism.
  • the reference light is incident on the optical information recording medium 1, and the reference light transmitted through the optical information recording medium 1 is incident on the reproduction reference light optical system 12.
  • the reproduction reference light optical system 12 causes the incident light to pass through the lens 327 and the 1 ⁇ 4 wavelength plate 326, and then reflects the light by the movable mirror 324.
  • the reflected light passes through the quarter wave plate 326 and the lens 327 through the same optical path as at the time of incidence.
  • the light that has passed through the lens 327 is a light beam of phase conjugate that has the same angle as the reference light but has a different incident direction, and the polarization is also changed by passing through the quarter wavelength plate 326 twice.
  • the phase conjugate light beam is referred to as a reproduction reference light.
  • the reproduction reference light reenters the optical information recording medium 1.
  • 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 is incident on the light detector 325, and the recorded signal can be reproduced.
  • an imaging element such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used as the light detector 325, but any element may be used as long as page data can be reproduced.
  • a hologram corresponding to each reference beam angle is called a page
  • a set of angle multiplexed pages in the same area is called a book.
  • the reproduction reference light transmitted through the optical information recording medium 1 passes through the lens 322 and the lens 321, is reflected by the galvano mirror 319 and the mirror 318, and enters the PBS 331.
  • the reproduction reference light is reflected by the PBS prism 331 and is incident on the reference light measurement unit 15.
  • the reference light measurement unit 15 is formed of an optical system capable of measuring the magnitude of the divergence or convergence of the reproduction reference light, and in the present embodiment, it will be described based on, for example, a knife edge method used in DVD.
  • the light incident on the reference light measurement unit 15 passes through the lens 328 and the spatial filter 329 and is changed to the light intensity distribution according to the degree of divergence or convergence of the reproduction reference light.
  • the photodetector 330 measures the intensity distribution of the light and outputs a signal according to the amount of the light distribution.
  • the configuration of the reference light measurement unit 15 may be anything as long as the magnitude of the divergence or convergence of the reproduction reference light can be measured.
  • the reference light reflected by the movable mirror 324 is located downstream of the galvano mirror 319 in the present embodiment, but by arranging the reference light downstream of the galvano mirror 319, reference light measurement is performed. There is no need to move the part 15 itself, and further downsizing and speeding up become possible.
  • an actuator 323 is attached to the movable mirror 324, and adjustment of the angle and position of the movable mirror is performed before information reproduction in a method described later.
  • FIG. 3 is a view showing another configuration of the pickup 11.
  • the light beam emitted from the light source 501 is transmitted through the collimating lens 502 and then transmitted by the collimating lens 502, and then it is After the polarization direction is controlled so that the light amount ratio becomes a desired ratio, the light is incident on the PBS prism 505.
  • the light beam transmitted through the PBS prism 505 acts as a reference beam 512 and enters the lens 515 via the mirror 514.
  • the lens 515 plays a role of focusing the reference light 512 on the back focus surface of the objective lens 510, and the reference light once collected on the back focus surface of the objective lens 510 is collimated again by the objective lens 510.
  • the light enters the hologram recording medium 1.
  • the objective lens 510 or the optical block 521 can be driven, for example, in the direction indicated by reference numeral 520, and the objective lens 510 and the objective lens can be moved by shifting the position of the objective lens 510 or the optical block 521 along the driving direction 520. Since the relative positional relationship of the focusing points on the back focus plane 510 changes, the incident angle of the reference light incident on the hologram recording medium 1 can be set to a desired angle. Note that instead of driving the objective lens 510 or the optical block 521, the incident angle of the reference light may be set to a desired angle by driving the mirror 514 with an actuator.
  • the reference light is incident on the hologram recording medium 1, and the reference light transmitted through the hologram recording medium 1 is incident on the reproduction reference light optical system 12.
  • the reproduction reference light optical system 12 causes the incident light to pass through the lens 327 and the 1 ⁇ 4 wavelength plate 326, and then reflects the light by the movable mirror 324.
  • the reflected light passes through the quarter wave plate 326 and the lens 327 through the same optical path as at the time of incidence.
  • the light that has passed through the lens 327 is a light beam of phase conjugate that has the same angle as the reference light but has a different incident direction, and the polarization is also changed by passing through the quarter wavelength plate 326 twice.
  • the phase conjugate light beam is referred to as a reproduction reference light.
  • the reproduction reference light reenters the optical information recording medium 1.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 510 and the angle filter 509. Thereafter, the reproduction light may be incident on the light detector 518 to reproduce the recorded signal.
  • the reproduction reference beam transmitted through the optical information recording medium 1 passes through the lens 510 and the lens 515, is reflected by the galvano mirror 514, and enters the PBS 505.
  • the reproduction reference light is reflected by the PBS prism 505 and is incident on the reference light measurement unit 15.
  • the reference light measurement unit 15 is formed of an optical system capable of measuring the magnitude of the divergence or convergence of the reproduction reference light, and in the present embodiment, it will be described based on, for example, a knife edge method used in DVD.
  • the light incident on the reference light measurement unit 15 passes through the lens 328 and the spatial filter 329 and is changed to the light intensity distribution according to the degree of divergence or convergence of the reproduction reference light.
  • the photodetector 330 measures the intensity distribution of the light and outputs a signal according to the amount of the light distribution.
  • the configuration of the reference light measurement unit 15 may be anything as long as the magnitude of the divergence or convergence of the reproduction reference light can be measured.
  • an actuator 323 is attached to the movable mirror 324, and adjustment of the angle and position of the movable mirror is performed before information reproduction in a method described later.
  • the optical system shown in FIG. 3 has the advantage of being able to be significantly miniaturized as compared with the optical system configuration shown in FIG. 1 by making the reproduction light and the reference beam incident on the same objective lens.
  • FIG. 4 shows an operation flow of reproduction in the optical information reproducing apparatus 10.
  • a flow relating to reproduction using holography in particular will be described.
  • FIG. 4 (a) shows an operation flow from the insertion of the optical information recording medium 1 into the optical information reproducing apparatus 10 until the preparation for reproduction is completed
  • FIG. 4 (b) is an optical information recording medium from the preparation completion state. 7 shows an operation flow until the information recorded in 1 is reproduced.
  • the optical information reproducing apparatus 10 determines whether the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. Perform (602).
  • the optical information reproducing apparatus 10 reads control data provided on the optical information recording medium (603) For example, information on an optical information recording medium and information on various setting conditions at the time of reproduction, for example, are acquired.
  • the operation flow from the ready state to the reproduction of the recorded information is first the seek operation (621) to control the access control circuit 81 to control the pickup 11 and the reference light for reproduction.
  • the position of the optical system 12 is positioned at a predetermined position of the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 When the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, confirms whether it is positioned at the target position, and if it is not arranged at the target position, calculates the amount of deviation from the predetermined position. And repeat the action of repositioning.
  • the reference light is emitted from the pickup 11, the information recorded on the optical information recording medium is read (622), and the reproduction data is transmitted (613).
  • FIG. 6 shows a reproduction data processing flow in the signal processing circuit 85 until the reproduction data transmission processing 624 in the input / output control circuit 90 after the two-dimensional data are detected by the light detector 325.
  • the image data detected by the light detector 325 is transferred to the signal processing circuit 85 (911).
  • the image position is detected (912) based on the markers included in the image data, and distortions such as inclination, magnification, and distortion of the image are corrected (913), and then binarization processing (914) is performed to remove the markers.
  • binarization processing 914 is performed to remove the markers.
  • 915 one page of two-dimensional data is acquired (916).
  • an error correction process (917) is performed to remove the parity data string.
  • a descrambling process (918) is performed, and a CRC error detection process (919) is performed to delete a CRC parity, and then user data is transmitted (920) via the input / output control circuit 90.
  • FIG. 5 is a block diagram of the signal processing circuit 85 of the optical information reproducing apparatus 10. As shown in FIG.
  • the controller 89 instructs the signal processing circuit 85 to reproduce data of one page input from the pickup 11.
  • the processing instruction 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 to operate each signal processing circuit in parallel.
  • the memory control circuit 803 is controlled to store image data input from the pickup 11 via the pickup interface circuit 810 in the memory 802 via the data line 812.
  • 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 inclination, magnification, and distortion of the image, and controls to convert the image data into an expected two-dimensional data size.
  • Each bit data of a plurality of bits making up the size converted two-dimensional data is binarized to determine “0” or “1” in the binarization circuit 807, and the data is arranged in the memory 802 by the output data of the reproduction data. Control to store.
  • an error correction circuit 806 corrects an error contained in each data string
  • a descrambling circuit 805 descrambles adding a pseudo random number data string
  • a CRC operation circuit 804 causes an error in user data on the memory 802. Make a confirmation not included. Thereafter, the user data is transferred from the memory 802 to the input / output control circuit 90.
  • the inventor describes in detail the reproduction reference light optical system 12 and the adjustment method of the movable mirror 324 in detail.
  • the reproduction reference light optical system 12 is an optical system in which the lens 327 and the movable mirror 324 are combined.
  • reproduction reference light generated by the reproduction reference light optical system 12 have the same angle, position, and aberration as the incident reference light.
  • FIGS. 7a, 7b, and 7c are diagrams showing the optical path of the reference beam for reproduction when positioned at the ideal position of the movable mirror 324.
  • FIG. FIGS. 7a, 7b and 7c show the optical paths when the incident angles of the reference light are different.
  • the solid line is the reference light
  • the dotted line is the reproduction reference light reflected by the mirror.
  • the optical axis of the incident reference beam changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflection surface of the movable mirror 324 is positioned perpendicular to the optical axis of the incident light and at the focal point of the convergent light.
  • the reflected light becomes diverging light, passes through the same optical path as the incident light, and enters the lens 327.
  • the light passing through the lens becomes parallel light traveling in the same direction as the incident light in the opposite direction.
  • FIG. 7b and FIG. 7c show the position where the distance and angle with the lens of the movable mirror 324 are optimum, and the reproduction reference light is emitted through the same optical path as the incident reference light. .
  • FIGS. 8a, 8b and 8c are diagrams showing the optical path of the reproduction reference beam when the movable mirror 324 is far from the lens 327.
  • FIG. FIGS. 8a, 8b, and 8c show the optical paths when the incident angles of the reference light are different.
  • the solid line is the reference light
  • the dotted line is the reproduction reference light reflected by the mirror.
  • the optical axis of the incident reference light changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflection surface of the movable mirror 324 is positioned perpendicular to the optical axis of the incident light, but farther from the focal point of the convergent light. Therefore, the convergent light changes into divergent light and enters the mirror.
  • the reflected light is wider than the incident light and is incident on the lens 327.
  • the light having passed through the lens becomes convergent light, and is emitted from the reference light optical system 12 for reproduction.
  • FIGS. 9a, 9b, and 9c are diagrams showing the optical path of the reproduction reference beam when the movable mirror 324 is close to the lens 327.
  • FIG. FIGS. 9a, 9b, and 9c show the optical paths when the incident angles of the reference light are different.
  • the solid line is the reference light
  • the dotted line is the reproduction reference light reflected by the mirror.
  • the optical axis of the incident reference light changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflection surface of the movable mirror 324 is positioned perpendicular to the optical axis of the incident light, but closer to the focal point of the convergent light. Therefore, the convergent light continues to converge after being reflected by the mirror, and then changes to divergent light.
  • the reflected light is narrower than the incident light and enters the lens 327.
  • the light that has passed through the lens becomes divergent light, and is emitted from the reproduction reference light optical system 12.
  • FIG. 10a, 10b, and 10c are diagrams showing the optical path of the reproduction reference beam when the movable mirror 324 is inclined with respect to the lens 327.
  • FIG. 10a, 10b, and 10c respectively show light paths when the incident angles of the reference light are different.
  • the solid line is the reference light
  • the dotted line is the reproduction reference light reflected by the mirror.
  • the optical axis of the incident reference light changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflecting surface of the movable mirror 324 is not perpendicular to the optical axis of the incident light, but is located at a position farther than the focal point of the convergent light. Therefore, the convergent light is focused by the mirror before reflection and becomes divergent light.
  • the optical axis of the reflected light changes according to the inclination of the movable mirror 324, and the spot size of the light when entering the lens 327 is also increased as in FIG. 8A.
  • the reproduction reference light that has passed through the lens 327 becomes light that is different in angle and converges from the incident reference light.
  • the optical axis of the incident reference light changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflection surface of the movable mirror 324 is not perpendicular to the optical axis of the incident light, but is positioned at the focal position of the convergent light. Therefore, the convergent light is focused at the reflection position by the mirror and the reflected light becomes divergent light.
  • the optical axis of the reflected light changes according to the tilt of the movable mirror 324 and enters the lens 327.
  • the reference light for reproduction which has passed through the lens 327 is different in angle from the incident reference light, it becomes light which becomes parallel light.
  • the optical axis of the incident reference light changes at the lens 327.
  • the reference light which is parallel light also becomes convergent light and is incident on the movable mirror 324.
  • the reflection surface of the movable mirror 324 is not perpendicular to the optical axis of the incident light, but is positioned closer to the focal point of the convergent light. For this reason, the convergent light is reflected by the mirror and then focused and becomes divergent light.
  • the optical axis of the reflected light changes with the inclination of the movable mirror 324, and the spot size of the light when entering the lens 327 is also increased as in FIG. 9A.
  • the reproduction reference light having passed through the lens 327 becomes light which is different in angle and diverges from the incident reference light.
  • the reproduction reference light generated by the position and tilt of the movable mirror 324 changes.
  • Reproduction of the hologram is characterized in that a reproduction signal can be obtained only by the reference beam which is the same as that during recording or phase conjugate.
  • the reproduction reference light with the position of the movable mirror 324 shifted from the ideal state causes deterioration of the reproduction performance.
  • the optical information reproducing apparatus 10 needs to perform adjustment to move the movable mirror 324 to an optimal position.
  • FIG. 11a and 11b are diagrams showing the output of the reference light adjustment signal detection circuit 92 when the reference light is scanned in the Bragg direction.
  • FIG. 11a shows that the reference beam for reproduction changes from convergence to divergence with respect to the scanning of the reference beam in the Bragg direction. From this, it can be understood that the movable mirror 324 is inclined. Also, the direction of inclination can be known from the direction of change of divergence and convergence. If the degree of divergence or convergence of the reference beam for reproduction does not change even if the reference beam is scanned as shown in FIG. 11b by operating the actuator 323 so as to correct the tilt of the movable mirror, the tilt of the movable mirror 324 Can be corrected.
  • the Bragg direction is the incident angle direction of the reference light in the direction in which multiplexing is performed when angle multiplexing is performed on the optical information recording medium 1.
  • the pitch direction described later is an angle perpendicular to the Bragg direction.
  • FIG. 12 is a table showing the change of the reproduction reference light due to the scanning of the reference light according to the shift direction of the movable mirror 324.
  • the reproduction reference light does not change. From this, it is possible to adjust to the optimum angle of the movable mirror 324 by scanning the reference light in the angular direction to be adjusted and measuring the change of the reproduction reference light.
  • the amount of deviation in the focus direction may be adjusted, for example, so that the reproduction reference light stored in the memory incorporated in the controller 89 becomes parallel.
  • FIG. 13 shows a flow of positioning adjustment of the movable mirror 324.
  • the reference beam is scanned in the Bragg direction.
  • S1101 As described above, the deviation of the optimum angle of the movable mirror 324 is measured from the output of the reference light adjustment signal detection circuit 92 during scanning, and the angle of the movable mirror 324 in the Bragg direction is adjusted.
  • S1102 Thereafter, the reference light is scanned in the pitch direction (S1103), and the angle of the movable mirror 324 in the pitch direction is adjusted as in the Bragg direction.
  • the mirror position adjustment in the focus direction is performed based on the value of the reproduction reference light adjustment signal detection circuit (S1105).
  • the adjustment position at this time is, for example, the reproduction reference light stored in the memory incorporated in the controller 89. Adjust the output to be parallel.
  • the light output from the reproduction reference light optical system 12 is parallel light and can emit the reproduction reference light at an angle directly opposite to the incident angle, and a hologram having good reproduction performance is obtained. It will be possible to play.
  • the movable mirror 324 As described above, by adjusting the movable mirror 324 based on the reference light adjustment signal detection circuit 92, it is possible to adjust the angle and the divergence or convergence of the reproduction reference light to an arbitrary value. By performing the above method, the mounting accuracy of the movable mirror 324 at the time of manufacturing the optical information reproducing apparatus 10 can be roughened.
  • positional deviation of the movable mirror 324 due to thermal expansion due to temperature change or aging change can be corrected by adjustment.
  • the movable mirror 324 at the time of reproduction can be adjusted to an optimal position.
  • the output of the reference light adjustment signal detection circuit 92 during data reproduction is measured, and the correction processing is always performed when the amount of change becomes equal to or more than the value set in advance. It becomes possible to obtain the reproduction signal at.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications.
  • the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • 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 configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Further, each configuration, function, etc. described above may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as a solid state drive (SSD), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD solid state drive
  • control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for the description, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected.

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Abstract

　本発明の目的は、 調整を行う光学系を用いて、 参照光光学系を高精度に調整可能とする事である。　光情報記録媒体に角度多重のホログラフィで記録された情報を 再生する光情報再生装置であって 参照光を生成する為の光源と、 前記光情報記録媒体へ入射する前記参照光角度を変化させる第一のアクチュエータと 前記光情報記録媒体を透過した光の位相共役光を生成する集光レンズと 可動ミラーを組み合わせた位相共役生成手段と 前記可動ミラーを駆動させる第二のアクチュエータと 位相共役生成手段からの参照光の発散収束を計測する 参照光計測部とを備えた光情報再生装置。

Description

光情報再生装置および調整方法
　本発明は、ホログラフィを用いて、記録媒体から情報を再生する、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５０ＧＢ程度の記録容量を持つ光ディスクの商品化が可能となってきた。今後は、光ディスクでも１００ＧＢ～１ＴＢというＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）容量と同程度まで大容量化が望まれる。
　しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
　次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。
　ホログラム記録技術とは、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光を、記録媒体の内部で参照光と重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する技術である。
　情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。
　再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を一気に光記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。
特許文献１には「参照光の角度を変化させてホログラム記録材料への参照光の入射角度を変化させる方法を採用して角度多重方式のホログラム記録再生装置全体の光学系を簡単化すること」が記されている。これによると、「再生時に参照光光学系４０を通して参照光２００をホログラム記録材料５０に照射し、その際、ホログラム記録材料５０を透過した透過光をレンズ２４と反射ミラー２５から成る位相共役参照光光学系により、透過光の進行方向を反対向きにして位相共役再生光を作成し、これをホログラム記録材料５０に照射して共役再生用信号光を発生させ、この再生用信号光を信号光光学系２２、ＰＢＳ２１を通してイメージセンサ２６に導くことによって、データを再生する。簡単な構成の位相共役参照光光学系により位相共役再生光を作成することができ、光学系を小形化することができる。」となっている。
特開2006-317886
　ところで、参照光光学系の反射ミラーは高精度に位置付けされていなければならないといった課題があった。
　本発明の目的は、調整を行う光学系を用いて、参照光光学系を高精度に調整可能とする事である。
　上記課題は、例えば位相共役光を生成する位相共役系において集光レンズと可動ミラーを組合せることにより解決される。
　本発明によれば、参照光光学系を高精度に調整可能とすることができる。
光情報再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報再生装置の実施例を表す概略図 光情報再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報再生装置の動作フローの実施例を表す概略図 光情報再生装置の動作フローの実施例を表す概略図 光情報再生装置内の信号処理回路の実施例を表す概略図 信号処理回路の動作フローの実施例を表す概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 可動ミラーの再生用参照光の光路を示した概略図 参照光を走査した場合の参照光調整信号検出回路の出力を示した概略図 参照光を走査した場合の参照光調整信号検出回路の出力を示した概略図 可動ミラーのずれ方向による参照光の走査による再生用参照光の変化を示した表 可動ミラーの位置付け調整のフロー
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。図２はホログラフィを利用してデジタル情報を再生する光情報記録媒体の再生装置を示すブロック図である。
　光情報再生装置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。光情報記録媒体１に記録された情報を再生する場合には、光情報再生装置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。
　光情報記録媒体１に記録され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光情報記録媒体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８５によって信号を再生する。
　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、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、参照光角度のずれ及び波面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再生装置１０内に備えることが必要となる。
　さらにピックアップ１１内に参照光計測部１５を設け参照光の波面を計測し、参照光調整信号検出回路９２にて演算を行い再生用参照光光学系１２の調整値のずれ量を検出する。コントローラ８９は前記調整値のずれ量に応じた調整値をアクセス制御回路８１を経由して再生用参照光光学系１２を調整する。
　また、ピックアップ１１、ディスク回転角度検出用光学系１４は、光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
　図１は、光情報再生装置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。情報を再生する場合は、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、所望の偏光を透過させるＰＳＢプリズム３３１を透過する。透過した光を参照光と呼びミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。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。また、本実施例では、説明を簡単にするために参照光のブラッグ方向とピッチ方向の両方をガルバノミラー３１９にて調整できる構成として説明するが、もちろん、制御の簡易化の為に調整軸毎にアクチュエータを配置しても良い。例えば、ガルバノミラー３１９にて参照光のブラッグ方向を調整し、ガルバノミラー３１９の上流側に可動プリズムを配置し、この可動プリズムにて参照光のピッチ方向を調整する機構としても構わない。この場合、参照光のブラッグ方向とピッチ方向が簡易な構成により独立に調整できるという長所がある。
　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を透過した参照光は、再生用参照光光学系１２に入射する。
　再生用参照光光学系１２は、入射した光をレンズ３２７と1/4波長板３２６を通過させその後可動ミラー３２４で反射させる。反射した光は、入射時と同一の光路を通り1/4波長板３２６とレンズ３２７を通過する。
　レンズ３２７を通過した光は参照光と同一角度で入射方向が違う位相共役の光ビームであり、1/4波長板３２６を２度通過することにより偏光も変化している。前記位相共役の光ビームを再生用参照光と呼ぶ。再生用参照光は光情報記録媒体１に再度入射する。
　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。
　ここで、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。
　光情報記録媒体１を透過した再生用参照光は、レンズ３２２とレンズ３２１を通りガルバノミラー３１９とミラー３１８によって反射されＰＢＳ３３１に入射する。ＰＢＳプリズム３３１で再生用参照光は反射され参照光計測部１５に入射する。参照光計測部１５は再生用参照光の発散もしくは収束の大きさを測定出来る光学系で構成されており、本実施例では例えばＤＶＤ等で使用されているナイフエッジ法を元に説明する。
　参照光計測部１５に入射した光はレンズ３２８及び空間フィルタ３２９を通り再生用参照光の発散もしくは収束の大きさに応じた光の強度分布に変更される。光検出器３３０はその光の強度分布を測定し光の分布の量に応じた信号を出力する。
　ここで、参照光計測部１５の構成は再生用参照光の発散もしくは収束の大きさを測定できれば何でもよい。なお、参照光計測部１５が本実施例において、可動ミラー３２４にて反射された参照光がガルバノミラー３１９より下流に位置しているが、ガルバノミラー３１９より下流に配置することで、参照光計測部１５自体を可動させる必要がなくなり、より小型化・高速化が可能となる。
　また、可動ミラー３２４にはアクチュエータ３２３が取り付けられており、後で記す方法で情報の再生前までに可動ミラーの角度及び位置の調整が行われている。
　図3はピックアップ１１の別の構成を示した図である。図3において、記録した情報を再生する場合は、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、参照光５１２として働き、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。
　＜再生系の説明＞
　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を透過した参照光は、再生用参照光光学系１２に入射する。
　再生用参照光光学系１２は、入射した光をレンズ３２７と1/4波長板３２６を通過させその後可動ミラー３２４で反射させる。反射した光は、入射時と同一の光路を通り1/4波長板３２６とレンズ３２７を通過する。
　レンズ３２７を通過した光は参照光と同一角度で入射方向が違う位相共役の光ビームであり、1/4波長板３２６を２度通過することにより偏光も変化している。前記位相共役の光ビームを再生用参照光と呼ぶ。再生用参照光は光情報記録媒体１に再度入射する。
　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５１０、アングルフィルタ５０９を伝播する。その後、再生光は光検出器５１８に入射し、記録した信号を再生することができる。
　光情報記録媒体１を透過した再生用参照光は、レンズ５１０とレンズ５１５を通りガルバノミラー５１４によって反射されＰＢＳ５０５に入射する。ＰＢＳプリズム５０５で再生用参照光は反射され参照光計測部１５に入射する。参照光計測部１５は再生用参照光の発散もしくは収束の大きさを測定出来る光学系で構成されており、本実施例では例えばＤＶＤ等で使用されているナイフエッジ法を元に説明する。
　参照光計測部１５に入射した光はレンズ３２８及び空間フィルタ３２９を通り再生用参照光の発散もしくは収束の大きさに応じた光の強度分布に変更される。光検出器３３０はその光の強度分布を測定し光の分布の量に応じた信号を出力する。
　ここで、参照光計測部１５の構成は再生用参照光の発散もしくは収束の大きさを測定できれば何でもよい。
　また、可動ミラー３２４にはアクチュエータ３２３が取り付けられており、後で記す方法で情報の再生前までに可動ミラーの角度及び位置の調整が行われている。
　図3で示した光学系は、再生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１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４は、光情報再生装置１０における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再生に関するフローを説明する。
　図４（ａ）は、光情報再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図４（ｂ）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４（ａ）に示すように媒体を挿入すると（６０１）、光情報再生装置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、光情報再生装置１０は、再生の準備が完了する（６０５）。
　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４（ｂ）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６は、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処理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６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５は、光情報再生装置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。
　ここで、発明者は、再生用参照光光学系１２との詳細と可動ミラー３２４の調整方法について詳細に説明する。
　前記したように再生用参照光光学系１２はレンズ３２７と可動ミラー３２４を組み合わせた光学系である。
　また、再生用参照光光学系１２の生成する再生用参照光は、入射する参照光と同一の角度、位置、収差である事が望ましい。
　その為、レンズ３２７と可動ミラー３２４の相対的な位置関係が重要となる。
　図７、図８、図９及び図１０を用いて再生用参照光光学系１２に入射した参照光と出社する再生用参照光の可動ミラー３２４の理想状態からのずれによる影響を示す。
　図７a、図７b、および図７cは、理想的な可動ミラー３２４位置に位置付けた場合の再生用参照光の光路を示した図である。図7a、図7b、図7cはそれぞれ参照光の入射角度が違う場合の光路を示している。また、実線が参照光であり、点線がミラーにて反射した再生用参照光である。
　図７aでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直かつ、収束光の焦点の位置に位置付いている。反射した光は、発散光となり入射光と同一の光路を通りレンズ３２７に入射する。レンズを通過した光は入射光と同一の光路を反対方向に進む並行光となる。
　図７aと同様に図７b、および図７cは、可動ミラー３２４のレンズとの距離及び角度が最適な位置であり再生用参照光は、入射した参照光とまったく同一の光路を通って出射される。
　図８a、図８b、および図８cは可動ミラー３２４がレンズ３２７に遠い場合の再生用参照光の光路を示した図である。図８a、図８b、図８cはそれぞれ参照光の入射角度が違う場合の光路を示している。また、実線が参照光であり、点線がミラーにて反射した再生用参照光である。
　図８aでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直ではあるが、収束光の焦点よりも遠い位置に位置付いている。その為、収束光は発散光変化してミラーに入射する。反射した光は、入射光よりも広くなりレンズ３２７に入射する。レンズを通過した光は収束光となり、再生用参照光光学系１２より出射される。
　図７aと同様に図７b、および図７cは、可動ミラー３２４のレンズとの距離が遠い為、再生用参照光は収束光となって出射される。
　図９a、図９b、および図９cは可動ミラー３２４がレンズ３２７に近い場合の再生用参照光の光路を示した図である。図９a、図９b、図９cはそれぞれ参照光の入射角度が違う場合の光路を示している。また、実線が参照光であり、点線がミラーにて反射した再生用参照光である。
　図９aでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直ではあるが、収束光の焦点よりも近い位置に位置付いている。その為、収束光はミラーで反射後も収束を続け、その後発散光に変化する。反射した光は、入射光よりも狭くなりレンズ３２７に入射する。レンズを通過した光は発散光となり、再生用参照光光学系１２より出射される。
　図９aと同様に図９b、および図９cは、可動ミラー３２４のレンズとの距離が近い為、再生用参照光は発散光となって出射される。
　図１０a、図１０b、および図１０cは可動ミラー３２４がレンズ３２７に対して傾いている場合の再生用参照光の光路を示した図である。図１０a、図１０b、図１０cはそれぞれ参照光の入射角度が違う場合の光路を示している。また、実線が参照光であり、点線がミラーにて反射した再生用参照光である。
　図１０aでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直ではなく、収束光の焦点よりも遠い位置に位置付いている。その為、収束光はミラーで反射前に焦点を結び発散光となる。反射した光の光軸は可動ミラー３２４の傾きによって変化し、レンズ３２７に入射する時の光のスポットサイズも図８aと同様に大きくなっている。レンズ３２７を通過した再生用参照光は、入射した参照光と角度が異なりまた収束する光となる。
　図１０ｂでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直ではないが、収束光の焦点位置に位置付いている。その為、収束光はミラーで反射位置で焦点を結び反射光は発散光となる。また反射した光の光軸は可動ミラー３２４の傾きによって変化し、レンズ３２７に入射する。レンズ３２７を通過した再生用参照光は、入射した参照光と角度が異なるが、平行光となる光となる。
　図１０ｃでは、入射した参照光は、レンズ３２７にて光軸が変化する。また、平行光であった参照光も収束光となり可動ミラー３２４に入射する。可動ミラー３２４の反射面は入射光の光軸と垂直ではなく、収束光の焦点よりも近い位置に位置付いている。その為、収束光はミラーで反射後に焦点を結び発散光となる。また、反射した光の光軸は可動ミラー３２４の傾きによって変化し、レンズ３２７に入射する時の光のスポットサイズも図９aと同様に大きくなっている。レンズ３２７を通過した再生用参照光は、入射した参照光と角度が異なりまた発散する光となる。
　以上のように、可動ミラー３２４の位置及び傾きによって生成される再生用参照光は変化する。
　ホログラムの再生では、記録時と同じもしくは、位相共役な参照光によってのみ再生信号が得られるという特徴とがある。
　その為、可動ミラー３２４位置が理想状態からずれた再生用参照光では再生性能の劣化を招いてしまう。
　そこで、光情報再生装置１０は、可動ミラー３２４を最適な位置に移動させる調整を行う必要がある。
　次に図１１a及び図１１bを用いて可動ミラー３２４の角度調整の方法について説明する。
　図１１ａ及び図１１ｂは参照光をブラッグ方向に走査した場合の参照光調整信号検出回路９２の出力を示した図である。図１１ａは、参照光のブラッグ方向の走査に対して再生用参照光が収束から発散に変化している。この事から可動ミラー３２４が傾いていることがわかる。また、発散と収束の変化の方向から傾きの方向がわかる。アクチュエータ３２３を動作させ可動ミラーの傾きを補正するように動かす事で図１１ｂのように参照光を走査しても再生用参照光の発散もしくは収束の度合いが変化しないようになると可動ミラー３２４の傾きを補正できた事となる。
　ここで、ブラッグ方向とは、光情報記録媒体１に対して角度多重を行う場合の多重を行う方向の参照光の入射角度方向である。後記するピッチ方向とはブラッグ方向とは垂直な角度の事である。
　図１２は可動ミラー３２４のずれ方向による参照光の走査による再生用参照光の変化を示した表である。
　前記で説明したように、参照光の走査方向に対して可動ミラーの角度ずれがない場合は再生用参照光は変化しない。この事から、調整を行いたい角度方向に参照光を走査して再生用参照光の変化を計測する事により可動ミラー３２４の最適な角度に調整する事が出来る。
　焦点方向のずれ量は例えばコントローラ８９に内蔵されたメモリに保存された再生用参照光が平行となる出力となるように調整すればよい。
　図１３に、前記可動ミラー３２４の位置付け調整のフローを示す。
　調整処理が開始すると参照光をブラッグ方向に走査する。（Ｓ１１０１）
　走査中の参照光調整信号検出回路９２の出力から前記のように、可動ミラー３２４の最適角度のずれ量を測定し、可動ミラー３２４のブラッグ方向の角度を調整する。（Ｓ１１０２）
　その後、参照光をピッチ方向に走査し（Ｓ１１０３）、ブラッグ方向と同様にピッチ方向の可動ミラー３２４角度の調整を行う。（Ｓ１１０４）
　最後に再生用参照光調整信号検出回路の値を元に焦点方向のミラー位置調整を行う（Ｓ１１０５）この時の調整位置は、例えばコントローラ８９に内蔵されたメモリに保存された再生用参照光が平行となる出力となるように調整する。
　以上のように調整を行う事で、再生用参照光光学系１２の出力する光は平行光でかつ入射角度に正対する角度で再生用参照光を出射することが出来、再生性能のよいホログラムの再生を行うことが出来るようになる。
　前記のように参照光調整信号検出回路９２を元に可動ミラー３２４を調整する事で、再生用参照光の角度及び発散もしくは収束を任意の値に調整する事が出来る。前記方式を行う事により、光情報再生装置１０の製造時の可動ミラー３２４の取り付け精度を荒くする事が出来る。
　また、温度変化による熱膨張や経年変化による可動ミラー３２４の位置ずれも調整により補正する事が可能となる。
　本補正は、データの再生前までに行う事で再生時の可動ミラー３２４を最適な位置に調整する事が出来る。
　また、データの再生中の参照光調整信号検出回路９２の出力を測定し、変化量が事前に設定していた値以上となった時に前記補正処理を行う事で、常に最適な再生用参照光で再生信号を得る事が出来るようになる。
　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、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、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、
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・・・参照光調整信号検出回路、
３０１・・・光源、３３１・・・ＰＢＳプリズム、
３２０・・・アクチュエータ、
３２１・・・レンズ、３２２・・・レンズ、３２３・・・アクチュエータ、
３２７・・・レンズ、３２４・・・ミラー、３２５・・・光検出器

Claims (14)

  1. 光情報記録媒体に角度多重のホログラフィで記録された情報を再生する光情報再生装置であって、
    参照光を生成する光源と、
    前記光源が生成した参照光の前記光情報記録媒体への入射する角度を変化させる第一のアクチュエータと、
    前記光情報記録媒体を透過した光の位相共役光を生成する、集光レンズと、可動ミラーとを組み合わせた位相共役生成手段と、
    前記可動ミラーを駆動させる第二のアクチュエータと、
    前記位相共役光の発散収束を計測する参照光計測部と、
    を備えた光情報再生装置。
  2. 前記第二のアクチュエータは、前記参照光計測部の計測結果に応じて前記稼動ミラーを駆動させることを特徴とする請求項１に記載の光情報再生装置。
  3. 前記第二のアクチュエータは、前記第一のアクチュエータを駆動させたときの前記参照光計測部の計測結果が、所定値以下となるように駆動させることを特徴とする請求項１に記載の光情報再生装置。
  4. 前記第二のアクチュエータの駆動は、光情報記録媒体の情報再生前に行うことを特徴とする請求項２に記載の光情報再生装置。
  5. 前記第二のアクチュエータの駆動は、光情報記録媒体の情報再生前に行うことを特徴とする請求項３に記載の光情報再生装置。
  6. 前記光情報記録媒体からの情報再生中の前記参照光計測部の信号の変化を計測し、
    前記信号の変化量が所定値を超えた場合に前記第二のアクチュエータの駆動を行うことを特徴とする請求項２に記載の光情報再生装置。
  7. 前記光情報記録媒体からの情報再生中の前記参照光計測部の信号の変化を計測し、
    前記信号の変化量が所定値を超えた場合に前記第二のアクチュエータの駆動を行うことを特徴とする請求項目３に記載の光情報再生装置。
  8. 前記参照光計測部は、前記位相共役生成手段が生成した位相共役光を、前記第一のアクチュエータの下流で計測することを特徴とする請求項１に記載の光情報再生装置。
  9. 光情報記録媒体に角度多重のホログラフィで記録された情報を再生する請求項１に記載の光情報再生装置の前記可動ミラー位置を調整する調整方法であって、
    位相共役光の発散収束を計測するステップと
    前記計測結果により可動ミラーを駆動させるステップとを備えることを特徴とする可動ミラー調整方法。
  10. 第一のアクチュエータを駆動させるステップを備え、前記可動ミラーを駆動させるステップは、前記第一のアクチュエータを駆動させるステップによって前記位相共役光の発散収束を計測するステップの計測結果が所定値以下となるように前記可動ミラーを駆動させることを特徴とする請求項９に記載の可動ミラー調整方法。
  11. 前記調整法は、光情報記録媒体の情報再生前に行うことを特徴とする請求項９に記載の可動ミラー調整方法。
  12. 前記調整法は、光情報記録媒体の情報再生前に行うことを特徴とする請求項１０に記載の可動ミラー調整方法。
  13. 前記光情報記録媒体からの情報再生中の前記参照光計測部の信号の変化を計測するステップを備え、
    前記信号の変化量が所定値を超えた場合に前記ミラーの調整を行うことを特徴とする請求項９に記載の可動ミラー調整方法。
  14. 前記光情報記録媒体からの情報再生中の前記参照光計測部の信号の変化を計測するステップを備え、
    前記信号の変化量が所定値を超えた場合に前記ミラーの調整を行うことを特徴とする請求項１０に記載の可動ミラー調整方法。
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