ホログラフィックメモリ装置
【課題】信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向のチルトエラーが生じた場合にも、ホログラフィックメモリから情報を適正に再生できるようにする。
【解決手段】再生時、ホログラフィックメモリ１０は、再生対象ブロックに対する初期アクセス位置からディスク周方向の前後一定範囲においてステップ送りされる。ステップ送りされたそれぞれの位置にて、再生信号のＳＮＲがＳＮＲ計算回路１９にて算出され、再生信号の品質が検出される。ＳＮＲが最良となるディスク周方向位置が当該再生対象ブロックに対する周方向位置に設定される。
【解決手段】再生時、ホログラフィックメモリ１０は、再生対象ブロックに対する初期アクセス位置からディスク周方向の前後一定範囲においてステップ送りされる。ステップ送りされたそれぞれの位置にて、再生信号のＳＮＲがＳＮＲ計算回路１９にて算出され、再生信号の品質が検出される。ＳＮＲが最良となるディスク周方向位置が当該再生対象ブロックに対する周方向位置に設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光と参照光を内部で干渉させたときの干渉縞を定着させることにより情報の記録が行われるホログラフィックメモリから情報を再生するホログラフィックメモリ装置に関するものであり、特に、ホログラフィックメモリと参照光の間のチルトエラーを補正する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ホログラフィックメモリは、信号光と参照光を内部で干渉させたときの干渉縞をホログラフィックメモリ材料層に定着させることによって情報の記録が行われる。ここで、信号光は、記録情報に応じて空間光変調されているため、信号光と参照光をホログラフィックメモリに照射すると、ホログラフィックメモリ材料層中に、記録情報に応じた明暗の干渉縞が生じる。かかる干渉縞のうち“明”の領域に、ホログラフィックメモリ材料層中の光重合性の高いモノマーが引き寄せられてポリマー化することで、ホログラフィックメモリ材料層中に、干渉縞に応じた屈折率分布が定着する。これにより、ホログラフィックメモリに対する情報の記録が行われる。
【０００３】
なお、ホログラフィックメモリにおいては、ホログラフィックメモリ材料層に対する参照光の入射角度を変更することによって、一つの記録箇所（記録ブロック）に複数種類の情報を同時に記録できることが知られている（角度多重）。すなわち、参照光の入射角度毎に、異なる情報にて信号光を空間光変調することにより、それぞれの記録情報に応じた干渉縞を、角度毎に個別に、同一の記録箇所に定着させることができる。
【０００４】
再生時には、記録時と同一角度にて参照光がホログラフィックメモリ材料層に照射される。これにより、参照光に当該角度の干渉縞に応じた回折が生じ、これを受光素子が受光することにより、当該角度の記録情報が再生される。
【０００５】
なお、以下に示す特許文献１および特許文献２には、角度多重によるホログラフィックメモリ装置が記載されている。
【０００６】
角度多重にて情報を記録する場合には、一般に、信号光と参照光の光軸を含む面の面内方向において、ホログラフィック材料層に対する参照光の入射角度が変更される。このため、再生時に、かかる面内方向においてホログラフィックメモリと参照光の間にチルトエラーが生じても、このチルトエラーに応じて参照光調整用のアクチュエータ（ガルバノミラー等）を制御することにより、ホログラフィックメモリに対する参照光の入射角度を適正な状態に調整することができる。
【０００７】
たとえば、図１０（ａ）に示す如くしてホログラフィックメモリ材料層に干渉縞が生成された場合には、再生時に、このホログラフィックメモリに図１０（ａ）のＸ−Ｙ平面内におけるチルトが発生しても、図１０（ｂ）に示す如く、参照光用のアクチュエータを駆動制御して参照光の入射角度を補正することにより、ホログラフィックメモリに対して適正な角度にて参照光を入射させることができる。
【０００８】
しかし、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてチルトエラーが生じた場合、すなわち図１０（ａ）のＸ−Ｚ平面の面内方向にチルトエラーが発生した場合には、干渉縞の方向ベクトルが参照光用アクチュエータの駆動方向とは異なる方向のベクトル成分をもつようになるため、参照光用のアクチュエータを制御するだけでは、このベクトル成分を抑制することはできない。この場合、参照光用のアクチュエータを制御しても、干渉縞と参照光の間の角度が記録時のものに比べ相違することとなり、その結果、適正な再生信号が得られなくなる。
【特許文献１】特開平１１−１６３７４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる問題を解消し、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてホログラフィックメモリにチルトエラーが生じた場合にも、ホログラフィックメモリから情報を適正に再生し得るホログラフィックメモリ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【００１１】
請求項１の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に画素毎に光変調されて記録されている１、０の２値化データを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光手段と、前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出する品質検出手段と、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更手段と、前記品質検出手段における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出手段と、前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出手段によって検出された回転位置にあるときに前記受光手段から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係るホログラムメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出し、前記位置検出手段は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分と、前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、前記チルト検出手段における検出結果に基づいて前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を前記チルトの影響を抑制する位置に調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記調整手段は、前記チルト量と前記回転位置の補正量とを対応付けたテーブルを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光素子と、制御回路を備え、該制御回路は、前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出する品質検出処理と、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更処理と、前記品質検出処理における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出処理と、前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出処理によって検出された回転位置にあるときに前記受光素子から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得処理を含む処理を実行する。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項８の発明に係るホログラムメモリ装置において、前記品質検出処理は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出し、前記位置検出処理は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてチルトエラーが生じた場合にも、ホログラフィックメモリ媒体の回転位置が適正位置に調整されることにより、高品質の再生データを取得することができる。
【００２１】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２２】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１に、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の光学系を示す。なお、図１に示す光学系は、透過型のホログラフィックメモリ１０に対して情報を記録／再生する際に用いられるものである。
【００２５】
図１に示す如く、この光学系は、半導体レーザ１０１と、コリメータレンズ１０２と、シャッター１０３と、ビームスプリッタ１０４と、シャッター１０５と、偏光ビームスプリッタ１０６と、λ／４板１０７と、空間光変調器１０８と、フーリエ変換レンズ１０９と、ガルバノミラー１１０と、リレーレンズ１１１と、フーリエ変換レンズ１１２と、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサ１１３から構成されている。
【００２６】
半導体レーザ１０１は、ホログラフィックメモリ１０に適した波長のレーザ光を出射する。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から入射されるレーザ光を平行光に変換する。シャッター１０３は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、レーザ光の通過／遮断を行う。具体的には、記録／再生動作の際の露光時にのみＯＦＦ（通過）とされる。ＯＦＦとされる時間によってホログラフィックメモリ１０に対する露光時間が制御される。ビームスプリッタ１０４は、コリメータレンズ１０２からのレーザ光を信号光と参照光に分割する。
【００２７】
シャッター１０５は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、信号光の通過／遮断を行う。具体的には、記録時にはＯＦＦ（通過）とされ、再生時にはＯＮ（遮断）とされる。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０６は、シャッター１０５から入射される信号光を略全透過するとともに、λ／４板１０７から入射される信号光を略全反射する。λ／４板１０７は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射される信号光を直線偏光から円偏光に変換するとともに、空間光変調器１０８から入射される円偏光の信号光を、偏光ビームスプリッタ１０６からの入射時に比べて直交する直線偏光に変換する。
【００２９】
空間光変調器１０８は、液晶パネルと反射ミラーの組み合わせ等によって構成され、記録信号（１、０の２値化データ）に応じて画素毎に信号光の偏光状態を制御し、これにより、信号光に記録信号に応じた空間光変調を与える。
【００３０】
偏光ビームスプリッタ１０６を透過したＰ偏光の信号光はλ／４板１０７で右旋回または左旋回の円偏光となる。ここで、信号光の旋回方向は、λ／４板１０７の結晶軸の方向によって決まる。たとえば、信号光の旋回方向が右旋回となった場合、信号光は、空間光変調器１０８の液晶パネルを往復することにより、たとえば、デジタルデータ“１”の画素位置においては右旋回のままとされ、デジタルデータ“０”の画素位置においては左旋回へと変化する。したがって、再度、λ／４板１０７を通過することにより、信号光は、デジタルデータ“１”の画素位置ではＳ偏光となり、デジタルデータ“０”の画素位置ではＰ偏光となる。このうち、デジタルデータ“１”に対するＳ偏光の光みが、偏光ビームスプリッタ１０６にて反射され、デジタルデータ“０”に対するＰ偏光の光は偏光ビームスプリッタ１０６透過する。
【００３１】
フーリエ変換レンズ１０９は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射された信号光をホログラフィックメモリ１０内のホログラフィックメモリ材料層上に収束させる。
【００３２】
ガルバノミラー１１０は、参照光を反射すると共に、制御信号に応じて、信号光と参照光の光軸を含む面の面内方向に回動される。ガルバノミラー１１０が回動されることにより、記録ブロックに対する参照光の入射角度が調整される。リレーレンズ１１１は、ガルバノミラー１１０によって反射された参照光をホログラフィックメモリ１０の記録ブロックに導く。
【００３３】
フーリエ変換レンズ１１２は、ホログラフィックメモリ材料層によって回折されホログラフィックメモリ１０を透過した参照光（以下、ホログラフィックメモリ１０を透過した後の参照光を特に「再生光」と称する）を平行光に変換してＣＭＯＳイメージセンサ１１３に導く。ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、フーリエ変換レンズ１１２を介して受光した再生光の強度分布に応じた電気信号を信号増幅回路（後述）に出力する。
【００３４】
記録時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５を通過した後、偏光ビームスプリッタ１０６を透過し、空間光変調器１０８によって変調される。空間光変調器１０８にて変調された信号光は、偏光ビームスプリッタ１０６で反射され、フーリエ変換レンズ１０９によってホログラフィックメモリ１０に収束照射される。また、参照光は、ガルバノミラー１１０によって反射された後、リレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０の信号光照射位置に入射される。
【００３５】
かくして、信号光と参照光は、ホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。これにより、ホログラフィックメモリ材料層のレーザ光照射箇所に干渉縞が生じ、モノマーがこの干渉縞に応じてポリマー化する。しかして、干渉縞に応じた屈折率分布がホログラム材料層に定着し、ホログラフィックメモリに対する記録が行われる。
【００３６】
なお、角度多重による記録時には、ガルバノミラー１１０が所定角度（ページ送り分）だけ回転され、ホログラフィックメモリ１０に対する参照光の入射角度が変更される。このとき、ガルバノミラー１１０にて反射された参照光は、リレーレンズ１１１を介することで、ホログラフィックメモリ１０上の入射位置を変えることなく、ホログラフィックメモリ１０に対する角度のみが変更されて、信号光の照射位置に照射される。また、参照光の角度変更に応じて、空間光変調器１０８に、次ページ分の記録信号が供給される。かかる参照光の角度変更と空間光変調器１０８に対する記録信号の変更は、当該記録ブロックに対する多重記録が終了するまで繰り返される。これにより、当該記録ブロックに、参照光の入射角度毎に異なる干渉縞が生じ、その結果、当該記録ブロックに、異なる干渉縞に応じた屈折率分布が定着する。しかして、当該記録ブロックに、異なる記録信号が角度多重にて記録される。
【００３７】
再生時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５によって遮断される。一方、参照光は、ガルバノミラー１１０およびリレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。
【００３８】
しかる後、参照光は、ホログラフィックメモリ材料層に定着されている干渉縞によって回折され、ホログラフィックメモリ１０を透過する。その後、参照光（再生光）は、フーリエ変換レンズ１１２によって平行光に変換され、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３に入射される。
【００３９】
ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、受光した再生光の強度分布に応じた電気信号を信号増幅回路（後述）に出力する。ここで、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３によって受光される再生光の強度分布は、記録時に空間光変調器１０８によって信号光に付与された空間光変調に応じたものとなっている。なお、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、調整機構（図示せず）によって、受光面に平行な方向の位置と角度が調整される。
【００４０】
ＣＭＯＳイメージセンサ１１３から出力された電気信号は、信号増幅回路によって増幅された後、デコーダによって復調される。このとき、ホログラフィックメモリ１０に対する参照光のチルトエラーを補償するための処理が実行される。なお、この処理については、追って、図４を参照しながら詳述する。
【００４１】
図２は、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の構成を示す図である。図２に示す如く、ホログラフィックメモリ装置は、エンコーダ１１と、ＳＬＭドライバ１２と、光学ヘッド１３と、信号増幅回路１４と、デコーダ１５と、サーボ回路１６と、ステッピングモータ１７と、送り機構１８と、ＳＮＲ計算回路１９と、コントローラ２０から構成されている。
【００４２】
エンコーダ１１は、記録データにエンコード処理を施しＳＬＭドライバ１２に送る。ＳＬＭドライバ１２は、エンコード処理された記録データから空間光変調器１０８を駆動するための記録信号を生成し、生成した記録信号に応じて、光学ヘッド１３中の空間光変調器１０８を駆動する。
【００４３】
光学ヘッド１３は、上記図１の光学系を内蔵し、記録再生用の信号光および参照光を、ホログラフィックメモリ（ディスク媒体）１０に照射する。光学ヘッド１３は、後述のようにホログラフィックメモリ１０が一つの径の方向（以下、「ラジアル方向」と称する）にステップ送りされるとき、信号光と参照光の照射位置がこの径上を移動するよう配置されている。また、光学ヘッド１３は、信号光と参照光がこの径に対して垂直な方向（以下、「タンジェンシャル方向」という）から入射されるようにして配置されている。
【００４４】
信号増幅回路１４は、光学ヘッド１３中のＣＭＯＳイメージセンサ１１３から出力される電気信号を増幅し、これをデコーダ１５とＳＮＲ計算回路１９に送る。デコーダ１５は、信号増幅回路１４から入力された再生信号をデコードして再生データを生成し、これを後段回路に出力する。
【００４５】
サーボ回路１６は、コントローラ２０からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これをステッピングモータ１７に送る。また、コントローラ２０からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をラジアル方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これを、送り機構１８の駆動モータ１８ａに送る。さらに、コントローラ２０からの制御指令に応じて、光ヘッド１３内に配された半導体レーザ１０１の駆動制御、シャッター１０３、１０５のＯＮ／ＯＦＦ制御およびガルバノミラー１１０の駆動制御を行う。
【００４６】
ステッピングモータ１７は、サーボ回路１６からのサーボ信号に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りする。送り駆動機構１８は、光ヘッド１３とホログラフィックメモリ１０がラジアル方向に相対移動するようステッピングモータ１７をスライド可能に支持する。モータ（ステッピングモータ）１８ａは、ステッピングモータ１７をラジアル方向にステップ送りするための駆動力を付与する。
【００４７】
ＳＮＲ計算回路１９は、後述する計算式に従って再生信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を計算し、計算結果をコントローラ２０に出力する。コントローラ２０は、記録／再生動作時に、制御指令を各回路に出力する。
【００４８】
次に、ＳＮＲ計算回路１９におけるＳＮＲの計算方法について、図３を参照しながら説明する。
【００４９】
上述の如く、空間光変調器１０８は、記録信号に応じて画素（ピクセル）毎に光の偏光状態を制御し、これにより、信号光に記録信号に応じた空間光変調を与える。この場合、たとえば、デジタルデータ“１”のピクセル位置にて信号光の位相を変化させず、デジタルデータ“０”のピクセル位置では信号光位相を１８０°変化させるよう空間光変調器１０８が駆動されるとすると、このようにして記録されたホログラフィックメモリ１０に適正角度にて参照光を照射した場合、理想的には、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の受光面上において、デジタルデータ“１”のピクセル位置に同一強度Ｐ１の光強度が生じ、デジタルデータ“０”のピクセル位置には同一強度Ｐ２の光強度が生じることとなる。
【００５０】
しかし、実際には、光の漏れこみ等によって、デジタルデータ“１”のピクセル位置の強度は一律に強度Ｐ１とはならず、強度Ｐ１からややずれた強度範囲内の光強度を持つこととなる。同様に、デジタルデータ“０”のピクセル位置の強度も一律に強度Ｐ２とはならず、強度Ｐ２からややずれた強度範囲内の光強度を持つこととなる。
【００５１】
したがって、ホログラフィックメモリ１０に適正角度にて参照光を照射した場合、一般に、それぞれの光強度を持つピクセルの個数は、図３に示すように分布することとなる。
【００５２】
ここで、デジタルデータ“０”の分布曲線とデジタルデータ“１”の分布曲線の重なり部分が少ないほど、デジタルデータ“０”、“１”の何れとして復調すべきか不明な範囲が狭くなり、再生信号に生じるエラー率が低くなる。すなわち、この重なりが少ないほど、再生信号の品質は良くなる。
【００５３】
したがって、デジタルデータ“０”の分布曲線における光強度の平均値をμ０、当該分布曲線の標準偏差をσ０とし、デジタルデータ“１”の分布曲線における光強度の平均値をμ１、当該分布曲線の標準偏差をσ１とすると、μ１−μ０が大きいほど再生信号の品質は良くなり、また、σ１＋σ０が小さいほど再生信号の品質は良くなる。
【００５４】
このことから、再生信号のＳＮＲは、たとえば次式にて得ることができる。
ＳＮＲ＝２０・ｌｏｇ｛（μ１−μ０）／（σ１＋σ０）｝…（１）
【００５５】
上述のＳＮＲ計算回路１９は、たとえば、この式（１）に従って、信号増幅回路１４から入力される再生信号のＳＮＲを算出し、その算出結果を、コントローラ２０に出力する。
【００５６】
なお、ＳＮＲの算出式は、上記式（１）に限られるものではなく、再生信号の品質を評価できるものであれば、他の式を用いることも可能である。たとえば、μ１−μ０の大きさのみ、または、σ１＋σ０の大きさのみから、再生信号のＳＮＲを求めるようにすることもできる。μ１−μ０の大きさからＳＮＲを求める場合は、この値が大きいほど再生信号の品質が良いとされ、σ１＋σ０の大きさからＳＮＲを求める場合は、この値が小さいほど再生信号の品質が良いとされる。
【００５７】
次に、当該ホログラフィックメモリ装置における記録時の動作について説明する。
【００５８】
記録動作が開始されると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）、シャッター１０５はＯＦＦ（通過）とされ、光ヘッド１３が記録ブロック位置にアクセスされる。かかるアクセスは、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００５９】
次に、ガルバノミラー１１０が第１ページに対応する初期角度にセットされ、当該ページの記録のために露光する時間だけ、シャッター１０３がＯＦＦ（通過）とされる。このとき、空間光変調器１０８は、当該ページの記録データに対応する画素パターンを持つよう駆動される。
【００６０】
かかる露光により、当該記録ブロックに先頭ページの記録データが記録されると、コントローラ２０は、さらに記録すべきデータが存在するかを判別する。そして、記録すべきデータが存在する場合には、ガルバノミラー１１０をページ送り分に相当する角度だけ回転させ、上記と同様にして、当該記録ブロックに次ページの記録データを記録する。かかる角度多重によるデータ記録は、当該記録ブロックに対するデータ記録が終了するまで繰り返し実行される。
【００６１】
当該記録ブロックに対する記録が終了したときに、さらに、記録すべきデータが存在する場合には、次の記録ブロックに対するアクセスがなされ、上記と同様、角度多重により、当該次の記録ブロックに対する記録が行われる。
【００６２】
次に、図４を参照して、ホログラフィックメモリ装置における再生時の動作を説明する。
【００６３】
再生動作が開始されると、シャッター１０３、１０５がともにＯＮ（遮断状態）とされた後（Ｓ１０１）、光ヘッド１３が再生対象の記録ブロック位置にアクセスされる（Ｓ１０２）。かかるアクセスは、上記記録時と同様、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００６４】
しかして、光ヘッド１３のアクセスがなされると、次に、再生対象ページに対するガルバノミラー１１０の引き込み制御が行われる（Ｓ１０３）。かかる引き込み制御は、たとえば、以下のように行われる。
【００６５】
まず、シャッター１０３がＯＦＦ（通過）とされて、参照光が当該記録ブロックに照射される。その後、ガルバノミラー１１０がイニシャル位置から先頭ページ（第１ページ）に対応する角度方向へと回転される。かかる回転の際、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の出力が随時モニターされる。そして、この出力が最初にピークとなるガルバノミラー１１０の角度位置が先頭ページ（第１ページ）に対応する角度位置として検出される。
【００６６】
かかる検出の後、再生対象までのページ送り分だけ、ガルバノミラー１１０がさらに回転される。さらに、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の出力が最大となる位置に、ガルバノミラー１１０が微調整される。これにより、信号光と参照光を含む面内方向における再生対象ページと参照光の間のチルトエラーが補正され、ガルバノミラー１１０は、再生対象ページの角度位置へと引き込まれる。引き込みが終了すると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）とされる。
【００６７】
しかして、ガルバノミラー１１０の引き込みが終了すると、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされる（Ｓ１０４）。このとき取得される再生信号をもとに、上述のＳＮＲが、ＳＮＲ計算回路１９にて算出される（Ｓ１０５）。その後、Ｓ１０２でアクセスされた際の位置（初期アクセス位置）からディスク周方向の前後一定範囲における全てのステップ位置においてＳＮＲが取得されたかが判別される（Ｓ１０６）。ここで、ＳＮＲが全て取得されていなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステッピングモータ１７が１ステップだけ駆動され、光ヘッド１３がディスク周方向の次のステップ位置に位置づけられる（Ｓ１０７）。そして、上記と同様、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされ（Ｓ１０４）、このとき取得される再生信号をもとに、ＳＮＲが算出される（Ｓ１０５）。
【００６８】
かかるＳＮＲの算出処理は、初期アクセス位置からディスク周方向の前後一定範囲における全てのステップ位置においてＳＮＲが取得されるまで繰り返される（Ｓ１０６）。そして、当該範囲における全てのＳＮＲが取得されると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、次に、取得されたＳＮＲが相互に比較され（Ｓ１０８）、このうちＳＮＲが最良となるディスク周方向位置に光学ヘッド１３が位置づけられるよう、ステッピングモータ１７が駆動される（Ｓ１０９）。しかして、周方向位置の設定がなされた後、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされ、再生対象ページに対する再生処理が行われる（Ｓ１１０）。
【００６９】
なお、Ｓ１０９およびＳ１１０の処理に代えて、ＳＮＲの取得処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０７）の際に読み取ったそれぞれの再生信号を予めデコーダ１５にて復調してメモリ（図示せず）に格納しておき、この中から、ＳＮＲが最良となる再生信号に対応するデータを選択して、当該再生対象ページの再生データとして出力するようにしても良い。
【００７０】
しかして、再生対象ページの再生がなされると、再生対象とされる全てのページに対する再生が終了したかが判別される（Ｓ１１１）。ここで、再生すべきページが残っていれば（Ｓ１１１：ＮＯ）、Ｓ１０２またはＳ１０３に戻り、次の再生対象ページに対する再生処理が行われる。すなわち、当該記録ブロック中にさらに再生すべきページがあれば、Ｓ１０３に戻り、このページに対する引き込み処理が行われた後、Ｓ１０４以降の処理が行われる。また、他の記録ブロックにさらに再生すべきページがあれば、Ｓ１０２に戻り、この記録ブロックに対するアクセスがなされた後、Ｓ１０３にて、再生対象ページに対する引き込み処理が行われ、その後、Ｓ１０４以降の処理が行われる。
【００７１】
本実施例によれば、Ｓ１０４〜Ｓ１０９の処理により、再生対象ページと参照光の間に生じるラジアル方向のチルトエラーが抑制されるため、高品質の再生データを復調することができる。すなわち、図５（ａ）に模式的に示す如く、干渉縞の方向ベクトルにラジアル方向のチルトエラーが生じても、図５（ｂ）に示す如く、ＳＮＲが最良となる位置にホログラフィックメモリ１０を回転させることにより、ラジアル方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーを抑制することができる。なお、同図紙面に垂直な方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーは、上記の如く、ガルバノミラー１１０を微調整することにより補正される。
【００７２】
なお、本実施例では、信号光と参照光の入射方向がタンジェンシャル方向となるよう光ヘッド１３を配置したが、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、ガルバノミラー１１０では調整できないチルトエラーを、上記図４に示す処理にて、抑制することができる。すなわち、図６（ａ）に模式的に示す如く、干渉縞の方向ベクトルにタンジェンシャル方向のチルトエラーが生じても、図６（ｂ）に示す如く、ＳＮＲが最良となる位置にホログラフィックメモリ１０を回転させることにより、タンジェンシャル方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーを抑制することができる。
【００７３】
同様に、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向とタンジェンシャル方向の間となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、上記図４に示す処理にて、ガルバノミラー１１０では調整できないチルトエラーを抑制することができる。
【実施例２】
【００７４】
上記実施例１では、再生信号のＳＮＲを実際に算出し、再生信号のＳＮＲが最良の位置にホログラフィックメモリ１０のディスク周方向位置を設定するようにした。これに対し、本実施例では、チルト検出器にてホログラフィックメモリ１０のチルト量を検出し、検出したチルト量をもとに、ホログラフィックメモリ１０のディスク周方向位置をチルトエラーが抑制され得る位置に設定する。なお、本実施例においても、上記実施例１と同様、信号光と参照光はホログラフィックメモリ１０に対してタンジェンシャル方向に入射するものとする。
【００７５】
本実施例では、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量とディスク周方向の補正量とを対応付けたテーブルが、コントローラ２０内の内蔵メモリに保持されている。このテーブルは、ホログラフィックメモリ１０にラジアル方向のチルトが生じたときに、どれだけホログラフィックメモリ１０をディスク周方向に回転させれば再生信号の品質が最良となるかを予め求めておき、その結果からチルト量とディスク周方向の回転量を対応付けてテーブル化したものである。なお、本実施例では、ステッピングモータ１７のステップ数がディスク周方向の補正量としてテーブルに保持されている。
【００７６】
図７に、本実施例に係る光ヘッド１３の光学系を示す。図７に示す如く、本実施例に係る光学系には、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量を検出するチルト検出器１１４が配されている。その他の構成は、上記実施例１と同様である。なお、チルト検出器１１４は、従来周知のものをそのまま用いることができる。たとえば、ホログラフィックメモリ１０にレーザ光を照射し、その反射光を２分割センサにて受光するとの構成をとることができる。この場合、２分割センサからの出力を減算処理することにより、チルトの方向と大きさが検出される。
【００７７】
図８に、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の構成を示す。図８に示す如く、本実施例では、図２に示す構成に比べ、ＳＮＲ計算回路１９が省略されている。また、コントローラ２０の内蔵メモリには、上記の如く、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量とディスク周方向の補正量とを対応付けたテーブルが保持されている。このテーブルは、たとえば、
チルト量：＋Ｔｉ０〜＋Ｔｉ１のとき、ステップ数：＋ＳＴ０、
チルト量：＋Ｔｉ１〜＋Ｔｉ２のとき、ステップ数：＋ＳＴ１、…
のように、チルト量のレンジとステッピングモータ１７のステップ数を互いに対応付けたものとして構成される。なお、このテーブルは、ホログラフィックメモリ１０の径方向位置に拘わらず一律に適用される。
【００７８】
図９を参照して、再生時の動作について説明する。再生動作が開始されると、シャッター１０３、１０５がともにＯＮ（遮断状態）とされた後（Ｓ２０１）、光ヘッド１３が再生対象の記録ブロック位置にアクセスされる（Ｓ２０２）。かかるアクセスは、上記実施例１と同様、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００７９】
しかして、光ヘッド１３のアクセスがなされると、次に、当該記録ブロック位置におけるチルト量がチルト検出器１１４によって検出される（Ｓ２０３）。そして、検出されたチルト量に対応する補正量（ステップ数）がコントローラ２０内のメモリから読み出され（Ｓ２０４）、当該補正量に応じたステップ数だけ、ステッピングモータ１７が駆動される（Ｓ２０５）。これにより、ラジアル方向のチルトエラーが補正される。
【００８０】
しかる後、上記実施例１と同様、再生対象ページに対するガルバノミラー１１０の引き込み制御が行われる（Ｓ２０６）。かかる引き込み制御の際に、上記実施例１と同様、信号光と参照光を含む面内方向における再生対象ページと参照光の間のチルトエラーが補正される。ガルバノミラー１１０の引き込みが終了すると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）とされる。
【００８１】
しかる後、再生のために露光する時間だけシャッター１０３がＯＦＦとされ、再生対象ページに対する再生処理が行われる（Ｓ２０７）。
【００８２】
しかして、再生対象ページの再生がなされると、再生対象とされる全てのページに対する再生が終了したかが判別される（Ｓ２０８）。ここで、再生すべきページが残っていれば（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２０２またはＳ２０６に戻り、次の再生対象ページに対する再生処理が行われる。すなわち、当該記録ブロック中にさらに再生すべきページがあれば、Ｓ２０６に戻り、このページに対する引き込み処理が行われた後、Ｓ２０７における再生処理が行われる。また、他の記録ブロックにさらに再生すべきページがあれば、Ｓ２０２に戻り、この記録ブロックに対するアクセスがなされた後、Ｓ２０３からＳ２０５にて、ラジアル方向のチルト補正が行われる。その後、Ｓ２０６にて再生対象ページに対する引き込み処理が行われ、Ｓ２０７における再生処理が行われる。
【００８３】
本実施例によれば、上記実施例１と同様、再生対象ページと参照光の間に生じるラジアル方向のチルトエラーが抑制されるため、高品質の再生データを復調することができる。このとき、ディスク周方向の補正量は、コントローラ２０内に保持されたテーブルから取得されるため、上記実施例１のようにＳＮＲを実際に算出する場合に比べ、処理の簡素化を図ることができる。
【００８４】
なお、本実施例では、信号光と参照光の入射方向がタンジェンシャル方向となるよう光ヘッド１３を配置したが、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、タンジェンシャル方向のチルトエラーを、上記と同様の処理にて、抑制することができる。ただし、この場合、チルト検出器１１４は、タンジェンシャル方向におけるホログラフィックメモリ１０のチルトを検出するよう構成される。また、コントローラ２０内に保持されるテーブルには、タンジェンシャル方向のチルト量とディスク周方向の補正量が規定される。
【００８５】
以上、本発明に係る実施例について説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００８６】
たとえば、信号光と参照光を発するための光源は、半導体レーザ１０１に限定されるものではなく、たとえば、ＳＨＧレーザであっても良い。
【００８７】
また、シャッター１０３、１０５はメカニカルシャッターに限定されるものではなく、液晶シャッターであっても良い。
【００８８】
また、空間光変調器１０８は、液晶とミラーを組み合わせたものに限定されるものではなく、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）であっても良い。また、空間光変調器１０８を液晶のみから構成される光透過型の空間光変調器とすることもできる。この場合、この空間光変調器は、図１の光学系において、シャッター１０５の後段に配される。
【００８９】
また、リレーレンズ１１１に代えて、ミラーを２枚以上組み合わせて参照光の入射位置を調整することもできる。
【００９０】
さらに、干渉光を受光する光検出器は、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３に限定されるものではなく、たとえばＣＣＤイメージセンサであっても良い。
【００９１】
また、多重方式は、角度多重に限定されるものではなく、その他の多重方式、あるいは種々の多重方式の組み合わせであっても良い。
【００９２】
さらに、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のステップ送りは、ステッピングモータ１７をステップ送りする構成に限らず、光ヘッド１３の方をホログラフィックメモリ１０のラジアル方向に送る構成を用いることもできる。
【００９３】
また、上記実施例には、透過型のホログラムメモリを用いるホログラムメモリ装置を示したが、本発明は、反射型のホログラムメモリ装置にも適用可能である。
【００９４】
この他、干渉縞を定着させる処理が必要な場合には、記録動作に次いで、適宜、定着処理が行われる。かかる定着処理は、参照光を定着用の光として用いる方法の他、専用のレーザ光を別に配する方法等、種々の方法を用いることができる。
【００９５】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図２】実施例１に係るホログラムメモリ装置の構成を示す図
【図３】実施例１に係るＳＮＲの算出方法を説明する図
【図４】実施例１に係るホログラムメモリ装置の再生動作を示すフロー図
【図５】実施例１に係るチルト補正動作を説明する図
【図６】実施例１に係るチルト補正動作を説明する図
【図７】実施例２に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図８】実施例２に係るホログラムメモリ装置の構成を示す図
【図９】実施例２に係るホログラムメモリ装置の再生動作を示すフロー図
【図１０】干渉縞とチルトの関係を説明する図
【符号の説明】
【００９７】
１３ 光学ヘッド
１４ 信号増幅回路
１５ デコーダ
１６ サーボ回路
１７ ステッピングモータ
１９ ＳＮＲ計算回路
２０ コントローラ
１１３ ＣＭＯＳイメージセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光と参照光を内部で干渉させたときの干渉縞を定着させることにより情報の記録が行われるホログラフィックメモリから情報を再生するホログラフィックメモリ装置に関するものであり、特に、ホログラフィックメモリと参照光の間のチルトエラーを補正する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ホログラフィックメモリは、信号光と参照光を内部で干渉させたときの干渉縞をホログラフィックメモリ材料層に定着させることによって情報の記録が行われる。ここで、信号光は、記録情報に応じて空間光変調されているため、信号光と参照光をホログラフィックメモリに照射すると、ホログラフィックメモリ材料層中に、記録情報に応じた明暗の干渉縞が生じる。かかる干渉縞のうち“明”の領域に、ホログラフィックメモリ材料層中の光重合性の高いモノマーが引き寄せられてポリマー化することで、ホログラフィックメモリ材料層中に、干渉縞に応じた屈折率分布が定着する。これにより、ホログラフィックメモリに対する情報の記録が行われる。
【０００３】
なお、ホログラフィックメモリにおいては、ホログラフィックメモリ材料層に対する参照光の入射角度を変更することによって、一つの記録箇所（記録ブロック）に複数種類の情報を同時に記録できることが知られている（角度多重）。すなわち、参照光の入射角度毎に、異なる情報にて信号光を空間光変調することにより、それぞれの記録情報に応じた干渉縞を、角度毎に個別に、同一の記録箇所に定着させることができる。
【０００４】
再生時には、記録時と同一角度にて参照光がホログラフィックメモリ材料層に照射される。これにより、参照光に当該角度の干渉縞に応じた回折が生じ、これを受光素子が受光することにより、当該角度の記録情報が再生される。
【０００５】
なお、以下に示す特許文献１および特許文献２には、角度多重によるホログラフィックメモリ装置が記載されている。
【０００６】
角度多重にて情報を記録する場合には、一般に、信号光と参照光の光軸を含む面の面内方向において、ホログラフィック材料層に対する参照光の入射角度が変更される。このため、再生時に、かかる面内方向においてホログラフィックメモリと参照光の間にチルトエラーが生じても、このチルトエラーに応じて参照光調整用のアクチュエータ（ガルバノミラー等）を制御することにより、ホログラフィックメモリに対する参照光の入射角度を適正な状態に調整することができる。
【０００７】
たとえば、図１０（ａ）に示す如くしてホログラフィックメモリ材料層に干渉縞が生成された場合には、再生時に、このホログラフィックメモリに図１０（ａ）のＸ−Ｙ平面内におけるチルトが発生しても、図１０（ｂ）に示す如く、参照光用のアクチュエータを駆動制御して参照光の入射角度を補正することにより、ホログラフィックメモリに対して適正な角度にて参照光を入射させることができる。
【０００８】
しかし、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてチルトエラーが生じた場合、すなわち図１０（ａ）のＸ−Ｚ平面の面内方向にチルトエラーが発生した場合には、干渉縞の方向ベクトルが参照光用アクチュエータの駆動方向とは異なる方向のベクトル成分をもつようになるため、参照光用のアクチュエータを制御するだけでは、このベクトル成分を抑制することはできない。この場合、参照光用のアクチュエータを制御しても、干渉縞と参照光の間の角度が記録時のものに比べ相違することとなり、その結果、適正な再生信号が得られなくなる。
【特許文献１】特開平１１−１６３７４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる問題を解消し、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてホログラフィックメモリにチルトエラーが生じた場合にも、ホログラフィックメモリから情報を適正に再生し得るホログラフィックメモリ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【００１１】
請求項１の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に画素毎に光変調されて記録されている１、０の２値化データを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光手段と、前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出する品質検出手段と、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更手段と、前記品質検出手段における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出手段と、前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出手段によって検出された回転位置にあるときに前記受光手段から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係るホログラムメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出し、前記位置検出手段は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１または２の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分と、前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、前記チルト検出手段における検出結果に基づいて前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を前記チルトの影響を抑制する位置に調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の発明に係るホログラフィックメモリ装置において、前記調整手段は、前記チルト量と前記回転位置の補正量とを対応付けたテーブルを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光素子と、制御回路を備え、該制御回路は、前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出する品質検出処理と、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更処理と、前記品質検出処理における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出処理と、前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出処理によって検出された回転位置にあるときに前記受光素子から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得処理を含む処理を実行する。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項８の発明に係るホログラムメモリ装置において、前記品質検出処理は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出し、前記位置検出処理は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、信号光と参照光の光軸を含む面に垂直な方向においてチルトエラーが生じた場合にも、ホログラフィックメモリ媒体の回転位置が適正位置に調整されることにより、高品質の再生データを取得することができる。
【００２１】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２２】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１に、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の光学系を示す。なお、図１に示す光学系は、透過型のホログラフィックメモリ１０に対して情報を記録／再生する際に用いられるものである。
【００２５】
図１に示す如く、この光学系は、半導体レーザ１０１と、コリメータレンズ１０２と、シャッター１０３と、ビームスプリッタ１０４と、シャッター１０５と、偏光ビームスプリッタ１０６と、λ／４板１０７と、空間光変調器１０８と、フーリエ変換レンズ１０９と、ガルバノミラー１１０と、リレーレンズ１１１と、フーリエ変換レンズ１１２と、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサ１１３から構成されている。
【００２６】
半導体レーザ１０１は、ホログラフィックメモリ１０に適した波長のレーザ光を出射する。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から入射されるレーザ光を平行光に変換する。シャッター１０３は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、レーザ光の通過／遮断を行う。具体的には、記録／再生動作の際の露光時にのみＯＦＦ（通過）とされる。ＯＦＦとされる時間によってホログラフィックメモリ１０に対する露光時間が制御される。ビームスプリッタ１０４は、コリメータレンズ１０２からのレーザ光を信号光と参照光に分割する。
【００２７】
シャッター１０５は、メカニカルシャッター等によって構成され、制御信号に応じて、信号光の通過／遮断を行う。具体的には、記録時にはＯＦＦ（通過）とされ、再生時にはＯＮ（遮断）とされる。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０６は、シャッター１０５から入射される信号光を略全透過するとともに、λ／４板１０７から入射される信号光を略全反射する。λ／４板１０７は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射される信号光を直線偏光から円偏光に変換するとともに、空間光変調器１０８から入射される円偏光の信号光を、偏光ビームスプリッタ１０６からの入射時に比べて直交する直線偏光に変換する。
【００２９】
空間光変調器１０８は、液晶パネルと反射ミラーの組み合わせ等によって構成され、記録信号（１、０の２値化データ）に応じて画素毎に信号光の偏光状態を制御し、これにより、信号光に記録信号に応じた空間光変調を与える。
【００３０】
偏光ビームスプリッタ１０６を透過したＰ偏光の信号光はλ／４板１０７で右旋回または左旋回の円偏光となる。ここで、信号光の旋回方向は、λ／４板１０７の結晶軸の方向によって決まる。たとえば、信号光の旋回方向が右旋回となった場合、信号光は、空間光変調器１０８の液晶パネルを往復することにより、たとえば、デジタルデータ“１”の画素位置においては右旋回のままとされ、デジタルデータ“０”の画素位置においては左旋回へと変化する。したがって、再度、λ／４板１０７を通過することにより、信号光は、デジタルデータ“１”の画素位置ではＳ偏光となり、デジタルデータ“０”の画素位置ではＰ偏光となる。このうち、デジタルデータ“１”に対するＳ偏光の光みが、偏光ビームスプリッタ１０６にて反射され、デジタルデータ“０”に対するＰ偏光の光は偏光ビームスプリッタ１０６透過する。
【００３１】
フーリエ変換レンズ１０９は、偏光ビームスプリッタ１０６から入射された信号光をホログラフィックメモリ１０内のホログラフィックメモリ材料層上に収束させる。
【００３２】
ガルバノミラー１１０は、参照光を反射すると共に、制御信号に応じて、信号光と参照光の光軸を含む面の面内方向に回動される。ガルバノミラー１１０が回動されることにより、記録ブロックに対する参照光の入射角度が調整される。リレーレンズ１１１は、ガルバノミラー１１０によって反射された参照光をホログラフィックメモリ１０の記録ブロックに導く。
【００３３】
フーリエ変換レンズ１１２は、ホログラフィックメモリ材料層によって回折されホログラフィックメモリ１０を透過した参照光（以下、ホログラフィックメモリ１０を透過した後の参照光を特に「再生光」と称する）を平行光に変換してＣＭＯＳイメージセンサ１１３に導く。ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、フーリエ変換レンズ１１２を介して受光した再生光の強度分布に応じた電気信号を信号増幅回路（後述）に出力する。
【００３４】
記録時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５を通過した後、偏光ビームスプリッタ１０６を透過し、空間光変調器１０８によって変調される。空間光変調器１０８にて変調された信号光は、偏光ビームスプリッタ１０６で反射され、フーリエ変換レンズ１０９によってホログラフィックメモリ１０に収束照射される。また、参照光は、ガルバノミラー１１０によって反射された後、リレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０の信号光照射位置に入射される。
【００３５】
かくして、信号光と参照光は、ホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。これにより、ホログラフィックメモリ材料層のレーザ光照射箇所に干渉縞が生じ、モノマーがこの干渉縞に応じてポリマー化する。しかして、干渉縞に応じた屈折率分布がホログラム材料層に定着し、ホログラフィックメモリに対する記録が行われる。
【００３６】
なお、角度多重による記録時には、ガルバノミラー１１０が所定角度（ページ送り分）だけ回転され、ホログラフィックメモリ１０に対する参照光の入射角度が変更される。このとき、ガルバノミラー１１０にて反射された参照光は、リレーレンズ１１１を介することで、ホログラフィックメモリ１０上の入射位置を変えることなく、ホログラフィックメモリ１０に対する角度のみが変更されて、信号光の照射位置に照射される。また、参照光の角度変更に応じて、空間光変調器１０８に、次ページ分の記録信号が供給される。かかる参照光の角度変更と空間光変調器１０８に対する記録信号の変更は、当該記録ブロックに対する多重記録が終了するまで繰り返される。これにより、当該記録ブロックに、参照光の入射角度毎に異なる干渉縞が生じ、その結果、当該記録ブロックに、異なる干渉縞に応じた屈折率分布が定着する。しかして、当該記録ブロックに、異なる記録信号が角度多重にて記録される。
【００３７】
再生時において、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２にて平行光に変換された後、シャッター１０３を通過し、ビームスプリッタ１０４によって信号光と参照光に分割される。このうち、信号光は、シャッター１０５によって遮断される。一方、参照光は、ガルバノミラー１１０およびリレーレンズ１１１を介してホログラフィックメモリ１０のホログラフィックメモリ材料層に照射される。
【００３８】
しかる後、参照光は、ホログラフィックメモリ材料層に定着されている干渉縞によって回折され、ホログラフィックメモリ１０を透過する。その後、参照光（再生光）は、フーリエ変換レンズ１１２によって平行光に変換され、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３に入射される。
【００３９】
ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、受光した再生光の強度分布に応じた電気信号を信号増幅回路（後述）に出力する。ここで、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３によって受光される再生光の強度分布は、記録時に空間光変調器１０８によって信号光に付与された空間光変調に応じたものとなっている。なお、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３は、調整機構（図示せず）によって、受光面に平行な方向の位置と角度が調整される。
【００４０】
ＣＭＯＳイメージセンサ１１３から出力された電気信号は、信号増幅回路によって増幅された後、デコーダによって復調される。このとき、ホログラフィックメモリ１０に対する参照光のチルトエラーを補償するための処理が実行される。なお、この処理については、追って、図４を参照しながら詳述する。
【００４１】
図２は、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の構成を示す図である。図２に示す如く、ホログラフィックメモリ装置は、エンコーダ１１と、ＳＬＭドライバ１２と、光学ヘッド１３と、信号増幅回路１４と、デコーダ１５と、サーボ回路１６と、ステッピングモータ１７と、送り機構１８と、ＳＮＲ計算回路１９と、コントローラ２０から構成されている。
【００４２】
エンコーダ１１は、記録データにエンコード処理を施しＳＬＭドライバ１２に送る。ＳＬＭドライバ１２は、エンコード処理された記録データから空間光変調器１０８を駆動するための記録信号を生成し、生成した記録信号に応じて、光学ヘッド１３中の空間光変調器１０８を駆動する。
【００４３】
光学ヘッド１３は、上記図１の光学系を内蔵し、記録再生用の信号光および参照光を、ホログラフィックメモリ（ディスク媒体）１０に照射する。光学ヘッド１３は、後述のようにホログラフィックメモリ１０が一つの径の方向（以下、「ラジアル方向」と称する）にステップ送りされるとき、信号光と参照光の照射位置がこの径上を移動するよう配置されている。また、光学ヘッド１３は、信号光と参照光がこの径に対して垂直な方向（以下、「タンジェンシャル方向」という）から入射されるようにして配置されている。
【００４４】
信号増幅回路１４は、光学ヘッド１３中のＣＭＯＳイメージセンサ１１３から出力される電気信号を増幅し、これをデコーダ１５とＳＮＲ計算回路１９に送る。デコーダ１５は、信号増幅回路１４から入力された再生信号をデコードして再生データを生成し、これを後段回路に出力する。
【００４５】
サーボ回路１６は、コントローラ２０からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これをステッピングモータ１７に送る。また、コントローラ２０からの制御指令に応じて、ホログラフィックメモリ１０をラジアル方向にステップ送りするためのサーボ信号を生成し、これを、送り機構１８の駆動モータ１８ａに送る。さらに、コントローラ２０からの制御指令に応じて、光ヘッド１３内に配された半導体レーザ１０１の駆動制御、シャッター１０３、１０５のＯＮ／ＯＦＦ制御およびガルバノミラー１１０の駆動制御を行う。
【００４６】
ステッピングモータ１７は、サーボ回路１６からのサーボ信号に応じて、ホログラフィックメモリ１０をディスク周方向にステップ送りする。送り駆動機構１８は、光ヘッド１３とホログラフィックメモリ１０がラジアル方向に相対移動するようステッピングモータ１７をスライド可能に支持する。モータ（ステッピングモータ）１８ａは、ステッピングモータ１７をラジアル方向にステップ送りするための駆動力を付与する。
【００４７】
ＳＮＲ計算回路１９は、後述する計算式に従って再生信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を計算し、計算結果をコントローラ２０に出力する。コントローラ２０は、記録／再生動作時に、制御指令を各回路に出力する。
【００４８】
次に、ＳＮＲ計算回路１９におけるＳＮＲの計算方法について、図３を参照しながら説明する。
【００４９】
上述の如く、空間光変調器１０８は、記録信号に応じて画素（ピクセル）毎に光の偏光状態を制御し、これにより、信号光に記録信号に応じた空間光変調を与える。この場合、たとえば、デジタルデータ“１”のピクセル位置にて信号光の位相を変化させず、デジタルデータ“０”のピクセル位置では信号光位相を１８０°変化させるよう空間光変調器１０８が駆動されるとすると、このようにして記録されたホログラフィックメモリ１０に適正角度にて参照光を照射した場合、理想的には、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の受光面上において、デジタルデータ“１”のピクセル位置に同一強度Ｐ１の光強度が生じ、デジタルデータ“０”のピクセル位置には同一強度Ｐ２の光強度が生じることとなる。
【００５０】
しかし、実際には、光の漏れこみ等によって、デジタルデータ“１”のピクセル位置の強度は一律に強度Ｐ１とはならず、強度Ｐ１からややずれた強度範囲内の光強度を持つこととなる。同様に、デジタルデータ“０”のピクセル位置の強度も一律に強度Ｐ２とはならず、強度Ｐ２からややずれた強度範囲内の光強度を持つこととなる。
【００５１】
したがって、ホログラフィックメモリ１０に適正角度にて参照光を照射した場合、一般に、それぞれの光強度を持つピクセルの個数は、図３に示すように分布することとなる。
【００５２】
ここで、デジタルデータ“０”の分布曲線とデジタルデータ“１”の分布曲線の重なり部分が少ないほど、デジタルデータ“０”、“１”の何れとして復調すべきか不明な範囲が狭くなり、再生信号に生じるエラー率が低くなる。すなわち、この重なりが少ないほど、再生信号の品質は良くなる。
【００５３】
したがって、デジタルデータ“０”の分布曲線における光強度の平均値をμ０、当該分布曲線の標準偏差をσ０とし、デジタルデータ“１”の分布曲線における光強度の平均値をμ１、当該分布曲線の標準偏差をσ１とすると、μ１−μ０が大きいほど再生信号の品質は良くなり、また、σ１＋σ０が小さいほど再生信号の品質は良くなる。
【００５４】
このことから、再生信号のＳＮＲは、たとえば次式にて得ることができる。
ＳＮＲ＝２０・ｌｏｇ｛（μ１−μ０）／（σ１＋σ０）｝…（１）
【００５５】
上述のＳＮＲ計算回路１９は、たとえば、この式（１）に従って、信号増幅回路１４から入力される再生信号のＳＮＲを算出し、その算出結果を、コントローラ２０に出力する。
【００５６】
なお、ＳＮＲの算出式は、上記式（１）に限られるものではなく、再生信号の品質を評価できるものであれば、他の式を用いることも可能である。たとえば、μ１−μ０の大きさのみ、または、σ１＋σ０の大きさのみから、再生信号のＳＮＲを求めるようにすることもできる。μ１−μ０の大きさからＳＮＲを求める場合は、この値が大きいほど再生信号の品質が良いとされ、σ１＋σ０の大きさからＳＮＲを求める場合は、この値が小さいほど再生信号の品質が良いとされる。
【００５７】
次に、当該ホログラフィックメモリ装置における記録時の動作について説明する。
【００５８】
記録動作が開始されると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）、シャッター１０５はＯＦＦ（通過）とされ、光ヘッド１３が記録ブロック位置にアクセスされる。かかるアクセスは、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００５９】
次に、ガルバノミラー１１０が第１ページに対応する初期角度にセットされ、当該ページの記録のために露光する時間だけ、シャッター１０３がＯＦＦ（通過）とされる。このとき、空間光変調器１０８は、当該ページの記録データに対応する画素パターンを持つよう駆動される。
【００６０】
かかる露光により、当該記録ブロックに先頭ページの記録データが記録されると、コントローラ２０は、さらに記録すべきデータが存在するかを判別する。そして、記録すべきデータが存在する場合には、ガルバノミラー１１０をページ送り分に相当する角度だけ回転させ、上記と同様にして、当該記録ブロックに次ページの記録データを記録する。かかる角度多重によるデータ記録は、当該記録ブロックに対するデータ記録が終了するまで繰り返し実行される。
【００６１】
当該記録ブロックに対する記録が終了したときに、さらに、記録すべきデータが存在する場合には、次の記録ブロックに対するアクセスがなされ、上記と同様、角度多重により、当該次の記録ブロックに対する記録が行われる。
【００６２】
次に、図４を参照して、ホログラフィックメモリ装置における再生時の動作を説明する。
【００６３】
再生動作が開始されると、シャッター１０３、１０５がともにＯＮ（遮断状態）とされた後（Ｓ１０１）、光ヘッド１３が再生対象の記録ブロック位置にアクセスされる（Ｓ１０２）。かかるアクセスは、上記記録時と同様、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００６４】
しかして、光ヘッド１３のアクセスがなされると、次に、再生対象ページに対するガルバノミラー１１０の引き込み制御が行われる（Ｓ１０３）。かかる引き込み制御は、たとえば、以下のように行われる。
【００６５】
まず、シャッター１０３がＯＦＦ（通過）とされて、参照光が当該記録ブロックに照射される。その後、ガルバノミラー１１０がイニシャル位置から先頭ページ（第１ページ）に対応する角度方向へと回転される。かかる回転の際、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の出力が随時モニターされる。そして、この出力が最初にピークとなるガルバノミラー１１０の角度位置が先頭ページ（第１ページ）に対応する角度位置として検出される。
【００６６】
かかる検出の後、再生対象までのページ送り分だけ、ガルバノミラー１１０がさらに回転される。さらに、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３の出力が最大となる位置に、ガルバノミラー１１０が微調整される。これにより、信号光と参照光を含む面内方向における再生対象ページと参照光の間のチルトエラーが補正され、ガルバノミラー１１０は、再生対象ページの角度位置へと引き込まれる。引き込みが終了すると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）とされる。
【００６７】
しかして、ガルバノミラー１１０の引き込みが終了すると、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされる（Ｓ１０４）。このとき取得される再生信号をもとに、上述のＳＮＲが、ＳＮＲ計算回路１９にて算出される（Ｓ１０５）。その後、Ｓ１０２でアクセスされた際の位置（初期アクセス位置）からディスク周方向の前後一定範囲における全てのステップ位置においてＳＮＲが取得されたかが判別される（Ｓ１０６）。ここで、ＳＮＲが全て取得されていなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステッピングモータ１７が１ステップだけ駆動され、光ヘッド１３がディスク周方向の次のステップ位置に位置づけられる（Ｓ１０７）。そして、上記と同様、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされ（Ｓ１０４）、このとき取得される再生信号をもとに、ＳＮＲが算出される（Ｓ１０５）。
【００６８】
かかるＳＮＲの算出処理は、初期アクセス位置からディスク周方向の前後一定範囲における全てのステップ位置においてＳＮＲが取得されるまで繰り返される（Ｓ１０６）。そして、当該範囲における全てのＳＮＲが取得されると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、次に、取得されたＳＮＲが相互に比較され（Ｓ１０８）、このうちＳＮＲが最良となるディスク周方向位置に光学ヘッド１３が位置づけられるよう、ステッピングモータ１７が駆動される（Ｓ１０９）。しかして、周方向位置の設定がなされた後、再生のために露光する時間だけシャッター１１３がＯＦＦとされ、再生対象ページに対する再生処理が行われる（Ｓ１１０）。
【００６９】
なお、Ｓ１０９およびＳ１１０の処理に代えて、ＳＮＲの取得処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０７）の際に読み取ったそれぞれの再生信号を予めデコーダ１５にて復調してメモリ（図示せず）に格納しておき、この中から、ＳＮＲが最良となる再生信号に対応するデータを選択して、当該再生対象ページの再生データとして出力するようにしても良い。
【００７０】
しかして、再生対象ページの再生がなされると、再生対象とされる全てのページに対する再生が終了したかが判別される（Ｓ１１１）。ここで、再生すべきページが残っていれば（Ｓ１１１：ＮＯ）、Ｓ１０２またはＳ１０３に戻り、次の再生対象ページに対する再生処理が行われる。すなわち、当該記録ブロック中にさらに再生すべきページがあれば、Ｓ１０３に戻り、このページに対する引き込み処理が行われた後、Ｓ１０４以降の処理が行われる。また、他の記録ブロックにさらに再生すべきページがあれば、Ｓ１０２に戻り、この記録ブロックに対するアクセスがなされた後、Ｓ１０３にて、再生対象ページに対する引き込み処理が行われ、その後、Ｓ１０４以降の処理が行われる。
【００７１】
本実施例によれば、Ｓ１０４〜Ｓ１０９の処理により、再生対象ページと参照光の間に生じるラジアル方向のチルトエラーが抑制されるため、高品質の再生データを復調することができる。すなわち、図５（ａ）に模式的に示す如く、干渉縞の方向ベクトルにラジアル方向のチルトエラーが生じても、図５（ｂ）に示す如く、ＳＮＲが最良となる位置にホログラフィックメモリ１０を回転させることにより、ラジアル方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーを抑制することができる。なお、同図紙面に垂直な方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーは、上記の如く、ガルバノミラー１１０を微調整することにより補正される。
【００７２】
なお、本実施例では、信号光と参照光の入射方向がタンジェンシャル方向となるよう光ヘッド１３を配置したが、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、ガルバノミラー１１０では調整できないチルトエラーを、上記図４に示す処理にて、抑制することができる。すなわち、図６（ａ）に模式的に示す如く、干渉縞の方向ベクトルにタンジェンシャル方向のチルトエラーが生じても、図６（ｂ）に示す如く、ＳＮＲが最良となる位置にホログラフィックメモリ１０を回転させることにより、タンジェンシャル方向における干渉縞の方向ベクトルのチルトエラーを抑制することができる。
【００７３】
同様に、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向とタンジェンシャル方向の間となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、上記図４に示す処理にて、ガルバノミラー１１０では調整できないチルトエラーを抑制することができる。
【実施例２】
【００７４】
上記実施例１では、再生信号のＳＮＲを実際に算出し、再生信号のＳＮＲが最良の位置にホログラフィックメモリ１０のディスク周方向位置を設定するようにした。これに対し、本実施例では、チルト検出器にてホログラフィックメモリ１０のチルト量を検出し、検出したチルト量をもとに、ホログラフィックメモリ１０のディスク周方向位置をチルトエラーが抑制され得る位置に設定する。なお、本実施例においても、上記実施例１と同様、信号光と参照光はホログラフィックメモリ１０に対してタンジェンシャル方向に入射するものとする。
【００７５】
本実施例では、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量とディスク周方向の補正量とを対応付けたテーブルが、コントローラ２０内の内蔵メモリに保持されている。このテーブルは、ホログラフィックメモリ１０にラジアル方向のチルトが生じたときに、どれだけホログラフィックメモリ１０をディスク周方向に回転させれば再生信号の品質が最良となるかを予め求めておき、その結果からチルト量とディスク周方向の回転量を対応付けてテーブル化したものである。なお、本実施例では、ステッピングモータ１７のステップ数がディスク周方向の補正量としてテーブルに保持されている。
【００７６】
図７に、本実施例に係る光ヘッド１３の光学系を示す。図７に示す如く、本実施例に係る光学系には、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量を検出するチルト検出器１１４が配されている。その他の構成は、上記実施例１と同様である。なお、チルト検出器１１４は、従来周知のものをそのまま用いることができる。たとえば、ホログラフィックメモリ１０にレーザ光を照射し、その反射光を２分割センサにて受光するとの構成をとることができる。この場合、２分割センサからの出力を減算処理することにより、チルトの方向と大きさが検出される。
【００７７】
図８に、本実施例に係るホログラフィックメモリ装置の構成を示す。図８に示す如く、本実施例では、図２に示す構成に比べ、ＳＮＲ計算回路１９が省略されている。また、コントローラ２０の内蔵メモリには、上記の如く、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のチルト量とディスク周方向の補正量とを対応付けたテーブルが保持されている。このテーブルは、たとえば、
チルト量：＋Ｔｉ０〜＋Ｔｉ１のとき、ステップ数：＋ＳＴ０、
チルト量：＋Ｔｉ１〜＋Ｔｉ２のとき、ステップ数：＋ＳＴ１、…
のように、チルト量のレンジとステッピングモータ１７のステップ数を互いに対応付けたものとして構成される。なお、このテーブルは、ホログラフィックメモリ１０の径方向位置に拘わらず一律に適用される。
【００７８】
図９を参照して、再生時の動作について説明する。再生動作が開始されると、シャッター１０３、１０５がともにＯＮ（遮断状態）とされた後（Ｓ２０１）、光ヘッド１３が再生対象の記録ブロック位置にアクセスされる（Ｓ２０２）。かかるアクセスは、上記実施例１と同様、ステッピングモータ１７によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ディスク周方向）と、送り機構１８によるホログラフィックメモリ１０のステップ送り（ラジアル方向）によって行われる。
【００７９】
しかして、光ヘッド１３のアクセスがなされると、次に、当該記録ブロック位置におけるチルト量がチルト検出器１１４によって検出される（Ｓ２０３）。そして、検出されたチルト量に対応する補正量（ステップ数）がコントローラ２０内のメモリから読み出され（Ｓ２０４）、当該補正量に応じたステップ数だけ、ステッピングモータ１７が駆動される（Ｓ２０５）。これにより、ラジアル方向のチルトエラーが補正される。
【００８０】
しかる後、上記実施例１と同様、再生対象ページに対するガルバノミラー１１０の引き込み制御が行われる（Ｓ２０６）。かかる引き込み制御の際に、上記実施例１と同様、信号光と参照光を含む面内方向における再生対象ページと参照光の間のチルトエラーが補正される。ガルバノミラー１１０の引き込みが終了すると、シャッター１０３はＯＮ（遮断）とされる。
【００８１】
しかる後、再生のために露光する時間だけシャッター１０３がＯＦＦとされ、再生対象ページに対する再生処理が行われる（Ｓ２０７）。
【００８２】
しかして、再生対象ページの再生がなされると、再生対象とされる全てのページに対する再生が終了したかが判別される（Ｓ２０８）。ここで、再生すべきページが残っていれば（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２０２またはＳ２０６に戻り、次の再生対象ページに対する再生処理が行われる。すなわち、当該記録ブロック中にさらに再生すべきページがあれば、Ｓ２０６に戻り、このページに対する引き込み処理が行われた後、Ｓ２０７における再生処理が行われる。また、他の記録ブロックにさらに再生すべきページがあれば、Ｓ２０２に戻り、この記録ブロックに対するアクセスがなされた後、Ｓ２０３からＳ２０５にて、ラジアル方向のチルト補正が行われる。その後、Ｓ２０６にて再生対象ページに対する引き込み処理が行われ、Ｓ２０７における再生処理が行われる。
【００８３】
本実施例によれば、上記実施例１と同様、再生対象ページと参照光の間に生じるラジアル方向のチルトエラーが抑制されるため、高品質の再生データを復調することができる。このとき、ディスク周方向の補正量は、コントローラ２０内に保持されたテーブルから取得されるため、上記実施例１のようにＳＮＲを実際に算出する場合に比べ、処理の簡素化を図ることができる。
【００８４】
なお、本実施例では、信号光と参照光の入射方向がタンジェンシャル方向となるよう光ヘッド１３を配置したが、信号光と参照光の入射方向がラジアル方向となるよう光ヘッド１３を配置した場合も、タンジェンシャル方向のチルトエラーを、上記と同様の処理にて、抑制することができる。ただし、この場合、チルト検出器１１４は、タンジェンシャル方向におけるホログラフィックメモリ１０のチルトを検出するよう構成される。また、コントローラ２０内に保持されるテーブルには、タンジェンシャル方向のチルト量とディスク周方向の補正量が規定される。
【００８５】
以上、本発明に係る実施例について説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００８６】
たとえば、信号光と参照光を発するための光源は、半導体レーザ１０１に限定されるものではなく、たとえば、ＳＨＧレーザであっても良い。
【００８７】
また、シャッター１０３、１０５はメカニカルシャッターに限定されるものではなく、液晶シャッターであっても良い。
【００８８】
また、空間光変調器１０８は、液晶とミラーを組み合わせたものに限定されるものではなく、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）であっても良い。また、空間光変調器１０８を液晶のみから構成される光透過型の空間光変調器とすることもできる。この場合、この空間光変調器は、図１の光学系において、シャッター１０５の後段に配される。
【００８９】
また、リレーレンズ１１１に代えて、ミラーを２枚以上組み合わせて参照光の入射位置を調整することもできる。
【００９０】
さらに、干渉光を受光する光検出器は、ＣＭＯＳイメージセンサ１１３に限定されるものではなく、たとえばＣＣＤイメージセンサであっても良い。
【００９１】
また、多重方式は、角度多重に限定されるものではなく、その他の多重方式、あるいは種々の多重方式の組み合わせであっても良い。
【００９２】
さらに、ホログラフィックメモリ１０のラジアル方向のステップ送りは、ステッピングモータ１７をステップ送りする構成に限らず、光ヘッド１３の方をホログラフィックメモリ１０のラジアル方向に送る構成を用いることもできる。
【００９３】
また、上記実施例には、透過型のホログラムメモリを用いるホログラムメモリ装置を示したが、本発明は、反射型のホログラムメモリ装置にも適用可能である。
【００９４】
この他、干渉縞を定着させる処理が必要な場合には、記録動作に次いで、適宜、定着処理が行われる。かかる定着処理は、参照光を定着用の光として用いる方法の他、専用のレーザ光を別に配する方法等、種々の方法を用いることができる。
【００９５】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図２】実施例１に係るホログラムメモリ装置の構成を示す図
【図３】実施例１に係るＳＮＲの算出方法を説明する図
【図４】実施例１に係るホログラムメモリ装置の再生動作を示すフロー図
【図５】実施例１に係るチルト補正動作を説明する図
【図６】実施例１に係るチルト補正動作を説明する図
【図７】実施例２に係るホログラムメモリ装置の光学系を示す図
【図８】実施例２に係るホログラムメモリ装置の構成を示す図
【図９】実施例２に係るホログラムメモリ装置の再生動作を示すフロー図
【図１０】干渉縞とチルトの関係を説明する図
【符号の説明】
【００９７】
１３ 光学ヘッド
１４ 信号増幅回路
１５ デコーダ
１６ サーボ回路
１７ ステッピングモータ
１９ ＳＮＲ計算回路
２０ コントローラ
１１３ ＣＭＯＳイメージセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に画素毎に光変調されて記録されている１、０の２値化データを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光手段と、
前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出する品質検出手段と、
前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更手段と、
前記品質検出手段における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出手段によって検出された回転位置にあるときに前記受光手段から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得手段とを有する
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記品質検出手段は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出し、
前記位置検出手段は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、
前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分と、前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項６】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、
前記チルト検出手段における検出結果に基づいて前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を前記チルトの影響を抑制する位置に調整する調整手段とを有する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記調整手段は、前記チルト量と前記回転位置の補正量とを対応付けたテーブルを備える、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項８】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光素子と、
制御回路を備え、該制御回路は、
前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出する品質検出処理と、
前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更処理と、
前記品質検出処理における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出処理と、
前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出処理によって検出された回転位置にあるときに前記受光素子から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得処理を含む処理を実行する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記品質検出処理は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出し、
前記位置検出処理は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項１】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に画素毎に光変調されて記録されている１、０の２値化データを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光手段と、
前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出する品質検出手段と、
前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更手段と、
前記品質検出手段における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出手段によって検出された回転位置にあるときに前記受光手段から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得手段とを有する
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記品質検出手段は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光手段から出力される前記信号の品質を検出し、
前記位置検出手段は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記品質検出手段は、
前記受光手段から出力される画素毎の信号のうち前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の平均値μ０の差分と、前記１の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ１と前記０の２値化データに対応する信号群の信号値の標準偏差σ０の和に基づいて前記受光手段から出力される信号の品質を検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項６】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、
前記チルト検出手段における検出結果に基づいて前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を前記チルトの影響を抑制する位置に調整する調整手段とを有する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記調整手段は、前記チルト量と前記回転位置の補正量とを対応付けたテーブルを備える、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項８】
ホログラフィックメモリ媒体に参照光を照射して、該ホログラフィックメモリ媒体に記録されているデータを再生するホログラフィックメモリ装置において、
前記ホログラフィックメモリ媒体によって回折された前記参照光を受光して回折状態に応じた信号を前記画素毎に出力する受光素子と、
制御回路を備え、該制御回路は、
前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出する品質検出処理と、
前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する位置変更処理と、
前記品質検出処理における検出結果に基づいて該品質が適正状態となるときの前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を検出する位置検出処理と、
前記ホログラフィックメモリ媒体が前記位置検出処理によって検出された回転位置にあるときに前記受光素子から出力される信号から再生データを取得する再生データ取得処理を含む処理を実行する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記品質検出処理は、前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置を変更する毎に前記受光素子から出力される前記信号の品質を検出し、
前記位置検出処理は、前記品質検出手段によって検出された品質が最良となるときの回転位置を当該再生時における前記ホログラフィックメモリ媒体の回転位置として検出する、
ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１４１４２６（Ｐ２００７−１４１４２６Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６１８８９（Ｐ２００６−１６１８８９）
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０１１８２１９７）インフェイズ テクノロジーズ インコーポレイテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０１１８２１９７）インフェイズ テクノロジーズ インコーポレイテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
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