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WO2015083246A1 - 光情報再生装置及び光情報再生方法 - Google Patents

光情報再生装置及び光情報再生方法 Download PDF

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WO2015083246A1
WO2015083246A1 PCT/JP2013/082523 JP2013082523W WO2015083246A1 WO 2015083246 A1 WO2015083246 A1 WO 2015083246A1 JP 2013082523 W JP2013082523 W JP 2013082523W WO 2015083246 A1 WO2015083246 A1 WO 2015083246A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
reproducing apparatus
angle
reference light
recording medium
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/082523
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠 保坂
真治 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority to PCT/JP2013/082523 priority Critical patent/WO2015083246A1/ja
Priority to JP2015551324A priority patent/JPWO2015083246A1/ja
Priority to US15/101,239 priority patent/US9940966B2/en
Priority to CN201380081388.6A priority patent/CN105814633A/zh
Publication of WO2015083246A1 publication Critical patent/WO2015083246A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • 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
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • 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
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    • 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
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    • G11B7/005—Reproducing
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    • 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
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    • 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
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    • G11B7/1374—Objective lenses
    • 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
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops

Definitions

  • the present invention relates to an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method for reproducing information using holography.
  • the Blu-ray Disc registered trademark
  • a blue-violet semiconductor laser makes it possible to commercialize an optical disc having a recording density of about 100 GB even for consumer use. In the future, it is desired to increase the capacity of optical disks exceeding 500 GB.
  • a high-density technology by a new method different from the conventional high-density technology by shortening the wavelength and increasing the NA of the objective lens is necessary.
  • Patent Document 1 discloses a technique for removing the disk surface reflected light.
  • This publication states that “the angle between the direction of the reflected light 15 that is the light reflected by the surface 3 f of the hologram recording medium 3 and the direction of the optical axis of the reproduced signal light 14 is the spread of the reproduced signal light 14. Therefore, the reflected light 15 is shielded by the pinhole filter 5 and the lens barrel 8, so that the reflected light 15 does not enter the photodetector 7 as stray light. It can be improved. "
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in an optical information reproducing apparatus using holography, optical information reproduction capable of stably reproducing data by reducing the influence of disk surface reflected light of reference light.
  • An object is to provide an apparatus and method.
  • an optical information recording / reproducing apparatus and method capable of stably reproducing data by reducing the influence of the disc surface reflected light of the reference light in the holographic memory.
  • Schematic diagram showing an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the Example of the operation
  • Schematic showing an embodiment of a layer structure of an optical information recording medium having a reflective layer Schematic showing an embodiment of an optical information recording medium and a book case Schematic showing an example of the relationship between the locations of recorded and unrecorded areas and the amount of light detected during scanning
  • Schematic showing an example of a book recording order in a book case in an optical information recording / reproduc
  • FIG. 1 is a block diagram showing a recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium that records and / or reproduces digital information using holography.
  • the optical information recording / reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 receives the information signal to be recorded from the external control device 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a reproduction reference light optical system 12, a cure optical system 13, a disk rotation angle detection optical system 14, and a rotation motor 50.
  • the optical information recording medium 1 is a rotation motor. 50 can be rotated.
  • the pickup 11 plays a role of emitting reference light and signal light to the optical information recording medium 1 and recording digital information on the recording medium using holography.
  • the information signal to be recorded is sent by the controller 89 to the spatial light modulator in the pickup 11 via the signal generation circuit 86, and the signal light is modulated by the spatial light modulator.
  • the reproduction reference light optical system 12 When reproducing the information recorded on the optical information recording medium 1, the reproduction reference light optical system 12 generates a light wave that causes the reference light emitted from the pickup 11 to enter the optical information recording medium in a direction opposite to that during recording. Generate. Reproduction light reproduced by the reproduction reference light is detected by a photodetector (to be described later) in the pickup 11, and a signal is reproduced by the signal processing circuit 85.
  • the irradiation time of the reference light and the signal light applied to the optical information recording medium 1 can be adjusted by controlling the opening / closing time of the shutter in the pickup 11 via the shutter control circuit 87 by the controller 89.
  • the cure optical system 13 plays a role of generating a light beam used for pre-cure and post-cure of the optical information recording medium 1.
  • Precure is a pre-process for irradiating a predetermined light beam in advance before irradiating the desired position with reference light and signal light when recording information at a desired position in the optical information recording medium 1.
  • Post-cure is a post-process for irradiating a predetermined light beam after recording information at a desired position in the optical information recording medium 1 so that additional recording cannot be performed at the desired position.
  • the disk rotation angle detection optical system 14 is used to detect the rotation angle of the optical information recording medium 1.
  • a signal corresponding to the rotation angle is detected by the disk rotation angle detection optical system 14, and a disk rotation motor control circuit is detected by the controller 89 using the detected signal.
  • the rotation angle of the optical information recording medium 1 can be controlled via 88.
  • a predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14, and each light source emits a light beam with a predetermined light amount. Can do.
  • the pickup 11 and the cure optical system 13 are provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the optical information recording medium 1, and the position is controlled via the access control circuit 81.
  • the recording technology using the principle of angle multiplexing of holography tends to have a very small tolerance for the deviation of the reference beam angle.
  • a mechanism for detecting the deviation amount of the reference beam angle is provided in the pickup 11, a servo control signal is generated by the servo signal generation circuit 83, and the deviation amount is corrected via the servo control circuit 84. It is necessary to provide a servo mechanism for this purpose in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • a servo mechanism for this purpose in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14 may be simplified by combining several optical system configurations or all optical system configurations into one.
  • FIG. 2 shows a recording principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the light beam emitted from the light source 301 passes through the collimator lens 302 and enters the shutter 303.
  • the shutter 303 When the shutter 303 is open, after the light beam passes through the shutter 303, the optical ratio of the p-polarized light and the s-polarized light becomes a desired ratio by the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the light is incident on a PBS (Polarization Beam Splitter) prism 305.
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • the light beam that has passed through the PBS prism 305 functions as signal light 306, and after the light beam diameter is expanded by the beam expander 308, the light beam passes through the phase mask 309, the relay lens 310, and the PBS prism 311 and passes through the spatial light modulator 312. Is incident on.
  • the signal light to which information is added by the spatial light modulator 312 reflects the PBS prism 311 and propagates through the relay lens 313 and the spatial filter 314. Thereafter, the signal light is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 315.
  • the light beam reflected from the PBS prism 305 functions as reference light 307 and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 316 and then galvano- lated via the mirror 317 and the mirror 318. Incident on the mirror 319.
  • a servo light component is generated in addition to a normal reproduction light component by slightly changing the polarization direction by the wave plate 333 during reproduction.
  • p-polarized light is a component of light for reproduction
  • s-polarized light is a component of light for servo.
  • the polarization separation element 334 such as a Wollaston prism separates the angles of the p-polarized light and the s-polarized light in the multiple directions by a desired angle.
  • the wave plate 333 is set to an angle that does not change the polarization direction. Since the angle of the galvanometer mirror 319 can be adjusted by the actuator 320, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 321 and the lens 322 can be set to a desired angle. In order to set the incident angle of the reference light, an element that converts the wavefront of the reference light may be used instead of the galvanometer mirror.
  • the reference light angle is, for example, a reference light within a plane in which at least two or more reference lights whose angles are changed by the actuator 320 exist with the direction perpendicular to the optical information recording medium as 0 degrees as shown in the figure.
  • the direction in which the angle scanning range is large is defined as + direction, and the opposite direction is defined as-direction.
  • holograms corresponding to each reference beam angle are called pages, and a set of pages angle-multiplexed in the same area is called a book. .
  • FIG. 3 shows a reproduction principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the reference light is incident on the optical information recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the optical information recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 324 whose angle can be adjusted by the actuator 323. By doing so, the reproduction reference light is generated.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 315, the relay lens 313, and the spatial filter 314. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 311 and enters the photodetector 325, and the recorded signal can be reproduced.
  • the photodetector 325 for example, an image sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used. However, any element may be used as long as page data can be reproduced.
  • a servo control signal for controlling the galvanometer mirror 319 for setting the reference light angle is generated by an optical system below the disk 1 as shown in the figure, for example.
  • the reproduced light from the hologram is converted into parallel light by the lens 326, and then, for example, converted into convergent light by the lens 328, and then the p-polarized light and the s-polarized light are separated by the PBS prism 329, and the respective lights are detected by the photodetectors 330 and 331. To do.
  • the surface reflected light from the disk 1 of the reference light traveling downward in the figure is shielded by the light shielding filter 327.
  • the servo control signal is calculated, for example, by performing a differential operation on the signals obtained by the photodetectors 330 and 331. At this time, the differential operation may be performed after correcting the maximum value and the minimum value of the signals obtained by the photodetectors 330 and 331 to be the same.
  • the s-polarized light and p-polarized light incident from the upper surface of the disk are intentionally shifted in opposite directions from the optimum angle for reproducing the hologram. Irradiate. Further, when the light is reflected by the galvanometer mirror 324, the angle is changed by, for example, 1 ⁇ 2 of the separation angle between the s-polarized light and the p-polarized light so as to be an optimum angle for reproducing the hologram.
  • the light blocking filter may be an opening that physically blocks light, or a liquid crystal element that electrically controls blocking and transmission. Further, in this embodiment, an example in which two lenses of the lens 326 and the lens 328 are used has been described, but it may be realized by one lens.
  • the s-polarized light and p-polarized light incident from the upper surface of the disk are irradiated in a state shifted from each other in the opposite directions from the optimum angle for reproducing the hologram. Therefore, after controlling to the zero cross point of the control signal, the reference light angle is changed by a predetermined angle, for example, 1 ⁇ 2 of the separation angle of s-polarized light and p-polarized light, for example, using a galvanomirror encoder. It does not matter as an angle. At this time, when the light is reflected by the galvanometer mirror 324, the reference light angle of the optimum angle is reflected vertically, for example.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration of the pickup 11.
  • the light beam emitted from the light source 401 passes through the collimator lens 402 and enters the shutter 403.
  • an optical element 404 composed of, for example, a half-wave plate or the like, adjusts the light quantity ratio of p-polarized light and s-polarized light to a desired ratio.
  • the light enters the PBS prism 405.
  • the light beam transmitted through the PBS prism 405 enters the spatial light modulator 408 via the PBS prism 407.
  • the signal light 406 to which information is added by the spatial light modulator 408 is reflected by the PBS prism 407 and propagates through an angle filter 409 that passes only a light beam having a predetermined incident angle. Thereafter, the signal light beam is focused on the hologram recording medium 1 by the objective lens 410.
  • the light beam reflected from the PBS prism 405 functions as reference light 412, and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 419, and then passed through the mirror 413 and the mirror 414 to be a lens. 415 is incident.
  • the lens 415 plays a role of condensing the reference light 412 on the back focus surface of the objective lens 410, and the reference light once condensed on the back focus surface of the objective lens 410 becomes parallel light again by the objective lens 410.
  • a servo light component is generated in addition to a normal reproduction light component by slightly changing the polarization direction by the wave plate 333 during reproduction.
  • p-polarized light is a component of light for reproduction
  • s-polarized light is a component of light for servo.
  • the polarization separation element 334 such as a Wollaston prism separates the angles of the p-polarized light and the s-polarized light in multiple directions by a desired angle.
  • the wave plate 333 is set to an angle that does not change the polarization direction.
  • the diffracted light when reproduced with s-polarized light and the diffracted light with reproduced with p-polarized light are positions where the reference light angle is shifted by an angle corresponding to the separation angle of a polarization separation element such as a Wollaston prism as shown in FIG. A peak appears at.
  • a signal obtained by taking the difference between the p-polarized light and the s-polarized diffracted light has an s-shaped waveform as shown in the lower diagram of FIG.
  • this s-shaped signal as an angle error signal of the reference light, it can be used to control an element that changes the reference light angle, such as a galvanometer mirror.
  • the objective lens 410 or the optical block 421 can be driven, for example, in the direction indicated by reference numeral 420.
  • the objective lens 410 and the objective lens are moved. Since the relative positional relationship of the condensing points on the back focus surface 410 changes, the incident angle of the reference light incident on the hologram recording medium 1 can be set to a desired angle.
  • the incident angle of the reference light may be set to a desired angle by driving the mirror 414 with an actuator.
  • the reference beam When reproducing the recorded information, the reference beam is incident on the hologram recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the hologram recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 416 whose angle can be adjusted by the actuator 417.
  • the reference light for reproduction is generated.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 410 and the angle filter 409. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 407 and enters the photodetector 418, and the recorded signal can be reproduced.
  • a servo control signal for controlling the galvanometer mirror 514 for setting the reference light angle is generated by an optical system above the disk 1 as shown in the figure, for example.
  • the reproduction light from the hologram is converted into parallel light by the lens 326, and then, for example, the light is converged by the lens 328. Then, the p-polarized light and the s-polarized light are separated by the PBS prism 328, and the respective lights are detected by the photodetectors 330 and 331. To do.
  • the servo control signal is calculated, for example, by performing a differential operation on the signals obtained by the photodetectors 330 and 331. At this time, the differential operation may be performed after correcting the maximum value and the minimum value of the signals obtained by the photodetectors 330 and 331 to be the same.
  • the s-polarized light and p-polarized light incident from the lower surface of the disk are intentionally shifted in opposite directions from the optimum angle for reproducing the hologram. Irradiate. Further, when the light is reflected by the galvanometer mirror 516, the angle is changed so as to be an optimum angle for reproducing the hologram.
  • the lens 326 and the lens 328 are used has been described, but a single lens may be used.
  • the optical system shown in FIG. 4 has the advantage that the signal light and the reference light are made incident on the same objective lens, so that the optical system can be greatly reduced in size as compared with the optical system configuration shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an operation flow of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • a flow relating to recording / reproduction using holography in particular will be described.
  • FIG. 5A shows an operation flow from when the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 until preparation for recording or reproduction is completed
  • FIG. FIG. 5C shows an operation flow until information is recorded on the information recording medium 1
  • FIG. 5C shows an operation flow until the information recorded on the optical information recording medium 1 is reproduced from the ready state.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 discriminates whether or not the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. (502).
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 reads control data provided on the optical information recording medium (503). ), For example, information relating to the optical information recording medium and information relating to various setting conditions during recording and reproduction, for example.
  • the operation flow from the ready state to recording information is as follows. First, data to be recorded is received (511), and information corresponding to the data is received from the spatial light modulator in the pickup 11. To send.
  • the access control circuit 81 is controlled to position the pickup 11 and the cure optical system 13 at predetermined positions on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
  • a predetermined area is pre-cured using the light beam emitted from the cure optical system 13 (514), and data is recorded using the reference light and signal light emitted from the pickup 11 (515).
  • post cure is performed using the light beam emitted from the cure optical system 13 (516). 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. 6 shows a data processing flow at the time of recording and reproduction.
  • FIG. 6A shows that the input / output control circuit 90 receives the recording data 511 and converts it into two-dimensional data on the spatial light modulator 312.
  • FIG. 6B shows the recording data processing flow in the signal generation circuit 86 until the signal processing is performed.
  • FIG. 6B shows the signal processing up to reproduction data transmission 624 in the input / output control circuit 90 after the two-dimensional data is detected by the photodetector 325.
  • the reproduction data processing flow in the circuit 85 is shown.
  • each data string is converted to CRC (602) so that error detection at the time of reproduction can be performed.
  • the data string is scrambled (603) to add a pseudo-random data string, and then error correction coding (604) such as Reed-Solomon code is performed so that error correction can be performed during reproduction.
  • error correction coding such as Reed-Solomon code is performed so that error correction can be performed during reproduction.
  • the data string is converted into M ⁇ N two-dimensional data, and the two-dimensional data (605) for one page is configured by repeating it for one page data.
  • a marker serving as a reference for image position detection and image distortion correction at the time of reproduction is added to the two-dimensional data thus configured (606), and the data is transferred to the spatial light modulator 312 (607).
  • the image data detected by the photodetector 325 is transferred to the signal processing circuit 85 (611).
  • Image position is detected based on the marker included in the image data (612), distortion such as image tilt, magnification and distortion is corrected (613), and then binarization processing (614) is performed to remove the marker.
  • (615) to acquire (616) two-dimensional data for one page.
  • error correction processing (617) is performed to remove the parity data strings.
  • descrambling processing (618) is performed, CRC error detection processing (619) is performed, CRC CRC is deleted, and user data is transmitted (620) via the input / output control circuit 90.
  • FIG. 7 is a block diagram of the signal generation circuit 86 of the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the input / output control circuit 90 When the input of user data to the output control circuit 90 is started, the input / output control circuit 90 notifies the controller 89 that the input of user data has started. In response to this notification, the controller 89 instructs the signal generation circuit 86 to record data for one page input from the input / output control circuit 90. A processing command from the controller 89 is notified to the sub-controller 701 in the signal generation circuit 86 via the control line 708. Upon receiving this notification, the sub-controller 701 controls each signal processing circuit via the control line 708 so that the signal processing circuits are operated in parallel.
  • the memory control circuit 703 is controlled to store the user data input from the input / output control circuit 90 via the data line 709 in the memory 702.
  • the CRC calculation circuit 704 controls to convert the user data into CRC.
  • the CRC-converted data is scrambled by adding a pseudo random number data sequence by the scramble circuit 705, and the error correction encoding circuit 706 performs error correction encoding by adding the parity data sequence.
  • the pickup interface circuit 707 reads out the error correction encoded data from the memory 702 in the order of the two-dimensional data on the spatial light modulator 312 and adds a reference marker at the time of reproduction. The two-dimensional data is transferred to the spatial light modulator 312.
  • FIG. 8 is a block diagram of the signal processing circuit 85 of the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the controller 89 instructs the signal processing circuit 85 to reproduce the data for one page input from the pickup 11.
  • a processing command from the controller 89 is notified to the sub-controller 801 in the signal processing circuit 85 via the control line 811.
  • the sub-controller 801 controls each signal processing circuit via the control line 811 so that the signal processing circuits are operated in parallel.
  • the memory control circuit 803 is controlled to store the image data input from the pickup 11 via the pickup interface circuit 810 via the data line 812 in the memory 802.
  • the image position detection circuit 809 performs control to detect a marker from the image data stored in the memory 802 and extract an effective data range.
  • the image distortion correction circuit 808 performs distortion correction such as image inclination, magnification, and distortion, and controls to convert the image data into the expected two-dimensional data size.
  • Each bit data of a plurality of bits constituting the size-converted two-dimensional data is binarized by the binarization circuit 807 to determine “0” or “1”, and the data is arranged on the memory 802 in the order of the output of the reproduction data. Control to store.
  • the error correction circuit 806 corrects the error included in each data string
  • the scramble release circuit 805 releases the scramble to add the pseudo-random number data string
  • the CRC calculation circuit 804 generates an error in the user data on the memory 802. Confirm that it is not included. Thereafter, user data is transferred from the memory 802 to the input / output control circuit 90.
  • FIG. 9 is a diagram showing a layer structure of an optical information recording medium having a reflective layer. (A) shows a state where information is recorded on the optical information recording medium, and (b) shows a state where information is reproduced from the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 includes a transparent cover layer 900, a recording layer 902, a light absorption / light transmission layer 906, a light reflection layer 910, and a transparent protective layer 912 from the optical pickup 11 side.
  • the interference pattern between the reference light 9A and the signal light 9B is recorded in the recording layer 902.
  • the light absorption / light transmission layer 906 absorbs the reference light 9A and the signal light 9B at the time of information recording, and the physical properties are converted so as to transmit the reference light at the time of information reproduction. For example, when the voltage is applied to the optical recording medium 1, the coloring / decoloring state of the light absorption / light transmission layer 906 is changed, that is, the light absorption / light transmission layer 906 is colored during information recording.
  • the reference light 9A and the signal light 9B that have passed through the layer 902 are absorbed, and when the information is reproduced, the reference light is transmitted in a decolored state (T. Ando et. Al .: Technical Digest ISOM (2006), Th-PP -10).
  • the reference light 10A that has passed through the light absorption / light transmission layer 906 is reflected by the light reflection layer 910 to become reproduction reference light 9C.
  • EC electrochromic
  • this material When a voltage is applied to this material, it is reversibly colored and decolored, colored during information recording to absorb light, and decolored during information reproduction to transmit light.
  • the reproduction reference light 9C can be generated by being reflected by the light reflecting layer 910 with the configuration of FIG. 9, the reproduction reference light optical system is not required, and the drive can be downsized.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of an optical information recording medium and a book case.
  • FIG. 10A shows a schematic diagram of an embodiment of an optical information recording medium.
  • tracks 3 are arranged concentrically, for example, and a book case 2 is recorded on the tracks.
  • the book case is a minimum unit that can be recorded during the recording operation, and is composed of a plurality of books. For example, as shown in the drawing, a gap is provided between the book cases.
  • the bookcase is recorded clockwise from the inner circumference side track.
  • recording is performed by unifying the rotation angle position of the optical information recording medium.
  • the recording start position of each track is shown by a straight line of 0 °.
  • FIG. 10 (b) shows a schematic diagram of an embodiment of a book case.
  • the book case 2 is composed of, for example, a plurality of books 4 and a management area 5.
  • the management area includes, for example, information on the optical information recording medium, information on the optical information recording / reproducing apparatus that performed recording and reproduction, various setting conditions for recording and reproduction, environmental information such as temperature, humidity, date and time at the time of recording and reproduction.
  • so-called management information such as information on physical addresses and logical addresses, information on media formats, information on defect positions and information on alternative areas is recorded, and is not used for recording user data.
  • This management area is arranged, for example, at the right end on the outermost periphery side in the book case. In the reproduction operation, for example, the management area is first searched and reproduced.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the locations of recorded and unrecorded areas and the amount of light detected during scanning.
  • FIG. 11A shows a recorded area and an unrecorded area in the optical information recording medium in the optical information recording medium. It is assumed that there is a recorded area concentrically from the inner circumference to the outer circumference of the optical information recording medium, and the outermost circumference of the recorded area is recorded in the middle of the rotation angle.
  • FIG. 11B shows the amount of light obtained when the outermost periphery of the recorded area is determined by scanning the amount of light in the radial direction after shifting the reference light angle in the direction perpendicular to the angle multiplexing direction. .
  • a light amount larger than the threshold value is always detected, and a light amount peak is obtained each time it passes through the book. If it exceeds the outermost circumference of the recorded area, the amount of light is below the threshold value, so this is detected and it is determined that the position of the peak of the last light quantity is the outermost circumference of the recorded area.
  • FIG. 11C shows the light amount obtained when the end of the recorded area is determined by scanning the light amount in the rotation direction.
  • a light amount larger than the threshold value is always detected, and a light amount peak is obtained each time it passes through the book.
  • the amount of light is equal to or less than the threshold value, so this is detected, and it is determined that the peak position of the last light quantity is the end of the recorded area.
  • the boundary between the recorded area and the unrecorded area can be stably detected by scanning the light amount by shifting the reference light angle in the direction perpendicular to the angle multiplexing, and management is possible. A search for an area becomes possible.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the book recording order in the book case in the optical information recording / reproducing apparatus. For example, at the time of book recording, recording is performed for each track indicated by Tr1 or Tr2, and when recording of a certain track is completed, the recording is moved to the next track and recording is performed. For example, an odd track indicated by Tr1 is recorded first, and then an even track indicated by Tr2 is recorded.
  • both the inner and outer adjacent tracks can be recorded in an uncontracted state during Tr1 recording, and both the inner and outer adjacent tracks can be recorded during Tr2 recording. Recording is possible in the contracted state. This technique is called, for example, skip sorting.
  • L1 is called, for example, layer 1
  • L2 is called, for example, layer 2. This technique is called layer recording, for example.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a reference light angle control signal in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the disk surface reflected light is incident on the photodetector for detecting the s-polarized and p-polarized signals.
  • the signals of the respective photodetectors 330 and 331 may be saturated.
  • the control signal does not change regardless of the change in the reference light angle, and cannot be used as the control signal for the reference light angle.
  • the surface reflected light can be removed by the light shielding filter 327, so that a control signal can be acquired as shown in FIG. It becomes possible.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an embodiment of the light shielding filter 327 in the pickup in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the light shielding filter 327 is disposed at a position where the disk surface reflected light of the reference light is condensed by the lens 326. The condensing position of the disc surface reflected light of the reference light moves according to the reference light angle.
  • the size and position of the light shielding filter 327 are determined so that light can be shielded at all reference light angles used for recording and reproduction, for example.
  • the size of the light shielding filter may be designed in view of the tilt tolerance of the disk and the mounting tolerance of the light shielding filter. By designing with tolerances in mind, it is possible to make the system resistant to mounting errors and the like from the tilt of the disk and the design position of the shading filter.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a reference light angle setting flow at the time of reproduction by the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the servo control signal for the first page is detected.
  • the galvano mirror is gradually changed from the minimum reference light angle so that the reference light angle gradually increases, and the first servo control signal is obtained as the first page. to decide.
  • 1502 controls the reference light angle to the zero cross point of the control signal and reproduces the target page.
  • the phase conjugate reproducing mirror is set to have an average angle of s-polarized light and p-polarized light.
  • 1503 it is determined whether or not it is the last page. If it is the last page, the process is terminated. If it is not the last page, it moves to the servo control signal of the next page by 1504, and the processing after 1502 is continued.
  • the determination of whether or not the page is the last page may be made, for example, based on the header in the playback page. For example, when it is desired to increase the reference beam angle by a predetermined amount, the servo control signal cannot be obtained. It doesn't matter.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an embodiment of a light shielding filter with a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the difference from FIG. 14 is that the size and position of the light blocking filter 327 are set to a size and position that block only the disk surface reflected light corresponding to the reference light angle when the adjustment page is reproduced, for example.
  • the adjustment page is a page provided for learning the optimum angle and position of the galvanometer mirror and the spatial filter, for example.
  • the adjustment page is one page, but there may be a plurality of pages.
  • the light shielding filter 327 is designed so as to shield the disk surface reflected light corresponding to the reference light angle when reproducing each adjustment page.
  • the size of the light shielding filter may be designed in view of the tilt tolerance of the disk and the mounting tolerance of the light shielding filter.
  • the size of the light shielding filter can be reduced as compared with the example shown in FIG.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an embodiment of a light shielding filter with a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • the light shielding filter in FIG. 17 sequentially moves in accordance with the reference light angle and the angle deviation of the optical information recording medium.
  • an appropriate amount of movement of the light shielding filter is determined in advance by learning or the like, or a position error signal of the light shielding filter is generated by detecting the light shielding amount of the disk surface reflected light with a photodetector, for example,
  • the light shielding filter is moved by an actuator 335, for example.
  • the actuator 335 may be positioned at a position where the page is not shielded during recording.
  • the position of the surface reflected light on the page during recording and playback does not always match due to the expansion and contraction of the medium and the effect of wavelength shift, etc. Can be prevented.
  • the size of the light shielding filter can be reduced as compared with the example shown in FIG.
  • a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an embodiment of a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus.
  • a light blocking filter 332 is disposed between the lens 306 and the lens 315.
  • the reference optical disk surface reflected light traveling upward in the figure from the disk 1 is shielded by the light shielding filter 332.
  • the size and position of the light shielding filter are designed, for example, in the same manner as the method shown in the first and second embodiments.
  • the method of this embodiment has an advantage that the life of the photodetector 325 and the spatial light modulator 312 can be extended because the reflected light on the surface of the reference optical disk incident on the photodetector 325 and the spatial light modulator 312 can be removed. . Further, since the light reflected from the disk surface is not detected by the photodetector 325, there is an advantage that the signal quality of the reproduction signal can be improved.
  • a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the apparatus configuration can be realized with the same configuration as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 19 is a schematic view showing an embodiment of a part of a pickup in the optical information recording / reproducing apparatus. Parts not shown in the figure are the same as those in FIG.
  • the reproduction signal from the disk 1 is converted into convergent light by the lens 326, separated into s-polarized light and p-polarized light by the polarization beam splitter 329, and detected at the condensing position by the photodetector 330 and the photodetector 331.
  • the disk surface reflected light of the reference light becomes convergent light by the lens 326, but the light detector 330 can be set in front of the light detector 330 or the light detector 331 as shown in FIG.
  • the energy density of the disk surface reflected light of the reference light on the photodetector 331 is lowered, for example, lower than the energy density of the detection signal to reduce the influence.
  • the present invention is not limited to the angle multiplexing method, and can be applied to other methods (for example, shift multiplexing method) from the viewpoint of shielding the surface reflected light of the reference light from the disk.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • an information reproducing apparatus that reproduces information recorded on a recording medium by forming a hologram from the recording medium, and includes a light output unit that emits laser light, and the light output unit.
  • An optical system that generates reference light from the emitted laser light, an objective lens on which the reproduction signal light reproduced by the reference light irradiated on the recording medium is incident, and the reproduction signal light propagated through the objective lens Controls the operation of the information reproducing apparatus, a photodetector that receives light, a medium reflected light reduction unit that reduces irradiation of the medium reflected light generated by the reference light reflecting the recording medium to the photodetector. And an information reproducing device including a control unit.
  • an optical information recording / reproducing apparatus that reproduces information from an optical information recording medium using holography, a light output unit that emits laser light, and a reference light from the laser emitted from the light output unit An optical system to be generated, a multi-angle adjusting unit that adjusts an angle of the reference light in a multiplexing direction, an objective lens that makes signal light reproduced from the optical information recording medium substantially parallel light, and imaging that detects the signal light
  • an optical information reproducing apparatus comprising: a reflection unit; and a reflected light reduction unit that reduces an influence of reflected light generated when the reference light is applied to the optical information recording medium.
  • an optical information recording / reproducing method for reproducing information from an optical information recording medium using holography a light output step of emitting laser light, and a reference light from the laser emitted from the light output step A step of generating, a multiple angle adjusting step of adjusting an angle of the reference light in a multiplexing direction, a step of making signal light reproduced from the optical information recording medium substantially parallel light, and an imaging step of detecting the signal light
  • an optical information reproducing method comprising: a reflected light reducing step for reducing an influence of reflected light generated when the reference light is irradiated onto the optical information recording medium.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • shutter 304 ... 1/2 wavelength plate 305 ... polarization beam splitter 306 ... signal light 307 ... reference light , 308 ... Beam expander, 309 ... Phase mask 310 ... relay lens, 311 ... PBS prism, 312 ... Spatial light modulator, 313 ... Relay lens, 314 ... Spatial filter, 315 ... objective lens, 316 ... polarization direction conversion element, 317 ... mirror, 318 ... mirror, 319 ... mirror, 320 ... actuator, 321 ... lens, 322 ... lens, 323 ... actuator, 324 ... Mirror, 325 ... Photodetector, 326 ... Lens, 327 ... Shading filter, 328 ... lens, 329 ...
  • PBS prism 330 ... photodetector, 331 ... photodetector, 332: light shielding filter, 333: wave plate, 334: polarization separation element, 335 ... Actuator, 401 ... light source, 402 ... collimating lens, 403 ... shutter, 404 ... optical element, 405 ... PBS prism, 406 ... signal light, 407 ... PBS prism, 408 ... Spatial light modulator, 409 ... Angle filter, 410 ... Objective lens, 411 ... Objective lens actuator, 412 ... reference light, 413 ... mirror, 414 ... mirror, 415 ... lens, 416 ... Galvano mirror, 417 ... Actuator, 418 ... Photo detector, 419: Polarization direction conversion element, 420: Driving direction, 421: Optical block

Landscapes

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optical Head (AREA)
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Abstract

ホログラフィを利用した光情報再生装置において、参照光のディスク表面反射光の影響を低減し、安定的にデータを再生することが可能な光情報再生装置とその方法を提供する。 ホログラムを形成することで記録媒体に記録された情報を、該記録媒体から再生する情報再生装置であって、レーザ光を出射する光出力部と、前記光出力部から出射した前記レーザ光から参照光を生成する光学系と、前記記録媒体に照射された前記参照光によって再生された再生信号光が入射する対物レンズと、前記対物レンズを伝播した前記再生信号光を受光する光検出器と、前記参照光が前記記録媒体を反射することで生じる媒体反射光の、前記光検出器への照射を低減させる媒体反射光低減部と、前記情報再生装置の動作を制御する制御部と、を備える。

Description

光情報再生装置及び光情報再生方法
　本発明は、ホログラフィを用いて情報を再生する光情報再生装置及び光情報再生方法に関する。
　現在、青紫色半導体レーザを用いたＢｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ（登録商標）規格により、民生用においても１００ＧＢ程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となっている。今後は、光ディスクにおいても５００ＧＢを超える大容量化が望まれる。しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、従来の短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
　ディスク表面反射光を除去する技術として、たとえば特開２０１０－２５７５号公報（特許文献１）がある。本公報には、「入射光１１がホログラム記録媒体３の表面３ｆで反射した光である反射光１５の方向と再生信号光１４の光軸の方向とのなす角度は、再生信号光１４の広がり角θよりも大きい。このため、反射光１５はピンホールフィルタ５およびレンズ鏡筒８によって遮光されるので、光検出器７へ反射光１５が迷光として入射しない。この結果、再生信号の品質を向上させることができる。」と記載されている。
特開２０１０－２５７５号公報
　ところで、ホログラフィを利用した光情報再生装置においては、ディスクからの回折効率が小さいため、参照光のディスク表面反射光の光量がディスクからの再生光量と比較し相対的に大きく、信号品質が低下する或いは各種制御信号の品質が低下する課題がある。特許文献１に記載の技術では、信号光角度と参照光のディスク表面反射光の角度が分離可能であることを前提としており、参照光のディスク表面反射光の角度が信号光の角度成分と重なる場合には効果が無い。
　本発明は上記問題を鑑みなされたものであり、ホログラフィを利用した光情報再生装置において、参照光のディスク表面反射光の影響を低減し、安定的にデータを再生することが可能な光情報再生装置とその方法を提供することを目的とする。
　上記課題は、例えば請求項の範囲に記載の発明により解決される。
　本発明によれば、ホログラフィックメモリにおいて参照光のディスク表面反射光の影響を低減し、安定的にデータを再生することが可能な光情報記録再生装置とその方法を提供することができる。
光情報記録再生装置の実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す概略図 信号生成回路及び信号処理回路の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号生成回路の実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号処理回路の実施例を表す概略図 反射層を有する光情報記録媒体の層構造の実施例を示す概略図 光情報記録媒体とブックケースの実施例を表す概略図 記録済み及び未記録の領域の箇所と走査時に検出される光量との関係の例を表す概略図 光情報記録再生装置におけるブックケース内のブック記録順の例を表す概略図 光情報記録再生装置における参照光角度制御信号の例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップでの遮光フィルタの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置の参照光角度制御の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップでの遮光フィルタの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップでの遮光フィルタの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの一部の実施例を表す概略図 理想状態における光情報記録再生装置における再生信号のブラッグ選択性カーブと参照光の角度誤差信号（サーボ信号）の例を表す図
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　本発明における第１の実施例について、図１から図１６を用いて説明する。
　図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。
　光情報記録再生装置１０は、入出力制御回路９０を介して外部制御装置９１と接続されている。記録する場合には、光情報記録再生装置１０は外部制御装置９１から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。再生する場合には、光情報記録再生装置１０は再生した情報信号を入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。
　光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用参照光光学系１２、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。
　ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
　光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光を記録時とは逆の向きに光情報記録媒体に入射させる光波を再生用参照光光学系１２にて生成する。再生用参照光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。
　光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。
　キュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。
　ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。
　光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。
　また、ピックアップ１１、そして、キュア光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。
　ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。
　従って、ピックアップ１１内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えることが必要となる。本発明では、後述するようにサーボ制御用の信号を生成するためのホログラムからの再生信号の一部を遮断することにより波長ずれや参照光の多重方向と垂直となる方向の角度ずれへの耐性を向上させる。
　また、ピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
　図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子３０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム３０５に入射する。
　ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として働き、ビームエキスパンダ３０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク３０９、リレーレンズ３１０、ＰＢＳプリズム３１１を透過して空間光変調器３１２に入射する。
　空間光変調器３１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム３１１を反射し、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ３１５によって光情報記録媒体１に集光する。
　一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光３０７として働き、偏光方向変換素子３１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー３１７ならびにミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。このとき、再生時は波長板３３３により偏光方向を微少に変えることで、通常の再生用の光の成分の他にサーボ用の光の成分を生成する。本図では、p偏光が再生用の光の成分であり、s偏光がサーボ用の光の成分となる。
　その後、例えばウォーラストンプリズムなどの偏光分離素子３３４により、p偏光とs偏光の多重方向の角度を所望の角度だけ分離する。なお、記録時においては、波長板３３３は偏光方向の変化を与えない角度に設定する。ガルバノミラー３１９はアクチュエータ３２０によって角度を調整可能のため、レンズ３２１とレンズ３２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
　本明細書では、参照光角度は、例えば図示するように光情報記録媒体に垂直な方向を０度として、アクチュエータ３２０により角度を変えた少なくとも２本以上の参照光が存在する平面内で参照光角度の走査範囲が大きい方向を＋方向、逆方向を－方向と定義する。
　このように、信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー３１９によって光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
　以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
　図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ３２３によって角度調整可能なガルバノミラー３２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。
　この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ３１５、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム３１１を透過して光検出器３２５に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器３２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
　参照光角度を設定する為のガルバノミラー３１９を制御するためのサーボ制御用の信号は、例えば図に示すようにディスク１の下方の光学系により生成する。レンズ３２６によりホログラムからの再生光を平行光とし、その後、例えばレンズ３２８により収束光とした後、ＰＢＳプリズム３２９によりｐ偏光とｓ偏光を分離し、それぞれの光を光検出器３３０及び３３１で検出する。このとき、遮光フィルタ３２７により図中の下方に進む参照光のディスク１からの表面反射光を遮光する。サーボ制御用の信号としては、例えば光検出器３３０及び３３１で得た信号の差動演算を行うことにより算出する。このとき、光検出器３３０及び３３１で得た信号の最大値及び最小値が同一となるように補正した上で差動演算を行っても構わない。
　なお、例えば前述の差動演算した制御信号を用いた場合、ディスク上面から入射するs偏光とp偏光の光は、ホログラムを再生するための最適な角度から、わざと互いに逆方向にずらした状態で照射する。また、ガルバノミラー３２４で反射する際には、ホログラムを再生する為に最適な角度となるように例えば、ｓ偏光とｐ偏光の分離角の１／２だけ角度を変える。なお、遮光フィルタは、物理的に光を遮断する開口でも良いし、電気的に遮断と透過を制御する液晶素子を用いても構わない。また、本実施例では、レンズ３２６およびレンズ３２８の２枚のレンズを用いる例を示したがレンズ１枚で実現しても構わない。
　なお、例えば前述の差動演算した制御信号を用いた場合、ディスク上面から入射するs偏光とp偏光の光は、ホログラムを再生するための最適な角度から、互いに逆方向にずらした状態で照射することになる為、制御信号のゼロクロス点に制御した後に、例えばガルバノミラーのエンコーダを用いて、所定角度だけ例えば、ｓ偏光とｐ偏光の分離角の１／２だけ参照光角度を変化させ最適角度としても構わない。このとき、ガルバノミラー３２４で反射する際には、最適角度の参照光角度を例えば垂直反射する。
　図４は、ピックアップ１１の別の構成を示した図である。図４において、光源４０１を出射した光ビームはコリメートレンズ４０２を透過し、シャッタ４０３に入射する。シャッタ４０３が開いている時は、光ビームはシャッタ４０３を通過した後、例えば１／２波長板などで構成される光学素子４０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向を制御された後、ＰＢＳプリズム４０５に入射する。
　ＰＢＳプリズム４０５を透過した光ビームは、ＰＢＳプリズム４０７を経由して空間光変調器４０８に入射する。空間光変調器４０８によって情報を付加された信号光４０６はＰＢＳプリズム４０７を反射し、所定の入射角度の光ビームのみを通過させるアングルフィルタ４０９を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ４１０によってホログラム記録媒体１に集光する。
　一方、ＰＢＳプリズム４０５を反射した光ビームは参照光４１２として働き、偏光方向変換素子４１９によって記録時又は再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー４１３ならびにミラー４１４を経由してレンズ４１５に入射する。レンズ４１５は参照光４１２を対物レンズ４１０のバックフォーカス面に集光させる役割を果たしており、対物レンズ４１０のバックフォーカス面にて一度集光した参照光は、対物レンズ４１０によって再度、平行光となってホログラム記録媒体１に入射する。このとき、再生時は波長板３３３により偏光方向を微少に変えることで、通常の再生用の光の成分の他にサーボ用の光の成分を生成する。本図では、p偏光が再生用の光の成分であり、s偏光がサーボ用の光の成分となる。その後、例えばウォーラストンプリズムなどの偏光分離素子３３４により、p偏光とs偏光の多重方向の角度を所望の角度だけ分離する。なお、記録時においては、波長板３３３は偏光方向の変化を与えない角度に設定する。
　ｓ偏光で再生した場合の回折光及びｐ偏光で再生した場合の回折光は、図２０に示すように参照光角度がウォーラストンプリズム等の偏光分離素子の分離角に相当する角度だけずれた位置にピークが現れる。このとき、ｐ偏光およびｓ偏光の回折光の差分を取った信号は図２０下図に示すようにｓ字波形となる。このｓ字波形の信号を参照光の角度誤差信号とすることでガルバノミラー等の参照光角度を変える素子の制御に用いることができる。
　ここで、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１は、例えば符号４２０に示す方向に駆動可能であり、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１の位置を駆動方向４２０に沿ってずらすことにより、対物レンズ４１０と対物レンズ４１０のバックフォーカス面における集光点の相対位置関係が変化するため、ホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を所望の角度に設定することができる。なお、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１を駆動する代わりに、ミラー４１４をアクチュエータにより駆動することで参照光の入射角度を所望の角度に設定しても構わない。
　このように、信号光と参照光をホログラム記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１の位置を駆動方向４２０に沿ってずらすことによって、ホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
　記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光をホログラム記録媒体１に入射し、ホログラム記録媒体１を透過した光ビームをアクチュエータ４１７によって角度調整可能なガルバノミラー４１６にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ４１０、アングルフィルタ４０９を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム４０７を透過して光検出器４１８に入射し、記録した信号を再生することができる。
　参照光角度を設定する為のガルバノミラー５１４を制御するためのサーボ制御用の信号は、例えば図に示すようにディスク１の上方の光学系により生成する。レンズ３２６によりホログラムからの再生光を平行光とし、その後、例えばレンズ３２８により収束光とした後、ＰＢＳプリズム３２８によりｐ偏光とｓ偏光を分離し、それぞれの光を光検出器３３０及び３３１で検出する。
　このとき、遮光フィルタ３２７により図中の上方に進む参照光のディスク１からの表面反射光を遮光する。サーボ制御用の信号としては、例えば光検出器３３０及び３３１で得た信号の差動演算を行うことにより算出する。このとき、光検出器３３０及び３３１で得た信号の最大値及び最小値が同一となるように補正した上で差動演算を行っても構わない。
　なお、例えば前述の差動演算した制御信号を用いた場合、ディスク下面から入射するs偏光とp偏光の光は、ホログラムを再生するための最適な角度から、わざと互いに逆方向にずらした状態で照射する。また、ガルバノミラー５１６で反射する際には、ホログラムを再生する為に最適な角度となるように角度を変える。なお、本実施例では、レンズ３２６およびレンズ３２８の２枚のレンズを用いる例を示したがレンズ１枚で実現しても構わない。
　図４で示した光学系は、信号光と参照光を同一の対物レンズに入射させる構成とすることで、図２で示した光学系構成に比して、大幅に小型化できる利点を有する。
　図５は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
　図５（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図５（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図５（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
　図５（ａ）に示すように媒体を挿入すると（５０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う（５０２）。
　ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し（５０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
　コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（５０４）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（５０５）。
　準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図５（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（５１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。
　その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて例えば光源３０１のパワー最適化やシャッタ３０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（５１２）。
　その後、シーク動作（５１３）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（５１４）、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（５１５）。
　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（５１６）。必要に応じてデータをベリファイしても構わない。
　準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図５（ｃ）に示すように、まずシーク動作（５２１）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（５２２）、再生データを送信する（５１３）。
　図６は、記録、再生時のデータ処理フローを示したものであり、図６（ａ）は、入出力制御回路９０において記録データ受信５１１後、空間光変調器３１２上の２次元データに変換するまでの信号生成回路８６での記録データ処理フローを示しており、図６（ｂ）は光検出器３２５で２次元データを検出後、入出力制御回路９０における再生データ送信６２４までの信号処理回路８５での再生データ処理フローを示している。
　図６（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（６０１）すると、複数のデータ列に分割、再生時エラー検出が行えるように各データ列をＣＲＣ化（６０２）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（６０３）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（６０４）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（６０５）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（６０６）し、空間光変調器３１２にデータを転送（６０７）する。
　次に図６（ｂ）を用いて再生時のデータ処理フローについて説明する。光検出器３２５で検出された画像データが信号処理回路８５に転送（６１１）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（６１２）し、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正（６１３）した後、２値化処理（６１４）を行い、マーカーを除去（６１５）することで１ページ分の２次元データを取得（６１６）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（６１７）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（６１８）を施し、ＣＲＣによる誤り検出処理（６１９）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（６２０）する。
　図７は、光情報記録再生装置１０の信号生成回路８６のブロック図である。
　出力制御回路９０にユーザデータの入力が開始されると、入出力制御回路９０はコントローラ８９にユーザデータの入力が開始されたことを通知する。コントローラ８９は本通知を受け、信号生成回路８６に入出力制御回路９０から入力される１ページ分のデータを記録処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン７０８を経由し、信号生成回路８６内サブコントローラ７０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ７０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン７０８を介して各信号処理回路の制御を行う。
　まず、メモリ制御回路７０３に、データライン７０９を介して入出力制御回路９０から入力されるユーザデータをメモリ７０２に格納するよう制御する。メモリ７０２に格納したユーザデータがある一定量に達すると、ＣＲＣ演算回路７０４でユーザデータをＣＲＣ化する制御を行う。
　次に、ＣＲＣ化したデータに、スクランブル回路７０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施し、誤り訂正符号化回路７０６でパリティデータ列を加える誤り訂正符号化する制御を行う。最後にピックアップインターフェース回路７０７にメモリ７０２から誤り訂正符号化したデータを空間光変調器３１２上の２次元データの並び順で読み出させ、再生時に基準となるマーカーを付加した後、ピックアップ１１内の空間光変調器３１２に２次元データを転送する。
　図８は、光情報記録再生装置１０の信号処理回路８５のブロック図である。
　コントローラ８９はピックアップ１１内の光検出器３２５が画像データを検出すると、信号処理回路８５にピックアップ１１から入力される１ページ分のデータを再生処理するよう命ずる。コントローラ８９からの処理命令は制御用ライン８１１を経由し、信号処理回路８５内サブコントローラ８０１に通知される。本通知を受け、サブコントローラ８０１は各信号処理回路を並列に動作させるよう制御用ライン８１１を介して各信号処理回路の制御を行う。
　まず、メモリ制御回路８０３に、データライン８１２を介して、ピックアップ１１からピックアップインターフェース回路８１０を経由して入力される画像データをメモリ８０２に格納するよう制御する。メモリ８０２に格納されたデータがある一定量に達すると、画像位置検出回路８０９でメモリ８０２に格納された画像データ内からマーカーを検出して有効データ範囲を抽出する制御を行う。
　次に、検出されたマーカーを用いて画像歪み補正回路８０８で、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪み補正を行い、画像データを期待される２次元データのサイズに変換する制御する。サイズ変換された２次元データを構成する複数ビットの各ビットデータを、２値化回路８０７において“０”、“１”判定する２値化し、メモリ８０２上に再生データの出力の並びでデータを格納する制御を行う。
　次に、誤り訂正回路８０６で各データ列に含まれる誤りを訂正し、スクランブル解除回路８０５で擬似乱数データ列を加えるスクランブルを解除した後、ＣＲＣ演算回路８０４でメモリ８０２上のユーザデータ内に誤りが含まれない確認を行う。その後、入出力制御回路９０にメモリ８０２からユーザデータを転送する。
　図９は、反射層を有する光情報記録媒体の層構造を示す図である。（ａ）は光情報記録媒体へ情報を記録している状態を示し、（ｂ）は光情報記録媒体から情報を再生している状態を示している。
　光情報記録媒体１は、光ピックアップ１１側から、透明カバー層９００、記録層９０２、光吸収/光透過層９０６、光反射層９１０、そして透明保護層９１２と、を備えている。参照光９Ａと信号光９Ｂとの干渉パターンは、記録層９０２に記録される。
　光吸収／光透過層９０６は、情報記録時には参照光９Ａと信号光９Ｂとを吸収し、情報再生時には参照光を透過するように物性が変換する。例えば、光記録媒体１に電圧を印加することによって光吸収／光透過層９０６の着色、消色状態が変化し、すなわち、情報記録時には光吸収／光透過層９０６は着色状態となって、記録層９０２を通過した参照光９Ａと信号光９Ｂとを吸収し、情報再生時には消色状態になって参照光を透過させる（Ｔ．Ａｎｄｏ　ｅｔ．　ａｌ．　：　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ　ＩＳＯＭ（２００６）、　Ｔｈ－ＰＰ－１０）。光吸収／光透過層９０６を通過した参照光１０Ａは光反射層９１０で反射されて再生用参照光９Ｃとなる。
　また、Ａ．Ｈｉｒｏｔｓｕｎｅ　ｅｔ．　ａｌ．　：　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ　ＩＳＯＭ（２００６）、　Ｍｏ－Ｂ－０４に記載された、エレクトロクロミック（ＥＣ）材料としてのＷＯ３を光吸収／光透過層９０６に用いることができる。
　この材料に電圧を加えることにより可逆的に着色、消色を生じさせ、情報記録時には着色させて光を吸収し、情報再生時には消色させて光を透過させる。
　図９の構成により光反射層９１０で反射することで再生用参照光９Ｃを生成することが可能なため、再生用参照光光学系が不要となり、ドライブの小型化が可能となる。
　図１０は、光情報記録媒体とブックケースの実施例を表す概略図を示している。
　図１０（ａ）に光情報記録媒体の実施例の概略図を示す。光情報記録媒体１中には、例えば同心円状にトラック３が配置されており、このトラック上にブックケース２を記録する。ブックケースは、記録動作中に記録可能な最小単位であり、複数のブックで構成される。例えば図示するようにブックケース間には隙間を設けて配置する。光情報記録媒体中にデータを記録する際は、例えば内周側のトラックからブックケースを時計周りに記録していく。トラック内で最初にブックケースを記録する場合は、例えば光情報記録媒体の回転角度位置を統一して記録を行う。図１０（ａ）中では、０°の直線で各トラックの記録開始位置を示している。
　図１０（ｂ）にブックケースの実施例の概略図を示す。ブックケース２は、例えば複数のブック４と管理領域５とで構成される。管理領域には、例えば光情報記録媒体に関する情報や、記録や再生を行った光情報記録再生装置に関する情報、記録や再生の各種設定条件、記録や再生時の温度、湿度、日時等の環境情報、物理アドレスや論理アドレスに関する情報、メディアフォーマットの情報、欠陥位置の情報や代替領域の情報等の所謂管理情報が記録され、ユーザデータの記録には使用しない。この管理領域は、例えばブックケース中の最外周側の右端部に配置する。また、再生動作時は、例えばこの管理領域を最初に探索し再生する。
　管理領域の探索方法について説明する。管理領域は、前述のようにブックケースの端部に記録されているため、記録済み領域と未記録領域の境界を探索すればよい。
　図１１は、記録済み及び未記録の領域の箇所と走査時に検出される光量との関係の例を表す概略図を示している。
　図１１（ａ）は、光情報記録媒体における光情報記録媒体における記録済みの領域と未記録の領域とを示す。光情報記録媒体の内周から外周に向かって同心円状に記録済み領域があり、記録済みの領域の最外周は回転角度の途中で記録が終了しているものとする。
　図１１（ｂ）は、角度多重の方向と垂直な方向に参照光角度をずらした後に半径方向に光量を走査して記録済みの領域の最外周を決定する際に得られる光量について示している。記録済みの領域を走査している場合には、常に閾値よりも大きい光量が検出され、ブックを通過するたびに光量のピークが得られる。記録済み領域の最外周を超えると閾値以下の光量となるため、これを検出し、最後の光量のピークの位置が記録済みの領域の最外周であると判断する。
　図１１（ｃ）は回転方向に光量を走査して記録済みの領域の終端を決定する際に得られる光量について示している。記録済みの領域を走査している場合には、常に閾値よりも大きい光量が検出され、ブックを通過するたびに光量のピークが得られる。記録済み領域の最外周を超えると閾値以下の光量となるため、これを検出し、最後の光量のピークの位置が記録済みの領域の終端であると判断する。
　以上の説明によれば、角度多重と垂直な方向に参照光角度をずらして光量を走査することにより、記録済みの領域と未記録の領域との境界を安定的に検出することができ、管理領域の探索が可能となる。
　図１２は、光情報記録再生装置におけるブックケース内のブック記録順の例を表す概略図を示している。例えばブック記録時は、Ｔｒ１或いはＴｒ２で示されるトラック毎に記録を行い、あるトラックを記録し終わったら次のトラックに移動し記録を行う。トラックは例えばＴｒ１で示される奇数トラックをまず記録し、その後Ｔｒ２で示される偶数トラックを記録する。
　これは、光情報記録媒体の材料の性質上、記録により記録済みの領域は収縮する傾向があり、近接トラックの収縮の状態を均一化し記録するためである。すなわち、Ｔｒ１を記録した後にＴｒ２を記録することで、Ｔｒ１記録時には内周側及び外周側の近接トラックは共に未収縮の状態で記録でき、Ｔｒ２記録時には内周側及び外周側の近接トラックは共に収縮の状態で記録可能である。本技術は例えばスキップソーティングと呼ばれる。
　また、トラック内のブック記録時にも、同様の理由で、例えばＬ１で示されるブックを記録した後にＬ２で示されるブックを記録する。Ｌ１を例えばレイヤー１と呼び、Ｌ２を例えばレイヤー２と呼ぶ。本技術は例えばレイヤーレコーディングと呼ばれる。
　図１３は、光情報記録再生装置１０における参照光角度制御信号の例を表す概略図を示している。
　図２或いは図３においてディスクからの参照光の表面反射光を遮光する遮光フィルタ３２７が無い場合は、ｓ偏光及びｐ偏光の信号を検出する光検出器上にディスク表面反射光が入射するため、それぞれの光検出器３３０及び３３１の信号が飽和してしまう場合がある。このとき、図１３（ａ）に示すように制御信号は参照光角度の変化に依らず変化が無くなり、参照光角度の制御信号として使用することができない。
　一方、ディスクからの参照光の表面反射光を遮光する遮光フィルタ３２７がある場合は、遮光フィルタ３２７により表面反射光が除去できる為、図１３（ｂ）に示すように制御信号を取得することが可能となる。
　図１４は、光情報記録再生装置１０内のピックアップでの遮光フィルタ３２７の実施例を表す概略図を示している。例えば遮光フィルタ３２７は、レンズ３２６により参照光のディスク表面反射光が集光する位置に配置する。参照光のディスク表面反射光は、参照光角度に応じて集光位置が移動する。
　このとき、遮光フィルタ３２７の大きさ及び位置は、例えば、記録再生に用いる参照光角度の全てにおいて遮光可能なように決定する。また、ディスクの傾き公差や、遮光フィルタの取付公差を見込み、遮光フィルタの大きさを設計しても構わない。公差を見込んで設計することで、ディスクの傾きや遮光フィルタの設計位置から取付誤差等に強いシステムとすることが出来る。
　図１５は、光情報記録再生装置１０の再生時の参照光角度設定フローの実施例を示す図を示している。
　まず、１５０１により１ページ目のサーボ制御信号を検出する。１ページ目の判断としては、例えばガルバノミラーを参照光角度が最小の状態から、徐々に参照光角度が大きくなるように変えていき、最初のサーボ制御信号が得られた場合を１ページ目と判断する。
　その後、１５０２により制御信号のゼロクロス点に参照光角度を制御し、対象ページの再生を行う。このとき、例えば位相共役再生用のミラーはｓ偏光とｐ偏光の角度の平均角度となるように設定する。
　続いて１５０３により最終ページか否かの判断を行い、最終ページの場合処理を終了する。最終ページでない場合、１５０４により次ページのサーボ制御信号に移動し、１５０２以降の処理を継続する。
　最終ページか否かの判断は、例えば再生ページ中のヘッダにより最終ページか判断しても良いし、例えば参照光角度を所定量だけ大きくしたい際にサーボ制御信号が得られないことから判断しても構わない。
　本実施例の方法では、遮光フィルタ３２７を移動する必要がない為、少ない部品点数で実現できる及びシステムが簡易であるという利点がある。
　以降、本実施例と異なる実施形態について説明する。なお、以降の説明において、本実施例と説明が共通する部分は、説明を省略する。
　本発明における第２の実施例について図１５を用いて説明する。なお、装置構成は実施例１と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
　図１６は、光情報記録再生装置内のピックアップでの遮光フィルタの実施例を表す概略図を示している。図１４との違いは、遮光フィルタ３２７の大きさ及び位置を、例えば調整用ページを再生する際の参照光角度に対応したディスク表面反射光のみを遮光する大きさ及び位置にした点である。なお、調整用ページは、例えばガルバノミラーや空間フィルタの最適な角度や位置を学習する為に設けられたページである。
　また、本実施例中では、調整ページが1ページの例を示したが、複数ページあっても構わない。この場合は、各調整ページを再生する際の参照光角度に対応したディスク表面反射光を遮光するように、遮光フィルタ３２７を設計する。また、ディスクの傾き公差や、遮光フィルタの取付公差を見込み、遮光フィルタの大きさを設計しても構わない。
　本実施例の構成では、遮光フィルタの大きさを図１４に示した例よりも縮小化できるため、再生光量の低下を低減することができるという利点がある。
　本発明における第３の実施例について図１７を用いて説明する。なお、装置構成は実施例１と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
　図１７は、光情報記録再生装置内のピックアップでの遮光フィルタの実施例を表す概略図を示している。図１７における遮光フィルタは例えば、参照光角度や光情報記録媒体の角度ずれに併せて逐次移動する。移動時は、例えば遮光フィルタの適切な移動量を予め学習等で決めておく、或いは、例えばディスク表面反射光の遮光量を光検出器で検出することで遮光フィルタの位置誤差信号を生成し、遮光フィルタを例えばアクチュエータ３３５で移動する。
　なお、記録再生装置の場合は、記録時はページを遮光しない位置にアクチュエータ３３５を位置づけても構わない。記録時及び再生時のページ上の表面反射光の位置は、媒体の膨張収縮や波長ずれの影響等で必ずしも一致しない為、記録時は遮光しない構成を取ることで、無駄な記録容量の低下を防ぐことが出来る。
　本実施例の構成では、遮光フィルタの大きさを図１４に示した例よりも縮小化できるため、再生光量の低下を低減することができるという利点がある。
　本発明における第４の実施例について図１８を用いて説明する。なお、装置構成は実施例１と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
　図１８は、光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図を示している。図２あるいは図３との違いは、レンズ３０６とレンズ３１５の間に遮光フィルタ３３２が配置されている点である。また、本実施例の方法では、ディスク１からの図中上方に進む参照光ディスク表面反射光を遮光フィルタ３３２で遮光する。遮光フィルタの大きさ及び位置は実施例１及び実施例２に示した方法と同様に例えば設計する。
　本実施例の方法では、光検出器３２５や空間光変調器３１２に入射する参照光ディスク表面反射光を除去できるため、光検出器３２５及び空間光変調記３１２の高寿命化を図れるという利点がある。また、光検出器３２５でディスク表面反射光を検出しないため、再生信号の信号品質を向上可能であるという利点がある。
　本発明における第５の実施例について図１９を用いて説明する。なお、装置構成は実施例１と同様の構成で実現可能であるため、説明を省略する。
　図１９は、光情報記録再生装置内のピックアップの一部の実施例を表す概略図を示している。図中に示していない部品は、図２或いは図３と共通である。ディスク１からの再生信号をレンズ３２６により収束光として、偏光ビームスプリッタ３２９によりｓ偏光及びｐ偏光に分離し、光検出器３３０及び光検出器３３１により集光位置で検出する。このとき、参照光のディスク表面反射光はレンズ３２６により収束光となるが、集光位置を図に示すように光検出器３３０或いは光検出器３３１よりも前方にすることで、光検出器３３０及び光検出器３３１上での参照光のディスク表面反射光のエネルギー密度を例えば検出信号のエネルギー密度よりも下げて、影響を低減する。
　本実施例の方法では、遮光フィルタを配置しないため、微弱なホログラムからの再生信号の光量を低下することなく検出できるという利点がある。
　なお、本発明は角度多重方式に限定されるものではなく、ディスクからの参照光の表面反射光を遮光するという観点であれば、その他の方式（例えばシフト多重方式等）にも適用できうる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　たとえば、変形例１として、ホログラムを形成することで記録媒体に記録された情報を、該記録媒体から再生する情報再生装置であって、レーザ光を出射する光出力部と、前記光出力部から出射した前記レーザ光から参照光を生成する光学系と、前記記録媒体に照射された前記参照光によって再生された再生信号光が入射する対物レンズと、前記対物レンズを伝播した前記再生信号光を受光する光検出器と、前記参照光が前記記録媒体を反射することで生じる媒体反射光の、前記光検出器への照射を低減させる媒体反射光低減部と、前記情報再生装置の動作を制御する制御部と、を備えた情報再生装置がある。
　また、変形例２として、ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置において、レーザ光を出射する光出力部と、前記光出力部から出射したレーザから参照光を生成する光学系と、前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節部と、前記光情報記録媒体から再生する信号光を略平行光とする対物レンズと、前記信号光を検出する撮像部と、前記参照光が前記光情報記録媒体に照射した際に生じる、反射光の影響を低減する反射光低減部とを備えることを特徴とする光情報再生装置がある。
　また、変形例３として、ホログラムを形成することで記録媒体に記録された情報を、該記録媒体から再生する情報再生方法であって、レーザ光を出射するステップと、前記光出力部から出射した前記レーザ光から参照光を生成するステップと、前記記録媒体に照射された前記参照光によって再生信号光を生成するステップと、前記再生信号光を受光するステップと、前記参照光が前記記録媒体を反射することで生じる媒体反射光を低減させるステップと、を備えた情報再生方法がある。
　また、変形例４として、ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生方法において、レーザ光を出射する光出力工程と、前記光出力工程から出射したレーザから参照光を生成する工程と、前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節工程と、前記光情報記録媒体から再生する信号光を略平行光とする工程と、前記信号光を検出する撮像工程と、前記参照光が前記光情報記録媒体に照射した際に生じる、反射光の影響を低減する反射光低減工程とを備えることを特徴とする光情報再生方法がある。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１・・・光情報記録媒体、２・・・ブックケース、３・・・トラック、
４・・・ブック、５・・・管理領域
１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、
１２・・・再生用参照光光学系、１３・・・キュア光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、８１・・・アクセス制御回路、
８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、
８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、
８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、
８９・・・コントローラ、９０・・・入出力制御回路、９１・・・外部制御装置、
３０１・・・光源、３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・シャッタ、３０４・・・１／２波長板、３０５・・・偏光ビームスプリッタ、３０６・・・信号光、３０７・・・参照光、
３０８・・・ビームエキスパンダ、３０９・・・フェーズ（位相）マスク、
３１０・・・リレーレンズ、３１１・・・ＰＢＳプリズム、
３１２・・・空間光変調器、３１３・・・リレーレンズ、３１４・・・空間フィルタ、
３１５・・・対物レンズ、３１６・・・偏光方向変換素子、３１７・・・ミラー、
３１８・・・ミラー、３１９・・・ミラー、３２０・・・アクチュエータ、
３２１・・・レンズ、３２２・・・レンズ、３２３・・・アクチュエータ、
３２４・・・ミラー、３２５・・・光検出器、３２６・・・レンズ、３２７・・・遮光フィルタ、
３２８・・・レンズ、３２９・・・ＰＢＳプリズム、３３０・・・光検出器、３３１・・・光検出器、
３３２・・・遮光フィルタ、３３３・・・波長板、３３４・・・偏光分離素子、
３３５・・・アクチュエータ、
４０１・・・光源、４０２・・・コリメートレンズ、４０３・・・シャッタ、４０４・・・光学素子、
４０５・・・ＰＢＳプリズム、４０６・・・信号光、４０７・・・ＰＢＳプリズム、
４０８・・・空間光変調器、４０９・・・アングルフィルタ、４１０・・・対物レンズ、
４１１・・・対物レンズアクチュエータ、
４１２・・・参照光、４１３・・・ミラー、４１４・・・ミラー、４１５・・・レンズ、
４１６・・・ガルバノミラー、４１７・・・アクチュエータ、４１８・・・光検出器、
４１９・・・偏光方向変換素子、４２０・・・駆動方向、４２１・・・光学ブロック

Claims (15)

  1. 　ホログラムを形成することで記録媒体に記録された情報を、該記録媒体から再生する情報再生装置であって、
    　レーザ光を出射する光出力部と、
    　前記光出力部から出射した前記レーザ光から参照光を生成する光学系と、
    　前記記録媒体に照射された前記参照光によって再生された再生信号光が入射する対物レンズと、
    　前記対物レンズを伝播した前記再生信号光を受光する光検出器と、
    　前記参照光が前記記録媒体を反射することで生じる媒体反射光の、前記光検出器への照射を低減させる媒体反射光低減部と、
    　前記情報再生装置の動作を制御する制御部と、
    を備えた情報再生装置。
  2. 　請求項１に記載の情報再生装置であって、
    　前記参照光が前記記録媒体に入射する角度を調整する参照光角度調整部、を備え、
    　前記参照光角度調整部により前記参照光の入射角度を所定の範囲で調整することで、前記記録媒体に多重記録されたホログラムから情報を再生する、
    ことを特徴とする情報再生装置。
  3. 　請求項２に記載の情報再生装置であって、
    　前記媒体反射光低減部は、前記媒体反射光を遮断することを特徴とする光情報再生装置。
  4. 　請求項３に記載の情報再生装置であって、
    　前記対物レンズによって略平行光にされた前記再生信号光が入射するレンズ、を備え、
    　前記媒体反射光低減部は、前記対物レンズと前記レンズとの光路中に配置されることを特徴とする情報再生装置。
  5. 　請求項３に記載の情報再生装置において、
    　前記媒体反射光低減部は、前記対物レンズを透過した前記媒体反射光が略集光する位置に配置されることを特徴とする情報再生装置。
  6. 　請求項４に記載の情報再生装置において、
    　前記媒体反射光の集光位置は、前記参照光の入射角度に応じて変化し、
    　前記媒体反射光低減部は、前記所定の範囲で調整される前記参照光の入射角度に応じて集光位置が変化する前記媒体反射光を遮断する大きさであることを特徴とすることを特徴とする情報再生装置。
  7. 　請求項４に記載の情報再生装置において、
    　前記媒体反射光低減部は、前記所定の入射角度の参照光が入射することにより生じた媒体反射光を遮断する大きさであることを特徴とする情報再生装置。
  8. 　請求項４に記載の情報再生装置において、
    　前記媒体反射光低減部の位置を移動させる移動部、を備え、
    　前記移動部は、前記参照光の入射角度に応じて変化する前記媒体反射光の集光位置に基づいて、前記媒体反射光低減部の位置を移動させることを特徴とする情報再生装置。
  9. 　請求項４に記載の情報再生装置において、
    　前記制御部は、前記参照光の再生時の最適角度からの誤差を角度誤差信号として算出し、前記参照光角度調整部により前記角度誤差信号に基づいて前記参照光の入射角度を調整することを特徴とする情報再生装置。
  10. 　請求項２に記載の情報再生装置において、
    　前記媒体反射光低減部は、前記媒体反射光の前記光検出器上でのエネルギー密度を検出信号のエネルギー密度以下に低下させることを特徴とする情報再生装置。
  11. 　ホログラムを形成することで記録媒体に記録された情報を、該記録媒体から再生する情報再生方法であって、
    　レーザ光を出射するステップと、
    　前記光出力部から出射した前記レーザ光から参照光を生成するステップと、
    　前記記録媒体に照射された前記参照光によって再生信号光を生成するステップと、
    　前記再生信号光を受光するステップと、
    　前記参照光が前記記録媒体を反射することで生じる媒体反射光を低減させるステップと、
    を備えた情報再生方法。
  12. 　請求項１１に記載の情報再生方法であって、
    　前記参照光が前記記録媒体に入射する角度を調整するステップ、を備え、
    　前記参照光角度を調整するステップにより前記参照光の入射角度を所定の範囲で調整することで、前記記録媒体に多重記録されたホログラムから情報を再生する、
    ことを特徴とする情報再生方法。
  13. 　請求項１２に記載の情報再生方法であって、
    　前記媒体反射光を低減するステップは、前記媒体反射光を遮断することを特徴とする光情報再生方法。
  14. 　請求項１２に記載の情報再生方法において、
    　前記参照光の再生時の最適角度からの誤差を角度誤差信号として算出し、前記角度誤差信号に基づいて前記参照光の入射角度を調整するステップ、を備えることを特徴とする情報再生方法。
  15. 　請求項１２に記載の情報再生方法において、
    　前記媒体反射光を低減するステップは、前記媒体反射光のエネルギー密度を検出信号のエネルギー密度以下に低下させることを特徴とする情報再生方法。
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