WO2016075729A1 - 光情報装置、光情報処理方法 - Google Patents

光情報装置、光情報処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016075729A1
WO2016075729A1 PCT/JP2014/079666 JP2014079666W WO2016075729A1 WO 2016075729 A1 WO2016075729 A1 WO 2016075729A1 JP 2014079666 W JP2014079666 W JP 2014079666W WO 2016075729 A1 WO2016075729 A1 WO 2016075729A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
optical information
opening
light
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/079666
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸修 田中
Original Assignee
日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 filed Critical 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
Priority to PCT/JP2014/079666 priority Critical patent/WO2016075729A1/ja
Publication of WO2016075729A1 publication Critical patent/WO2016075729A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector

Definitions

  • the present invention relates to an optical information apparatus and an optical information processing method for recording information on an optical information recording medium using holography and reproducing information from the optical information recording medium.
  • Patent Document 1 JP-A-2005-129196.
  • the first region through the tracking servo device that receives the first region of the laser beam focused through the plurality of pinholes and reflects the second region of the focused laser beam through the reflector plate” is described.
  • the position of the light shielding plate 20 can be adjusted on the surface orthogonal to the optical axis direction by driving the position adjusting actuator AC2, and the position of the opening AP is increased. It can be adjusted in the direction (Y) and the width direction (X).
  • Patent Document 1 that is, in order to perform a focusing servo procedure, P-polarized parallel light is irradiated onto the focus servo detector S2.
  • the focusing procedure is preferably performed by either the lens 40 or the pinhole plate 5 0. This is done by moving this in a direction perpendicular to the holographic medium S1.
  • high-speed reproduction in the case where the position error signal of the opening of a spatial filter or the like is convex downward is not considered.
  • an object of the present invention is to provide an optical information device and an optical information processing method that enable high-speed reproduction when the position error signal of an opening of a spatial filter or the like is convex downward.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above-described problems.
  • information is reproduced from and / or reproduced from an optical information recording medium on which interference patterns of signal light and reference light are multiplexed and recorded as hologram pages.
  • An optical information apparatus for recording information on an optical information recording medium, an optical system for emitting a light beam, and at least a part of reproduction light obtained when the optical information recording medium is irradiated with the light beam from the optical system A first detection unit that detects at least a part of the reproduction light, and a first error that indicates a positional error in the optical axis direction of the opening from a signal detected by the first detection unit.
  • a first signal generation unit that generates a position signal; and a first control unit that controls movement of the position of the opening in the optical axis direction, wherein the first control unit includes the first position. Add or subtract offset from signal Based on the signals, controls the position of the opening.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a reproduction principle in an example of a configuration of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall schematic configuration of an optical information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic for demonstrating a recording principle with the pickup of the same structure as FIG.
  • FIG. 2 is an operation flow diagram of the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is after the optical information recording medium is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus until preparation for recording or reproduction is completed.
  • FIG. 3 is a data processing flow chart at the time of recording and reproduction of the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention, (a) is an operation flowchart of the signal generation circuit, and (b) is an operation of the signal processing circuit. A flow diagram is shown. It is a block diagram which shows an example of a structure of the signal generation circuit in the optical information recording / reproducing apparatus based on 1st Example of this invention.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows an example of a structure of the signal processing circuit in the optical information recording / reproducing apparatus based on 1st Example of this invention.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic of the spatial filter in the pick-up in the optical information recording / reproducing apparatus based on 1st Example of this invention, (a) is sectional drawing in the x direction line which passes along the center of the opening part 101, (b) is. The top view seen from the optical information recording medium 1 side is shown.
  • the spatial filter in the pickup includes (a) a position error in the x direction, (b) a position error in the y direction, and (c) a position in the z direction.
  • An example of a position error signal when there is an error is shown.
  • the spatial filter in the pickup (a) is a position error signal SZ when there is a position error in the z direction, and (b) is for control.
  • (C) is an example of controlling the position by creating a reference point (1) or (2) by adding an offset to the position error signal SZ in the z direction of (a).
  • An example of optimal control in which the position error signal SZ in the z direction is reduced from the state where the position control in the z direction is performed in (1) or (2) will be described.
  • An example of an operation flow of position control of the spatial filter in the pickup in the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • (A) is an example of a position error signal SZ and a position detection sensor output signal when the spatial filter in the pickup in the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention has a position error in the z direction;
  • (B) is an example in which the position error signal SZ in the z direction after the offset is applied is adjusted to be substantially the same as the zero point of the position detection sensor output signal, and
  • (c) is an example of (1) in (b).
  • Or (2) shows an example in which the control is performed using the zero point of the position detection sensor output signal such that the position error signal SZ in the z direction becomes small from the state where the position control in the z direction is performed.
  • (D) Flow of switching the control of the spatial filter in the pickup with respect to the sequence of (c), (e) Spatial filter in the pickup Drive signal waveform of the actuator that determines the position of the spatial filter using the position sensor, (f) When the position sensor is not used for the spatial filter in the pickup It shows an example of a driving signal waveform of the actuator to position the spatial filter.
  • (a) detects the hologram formed by the reference light angles ⁇ 1, ⁇ 2,.
  • (B) is a control switching signal generated by movement of the hologram reproduction light quantity and galvano mirror during reproduction
  • (c) is a reproduction process and a galvano mirror movement process for controlling the reference light angle.
  • (D) Flow of switching the control of the spatial filter in the pickup with respect to the sequence of (c), (e) The position of the spatial filter using the sensor indicating the position of the spatial filter in the pickup The drive signal waveform of the actuator to be determined, (f) the position of the spatial filter when the position sensor is not used for the spatial filter in the pickup That shows an example of a driving signal waveform of the actuator.
  • (a) is for holograms (pages) formed at reference light angles ⁇ 1, ⁇ 2,.
  • the spatial filter at the time of reproduction in the book (a) is the position control switching based on the reproduction light quantity (b) is based on the control of the galvanometer mirror.
  • Position control switching (c) shows an operation flow of position control switching based on the control residual.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the overall configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, and is a block diagram showing an optical information recording medium recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing digital information using holography.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the overall configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, and is a block diagram showing an optical information recording medium recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing 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, and a disk-shaped optical information recording medium 1. Is configured to be rotatable by a rotary motor 50.
  • 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 (described later) 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 an image pickup device (described later) in the pickup 11, and a signal is reproduced by the signal processing circuit 85.
  • 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 shutter opening / closing time described later in the pickup 11 through 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.
  • the pickup 11 and the 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 optical information recording / reproducing apparatus 10 is provided with a mechanism for sliding the position of the optical information recording medium 1 in the radial direction, and position control is performed via the access control circuit 81.
  • 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 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. Is provided 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. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the recording principle will be described with reference to FIG.
  • the light beam emitted from the light source 201 passes through the collimator lens 202 and enters the shutter 203.
  • the shutter 203 When the shutter 203 is open, the light beam passes through the shutter 203, and then the light quantity ratio of P-polarized light and S-polarized light by the optical element 204 configured by, for example, a half-wave plate or the like according to the recording operation or the reproducing operation.
  • the polarization direction is controlled so that becomes a desired ratio, the light enters the polarization beam splitter 205.
  • P-polarized light and S-polarized light are recorded during recording, and S-polarized light is converted during reproduction.
  • the light beam that has passed through the polarization beam splitter 205 functions as signal light 206, is expanded to a desired beam diameter by the beam expander 208, and then passes through the phase mask 209, the relay lens 210, and the polarization beam splitter 211 to be spatial light.
  • the light enters the modulator 212.
  • the spatial light modulator 212 is an optical element that adds an information signal such as two-dimensional image data to the signal light.
  • the microelements for polarization conversion P-polarized light ⁇ S-polarized light
  • each element is driven according to the information signal to be recorded.
  • the signal light to which information is added by the spatial light modulator 212 is reflected by the polarization beam splitter 211 and propagates through the spatial filter 214 whose position can be adjusted by the relay lens 213 and the actuator 226. Thereafter, the signal light is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 215.
  • the position detection sensor 227 is used to control the position of the spatial filter 214 (for example, the position in the xz plane) within a certain range (for example, the target position ⁇ 1 ⁇ m or less).
  • the actuator 226 is driven in accordance with the output of.
  • the light beam reflected from the polarization beam splitter 205 acts as reference light 207 and is set to a predetermined polarization direction by the polarization direction conversion element 216 according to recording or reproduction.
  • the reference light enters the galvanometer mirror 219 via the mirror 217 and the mirror 218. Since the angle of the galvanometer mirror 219 can be adjusted by the actuator 220, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 221 and the lens 222 can be set to a desired angle.
  • an element that converts the wavefront of the reference light may be used instead of the galvanometer mirror.
  • 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 219, recording by angle multiplexing is possible.
  • the shutter 203 is closed, and information to be recorded next is displayed by the spatial light modulator 212.
  • the galvanometer mirror 219 rotates by a minute amount (for example, 0.1 degree), and the incident angle of the reference light to the optical information recording medium 1 is changed.
  • information to be recorded next is multiplexed and recorded as a new page of the same book on the optical information recording medium 1 at an angle different from that of the previously recorded page.
  • a predetermined multiplexing number for example, 200 pages
  • the optical information recording medium 1 is moved with respect to the position of the objective lens 215 by driving means (not shown).
  • Reference numerals 223 and 226 indicate actuators, reference numeral 224 indicates a galvanometer mirror, and reference numeral 225 indicates an image sensor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the reproduction principle with a pickup having the same configuration as that of FIG.
  • the reference beam 207 is incident on the optical information recording medium 1 as described above.
  • the reference light transmitted through the optical information recording medium 1 is incident on the galvano mirror 224 whose angle can be adjusted by the actuator 223 substantially perpendicularly and reflected in the opposite direction to be phase conjugate light, and again as the reproduction reference light.
  • the actuator 223 and the galvanometer mirror constitute the reproduction reference light optical system 12.
  • the reproduction light 206 reproduced by the reproduction reference light propagates through the spatial filter 214 whose position can be adjusted by the objective lens 215, the relay lens 213, and the actuator 226. Thereafter, the reproduction light 206 passes through the polarization beam splitter 211 and enters the image sensor 225, and the recorded signal can be reproduced.
  • an image sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used as the image sensor 225, but any element may be used as long as the page data can be reproduced.
  • FIG. 4 shows an operation flow of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • a flow relating to recording / reproduction using holography in particular will be described.
  • FIG. 4A shows an operation flow from the insertion of the optical information recording medium 1 into the optical information recording / reproducing apparatus 10 until the preparation for recording or reproduction is completed.
  • FIG. FIG. 4C shows an operation flow until information is recorded on the information recording medium 1, and
  • FIG. 4C 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 uses, for example, the optical information recording medium inserted or recorded to reproduce digital information using holography.
  • An optical information recording medium is determined whether it is an information recording medium (S402).
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 uses control data provided on the optical information recording medium.
  • reading (S403) for example, information on the optical information recording medium and information on various setting conditions at the time of recording and reproduction are obtained.
  • this determination step (S402) may be omitted.
  • the operation flow from the ready state to recording information is as follows. First, data to be recorded is received (S411), and information corresponding to the data is received from the spatial light modulator in the pickup 11. To send.
  • the servo control circuit according to the power optimization of the light source 201, the exposure time by the shutter 203, and the output of the position detection sensor 227 as necessary.
  • the actuator 226 is driven at 84 to perform various recording learning processes such as positioning of the spatial filter 214 in advance (S412).
  • 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 area is pre-cured using the light beam emitted from the cure optical system 13 (S414), and data is recorded using the reference light and signal light emitted from the pickup 11 (S415).
  • post cure is performed using the light beam emitted from the cure optical system 13 (S416). 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. 5 shows a data processing flow chart at the time of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 5 (a) shows recording (user) data reception in the input / output control circuit 90.
  • FIG. 5B shows a recording data processing flow in the signal generation circuit 86 after S411 until conversion into two-dimensional data on the spatial light modulator 212.
  • FIG. The flow of reproduction data processing in the signal processing circuit 85 from detection of data (reproduction image) to reproduction data transmission (corresponding to S423 in FIG. 4C) in the input / output control circuit 90 is shown.
  • each data string is converted to a CRC (Cyclic Redundancy Check) (S502) so that error detection can be performed during reproduction, and the number of on pixels and the number of off pixels are substantially equal.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • S503 After performing scramble (S503) to add a pseudo-random data sequence to the data sequence for the purpose of preventing repetition of the same pattern, error correction coding such as Reed-Solomon code (S504) is performed so that error correction can be performed during reproduction. )I do.
  • this data string is converted into two-dimensional data of M ⁇ N, and the two-dimensional data for one page (S505) is configured by repeating the data for one page of data.
  • a marker serving as a reference for image position detection and image distortion correction during reproduction is added to the two-dimensional data configured as described above (S506), and the data is transferred to the spatial light modulator 212 (S507).
  • Image data (reproduced image data) detected by the image sensor (light detector) 225 is transferred to the signal processing circuit 85 (S511).
  • the image position is detected based on the marker included in the image data (S512), and distortion such as the tilt, magnification, and distortion of the image is corrected (S513), and then binarization processing (S514) is performed to remove the marker.
  • S515 two-dimensional data for one page is acquired (S516).
  • error correction processing (S517) is performed to remove the parity data strings.
  • descrambling processing (S518) is performed, CRC error detection processing (S519) is performed, CRC CRC is deleted, and user data is transmitted via the input / output control circuit 90 (S520).
  • FIG. 6 is a block diagram of the signal generation circuit 86 of the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the input / output control circuit 90 notifies the controller 89 that the input of user data has started.
  • 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 601 in the signal generation circuit 86 via the control line 608.
  • the sub-controller 601 controls each signal processing circuit via the control line 608 so that each signal processing circuit operates in parallel.
  • the memory control circuit 603 is controlled to store user data input from the input / output control circuit 90 via the data line 609 in the memory 602.
  • the CRC calculation circuit 604 performs control to convert the user data into CRC.
  • the CRC-converted data is scrambled by adding a pseudo-random data sequence by the scramble circuit 605, and the error correction encoding circuit 606 performs error correction encoding by adding the parity data sequence.
  • the pickup interface circuit 607 reads out the error correction encoded data from the memory 602 in the order of the two-dimensional data on the spatial light modulator 212, adds a reference marker at the time of reproduction, Two-dimensional data is transferred to the spatial light modulator 212.
  • FIG. 7 is a block diagram of the signal processing circuit 85 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • 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 711.
  • the sub-controller 701 controls each signal processing circuit via the control line 711 so that the signal processing circuits are operated in parallel.
  • the memory control circuit 703 is controlled to store the image data input from the pickup 11 via the pickup interface circuit 710 via the data line 712 in the memory 702.
  • the image position detection circuit 709 performs control to detect a marker from the image data stored in the memory 702 and extract an effective data range.
  • the image distortion correction circuit 708 performs distortion correction such as image inclination, magnification, and distortion 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 707 to determine “0” or “1”, and the data is arranged on the memory 702 in the order of the output of the reproduction data. Control to store.
  • the error correction circuit 706 corrects an error included in each data string, and the scramble release circuit 705 cancels the scramble to add the pseudo random number data string, and then the CRC calculation circuit 704 detects an error in the user data on the memory 702. Check not included. Thereafter, user data is transferred from the memory 702 to the input / output control circuit 90.
  • the position error is a shift in the relative position between the position of information in the optical information recording medium 1 to be reproduced (position where the hologram to be reproduced exists) and the optical system (for example, the objective lens 215). That's it.
  • the optical system for example, the objective lens 215.
  • the recording / reproducing direction of the book on the optical information recording medium 1 (for example, the circumferential direction in the case of a disc) is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction in the plane of the optical information recording medium 1
  • the (radial direction) is the y direction
  • the optical axis direction (focus direction) of the objective lens 215 or the vertical direction of the optical information recording medium 1 is the z direction
  • the position error signals SZ for each direction are SX, SY, and SZ, respectively.
  • FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of the spatial filter 214 in the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 8A illustrates the x direction passing through the center of the opening 101 of the spatial filter 214.
  • FIG. 8B is a plan view of the spatial filter 314 as viewed from the optical information recording medium 1 side.
  • the spatial filter 214 is configured to have the opening 101 at the center and the reflecting portion 102 at the periphery thereof.
  • lenses 103a, b, c, and d and photodetectors 104a, b, c, and d are provided in the optical path of the reflected light by the reflecting unit 102.
  • a position detection sensor 227 is provided for detecting the position of the spatial filter 214 during recording and reproduction. As shown in FIG. 1, the reproduction light 206 reproduced by the reproduction reference light 206 passes through the objective lens 215 as described above, and is transferred to the opening 101 of the spatial filter 214 by the relay lens 213 as shown in FIG. From below.
  • FIG. 9 is a ray diagram of the reproduction light 206 in the vicinity of the spatial filter 214 in the pickup in the optical information recording / reproduction apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 9A shows a case where there is a position error in the x direction (also in the y direction).
  • FIG. 9B shows a ray diagram when there is a position error in the z direction.
  • the opening 101 allows the reproduction light 206a to pass through when there is no position error.
  • the reproduction light is reflected by the reflection unit 102, passes through the lens 103a, and is detected by the photodetector 104a.
  • the reproduction light is reflected by the reflection unit 102, passes through the lens 103b, and is detected by the photodetector 104b.
  • the displacement in the y direction passes through the lens 103c (d) and is detected by the photodetector 104c (d).
  • the reproduction light is reflected by the reflecting unit 102, passes through the lenses 103a, b, c, and d, and is detected by the photodetectors 104a, b, c, and d.
  • the reflected light of the reproduction light 206 from the reflection unit 102 of the spatial filter 214 is detected. Detected by devices 104a, b, c, d.
  • the signals obtained from the photodetectors 104a, b, c, and d are A, B, C, and D, respectively.
  • the position error signals SX, SY, SZ are obtained by the following equations, for example.
  • the calculation of the position error signal is performed by, for example, the servo signal generation circuit 83 of the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the calculated result is, for example, (a) in FIG. Is a position error signal indicating a position error in the y direction (radius) direction, and (c) is a position error signal indicating a position error in the z direction (optical axis direction).
  • the spatial filter 214 is positioned by driving the actuator 226 by, for example, the servo control circuit 84 so that the calculated position error signals become zero.
  • an offset is added to the position error signal SZ in the z direction in FIG.
  • the position control of the spatial filter 214 is performed in a state where a position shift in the z-axis direction corresponding to the offset amount has occurred. Therefore, in order to control the position error signal SZ to be substantially zero, position control that minimizes SZ is introduced. This can be realized, for example, by the following method.
  • the actuator 226 is driven by a low-pass filter (for example, a cutoff frequency of 20 Hz).
  • the substantially direct current component is extracted from the driving signal, and the position of the spatial filter 214 is held by the substantially direct current component.
  • the offset amount applied in FIG. 11B may be added (or subtracted) as shown in FIG. 11C so that the position error signal SZ is minimized with respect to the substantially DC component.
  • the control reference point (2) becomes the reference point (3), and even if the position error signal SZ is convex downward, the position error signal can be controlled to be substantially zero. It becomes.
  • FIG. 12 shows an operation flow of control in the z direction in this embodiment.
  • the access control circuit 81 is controlled to perform a seek operation (S1211) for positioning the position of the pickup 11 and the reproduction reference light optical system 12 at a predetermined position on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information
  • the address information is reproduced to check whether the optical information recording medium 1 is positioned at the target position.
  • the operation of calculating the amount and repositioning is repeated.
  • the page is reproduced while rotating the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 by a minute amount (for example, 0.1 degree) by the galvanometer mirror 219 (S1212).
  • the actuator 226 determines whether or not the spatial filter 214 is swept by the actuator 226 for the book to be reproduced (S1213).
  • the actuator 226 sweeps the spatial filter 214 in a range of ⁇ 1000 ⁇ m in the optical axis direction, for example, and the characteristics of the position error signal SZ with respect to the movement in the optical axis direction (Position error signal characteristic of FIG. 11A) is acquired (S1214).
  • an offset amount corresponding to 10 ⁇ m, which is half of the control residual is calculated (S1215). Further, an offset amount may be calculated so that the position error signal [mV] at the point (0) or the point (0) ′ becomes zero.
  • the position shown in FIG. 11B is obtained by adding (or subtracting) the offset calculated in S1215 to the position error signal SZ in the z direction.
  • An error signal SZ is obtained (S1216).
  • the position control of the spatial filter is performed using the zero cross point ((1) or (2) of FIG. 11B) of the position error signal SZ obtained as a result of S1216 as a control reference point (S1217).
  • the current position is the optimum point.
  • the processing of S1219 may be performed.
  • the position control of the spatial filter in S1217 is performed in a state where a positional deviation corresponding to the offset added (or subtracted) in S1216 occurs in the z direction.
  • the actuator 226 is driven by the servo control circuit 84 in S1217, and the spatial filter 214 is positioned, so that the low-pass operation with respect to the drive signal driving the actuator 226 is performed.
  • a substantially DC component is extracted by calculating a filter (for example, a cutoff frequency of 20 Hz).
  • the position of the spatial filter 214 is fixed with this substantially DC component (S1219).
  • the operating point from operating point (2) in FIG. 11B to FIG. 11C
  • the spatial filter 214 can be controlled at a position where the position error signal SZ is minimized (S1220).
  • the method for acquiring the position error signal SZ is not limited to FIGS. 8 and 9 and other configurations may be used.
  • the position error signal SZ may be obtained by passing the splitting wave plate through the reproduction light 206 incident on the spatial filter 214 and changing the polarization of only the portion that generates the position error and then entering the PBS (Polarization Beam Splitter).
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • other methods may be used.
  • the position sensor 227 is not necessarily required and may be omitted.
  • high-speed and accurate positioning can be performed by controlling the spatial filter based on the position error signal SZ.
  • the seek operation for positioning the optical information recording medium at a predetermined position is performed by controlling the spatial filter 214 with dedicated predetermined page data (servo page) for detecting book position deviation as shown in FIG. Or servo pages that are less susceptible to unwanted light such as stray light from the book.
  • servo page arrangement will be described with reference to FIG. In this example, when a book is recorded on a disk-shaped optical information recording medium, the short stack disclosed in Patent Document 2 is divided into four angular regions in the tangential direction.
  • the adjacent books in the tangential direction are shown as representative examples. 2021 in the figure is the reproduction book, and the data page for recording the user data of this book is 2011, 2013, 2015, 2017 with the angle area changed while shifting the recording area by 1 ⁇ 4 book size in the tangential direction. It is recorded in four stacks. At this time, a servo page used for position control of the stack 2011 is arranged in 2001 near the angular region of the stack 2011. Similarly, servo pages used for position control of the stacks 2013, 2015, and 2017 are arranged in the vicinity 2003, 2005, and 2007 in the same angle region.
  • 2022 is a book adjacent to the book 2021 in the tangential direction, and is recorded by being divided into four stacks 2012, 2014, 2016, and 2018 similarly to the book 2021.
  • the arrangement of the servo pages is also recorded in the vicinity 2002, 2004, 2006, 2008 in the vicinity of the angular regions 2012, 2014, 2016, 2018 of each stack as in the book 2021.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the matters described in the first embodiment but not described in the present embodiment can be applied to the present embodiment as long as there is no particular circumstance.
  • this embodiment another example of controlling the position of the spatial filter 214 will be described.
  • the overall configuration, operation flow, and the like of the optical information recording / reproducing apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted in this embodiment.
  • FIG. 13 uses the position detection sensor 227 of FIG. 8 to control the position of the spatial filter 214 so that the position error signal SZ is substantially minimized. Since the position error in the z direction is a downwardly convex signal as shown in FIG. 10C, FIG. 13 (a) shows the position error signal SZ and the position detection sensor output signal when there is a position error in the z direction.
  • FIG. 4B is an example of the position error signal characteristics
  • FIG. 5B is an example in which the substantially minimum point of the position error signal SZ in the z direction and the zero point of the position detection sensor output signal are matched
  • control reference points (1) and (2) are created by adding an offset to the position error signal SZ.
  • the actuator 226 is positioned using (2) as the control reference point.
  • high-speed positioning is possible also in the z direction.
  • the position control of the spatial filter 214 is performed in a state where a positional deviation corresponding to the added (or subtracted) offset occurs. Therefore, position control is introduced so that the position error signal SZ becomes substantially zero.
  • This can be realized, for example, by the following method. After positioning the spatial filter 214 by driving the actuator 226 by the servo control circuit 84 at the operating point (2) in FIG. 13C, the position of the spatial filter 214 is determined by the sensor output of the position detection sensor 227 in FIG. (In FIG. 13A, there is no correlation between the substantially minimum point of the position error signal SZ and the output signal of the position detection sensor, but as shown in FIG. 13B, the substantially minimum point of the position error signal SZ and the position detection sensor). Adjust so that the zero point of the output signal of
  • the space is set so that the output of the position detection sensor 227 becomes zero.
  • the filter 214 is controlled. As a result, even if the position error signal SZ is convex downward, the position error signal can be controlled to be zero.
  • FIG. 14 shows an operation flow of control in the z direction in the present embodiment. Note that S1211, S1212, S1216, and S1217 are the same as S1411, S1412, S1416, and S1417, and thus description thereof is omitted.
  • the actuator 226 sweeps the spatial filter 214 in the optical axis direction within a range of ⁇ 1000 ⁇ m, for example, and the position error signal SZ characteristic of FIG.
  • the output signal characteristic of the position detection sensor 227 is acquired (S1414).
  • the actuator 226 is driven by the servo control circuit 84 in S1417, and the sensor output of the position detection sensor 227 is positioned in the position of the spatial filter 214 while the spatial filter 214 is positioned.
  • the position error signal SZ is adjusted so that the minimum point and the point coincide with each other so that the output signal of the position detection sensor becomes zero
  • a spatial filter is used so that the output of the position detection sensor 227 becomes zero. If 214 is controlled, the position error signal SZ can be controlled to be zero even if the position error signal SZ is convex downward.
  • high-speed and accurate positioning can be performed by controlling the spatial filter based on the position error signal SZ. Further, by performing control based on a position detection sensor signal of a position detection sensor such as a PSD, there is an advantage that a position shift due to vibration of a spatial filter or the like can be detected compared to the first embodiment.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the matters described in the first embodiment but not described in the present embodiment can be applied to the present embodiment as long as there is no particular circumstance.
  • this embodiment another example of controlling the position of the spatial filter 214 will be described.
  • the overall configuration, operation flow, and the like of the optical information recording / reproducing apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted in this embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of control of the spatial filter in the pickup in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.
  • the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 is rotated by a minute amount (for example, 0.1 degree) by the galvanometer mirror 219. , Record the page.
  • the reproduction light 206 has a reference light angle (for example, ⁇ 1, ⁇ 2,... ⁇ N, as shown in FIG. 15A). N is obtained from a natural number).
  • a position error signal (SX, SY, SZ) is generated by, for example, a servo signal generation circuit 83 of the optical information recording / reproducing apparatus using a signal that does not pass through the opening 101 of the spatial filter 214 among the reproduced light 206, and the page Since there is no page in the area Y where no is recorded, no position error signal (SX, SY, SZ) is generated. Therefore, by a control switching signal in FIG. 15B, a regeneration process (represented as “reproduction” in the drawing) and a reference light angle at a certain reference light angle (for example, ⁇ 1) as shown in FIG. When a position error signal is obtained from the reproduction light 206 as shown in FIG.
  • the actuator 226 is moved by the position error signal, for example. It is driven by the servo control circuit 84 (described as FB control in FIG. 15D), and the position error signal SZ cannot be calculated with the reproduction light 206 from the hologram, for example, between pages or between books.
  • the spatial filter 2 is driven by driving the actuator 226 by the servo control circuit 84 in accordance with the output of the position detection sensor 227 (described as Hold control in FIG. 15D). If it is ⁇ 20um relative positions of 4, for example in that the target control residual position error signal becomes zero, and controls within this range. Further, in the region Y of FIG. 15, the spatial filter 214 may be controlled so that the output of the position detection sensor 227 becomes zero. As a result, higher speed reproduction is possible.
  • the drive signal of the actuator 226 can realize position control in both the reproduction process and the movement process as shown in FIG. If the position is not detected using the sensor 227, the movement process is simple hold control as shown in FIG. 15 (f) (for example, if voltage drive is used, the voltage of the drive signal of the actuator 226 is held at a constant value or position). It is also possible to realize position control by feed-forward control or control for adding an offset so that the error signal SZ is minimized. However, the position control of the spatial filter 214 using the position detection sensor 227 has an effect that it is easier to maintain the fixed control against disturbances such as vibration.
  • control switching signal in FIG. 15B may be linked to the movement of the next reference angle (for example, ⁇ 2), for example, by the galvanometer mirror 219 that controls the reference light angle, or the amount of light detected by the photodetector 225.
  • the signal generation circuit 86 may generate a signal for switching the logic when the light amount falls below the threshold value with a certain threshold value (for example, 20% of the maximum light amount).
  • a certain threshold value for example, 20% of the maximum light amount.
  • FIG. 17 is an example in which the position control of the spatial filter 214 is performed without using the control switching signal, unlike FIG.
  • the reproduction reference light is irradiated onto the optical information recording medium 1 on which a plurality of books are recorded
  • the reproduction light 206 is obtained from the area described as the page in FIG.
  • the signal generation circuit 86 generates the position error signal SZ using the signal that does not pass through the opening 101 of the inner space filter 214 of the reproduction light 206, but the position error signal SZ is generated from an area where no page is recorded. Not or not. Therefore, the position error signal SZ based on the reproduction light 206 is an intermittent signal as shown in FIG.
  • the output of the position detection sensor 227 is not related to the reproduction light 206, it is as shown in FIG. 17B and 17C is weighted and added (for example, 1: 1 in FIG. 17) by the servo signal generation circuit 83, for example, the result is as shown in FIG. There is no need to switch control. It is also possible to position the spatial filter 214 by driving the actuator 226 with, for example, the servo control circuit 84 with the position error signal SZ resulting from this weighted addition. The same applies to the second embodiment.
  • FIG. 18 (a) shows an operation flow for controlling the position of the spatial filter during reproduction in the book.
  • the access control circuit 81 is controlled to perform a seek operation (S1311) for positioning the position of the pickup 11 and the reproduction reference light optical system 12 at a predetermined position on the optical information recording medium.
  • the access control circuit 81 is controlled to perform a seek operation (S1311) for positioning the position of the pickup 11 and the reproduction reference light optical system 12 at a predetermined position on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information
  • the address information is reproduced to check whether the optical information recording medium 1 is positioned at the target position.
  • the operation of calculating the amount and repositioning is repeated.
  • the page is reproduced while rotating the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 by a minute amount (for example, 0.1 degree) by the galvanometer mirror 219 (S1312).
  • the reproduction light reproduced from the page is detected by the image sensor 225, and the total reproduction light amount is generated by the signal generation circuit 86, and it is determined whether or not the generated reproduction light amount is 20% or more (S1313). ). This reduction in the reproduction light amount occurs, for example, when the galvanometer mirror 219 rotates. If the result of determination in S1313 is 20% or more, the signal generation circuit 86 generates a position error signal SZ, and the servo control circuit 84 drives the actuator 226 to control the position of the spatial filter 214 based on this position error signal SZ. This is performed (S1314). If the result of determination in S1313 is less than 20%, the servo control circuit 84 drives the actuator 226 according to the output of the position detection sensor 227 (S1315).
  • the controller may output a control switching signal triggered by the output of a signal that moves to the next reference angle (for example, ⁇ 2). Since S1321, S1323, and S1324 are the same as S1311, S1314, and S1315, respectively, description thereof will be omitted.
  • control residual is equal to or less than a predetermined amount (for example, 5 um or less) (S1332), and the output of the position detection sensor 227 is output when the control residual is equal to or less than the predetermined amount.
  • the actuator 226 may be driven by the servo control circuit 84 (S1334).
  • the control residual here is a control residual of the spatial filter 214 when the position error signal SZ is used.
  • the amount of control residual may be calculated from the position error signal SZ.
  • S1331, S1333, and S1334 are the same as S1321, S1323, and S1324, respectively, description is abbreviate
  • the determination step of S1313 of FIG. 18A, S1322 of FIG. 18B, and S1332 of FIG. 18C is applied to the determination of whether to start the position holding control of S1218 of FIG. 12 and S1418 of FIG. May be.
  • control based on the position error signal SZ is performed in the region where the reproduction light is obtained according to the control switching signal, and the position detection sensor such as PSD is used in the region where the reproduction light is not obtained or small.
  • Control based on the position detection sensor signal makes it easier to control the spatial filter in the region Y than in the first embodiment.
  • the SZ of the control of the spatial filter 214 is switched to the control by the position detection sensor 227, and then After moving to the book, high-speed playback can be realized by applying feedback control rather than controlling after turning off the control.
  • high-speed playback can be realized by applying feedback control rather than controlling after turning off the control.
  • the other embodiments if there is a servo page after seeking to the book to be reproduced in S1311, S1321, and S1331, it may be performed on the servo page.
  • a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the matters described in the first embodiment but not described in the present embodiment can be applied to the present embodiment as long as there is no particular circumstance.
  • the overall configuration, operation flow, and the like of the optical information recording / reproducing apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted in this embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of control of the spatial filter in the pickup in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.
  • the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 is rotated by a minute amount (for example, 0.1 degree) by the galvanometer mirror 219. Record the page while letting it go.
  • the reproduction light 206 has a reference light angle (for example, ⁇ 1, ⁇ 2,... ⁇ N, as shown in FIG. 16A). N is obtained from a natural number).
  • the position error signal SZ is generated by the signal generation circuit 86 using, for example, a signal that does not pass through the opening 101 of the spatial filter 214 in the reproduction light 206, but the position error is generated from the region Y in which no page is recorded. Signal SZ is not generated.
  • the page reproduction and the movement of the galvano mirror 219 for controlling the reference light angle are controlled as shown in FIG.
  • the first page of a book to be played for example, the page with the lowest angle of rotation of the galvano mirror 219 (shown as page 1 in the figure), the page with the high angle (page N in the figure) or the middle of the book is played. If this is the case, a position error signal is generated from the reproduction light 206 of that page), and the actuator 226 is driven by this position error signal by, for example, the servo control circuit 84. In response, the servo control circuit 84 drives the actuator 226 to position the spatial filter 214.
  • the galvano mirror 219 for controlling the reference light angle may use a signal linked to the rotation on the next page, or a threshold value (for example, a maximum amount of light detected by the light detector 225).
  • a signal for switching the logic may be used when it is less than 20% of the light amount.
  • the drive signal of the actuator 226 is as shown in FIG.
  • the drive signal that drives the actuator 226 with a low-pass filter for example, the cut-off frequency is 20 Hz
  • a direct current component is taken out, and the position of the spatial filter 214 is held with this substantially direct current component.
  • position holding control is performed by adding (or subtracting) an offset amount to the substantially DC component so that, for example, the position error signal SZ is minimized.
  • the galvano mirror 219 for controlling the reference light angle may be synchronized with the movement to the next reference angle (for example, ⁇ 2) (or before the movement).
  • the signal generation circuit 86 may generate and use a signal for switching the logic when the light amount falls below the threshold value with a threshold value (for example, 20% of the maximum light amount) in the light amount detected by the photodetector 225. .
  • FIG. 19 shows an operation flow for the position control of the spatial filter during reproduction in the book in this embodiment.
  • the access control circuit 81 is controlled to perform a seek operation (S1911) to position the pickup 11 and the reproduction reference light optical system 12 at predetermined positions on the optical information recording medium.
  • the access control circuit 81 is controlled to perform a seek operation (S1911) to position the pickup 11 and the reproduction reference light optical system 12 at predetermined positions on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information
  • the address information is reproduced to check whether the optical information recording medium 1 is positioned at the target position.
  • the operation of calculating the amount and repositioning is repeated.
  • the page is reproduced while rotating the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 by a minute amount (for example, 0.1 degree) by the galvanometer mirror 219 (S1912).
  • S1913 it is determined whether or not the reproduction of a certain page of the book to be reproduced (for example, a predetermined amount of pages on the low angle side of the book) is completed (S1913). If the result of the determination in S1913 is, for example, one page or less, a position error signal SZ is generated from the reproduction light 206 by the signal generation circuit 86, and the actuator 226 is driven by the servo control circuit 84 using this position error signal SZ. The position of the spatial filter 214 is controlled (S1914). If it is determined in S1913 that one page has already been reproduced, the actuator 226 is driven by the servo control circuit 84 in accordance with the output of the position detection sensor 227 instead of the reproduction light 206 (S1915). Note that the determination of whether or not the number of pages is 1 page or less in S1913 is not limited to 1 page.
  • the control based on the reproduction light of the hologram is, for example, only the first page, and thereafter, the two processes of reproduction and movement are performed as shown in FIG. Since there is no need to switch the control every time, the optical information recording medium can be reproduced at a higher speed than in the second embodiment. Also, servo pages that are less susceptible to unwanted light such as stray light from adjacent pages or books by controlling the spatial filter 214 with dedicated predetermined page data (servo pages) for detecting book position deviation as shown in FIG. You may carry out with.
  • the present invention can be applied not only to the angle multiplexing method but also to other methods such as a shift multiplexing method.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • 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 for realizing 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.
  • the 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.
  • Shutter control circuit 88 ... Disc rotation motor control circuit, 89 ... Controller, 90 ... Input / output control circuit, 91 ... External control device, 201 ... light source, 202 ... collimating lens, 203 ... shutter, 204 ... 1/2 wavelength plate, 205 ... polarizing beam splitter, 206... Signal light (reproduction light), 206 a, b, c, d... Reproduction light, 207.
  • Beam expander 209: Phase mask, 210 ... relay lens, 211 ... polarizing beam splitter, 212 ... Spatial light modulator, 213 ... Relay lens, 214 ... Spatial filter, 215 ... Objective lens, 216 ... Polarization direction conversion element, 217 ...

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

　本発明の目的は、高速かつ正確な位置決めを可能とする光情報装置、光情報処理方法を提供することである。　解決手段の一例として、信号光と参照光との干渉パターンがホログラムページとして多重記録される光情報記録媒体から情報を再生および／または光情報記録媒体に情報を記録する光情報装置であって、光ビームを出射する光学系と、前記光学系からの光ビームを光情報記録媒体に照射したときに得られる再生光の少なくとも一部を通過させる開口部と、前記再生光の少なくとも一部を検出する第１の検出部と、前記第１の検出部で検出した信号から前記開口部の光軸方向の位置誤差を示す第１の位置信号を生成する第１の信号生成部と、前記開口部の位置を光軸方向の移動を制御する第１の制御部と、を備え、前記第１の制御部は、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報装置、が挙げられる。　

Description

光情報装置、光情報処理方法
　本発明は、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録、光情報記録媒体から情報を再生する、光情報装置および光情報処理方法に関する。
　本技術分野の背景技術として、例えば特開２００５－１２９１９６（特許文献１）がある。この文献には、「複数のピンホールを通じて集束されたレーザ光の第１領域を受光すると共に、反射板を介して前記集束レーザ光の第２領域を反射させるトラッキングサーボ装置を介して前記第１領域の光量を調節することにより、ターゲットトラックから所望のデータを取出して読み取ることができ、反射された前記第２領域を介してフォーカシングサーボを行なうことができる。」と記載されている。また、特許文献１には「位置調整用アクチュエータＡＣ２を駆動させることによって光軸方向に直交する面において遮光板２０の位置を調整することが可能となっており、開口部ＡＰの位置を高さ方向（Ｙ）および幅方向（Ｘ）に調整することができる。」と記載されている。
特開２００５－１２９１９６号公報 ＵＳ７５８９８７７Ｂ２
　ところで、ホログラム記録技術を用いた光情報装置において光情報記録媒体に記録された情報を高速に再生するためには、記録媒体の再生位置を高速かつ正確に位置決めする必要がある。特許文献１には、「すなわち、フォーカシングサーボ手順を行なうために、Ｐ偏光の平行光を焦点サーボ検出器Ｓ２上に照射する。フォーカシング手順は、好ましくは、レンズ４０又はピンホールプレート５ ０ のいずれかをホログラフィック媒体Ｓ１に垂直な方向に動かすことにより行なわれる。」とある。しかし、空間フィルタ等の開口部の位置誤差信号が下に凸であるような場合における高速再生については考慮されていない。
　そこで、本発明の目的は、空間フィルタ等の開口部の位置誤差信号が下に凸であるような場合において高速再生を可能とする光情報装置、光情報処理方法を提供することである。
　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、信号光と参照光との干渉パターンがホログラムページとして多重記録される光情報記録媒体から情報を再生および／または光情報記録媒体に情報を記録する光情報装置であって、光ビームを出射する光学系と、前記光学系からの光ビームを光情報記録媒体に照射したときに得られる再生光の少なくとも一部を通過させる開口部と、前記再生光の少なくとも一部を検出する第１の検出部と、前記第１の検出部で検出した信号から前記開口部の光軸方向の位置誤差を示す第１の位置信号を生成する第１の信号生成部と、前記開口部の位置を光軸方向の移動を制御する第１の制御部と、を備え、前記第１の制御部は、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する。
　本発明によれば、高速かつ正確な位置決めを可能とする光情報装置、光情報処理方法を提供することが出来る。
本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップの構成の一例で、再生原理を説明するための概略図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の全体概略構成を表すブロック図である。 図１と同一構成のピックアップで、記録原理を説明するための概略図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の動作フロー図であり、（ａ）は光情報記録再生装置に光情報記録媒体を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フロー図を、（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体に情報を記録するまでの動作フロー図を、（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体に記録した情報を再生するまでの動作フロー図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置の記録、再生時のデータ処理フロー図であり、（ａ）は信号生成回路の動作フロー図を、（ｂ）は信号処理回路の動作フロー図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置における信号生成回路の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置における信号処理回路の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの概略図であり、（ａ）は開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図を、（ｂ）は光情報記録媒体１側から見た平面図を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタ近傍の再生光の光線図であり、（ａ）はｘ方向の位置誤差（或いはｙ方向の位置誤差）がある場合、（ｂ）はｚ方向の位置誤差がある場合を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタが（ａ）はx方向に位置誤差、（ｂ）はｙ方向に位置誤差、（ｃ）はｚ方向に位置誤差を有する場合の位置誤差信号の一例を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタが（ａ）はｚ方向に位置誤差を有する場合の位置誤差信号ＳＺであり、（ｂ）は制御を行うために略線形領域を（ａ）のｚ方向の位置誤差信号ＳＺに対してオフセットを加えることで（１）あるいは（２）の基準点を作り位置を制御する一例、（ｃ）は（ｂ）の（１）あるいは（２）でｚ方向の位置制御をしている場合状態からｚ方向の位置誤差信号ＳＺが小さくなるような最適制御の一例を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置にいてピックアップ内の空間フィルタの位置制御の動作フローの一例を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタが（ａ）はｚ方向に位置誤差を有する場合の位置誤差信号ＳＺと位置検出センサ出力信号の一例であり、（ｂ）はオフセットを加えた後のｚ方向の位置誤差信号ＳＺが略最小となる点と位置検出センサ出力信号の零点が一致するように調整した一例、（ｃ）は（ｂ）の（１）あるいは（２）でｚ方向の位置制御をしている場合状態からｚ方向の位置誤差信号ＳＺが小さくなるような位置検出センサ出力信号の零点を制御の基準として制御をする一例を示す。 本発明の第１の実施例に係る光情報記録再生装置にいてピックアップ内の空間フィルタの位置制御の動作フローの一例を示す。 本発明の第３の実施例に係る光情報記録再生装置において（ａ）は光情報記録媒体に入射する参照光角度Φ１、Φ２・・ΦＮと信号光によって形成されるホログラムを光検出器で検出した場合の光量を横軸に参照光角度をとって示した、（ｂ）は再生時においてホログラムの再生光量やガルバノミラーの移動によって生成される制御用の切換え信号、（ｃ）は再生過程と参照光角度を制御するガルバノミラーの移動過程とを示す再生時の動作フロー、（ｄ）（ｃ）のシーケンスに対するピックアップ内の空間フィルタの制御の切換えのフロー、（ｅ）ピックアップ内の空間フィルタに位置を示すセンサを使った空間フィルタの位置を決めるアクチュエータの駆動信号波形、（ｆ）ピックアップ内の空間フィルタに位置を示すセンサを使わない場合の空間フィルタの位置を決めるアクチュエータの駆動信号波形の一例を示す。 本発明の第４の実施例に係る光情報記録再生装置において（ａ）は光情報記録媒体に入射する参照光角度Φ１、Φ２・・ΦＮと信号光によって形成されるホログラムを光検出器で検出した場合の光量、（ｂ）は再生時においてホログラムの再生光量やガルバノミラーの移動によって生成される制御用の切換え信号、（ｃ）は再生過程と参照光角度を制御するガルバノミラーの移動過程とを示す再生時のシーケンスフロー、（ｄ）（ｃ）のシーケンスに対するピックアップ内の空間フィルタの制御の切換えのフロー、（ｅ）ピックアップ内の空間フィルタに位置を示すセンサを使った空間フィルタの位置を決めるアクチュエータの駆動信号波形、（ｆ）ピックアップ内の空間フィルタに位置を示すセンサを使わない場合の空間フィルタの位置を決めるアクチュエータの駆動信号波形の一例を示す。 本発明の第２と第３の実施例に係る光情報記録再生装置において（ａ）は光情報記録媒体に入射する参照光角度Φ１、Φ２・・ΦＮに形成されたホログラム（ページ）に対して、（ｂ）はホログラムの再生光によって生成される位置誤差信号ＳＺを示し、（ｃ）は位置検出センサによって生成される位置誤差信号ＳＺを示し、（ｄ）は（ｂ）と（ｃ）を加算した位置誤差信号ＳＺによりアクチュエータの駆動信号を生成することでピックアップ内の空間フィルタの位置を決める一例を示す。 本発明の第３の実施例に係る光情報記録再生装置においてブック内での再生時の空間フィルタを（ａ）は再生光量に基づいた位置制御の切換え（ｂ）はガルバノミラーの制御に基づいた位置制御の切換え（ｃ）は制御残差に基づいた位置制御の切換えの動作フローを示す。 本発明の第４の実施例に係る光情報記録再生装置においてピックアップ内の空間フィルタの位置移動の動作フローの一例を示す。 光情報記録再生装置の角度多重記録におけるサーボページの記録参照光角度配置を示す概略図
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　本発明の第１の実施例について図１～図１２を用いて説明する。なお、図中の同一符号は同一構成要素を示す。
　まず、光情報記録再生装置の全体構成について説明する。図２は、本実施例に係る光情報記録再生装置の全体構成を説明するための図で、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録および／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、ディスク形状の光情報記録媒体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、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内の後述する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内の後述する撮像素子によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。
　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内の後述する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。
　また、ピックアップ１１、そして、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行われる。あるいは、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体１を半径方向に位置をスライドする機構を設け、アクセス制御回路８１を介して位置制御が行われる。
　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。
　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。
　したがって、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。
　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。
　次にピックアップの構成について説明する。図３は、本実施例に係る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を示す概略図であり、この図を用いて記録原理を説明する。光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３を通過した後、記録動作または再生動作に応じて例えば１／２波長板などで構成される光学素子２０４によってＰ偏光とＳ偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向が制御された後、偏光ビームスプリッタ２０５に入射する。本実施例では記録時にはＰ偏光とＳ偏光、再生時にはＳ偏光に変換するものとする。
　偏光ビームスプリッタ２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって所望のビーム径に拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、偏光ビームスプリッタ２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。空間光変調器２１２は信号光に２次元画像データなどの情報信号を付加する光学素子である。例えば偏光変換（Ｐ偏光→Ｓ偏光）する微小素子を２次元配列し、記録する情報信号に応じて各素子を駆動する構成とする。
　空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、偏光ビームスプリッタ２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびにアクチュエータ２２６によって位置調整可能な空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によって光情報記録媒体１に集光する。ここで、ホログラムを光記録媒体１に記録する場合、空間フィルタ２１４の位置（例えばｘ－ｚ面における位置）を一定範囲内（例えば目標位置±１ｕｍ以下）で制御するために、位置検出センサ２２７の出力に応じてアクチュエータ２２６を駆動する。
　一方、偏光ビームスプリッタ２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定される。本実施例では記録時にはＳ偏光、再生時にはＰ偏光に変換するものとする。この後、参照光はミラー２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後に光情報記録媒体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。
　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２１９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。
　光情報記録媒体１に情報（ページ）が記録された後、シャッタ２０３が閉じ、次に記録される情報が空間光変調器２１２によって表示される。同時に、ガルバノミラー２１９が微小量（例えば、０．１度）だけ回転して、光情報記録媒体１への参照光の入射角度が変更される。その後シャッタ２０３が開くと、次に記録される情報が光情報記録媒体１の同一ブックの新たなページとして、先に記録されたページとは異なる角度で多重記録される。そしてページ数が所定の多重数（例えば、２００ページ）に達すると、次のブックへの移動を行う。ブックの移動では対物レンズ２１５の位置に対し図示しない駆動手段により光情報記録媒体１を移動させる。なお、符号２２３と符号２２６はアクチュエータ、符号２２４はガルバノミラー、符号２２５は撮像素子を示す。
　図１は、図３と同一構成のピックアップで、再生原理を説明するための概略図である。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光２０７を光情報記録媒体１に入射する。そして、光情報記録媒体１を透過した参照光を、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４に略垂直に入射し反対方向に反射させることで位相共役光とし、再生用参照光として再び光情報記録媒体１に入射する。なお、アクチュエータ２２３及びガルバノミラーは、再生用参照光光学系１２を構成する。
　この再生用参照光によって再生された再生光２０６は、対物レンズ２１５、リレーレンズ２１３ならびにアクチュエータ２２６によって位置調整可能な空間フィルタ２１４を伝播する。その後、再生光２０６は偏光ビームスプリッタ２１１を透過して撮像素子２２５に入射し、記録した信号を再生することができる。撮像素子２２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
　次に、記録・再生動作フローについて説明する。図４は、本実施例に係る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４（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４（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４（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４（ａ）に示すように光情報記録媒体を挿入すると（Ｓ４０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された光情報記録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光情報記録媒体であるかどうか光情報記録媒体判別を行う（Ｓ４０２）。
　光情報記録媒体判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する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（Ｓ４０３）、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。なお、ホログラフィ専用の光情報記録再生装置の場合には、この判別ステップ（Ｓ４０２）を省略してもよい。
　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（Ｓ４０４）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（Ｓ４０５）。
　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４（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（Ｓ４１１）、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２０１のパワー最適化やシャッタ２０３による露光時間の最適化や位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動し空間フィルタ２１４の位置決め等の各種記録用学習処理を事前に行う（Ｓ４１２）。
　その後、シーク動作（Ｓ４１３）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（Ｓ４１４）、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（Ｓ４１５）。
　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（Ｓ４１６）。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４（ｃ）に示すように、まずシーク動作（Ｓ４２１）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（Ｓ４２２）、再生データを送信する（Ｓ４２３）。
　次に、記録・再生動作データ処理フローについて説明する。図５は、本実施例に係る光情報記録再生装置における記録、再生時のデータ処理フロー図を示したものであり、図５（ａ）は、入出力制御回路９０において記録（ユーザ）データ受信Ｓ４１１後、空間光変調器２１２上の２次元データに変換するまでの信号生成回路８６での記録データ処理フローを示しており、図５（ｂ）は撮像素子（光検出器）２２５で２次元データ（再生画像）を検出後、入出力制御回路９０における再生データ送信（図４（ｃ）のＳ４２３に対応）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５（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（Ｓ５０１）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（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）化（Ｓ５０２）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（Ｓ５０３）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（Ｓ５０４）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（Ｓ５０５）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（Ｓ５０６）し、空間光変調器２１２にデータを転送（Ｓ５０７）する。
　次に図５（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。撮像素子（光検出器）２２５で検出された画像データ（再生画像データ）が信号処理回路８５に転送（Ｓ５１１）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（Ｓ５１２）し、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正（Ｓ５１３）した後、２値化処理（Ｓ５１４）を行い、マーカーを除去（Ｓ５１５）することで１ページ分の２次元データを取得（Ｓ５１６）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（Ｓ５１７）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（Ｓ５１８）を施し、ＣＲＣによる誤り検出処理（Ｓ５１９）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（Ｓ５２０）する。
　次に、信号生成回路について説明する。図６は、本実施例に係る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。入出力制御回路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６０８を経由し、信号生成回路８６内サブコントローラ６０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ６０１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６０８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６０３に、データライン６０９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６０２に格納するよう制御する。メモリ６０２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６０４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６０５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６０６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６０７にメモリ６０２から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器２１２上の２次元データの並び順で読み出させ、再生時に基準となるマーカーを付加した後、ピックアップ１１内の空間光変調器２１２に２次元データを転送する。
　次に、信号処理回路について説明する。図７は、本実施例に係る光情報記録再生装置１０における信号処理回路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内の撮像素子２２５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７１１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７１１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７１２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７１０を経由して入力される画像データをメモリ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７０９でメモリ７０２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７０８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７０７において“０”、“１”判定する２値化し、メモリ７０２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７０６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７０５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７０４でメモリ７０２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７０２からユーザデータを転送する。
　次に、位置調整可能な空間フィルタ２１４の構成について説明する。本実施例における記録媒体の位置誤差信号ＳＺを検出する方法について図８と図９を用いて詳細に説明する。ここで位置誤差とは、再生対象となる光情報記録媒体１内の情報の位置（再生対象となるホログラムが存在する位置）と、光学系（例えば対物レンズ２１５）との相対的な位置のずれのことである。以降、図１に示すように、光情報記録媒体１上のブックの記録／再生方向（ディスクの場合は例えば周方向）をｘ方向、光情報記録媒体１の面内でｘ方向と垂直な方向（半径方向）をｙ方向、対物レンズ２１５の光軸方向（フォーカス方向）または光情報記録媒体１の垂直方向をｚ方向とし、各方向に対する位置誤差信号ＳＺをそれぞれＳＸ、ＳＹ、ＳＺとする。
　図８は、本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ１１内の空間フィルタ２１４の一例を示す構成図であり、図８（ａ）は空間フィルタ２１４の開口部１０１の中心を通るｘ方向ラインにおける断面図、図８（ｂ）は空間フィルタ３１４を光情報記録媒体１側から見た平面図を表す。空間フィルタ２１４は中央に開口部１０１を、その周辺に反射部１０２を有する構成とする。また、反射部１０２による反射光の光路には、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄおよび光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄが設けられている。さらに、記録や再生時において空間フィルタ２１４の位置を検出する為の位置検出センサ２２７を有している。図１で示したように、再生用参照光２０６によって再生された再生光２０６は前述したように対物レンズ２１５を透過し、リレーレンズ２１３によって空間フィルタ２１４の開口部１０１へと図８（ａ）の下方から集光される。
　図９は、本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタ２１４近傍の再生光２０６の光線図を示し、図９（ａ）はｘ方向の位置誤差がある場合（ｙ方向も同様の図となる）、図９（ｂ）はｚ方向の位置誤差がある場合の光線図を示している。開口部１０１は位置誤差がない場合の再生光２０６ａを通過させる。一方、位置誤差がある場合、例えばｘ軸の正方向にずれがある場合（２０６ｂ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ａを通過して光検出器１０４ａで検出される。ｘ軸の負の方向にずれがある場合（２０６ｃ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ｂを通過して光検出器１０４ｂで検出される。ｙ方向のずれの場合も同様に、レンズ１０３ｃ（ｄ）を通過して光検出器１０４ｃ（ｄ）で検出される。また、ｚ方向にずれがある場合（２０６ｄ）、再生光は反射部１０２によって反射され、レンズ１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄを通過して光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄで検出される。このように、再生対象となる光情報記録媒体１内の情報（ホログラム）の、対物レンズ２１５に対する位置誤差がある場合は、空間フィルタ２１４の反射部１０２での再生光２０６の反射光が光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄによって検出される。
　ここで、光検出器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄから得られる信号をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。位置誤差信号ＳＸ、ＳＹ、ＳＺは例えばそれぞれ以下の式で得られる。
　（数１）ＳＸ＝Ａ－Ｂ
　（数２）ＳＹ＝Ｃ－Ｄ
　（数３）ＳＺ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
　上記の位置誤差信号の演算は例えば光情報記録再生装置のサーボ信号生成回路８３で行い、その算出した結果は例えば、図１０の（ａ）はｘ方向（周方向）の位置誤差、（ｂ）はｙ方向（半径）方向の位置誤差、（ｃ）はｚ方向（光軸方向）の位置誤差を示す位置誤差信号となる。この算出した各位置誤差信号が零となるようにアクチュエータ２２６を例えばサーボ制御回路８４により駆動することで、空間フィルタ２１４の位置決め行う。
　しかし、図１０（ｃ）のｚ方向の位置誤差は下に凸な信号であるために、図１１（ a ）のように位置誤差信号ＳＺを電圧値で観測した場合には、同一の電圧値に対して、ｚ方向の位置誤差は（０）と（０）’のように２点（但し符号は逆）存在する。このためアクチュエータ２２６を位置誤差信号ＳＺが略零に近づくように制御するためには、位置誤差信号ＳＺが零に近づく方向を確認する必要がある。これは例えば、位置誤差信号ＳＺが零に近づく方向を確認するためにアクチュエータ２２６を振る方法が考えられるが、これではｚ方向の高速な位置決めが困難となる。
　そこで、図１１（ｂ）に示すように制御を行うために略線形領域を図１１（ａ）のｚ方向の位置誤差信号ＳＺに対してオフセットを加えることで（１）あるいは（２）の基準点を作り、例えば（２）を基準点としてアクチュエータ２２６の位置決めを行うことで、ｚ方向についても高速な位置決めが可能となる。
　この位置決め方法は、オフセット量に相当するｚ軸方向の位置ずれが生じた状態で空間フィルタ２１４の位置制御を行うこととなる。そこで、位置誤差信号ＳＺが略零になるように制御するために、ＳＺが最小になるような位置制御を導入する。これは例えば以下の方法で実現することが可能である。
　まず、図１１（ｂ）の（２）を基準点としてアクチュエータ２２６をサーボ制御回路８４により駆動することで空間フィルタ２１４を位置決めした後、ローパスフィルタ（例えばカットオフ周波数を２０Ｈｚ）でアクチュエータ２２６を駆動している駆動信号から略直流成分を取り出し、この略直流成分で空間フィルタ２１４の位置を保持する。
　また、この略直流成分に対して、位置誤差信号ＳＺが最小になるように図１１（ｃ）のように図１１（ｂ）で適用したオフセット量を加算（あるいは減算）してもよい。このようにすることで、例えば制御の基準点（２）は基準点（３）となり、下に凸な位置誤差信号ＳＺであっても位置誤差信号が略零になるように制御することが可能となる。
　図１２に本実施例におけるｚ方向の制御の動作フローを示す。再生対象のブックを再生する場合、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シーク動作（Ｓ１２１１）を行う。このとき、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。次に、ガルバノミラー２１９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微小量（例えば、０．１度）だけ回転させながら、ページの再生を行う（Ｓ１２１２）。ここで、再生対象のブックに対してアクチュエータ２２６にて空間フィルタ２１４を掃引したかどうかを判定する（Ｓ１２１３）。ここで、空間フィルタ２１４の掃引を実行していない場合には、アクチュエータ２２６にて空間フィルタ２１４を例えば光軸方向に±１０００ｕｍの範囲で掃引し、光軸方向の移動に対する位置誤差信号ＳＺの特性（図１１（ａ）の位置誤差信号特性）を取得する（Ｓ１２１４）。
　次に、図１１（ｂ）に示すような位置誤差信号ＳＺ特性を得るために、例えば目標制御残差を位置誤差信号ＳＺが略零になる点に対して±２０ｕｍである場合には、目標制御残差の半分の１０ｕｍに相当するオフセット量を算出する（Ｓ１２１５）。また、点(0)または点(0)‘の位置誤差信号[mV]がゼロとなるようなオフセット量を算出してもよい。
　一方、Ｓ１２１３で空間フィルタ２１４の掃引を実行している場合には、Ｓ１２１５で算出したオフセットをｚ方向の位置誤差信号ＳＺに加算（あるいは減算）することで図１１（ｂ）に示すような位置誤差信号ＳＺが得られる（Ｓ１２１６）。次に、Ｓ１２１６の結果得られた位置誤差信号ＳＺのゼロクロス点（図１１（ｂ）の（１）あるいは（２））を制御の基準点として空間フィルタの位置制御を行う（Ｓ１２１７）。次に、空間フィルタ２１４のｚ方向の位置を保持する位置保持制御を開始するか否かを判断する（Ｓ１２１８）。この判断は、位置誤差量に基づいて実行される。例えば、所定の閾値を設け、目標制御残差から制御の基準点を引いた値が閾値以内あるいは、目標制御残差と制御の基準点の比が閾値以上であれば、現在の位置が最適点から遠いとし、Ｓ１２１９の処理をしてもよい。
　ここで、位置保持制御を開始しないと判断すれば、Ｓ１２１７の空間フィルタの位置制御はｚ方向にＳ１２１６で加算（あるいは減算）したオフセットに相当する位置ずれが生じた状態で位置制御を行う。
　一方、Ｓ１２１８で位置保持制御を開始する場合には、Ｓ１２１７でアクチュエータ２２６をサーボ制御回路８４により駆動することで空間フィルタ２１４を位置決めした状態で、アクチュエータ２２６を駆動している駆動信号に対してローパスフィルタ（例えばカットオフ周波数を２０Ｈｚ）を演算することで略直流成分を取り出す。この略直流成分で空間フィルタ２１４の位置を固定する（Ｓ１２１９）。次に、Ｓ１２１６のオフセットをＳ１２１９で位置を固定している略直流成分に対して加算（あるいは減算）することにより動作点（図１１（ｂ）の動作点（２）から図１１（ｃ）の動作点（３））は位置誤差信号ＳＺが最小となる位置で空間フィルタ２１４を制御することが可能となる（Ｓ１２２０）。
　本発明において、位置誤差信号ＳＺの取得方法は図８，９等に限られず、その他の構成を用いてもよい。例えば、空間フィルタ２１４に入射する再生光２０６に分割波長板を通し位置誤差を生成する部分のみ偏光をかえてＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）に入射することで位置誤差信号ＳＺの取得をしても良いし、他の方法であっても構わない。また、必ずしも位置誤差信号ＳＺで実施する必要は無く全軸で実施しても良い。また、本実施例では位置センサ２２７は必ずしも必要ないため無くても良い。
　以上本実施例によれば、位置誤差信号ＳＺに基づいて、空間フィルタを制御することで、高速かつ正確な位置決めが可能となる。
　また、ホログラム記録技術を用いる場合であっても、記録媒体に新たにサーボ情報エリアを設けることなく、正確な位置決めを可能となる。Ｓ１２１１で光情報記録媒体の所定の位置に位置付けるためのシーク動作を、図２０のようなブック位置ずれを検出する専用の所定ページデータ（サーボページ）で空間フィルタ２１４を制御することで隣接するページやブックからの迷光などの不要光の影響を受けにくいサーボページで実施しても良い。ここで、サーボページ配置について、図２０を用いて説明する。本例ではブックを円盤状の光情報記録媒体に記録する際において、特許文献２で開示されているショートスタックは接線方向に４つの角度領域に分けて実施する。また、再生するブックの隣接ブックについては、接線方向の隣接ブックを代表例として示す。図の２０２１は当該の再生ブックであり、本ブックのユーザデータを記録するデータページは、記録領域を接線方向に１／４ブックサイズずつずらしながら角度領域を変えた２０１１、２０１３、２０１５、２０１７の４つのスタックに分けて記録される。このとき、スタック２０１１の位置制御に利用するサーボページをスタック２０１１の角度領域近傍の２００１に配置する。同様にスタック２０１３、２０１５、２０１７の位置制御に利用するサーボページは、同角度領域の近傍２００３、２００５、２００７に配置する。同様に２０２２はブック２０２１に対して接線方向に隣接したブックであり、ブック２０２１同様に２０１２、２０１４、２０１６、２０１８の４つのスタックに分けて記録される。サーボページの配置についても、ブック２０２１同様に各スタックの角度領域２０１２、２０１４、２０１６、２０１８の近傍２００２、２００４、２００６、２００８に記録される。
　本発明の第２の実施例について図１３を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、空間フィルタ２１４の位置を制御する別の一例について説明する。なお、光情報記録再生装置の全体構成や動作フロー等は実施例１と同様であり、本実施例では説明を省略する。
　図１３は図８の位置検出センサ２２７を用いて空間フィルタ２１４の位置を位置誤差信号ＳＺが略最小になるように制御する。ｚ方向の位置誤差は図１０（ｃ）のような下に凸な信号であるために、図１３（ a ）はｚ方向に位置誤差を有する場合の位置誤差信号ＳＺと位置検出センサ出力信号の位置誤差信号特性の一例であり、（ｂ）はｚ方向の位置誤差信号ＳＺの略最小点と位置検出センサ出力信号の零点とが一致するように調整した一例、（ｃ）は位置誤差信号ＳＺに対してオフセットを加えた後の(１）あるいは（２）を基準としてｚ方向の位置制御をしている状態の例であり、(ｄ)は（c）の（１）あるいは（２）を基準としてｚ方向の位置制御をしている状態からｚ方向の位置誤差信号ＳＺが小さくなるような位置検出センサ出力信号の零点を制御の基準としている例である。
　図１３（ｂ）に示すように位置誤差信号ＳＺにオフセットを加えることで制御の基準点（１）、（２）を作り、例えば（２）を制御の基準点としてアクチュエータ２２６の位置決めを行うことで、ｚ方向についても高速な位置決めが可能となる。
　この位置決め方法では、加算（あるいは減算）したオフセットに相当する位置ずれが生じた状態で空間フィルタ２１４の位置制御を行う方法である。そこで、位置誤差信号ＳＺが略零になるような位置制御を導入する。これは例えば以下の方法で実現することが可能である。図１３（ｃ）の動作点（２）でアクチュエータ２２６をサーボ制御回路８４により駆動することで空間フィルタ２１４を位置決めした後は、図８の位置検出センサ２２７のセンサ出力で空間フィルタ２１４の位置を保持する（図１３（a）では位置誤差信号ＳＺの略最小点と位置検出センサの出力信号の相関がないが、図１３（ｂ）のように位置誤差信号ＳＺの略最小点と位置検出センサの出力信号の零点が一致するように調整する）。
　次に、この位置検出センサ２２７の出力に対して位置誤差信号ＳＺが略最小になるように制御するには図１３（ｄ）のように、位置検出センサ２２７の出力が零になるように空間フィルタ２１４を制御する。これにより、下に凸な位置誤差信号ＳＺであっても位置誤差信号が零になるように制御することが可能となる。
　図１４に本実施例におけるｚ方向の制御の動作フローを示す。なお、Ｓ１２１１、Ｓ１２１２、Ｓ１２１６、Ｓ１２１７は、Ｓ１４１１、Ｓ１４１２、Ｓ１４１６、Ｓ１４１７と同様であるため説明を省略する。
　再生対象のブックに対してアクチュエータ２２６にて空間フィルタ２１４を掃引したかどうかを判定する（Ｓ１４１３）。ここで、空間フィルタ２１４の掃引を実行していない場合には、アクチュエータ２２６にて空間フィルタ２１４を光軸方向に例えば±１０００ｕｍの範囲で掃引し、図１３（ａ）の位置誤差信号ＳＺ特性と位置検出センサ２２７の出力信号特性を取得する（Ｓ１４１４）。
　次に、図１３（ｂ）に示すような位置誤差信号ＳＺ特性を得るために、例えば目標の制御残差を位置誤差信号ＳＺ御が零になる点に対して±２０ｕｍである場合には、目標制御残差の半分の１０ｕｍをオフセット量として算出し、また位置検出センサ２２７の出力信号特性の零点が位置誤差信号ＳＺ特性の最小値と一致するようなオフセット量を算出する（Ｓ１４１５）。Ｓ１４１８では位置保持制御を開始するか否かを判断する。ここで、位置保持制御を開始しないと判断すれば、Ｓ１４１７の空間フィルタの位置制御はｚ方向にＳ１４１６で加算（あるいは減算）したオフセットに相当する位置ずれが生じた状態で位置制御を行う。一方、Ｓ１４１８で位置保持制御を開始する場合には、Ｓ１４１７でアクチュエータ２２６をサーボ制御回路８４により駆動することで空間フィルタ２１４の位置決めした状態で、位置検出センサ２２７のセンサ出力が空間フィルタ２１４の位置を保持する（図１３（ａ）では位置誤差信号ＳＺが最小点と位置検出センサの出力信号が零になるように点が一致するように調整されている）（Ｓ１４１９）。次にこの位置検出センサ２２７の出力に対して、位置誤差信号ＳＺが最小になるように制御するには図１３（ｃ）のように、位置検出センサ２２７の出力が零になるように空間フィルタ２１４を制御すれば、下にと凸の位置誤差信号ＳＺであっても位置誤差信号ＳＺが零になるように制御することが可能となる。
　以上本実施例によれば、位置誤差信号ＳＺに基づいて、空間フィルタを制御することで、高速かつ正確な位置決めが可能となる。また、ＰＳＤ等の位置検出センサの位置検出センサ信号に基づく制御をすることで実施例１に比べて空間フィルタの振動などによる位置ずれを検出することができる利点がある。
　また、ホログラム記録技術を用いる場合であっても、記録媒体に新たにサーボ情報エリアを設けることなく、正確な位置決めを可能となる。
　本発明の第３の実施例について図１５を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、空間フィルタ２１４の位置を制御する別の一例について説明する。なお、光情報記録再生装置の全体構成や動作フロー等は実施例１と同様であり、本実施例では説明を省略する。
　図８は本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの制御の概略図である。実施例１の図３で示したホログラムの記録過程で説明したようにガルバノミラー２１９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微小量（例えば、０．１度）だけ回転させながら、ページの記録を行う。このため複数のブックが記録された光情報記録媒体１に再生用の参照光を照射すると再生光２０６は図１５（ａ）に示すようにある参照光角度（例えばΦ１、Φ２・・ΦＮ、但しＮは自然数）から得られる。この再生光２０６の内、空間フィルタ２１４の開口部１０１を通過しない信号を用いて例えば光情報記録再生装置のサーボ信号生成回路８３にて位置誤差信号（ＳＸ，ＳＹ，ＳＺ）を生成し、ページが記録されていない領域Ｙにはページが無いため位置誤差信号（ＳＸ，ＳＹ，ＳＺ）が生成されない。そこで、図１５（ｂ）の制御の切換え信号により、図１５（ｃ）のようにある参照光角度（例えばΦ１）における再生過程（図中では再生と記載）と参照光角度を制御するガルバノミラー２１９の移動過程（図中では移動と記載）の２つの過程に応じて、図１５（ｄ）に示すように再生光２０６から位置誤差信号が得られる場合には位置誤差信号でアクチュエータ２２６を例えばサーボ制御回路８４により駆動（図１５（ｄ）ではＦＢ制御と記載）し、例えばページとページの間やブック間移動の間のようにホログラムからの再生光２０６で位置誤差信号ＳＺの演算ができない場合には、位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動（図１５（ｄ）ではＨold制御と記載）することで空間フィルタ２１４の位置を例えば目標制御残差を位置誤差信号が零になる点に対して±２０ｕｍである場合に、この範囲内で制御を行う。また、図１５の領域Ｙにおいて、位置検出センサ２２７の出力が零になるように空間フィルタ２１４を制御してもよい。これにより、より高速な再生が可能となる。
　ここで、位置検出センサ２２７を用いて空間フィルタ２１４の位置を検出することで、アクチュエータ２２６の駆動信号は図１５（ｅ）のように再生過程と移動過程ともに位置制御を実現できるが、位置検出センサ２２７を用いて位置検出しないのであれば図１５（ｆ）のように移動過程は単純な保持（Ｈｏｌｄ）制御（例えば電圧駆動であればアクチュエータ２２６の駆動信号の電圧を一定値に保持あるいは位置誤差信号ＳＺが最小になるようにオフセットを加える制御）やフィードフォワード制御で位置制御を実現することも可能である。但し、位置検出センサ２２７を用いて空間フィルタ２１４を位置制御した方が振動等の外乱に対して固定制御を維持し易いという効果がある。
　また、図１５（ｂ）の制御切換え信号は、例えば参照光角度を制御するガルバノミラー２１９が次の参照角度（例えばΦ2）の移動と連動しても良いし、光検出器２２５の検出光量にあるしきい値（例えば最大光量の２０％）を持たせて光量がしきい値を下回ったら論理を切換える信号を信号生成回路８６で生成しても良い。また、図１５（ｅ）、（ｆ）の例では再生過程と移動過程でアクチュエータの駆動周波数が異なるように記載しているが、これは制御に用いる信号帯域を変えているためである。この駆動周波数は特に限定するものではなく、信号帯域を一致させても良い。
　さらに、図１７は、図１５と異なり、制御切換え信号を用いないで空間フィルタ２１４の位置制御を行う例である。複数のブックが記録された光情報記録媒体１に再生用の参照光を照射すると再生光２０６は図１７（ａ）のページと記載した領域から得られる。この再生光２０６の内空間フィルタ２１４の開口部１０１を通過しない信号を用いて例えば信号生成回路８６で位置誤差信号ＳＺを生成するが、ページが記録されていない領域からは位置誤差信号ＳＺが生成されない或いはできない。そのため、再生光２０６に基づく位置誤差信号ＳＺは図１７（ｂ）のように間欠的な信号となる。また、位置検出センサ２２７の出力は再生光２０６に関係ないため図１７（ｃ）のようになる。これら図１７（ｂ）、（ｃ）を例えばサーボ信号生成回路８３により重みづけ加算（図１７では１：１で加算）すれば、図１７（ｄ）のようになるため、図１５のような制御を切り換える必要がなくなる。この重みづけ加算による位置誤差信号ＳＺでアクチュエータ２２６を例えばサーボ制御回路８４により駆動することで、空間フィルタ２１４の位置決めを行うことも可能である。これは、実施例２などにも同様である。
　図１８（ａ）にブック内での再生時の空間フィルタの位置制御について動作フローを示す。再生対象のブックを再生する場合、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シーク動作（Ｓ１３１１）を行う。このとき、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。次に、ガルバノミラー２１９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微小量（例えば、０．１度）だけ回転させながら、ページの再生を行う（Ｓ１３１２）。さらに、ページから再生される再生光の検出は撮像素子２２５で行われ、再生光量の総和を信号生成回路８６にて生成され、この生成された再生光量が２０％以上かどうかを判定する（Ｓ１３１３）。この再生光量の低下は例えばガルバノミラー２１９が回転するなどにより生じることとなる。Ｓ１３１３で判定された結果、２０％以上あれば信号生成回路８６で位置誤差信号ＳＺを生成し、この位置誤差信号ＳＺにサーボ制御回路８４がアクチュエータ２２６を駆動することで空間フィルタ２１４の位置制御を行う（Ｓ１３１４）。ここで、Ｓ１３１３で判定された結果、２０％未満であれば位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動する（Ｓ１３１５）。
　また、図１８（ｂ）に示すように、例えば参照光角度を制御するガルバノミラー２１９が次の参照角度（例えばΦ2）に移動中か否かで判断するようにしても良い（Ｓ１３２２）。例えば、コントローラが、次の参照角度（例えばΦ2）に移動する信号の出力を契機に、制御の切換え信号を出力してもよい。Ｓ１３２１、Ｓ１３２３、Ｓ１３２４は、それぞれＳ１３１１，Ｓ１３１４，Ｓ１３１５と同様であるため説明を省略する。
　また、図１８（ｃ）に示すように例えば制御残差が所定量以下（例えば５ｕｍ以下）となるかを判別し（Ｓ１３３２）、制御残差が所定量以下となったら位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動しても良い（Ｓ１３３４）。ここでいう制御残差は、位置誤差信号ＳＺを用いたときの空間フィルタ２１４の制御残差である。制御残差の量は、位置誤差信号ＳＺから計算してもよい。
　なお、Ｓ１３３１，Ｓ１３３３、Ｓ１３３４は、それぞれＳ１３２１、Ｓ１３２３、Ｓ１３２４と同様であるため説明を省略する。
　図１８（ａ）のＳ１３１３、図１８（ｂ）のＳ１３２２、図１８（ｃ）のＳ１３３２の判断ステップを図１２のＳ１２１８及び図１４のＳ１４１８の位置保持制御を開始するか否かの判断に適用してもよい。
　以上本実施例によれば、制御の切換え信号に応じて、再生光が得られる領域では位置誤差信号ＳＺに基づく制御を行い、再生光が得られないまたは少ない領域ではＰＳＤ等の位置検出センサの位置検出センサ信号に基づく制御をすることで実施例１に比べて領域Ｙにおける空間フィルタの制御が容易となる。
　さらに、例えば、現在再生しているブックから別のブックに移動する際に、例えば面振れが５０ｕｍｐｐ程度であれば空間フィルタの２１４の制御のＳＺは位置検出センサ２２７による制御に切換えた後に、当該ブックに移動した後、フィードバック制御を適用することで制御を切ってから制御するよりも高速再生を実現できる。このことは他の実施例においても同様である。また、Ｓ１３１１、Ｓ１３２１、Ｓ１３３１の再生対象のブックへシークした後にサーボページがあれば、サーボページで実施しても良い。
　本発明の第４の実施例について図１６を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。なお、光情報記録再生装置の全体構成や動作フロー等は実施例１と同様であり、本実施例では説明を省略する。
　図１６は本実施例に係る光情報記録再生装置におけるピックアップ内の空間フィルタの制御の概略図である。実施例１の図３で示したホログラムの記録過程で説明したようにガルバノミラー２１９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微小量（例えば、０．１度）だけ回転してさせながら、ページの記録を行う。このため複数のブックが記録された光情報記録媒体１に再生用の参照光を照射すると再生光２０６は図１６（ａ）に示すようにある参照光角度（例えばΦ１、Φ２・・ΦＮ、但しＮは自然数）から得られる。この再生光２０６の内、例えば、空間フィルタ２１４の開口部１０１を通過しない信号を用いて例えば信号生成回路８６で位置誤差信号ＳＺを生成するが、ページが記録されていない領域Ｙからは位置誤差信号ＳＺが生成されない。
　そこで、図１６（ｂ）に示した制御の切換えにより、図１６（ｃ）のようにページの再生と参照光角度を制御するガルバノミラー２１９の移動に応じて、図１６（ｄ）に示すように、あるブックの再生する最初のページ（例えば最もガルバノミラー２１９の回転角度の低角のページ(同図では1ページと記載)、高角ページ（同図ではＮページ）或いはブックの途中から再生するのであれば当該ページ）の再生光２０６から位置誤差信号を生成し、この位置誤差信号でアクチュエータ２２６を例えばサーボ制御回路８４により駆動することで、次ページ以降の再生では位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動することにより空間フィルタ２１４の位置決めを行う。この制御の切換えのために、例えば参照光角度を制御するガルバノミラー２１９が次のページに回転と連動する信号を用いても良いし、光検出器２２５の検出光量にあるしきい値（例えば最大光量の２０％）を下回ったら論理を切換える信号を用いても良い。
　ここで、空間フィルタ２１４の位置を位置検出センサ２２７により検出し、位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動すれば、アクチュエータ２２６の駆動信号は図１６（ｅ）のようになり、位置検出センサ２２７を用いないのであれば図１６（ｆ）のように初回の位置決め後は、ローパスフィルタ（例えばカットオフ周波数を２０Ｈｚ）でアクチュエータ２２６を駆動している駆動信号から略直流成分を取り出し、この略直流成分で空間フィルタ２１４の位置を保持する。次にこの略直流成分に対して、例えば位置誤差信号ＳＺが最小になるようにオフセット量を加算（あるいは減算）することで位置保持制御する。その後は単純な保持制御（電圧駆動であれば電圧を一定値に保持）とする。また、図１６（ｂ）の制御の切換え信号としては、例えば参照光角度を制御するガルバノミラー２１９が次の参照角度（例えばΦ2）に移動と同期しても良いし（移動前でも良い）、光検出器２２５の検出光量にあるしきい値（例えば最大光量の２０％）を持たせて光量がしきい値を下回ったら論理を切換える信号を例えば信号生成回路８６で生成して使っても良い。
　図１９に本実施例におけるブック内での再生時の空間フィルタの位置制御について動作フローを示す。
再生対象のブックを再生する場合、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シーク動作（Ｓ１９１１）を行う。このとき、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。次に、ガルバノミラー２１９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微小量（例えば、０．１度）だけ回転させながら、ページの再生を行う（Ｓ１９１２）。ここで、再生対象のブックのあるページ（例えば、ブックの低角度側の所定量のページ）の再生が完了したか否かを判定する（Ｓ１９１３）。Ｓ１９１３で判定された結果、例えば１ページ以下であれば再生光２０６から信号生成回路８６で位置誤差信号ＳＺを生成し、この位置誤差信号ＳＺにてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動することで空間フィルタ２１４の位置制御を行う（Ｓ１９１４）。ここで、Ｓ１９１３で判定された結果、既に１ページ再生しているのであれば再生光２０６からでは無く位置検出センサ２２７の出力に応じてサーボ制御回路８４でアクチュエータ２２６を駆動する（Ｓ１９１５）。なお、Ｓ１９１３での１ページ以下か否かの判断は１ページには限られない。
　本実施例によれば、ホログラムの再生光に基づく制御は例えば最初のページのみで、後はＰＳＤ等による保持制御をすることで図１５（ｃ）に示したように再生と移動の２つの過程毎に制御を切換える必要が無くなるため実施例２と比べて光情報記録媒体のさらなる高速再生を実現することができる。また、図２０のようなブック位置ずれを検出する専用の所定ページデータ（サーボページ）で空間フィルタ２１４を制御することで隣接するページやブックからの迷光などの不要光の影響を受けにくいサーボページで実施しても良い。
　なお、本発明は角度多重方式だけでなくシフト多重方式等他の方式にも適用可能である。また、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、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。  
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１０１・・・開口部、１０２・・・反射部、１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・レンズ、１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・光検出器、
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、１３・・・キュア光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、５０・・・回転モータ、
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、
２０１・・・光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、
２０４・・・１／２波長板、２０５・・・偏光ビームスプリッタ、
２０６・・・信号光（再生光）、２０６ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・再生光、２０７・・・参照光、
２０８・・・ビームエキスパンダ、２０９・・・フェーズ（位相）マスク、
２１０・・・リレーレンズ、２１１・・・偏光ビームスプリッタ、
２１２・・・空間光変調器、２１３・・・リレーレンズ、２１４・・・空間フィルタ、
２１５・・・対物レンズ、２１６・・・偏光方向変換素子、２１７・・・ミラー、
２１８・・・ミラー、２１９・・・ガルバノミラー、２２０・・・アクチュエータ、
２２１・・・レンズ、２２２・・・レンズ、２２３・・・アクチュエータ、
２２４・・・ガルバノミラー、２２５・・・撮像素子、２２６・・・アクチュエータ、２２７・・・位置検出センサ

Claims (12)

  1. 　信号光と参照光との干渉パターンがホログラムページとして多重記録される光情報記録媒体から情報を再生および／または光情報記録媒体に情報を記録する光情報装置であって、
    　光ビームを出射する光学系と、
    　前記光学系からの光ビームを光情報記録媒体に照射したときに得られる再生光の少なくとも一部を通過させる開口部と、
    　前記再生光の少なくとも一部を検出する第１の検出部と、
    　前記第１の検出部で検出した信号から前記開口部の光軸方向の位置誤差を示す第１の位置信号を生成する第１の信号生成部と、
    　前記開口部の位置を光軸方向の移動を制御する第１の制御部と、を備え、
    　前記第１の制御部は、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報装置。
  2. 　請求項１記載の光情報装置であって、
    　前記第１の制御部は、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号のゼロクロス点を制御の基準点として前記開口部の位置を制御する、光情報装置。
  3. 　請求項１記載の光情報装置であって、
    　前記開口部の位置を検出する第２の検出部と、
    　前記第２の検出部で検出した信号から前記開口部の光軸方向の第２の位置信号を生成する第２の信号生成部と、
    　前記第２の位置信号に応じて前記開口部の位置を制御する第２の制御部と、を備え、
    　前記第２の信号生成部は、前記第１の制御部の制御に応じた前記第２の位置信号を取得し、
    　前記第２の制御部は、前記第２の位置信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報装置。
  4. 　請求項１記載の光情報装置であって、
    　前記第１の位置誤差信号に応じて、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号にオフセット量が減算または加算され、前記第１の制御部は、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号にオフセットを減算または加算された信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報装置。
  5. 　請求項１記載の光情報装置であって、
    　前記第１の信号生成部は、前記開口部を光軸方向に掃引することで、前記第１の位置信号を生成する、光情報装置。
  6. 　請求項３記載の光情報装置であって、
    　前記再生光の光量を検出する再生光量取得部を備え、
    　前記再生光量取得部の結果に応じて前記第１の制御部と前記第２の制御部とを切換え、前記第１の制御部または前記第２の制御部が、前記開口部の光軸方向の位置を制御する、光情報装置。
  7. 　信号光と参照光との干渉パターンがホログラムページとして多重記録される光情報記録媒体から情報を再生および／または光情報記録媒体に情報を記録する光情報処理方法であって、
    　光ビームを出射する出射ステップと、
    　前記出射ステップからの光ビームを光情報記録媒体に照射したときに得られる再生光の少なくとも一部を開口部により通過させる開口ステップと、
    　前記再生光の少なくとも一部を検出する第１の検出ステップと、
    　前記第１の検出ステップで検出した信号から前記開口部の光軸方向の位置誤差を示す第１の位置信号を生成する第１の信号生成ステップと、
    　前記開口部の位置を光軸方向の移動を制御する第１の制御ステップ部と、を備え、
    　前記第１の制御ステップでは、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報処理方法。
  8. 　請求項７記載の光情報処理方法であって、
    　前記第１の制御ステップでは、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号のゼロクロス点を制御の基準点として前記開口部の位置を制御する、光情報処理方法。
  9. 　請求項７記載の光情報処理方法であって、
    　前記開口部の位置を検出する第２の検出ステップと、
    　前記第２の検出ステップで検出した信号から前記開口部の光軸方向の第２の位置信号を生成する第２の信号生成ステップと、
    　前記第２の位置信号に応じて前記開口部の位置を制御する第２の制御ステップと、を備え、
    　前記第２の信号生成ステップでは、前記第１の制御部の制御に応じた前記第２の位置信号を取得し、
    　前記第２の制御ステップは、前記第２の位置信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報処理方法。
  10. 　請求項７記載の光情報処理方法であって、
    　前記第１の位置誤差信号に応じて、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号にオフセット量が減算または加算され、前記第１の制御ステップは、前記第１の位置信号にオフセット量を加算または減算した信号にオフセットを減算または加算された信号に基づいて、前記開口部の位置を制御する、光情報処理方法。
  11. 　請求項７記載の光情報処理方法であって、
    　前記第１の信号生成部は、前記開口部を光軸方向に掃引することで、前記第１の位置信号を生成する、光情報処理方法。
  12. 　請求項９記載の光情報処理方法であって、
    　前記再生光の光量を検出する再生光量取得ステップを備え、
    　前記再生光量取得ステップの結果に応じて前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップとを切換え、前記第１の制御ステップまたは前記第２の制御ステップで、前記開口部の光軸方向の位置を制御する、光情報処理方法。
PCT/JP2014/079666 2014-11-10 2014-11-10 光情報装置、光情報処理方法 WO2016075729A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/079666 WO2016075729A1 (ja) 2014-11-10 2014-11-10 光情報装置、光情報処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/079666 WO2016075729A1 (ja) 2014-11-10 2014-11-10 光情報装置、光情報処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016075729A1 true WO2016075729A1 (ja) 2016-05-19

Family

ID=55953842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/079666 WO2016075729A1 (ja) 2014-11-10 2014-11-10 光情報装置、光情報処理方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016075729A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09293259A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Fujitsu Ltd 光学的記憶装置
JP2001209965A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 光記録再生装置
WO2014083619A1 (ja) * 2012-11-27 2014-06-05 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09293259A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Fujitsu Ltd 光学的記憶装置
JP2001209965A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 光記録再生装置
WO2014083619A1 (ja) * 2012-11-27 2014-06-05 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015114743A1 (ja) 光情報装置、光情報処理方法
EP2674944A2 (en) Optical information recording apparatus, optical information recording method, optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method
JP5753768B2 (ja) 光情報記録装置、光情報再生装置、光情報記録再生装置、光情報記録方法、光情報再生方法および光情報記録再生方法
JP2014002823A (ja) 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法
US8699311B2 (en) Optical information recording/reproducing apparatus, optical information reproducing apparatus, optical information recording/reproducing method and optical information reproducing method
JP2008170606A (ja) ホログラフィック情報記録再生装置
JP5320343B2 (ja) 光情報記録再生装置及び光情報記録再生方法
JP5868494B2 (ja) 光情報記録再生装置、および光情報記録再生方法、および再生装置
WO2016075729A1 (ja) 光情報装置、光情報処理方法
US9601147B2 (en) Optical information recording and reproducing apparatus and optical information recording and reproducing method
US9373352B2 (en) Optical information reproduction apparatus and optical information reproduction method
US8830810B2 (en) Holographic optical pickup device, optical information recording and reproducing device, and method of recording and reproducing optical information
WO2015011744A1 (ja) 光情報記録装置、光情報再生装置、光情報記録方法および再生位置ずれ検出方法
WO2015162653A1 (ja) 光情報装置および光情報処理方法
US20180267464A1 (en) Hologram recording and reproducing apparatus and hologram recording and reproducing method
WO2015083247A1 (ja) 光情報記録装置、および光情報記録方法
WO2015083246A1 (ja) 光情報再生装置及び光情報再生方法
JP2015082327A (ja) 光情報再生装置、光情報再生方法および光情報記録方法
WO2014083670A1 (ja) 光情報再生装置及び光情報再生方法
WO2016009546A1 (ja) 光情報記録再生装置、光情報再生装置、および光情報再生方法
JP6078634B2 (ja) 光情報再生装置および光情報記録再生装置
WO2016163312A1 (ja) 光情報再生装置及び光情報再生方法
US20160307589A1 (en) Hologram recording and playback device and playback position deviation detection method
WO2016020994A1 (ja) 光情報記録装置および光情報再生装置
JP6040225B2 (ja) 光情報再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14905981

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14905981

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1