情報再生装置
【課題】 情報記録媒体に記録されているアドレス情報を正確に再生できる情報再生装置を提供することにある。
【解決手段】 一実施形態に係る情報再生装置は、所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、レーザ光を発生する光源と、前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部とを備える。この情報再生装置は、前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部とをさらに備える。
【解決手段】 一実施形態に係る情報再生装置は、所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、レーザ光を発生する光源と、前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部とを備える。この情報再生装置は、前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部とをさらに備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を再生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量のデータを記録可能な情報記録再生装置として、例えば、ホログラフィック記録再生装置がある。ホログラフィック記録再生装置は、情報記録媒体としてのホログラフィックストレージ媒体を備え、このホログラフィックストレージ媒体の内部で、記録情報が重畳された情報光ビームと参照光ビームとを干渉させることにより、ホログラフィックストレージ媒体に干渉縞が形成される。ホログラフィックストレージ媒体では、干渉縞（ホログラム）が記録情報として保持される。
【０００３】
このような情報記録再生装置では、情報記録時及び情報再生時に、情報記録媒体に予め記録されているアドレス情報が再生され、情報記録媒体の目的位置に光ビームが照射されるように、アドレス情報に基づいて光ビームの照射位置が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームの照射位置の制御においては、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を正確に再生する必要がある。本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を正確に再生することができる情報再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る情報再生装置は、所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、レーザ光を発生する光源と、前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部とを備える。この情報再生装置は、前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部とをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るホログラフィック記録再生装置であって、情報再生時の光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図２】図１に示した情報記録媒体に関連する光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図３】実施形態に係るホログラフィック記録再生装置であって、情報再生時の光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図４】図３に示した情報記録媒体に関連する光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図５】図１に示した情報記録媒体を概略的に示す断面図である。
【図６】図５のアドレスマーク列からの反射光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図７】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報の一例を示す概略図である。
【図８】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報の他の例を示す概略図である。
【図９】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報のさらに他の例を示す概略図である。
【図１０】図５に示した光検出器で取得されるアドレスマーク像を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る情報再生装置を説明する。本実施形態では、情報再生装置が、情報記録媒体としてのホログラフィックストレージ媒体を備えるホログラフィック記録再生装置である例を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係るホログラフィック記録再生装置を概略的に示している。図１には、このホログラフィック記録再生装置が備える各種光学系のうちの情報記録時に利用される光学系が示されている。図１に示されるように、ホログラフィック記録再生装置は、情報記録媒体１００としてのホログラフィックストレージ媒体を備え、このホログラフィックストレージ媒体は、例えば、ディスク状に形成されている。情報記録媒体１００は、３次元方向に移動可能及び回転可能（例えば、ｙ軸周りに回転可能）に駆動機構１４０によって支持されている。また、情報記録媒体１００には、情報記録媒体１００上の絶対位置（番地）を示すアドレス情報がアドレスマーク列１５０によって記録されている。図１において、１つのアドレスマーク列１５０が示されているが、実際には、情報記録媒体１００上の所定領域の各々にアドレスマーク列が配置される。
【００１０】
図１のホログラフィック記録再生装置は、光ビームを発生する光源１０１を備え、この光源１０１で発生された光ビームは、コリメートレンズ１０２に向けられる。本実施形態では、光源１０１は、半導体レーザと外部の共振器とを組み合わせて使用してレーザ光を発生する外部共振器付レーザ（ＥＣＬＤ：External Cavity Laser Diode）であり、出力するレーザ光の発振波長及び強度等を変更可能である。
【００１１】
光源１０１で発生されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によって平行光線に整形され（コリメートされ）、λ／２板（ＨＷＰ：Half-Wave Plate）１０３を経由して偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。λ／２板１０３は、入射したレーザ光の偏光方向を調整する。偏光ビームスプリッタ１０４は、入射したレーザ光を情報光ビーム及び参照光ビームに分岐する。より具体的には、λ／２板１０３を通過したレーザ光のＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４の反射面で反射され、情報光ビームとして偏光ビームスプリッタ１０５に向けられ、このレーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、参照光ビームとしてハーフミラー１１４に向けられる。
【００１２】
偏光ビームスプリッタ１０４からの情報光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５の反射面で反射され、λ／４板（ＱＷＰ：Quater-Wave Plate）１０６を経由して空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１０７に入射する。空間光変調器１０７は、入射した情報光ビームをページデータに変調するとともに、λ／４板１０６に向けて反射する。λ／４板１０６を通過した変調情報光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５への入射時とは直交する偏光を有する情報光ビームとなり、その結果、偏光ビームスプリッタ１０５を透過する。
【００１３】
偏光ビームスプリッタ１０５を透過した変調情報光ビームは、レンズ１０８、開口１０９、ミラー１１０、レンズ１１１及び立ち上げミラー１１２を経由して、対物レンズ１１３に入射する。レンズ１０８は、偏光ビームスプリッタ１０５を透過した情報光ビームを集光する。開口１０９は、偏光ビームスプリッタ１０５により集光された情報光ビームの焦点付近での通過光サイズを制限することによって、情報記録媒体１００上での情報光ビームのスポットサイズを制御する。開口１０９を通過した情報光ビームは、ミラー１１０によってレンズ１１１へ向けて反射され、レンズ１１１によってコリメートされ、立上げミラー１１２によって対物レンズ１１３に導かれる。対物レンズ１１３は、情報記録媒体１００内の記録位置に焦点を合わせて情報光ビームを照射する。
【００１４】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、ハーフミラー１１４によって一定比率で分岐される。ハーフミラー１１４で反射された参照光ビームは、第１の参照光ビームとして情報記録媒体１００内の前記情報光ビームと同じ位置に照射される。また、ハーフミラー１１４を透過した参照光ビームは、ミラー１１５によって反射されて、第２の参照光ビームとして情報記録媒体１００の前記情報光ビームと同じ位置に照射される。ハーフミラー１１４及びミラー１１５は、入射した光ビームを分割して２つの分割光ビームを生成し、生成した２つの分割光ビームを情報記録媒体１００に導く照射部１１６として機能する。第１及び第２の参照光ビームは、夫々、異なる角度を持って、情報光ビームが焦点を結ぶ情報記録媒体１００内の略同一位置に照射される。
【００１５】
照射部１１６と情報記録媒体１００との間にはシャッター１１８が設けられ、このシャッター１１８は、情報記録時及び情報再生時において、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方を選択的に遮光する。
【００１６】
本実施形態では、照射部１１６から情報記録媒体１００に向けて照射される２つの光束（即ち、第１及び第２の参照光ビーム）を利用して、情報記録媒体１００に記録されているアドレス情報が再生される。制御部１３０は、ページデータを情報記録媒体１００に書き込む際には、ページデータを記録すべき情報記録媒体１００の位置に情報光ビームと第１又は第２の参照光ビームとが照射されるように、アドレス情報に基づいて情報記録媒体１００の位置を制御する。また、制御部１３０は、情報記録媒体１００からページデータを読み出す際には、ページデータが記録されている情報記録媒体１００の位置に第１又は第２の参照光ビームが照射されるように、アドレス情報に基づいて情報記録媒体１００の位置を制御する。
【００１７】
アドレス情報を再生する際には、シャッター１１８を使用せずに、第１及び第２の参照光ビームは、情報記録媒体１００内に形成されている同一のアドレスマーク列１５０に同時に照射される。アドレスマーク列１５０は、互いに所定距離だけ離間して配置された複数の微小なアドレスマークを有し、各アドレスマークは、高い反射率で光ビームを反射する材料で作られている。従って、アドレスマーク列１５０に照射された第１及び第２の参照光ビームの一部が各アドレスマークで反射される。第１及び第２の参照光ビームによるアドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームは、夫々アドレスマークの数と同じ数の光束を持つ。アドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームは、光検出器１１７によって検出される。光検出器１１７は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサ等の受光素子が２次元的に配列されているエリアセンサである。光検出器１１７は、第１及び第２の反射光ビームを検出し、検出信号としての画像情報を制御部１３０に送出する。
【００１８】
制御部１３０では、光検出器１１７からの画像情報は、演算部１３１に入力される。演算部１３１は、光検出器１１７からの画像情報に基づいてアドレス情報を再生して駆動信号生成部１３２に送出する。駆動信号生成部１３２は、アドレス情報に基づいて駆動信号を生成して、駆動機構１４０に送出する。駆動機構１４０は、駆動信号に従って情報記録媒体１００を変位させる。
【００１９】
さらに、図１のホログラフィック記録再生装置は、他の光検出器１１９を備え、この光検出器１１９は、情報記録媒体１００に記録されているページデータを再生する際に使用される。この光検出器１１９は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサ等の受光素子が２次元的に配列されたエリアセンサである。
【００２０】
次に、情報記録媒体１００に情報（ページデータ）を記録する動作を説明する。
図１に示されるように、光源１０１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によってコリメートされる。コリメートされたレーザ光は、λ／２板１０３を透過し、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。この偏光ビームスプリッタ１０４に入射したレーザ光は、２系統に分岐される。より具体的には、レーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、そのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４で反射される。
【００２１】
偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されたＳ偏光成分は、情報記録用の情報光ビームとなる。また、偏光ビームスプリッタ１０４を透過したＰ偏光成分は、情報記録用の参照光ビームとなる。この情報光ビームと参照光ビームとの光量比は、λ／２板１０３の回転角により調整することができる。
【００２２】
偏光ビームスプリッタ１０４で反射された情報光ビーム（図１において下方向に分岐した光束）は、第２の偏光ビームスプリッタ１０５に入射する。偏光ビームスプリッタ１０５によって反射された情報光ビームは、λ／４板１０６を透過し、空間光変調器１０７に照射される。空間光変調器１０７は、入射された情報光ビームの波面に対して、ページデータに対応した変調を施した上で、この情報光ビームを反射する。一例として、空間光変調器１０７は、マトリクス状に配列された複数の画素を有する反射型空間光変調器である。この例では、図示しない処理装置において、情報記録媒体１００に記録すべきユーザデータが符号化処理等によって２次元の画像データであるページデータに変換され、このページデータが空間光変調器１０７に入力されて表示される。空間光変調器１０７は、画素毎に反射光ビームの方向を変えることにより、或いは、画素毎に反射光ビームの偏光方向を変えることにより情報光ビームを空間的に変調する。このように、空間光変調器１０７において、情報光ビームには、記録すべき情報が２次元パターンとして付与される。
【００２３】
空間光変調器１０７で変調された情報光ビームは、λ／４板１０６を介して偏光ビームスプリッタ１０５へ戻される。この変調情報光ビームは、再びλ／４板１０６を透過することで、偏光ビームスプリッタ１０５への入射時とは直交する偏光を有することとなり、その結果、偏光ビームスプリッタ１０５を透過する。偏光ビームスプリッタ１０５を透過した情報光ビームは、レンズ１０８によって集光され、その焦点付近に配置された開口１０９、及びミラー１１０を介してレンズ１１１に入射される。このレンズ１１１によって、情報光ビームは、再びコリメートされる。開口１０９は、情報光ビームの情報記録媒体１００上でのスポットサイズを制限するための素子である。レンズ１１１を通過した情報光ビームは、立上げミラー１１２によって、図１において紙面垂直方向を上方として斜め上方に向けて、即ち、対物レンズ１１３に向けて反射される。対物レンズ１１３は、情報記録媒体１００内の記録層（図５に示される）に焦点を結ぶように情報光ビームを照射する。
【００２４】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、ハーフミラー１１４で反射される第１の参照光ビーム、及びハーフミラー１１４を透過する第２の参照光ビームに分岐される。ハーフミラー１１４を透過した第２の参照光ビームは、さらにミラー１１５で反射され、情報記録媒体１００に導かれる。シャッター１１８は、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方を遮光する。シャッター１１８によって遮光されない一方の参照光ビームは、情報記録媒体１００内の情報光ビームと略同一位置に照射される。より詳細には、情報記録媒体１００へのページデータの記録時には、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方は、シャッター１１８によって常に遮光される。従って、情報記録媒体１００内では、第１の参照光ビーム及び情報光ビーム、若しくは、第２の参照光ビーム及び情報光ビームが同時に照射される。これにより、情報記録媒体１００には、情報光ビームと第１の参照光ビームとの干渉縞若しくは情報光ビームと第２の参照光ビームとの干渉縞に応じた屈折率変化がページデータとして記録される。
【００２５】
図１に示されるホログラフィック記録再生装置においては、第１及び第２の参照光ビームを２つの光路を通って異なる角度で情報記録媒体１００に照射することにより、この２つの角度で情報記録媒体１００内の略同一位置にページデータを多重記録することができる。なお、これとは別に、情報記録媒体１００を図１に示されるｙ軸周りに回転(θｙ回転)させることにより、角度多重記録することもできる。さらに、情報記録媒体１００を図１に示されるｘ及びｙ軸方向に並進移動させてページデータを記録するシフト記録を行なうこともできる。このようにして、情報記録媒体１００内の所定位置にページデータが記録される。
【００２６】
次に、情報記録媒体１００からアドレス情報を取得する動作を説明する。
【００２７】
光源１０１から放射されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２に向けられる。このレーザ光は、例えば、中心波長が４０５ｎｍの光ビームである。上述したように、コリメートされたレーザ光は、λ／２板１０３を経由して、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタ１０４では、レーザ光は２系統に分岐される。より具体的には、レーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、そのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４で反射される。偏光ビームスプリッタ１０４を透過したＰ偏光成分は、アドレス情報再生用の参照光ビームとなる。偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されたＳ偏光成分は、アドレス情報再生時には使用されない。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、照射部１１６に向けられる。照射部１１６は、入射した参照光ビームを２つの光束、即ち、第１及び第２の参照光ビームに分岐する。照射部１１６からの第１及び第２の参照光ビームは、互いに異なる角度を持って情報記録媒体１００に入射し、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０によって夫々反射される。このため、第１及び第２の参照光ビームの各々から異なる第１及び第２の反射光ビームが生成される。アドレスマーク列１５０からの反射光ビームは、図２に示されるように、対物レンズ１１３付近に配置された光検出器１１７に照射される。情報記録媒体１００で反射された第１及び第２の参照光ビームは、情報光ビームとは異なる光路を通って光検出器１１７に入射されることになる。図２において、第１及び第２の参照光ビームは、重なって表示されている。
【００２９】
光検出器１１７は、アドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームを受光し、複数のアドレスマーク像を取得する。アドレスマーク像の画像情報は、演算部１３１に送出される。
【００３０】
演算部１３１は、受け取った画像情報からアドレス情報を再生する。演算部１３１によって再生されたアドレス情報は、駆動信号生成部１３２に送られる。駆動信号生成部１３２は、アドレス情報を適宜処理する。例えば、再生されたアドレス情報に示されるアドレス（現アドレス）と異なるアドレス（目的アドレス）に情報記録媒体１００を移動させる場合、駆動信号生成部１３２は、現アドレスと目的アドレスとの差異に応じた駆動信号を生成し、駆動機構１４０へ送出する。
【００３１】
駆動機構１４０は、情報記録媒体１００の任意の位置に第１及び第２の参照光ビームを照射するために、情報記録媒体１００の位置制御が可能なように情報記録媒体１００に物理的に接続されている。駆動機構１４０は、駆動信号に従って情報記録媒体１００を変位させ、情報記録媒体１００を所望のアドレス位置に位置決めする。位置決め後に、さらにアドレス情報が再生されたときは、上述した動作が繰り返される。演算部１３１が光検出器１１７からの画像情報に基づいてアドレス情報を再生する仕組みについては後述する。
【００３２】
なお、本実施形態では、情報記録媒体１００にページデータを記録及び再生するための光源１０１及び光学系を利用して、アドレス情報を再生する例を説明したが、これに限らず、アドレス情報を再生するための専用の光源及び光学系が用意されてもよい。また、光源１０１からのレーザ光を照射部１１６で分岐して２つの光束を生成し、これらの２つの光束を異なる角度から情報記録媒体１００に照射する例を説明したが、これに限定されず、２つの光源（例えば、半導体レーザ）を用意し、これら２つの光源で発生した光ビームを、互いに異なる角度を持って情報記録媒体１００の略同一位置に照射するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、アドレス情報を取得する際には、シャッター１１８が第１及び第２の参照光ビームのいずれも遮光しない状態、即ち、第１及び第２の参照光ビームが情報記録媒体１００に同時に照射されてもよく、或いは、情報の記録時と同様に第１及び第２の参照光ビームいずれか一方をシャッター１１８で常に遮光してもよい。ただし、遮光する場合には、演算部１３１は、第１及び第２の参照光ビームの光検出器１１７上での反射光像から得られる位置情報を、その内部のメモリ（図示せず）に記憶しておき、アドレス情報の算出時に使用する。
【００３４】
次に、図３及び図４を参照して、情報記録媒体１００からページデータを再生する動作を説明する。
図３は、本実施形態に係るホログラフィック記録再生装置が備える各種光学系のうちの情報再生時に利用される光学系を概略的に示している。図４は、図３に示した情報記録媒体１００に関連する光ビームの軌跡を模式的に示している。図３及び図４において、図１及び図２に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付してその説明を省略する。
【００３５】
図３に示される情報格納装置は、図１に示される要素に加えて、情報再生用として、シャッター１２０、λ／４板１２１、再生用ミラー１２３、λ／４板１２２及び再生用ミラー１２４をさらに備えている。シャッター１２０は、偏光ビームスプリッタ１０４からの情報光ビームを遮光する。光検出器１１９は、偏光ビームスプリッタ１０５で反射される再生信号としての再生光ビームを検出する。λ／４板１２１及び再生用ミラー１２３は、図４に示されるように、一体的に形成され、情報記録媒体１００を透過した第１の参照光ビームを反射して情報記録媒体１００に導くように配置される。同様に、λ／４板１２２及び再生用ミラー１２４は、一体的に形成され、情報記録媒体１００を透過した第２の参照光ビームを反射して情報記録媒体１００に導くように配置される。
【００３６】
図３に示されるように、光源１０１からのレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０４によって２系統に分岐される。再生時には、偏光ビームスプリッタ１０４で反射された情報光ビームは、使用されないため、シャッター１２０によって遮光される。
【００３７】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、記録時と同様にして、情報再生用光ビームとして第１及び第２の参照光ビームに分岐される。ハーフミラー１１４で反射された第１の参照光ビームは、図４に示されるように、情報記録媒体１００を透過し、λ／４板１２１をさらに透過して再生用ミラー１２３で反射される。再生用ミラー１２３で反射された第１の情報光ビームは、再度λ／４板１２１を逆方向に透過し、読み出し対象の情報が記録された情報記録媒体１００内の所定位置に照射される。同様に、ミラー１１５で反射された第２の参照光ビームは、情報記録媒体１００を透過し、λ／４板１２２をさらに透過して再生用ミラー１２４で反射され、再度λ／４板１２２を逆方向に透過し、読み出し対象の情報が記録された情報記録媒体１００内の所定位置に照射される。アドレス情報の生成に使用される第１及び第２の参照光ビームの光路は、図２を参照して説明した記録時と全く同じである。
【００３８】
本実施形態は、いわゆる位相共役再生方式を利用したホログラフィックストレージ装置である。図４に示されるように、再生用ミラー１２３又は再生用ミラー１２４で反射された反射光ビームが情報記録媒体１００に照射される。これにより、情報記録媒体１００に記録されたページデータに基づく情報光ビーム（以下、再生光ビームと称する）が読み出されて、対物レンズ１１３へ入射される。具体的には、情報記録媒体１００に記録された干渉パターンに参照光ビーム（第１の参照光ビーム又は第２の参照光ビーム）が照射され、干渉パターンからの回折像が再生光ビームとして取り出される。
【００３９】
対物レンズ１１３を透過した再生光ビームは、立上げミラー１１２を記録時とは逆方向に反射され、図３に示されるように、レンズ１１１、ミラー１１０、開口１０９、レンズ１０８を順に通過する。レンズ１０８を透過して平行光線となった再生光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５で反射され、光検出器１１９に照射される。光検出器１１９は、情報記録媒体１００から読み出された再生光ビームを受光して、ページデータ画像を取得する。ページデータ画像は、図示しない処理部へ送出され、この処理部でページデータ画像からページデータが再生される。
【００４０】
なお、情報再生時には、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方がシャッター１１８によって常に遮光される。情報記録媒体１００上では、第１の参照光ビーム又は第２の参照光ビームが読み出し対象の情報（ページデータ）が記録された情報記録媒体１００内の位置に照射される。即ち、第１の参照光ビームの照射により、第１の参照光ビーム及び情報光ビームによって記録されたページデータが再生され、第２の参照光ビームの照射により、第２の参照光ビーム及び情報光ビームによって記録されたページデータが再生される。
【００４１】
上述したように、本実施形態では、２つの異なる方向から情報記録媒体１００内の略同一位置に２つの光束を照射し、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出することで、アドレス情報を取得することができる。
【００４２】
図５は、アドレスマーク列１５０が形成されている情報記録媒体１００の断面図である。情報記録媒体１００は、図５に示されるように、情報を記録する記録媒体（記録層ともいう）５００が透明基板５１０及び透明基板５２０によって上下から挟まれた積層構造を有している。これらの各々の厚さは、特に制限されるものではないが、一例として、透明基板５１０及び透明基板５２０の厚さは、夫々０．５ｍｍであり、記録媒体５００の厚さは、１．５ｍｍである。情報記録媒体１００の平面形状、即ち、図５の矢印Ａ方向から見た情報記録媒体１００の形状は、図１及び図３に示したように、例えば、直径１２ｃｍの円形である。
【００４３】
記録媒体５００及び透明基板５２０の境界面には、アドレスマーク層５３０が形成されている。このアドレスマーク層５３０には、光ビームを反射する複数のアドレスマークを有するアドレスマーク列１５０が形成されている。
【００４４】
なお、アドレスマーク層５３０は、透明基板５１０及び記録媒体５００の境界面に形成されてもよく、記録媒体５００の内部に形成されてもよい。或いは、アドレスマーク層５３０は、情報記録媒体１００の外周面に、即ち、透明基板５１０の表面又は透明基板５２０の表面に形成されてもよい。いずれの場合にも、同一の効果を得ることができる。
【００４５】
また、情報記録媒体１００は、図１及び図３に示される円形状に限らず、正方形、長方形、楕円、多角形等の任意の形状に形成されてもよい。
【００４６】
図６は、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０によって反射された光ビームの軌跡を概略的に示している。図６では、第１及び第２の参照光ビームは、下側の透明基板５１０の表面から入射し、記録媒体５００を透過し、アドレスマーク層５３０の略同一位置に照射される。そして、第１及び第２の参照光ビームの一部がアドレスマーク層５３０に形成されているアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂにおいて反射される。アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂからの反射光ビームは、記録媒体５００、透明基板５１０の順に透過し、光検出器１１７のセンサ面に入射する。
【００４７】
アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、例えば、アルミニウム薄膜又は銀合金薄膜によって構成された微小なマークである。アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、反射率が高い材料、例えば、光ビームを反射率８０％以上で反射する材料で作られる。アドレスマーク層５３０には、このようなアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂから構成されるアドレスマーク列１５０が設けられ、アドレスマーク列１５０では、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂが互いに所定の距離だけ離間して配置されている。アドレスマーク列１５０は、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの配置に応じたアドレス情報を保持している。
【００４８】
図６では、２つの円形のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂがある間隔ｄだけ離間している。アドレスマーク１５０ａ，１５０ｂの直径は、例えば、５０μｍであり、間隔ｄは、例えば、０．５ｍｍである。第１及び第２の参照光ビームの各々は、略同一の断面径を有し、アドレスマーク層５３０において２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを照射光束中に捕捉する。第１及び第２の参照光ビームが同時に２つのアドレスマーク１５０ａ、１１０ｂをその照射光束中に捕捉した場合、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂからの反射光ビームは、第１の参照光ビームから２個、第２の参照光ビームから２個、合わせて４個の反射光ビームとなり、光検出器１１７のセンサ面に入射されることになる。
【００４９】
次に、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０からの反射光ビームから得られる画像情報に基づいて、アドレス情報を算出する方法を具体的に説明する。
【００５０】
図７は、アドレス情報をアドレスマーク列１５０に割り当てる一例を示している。図７では、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを有するアドレスマーク列１５０に対して２ビットのアドレス情報を付与する例が示されている。アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄに付与される。一例として、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤであるアドレスマーク列には、アドレス情報として“００”が割り当てられる。即ち、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤであるアドレスマーク列は、アドレス情報“００”を保持する。本実施形態では、距離Ｄを基準として距離ｄが一定値Δだけ増大するごとに、アドレス情報が１インクリメントされる。即ち、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄがＤ＋Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“０１”を保持し、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤ＋２×Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“１０”を保持し、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤ＋３×Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“１１”を保持する。
【００５１】
このように、アドレスマーク間の距離に応じたアドレス情報がアドレスマーク列１５０に割り当てられる。従って、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、アドレスマーク間の距離ｄを計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５２】
なお、アドレス情報は、２ビットの情報である例に限らず、３ビット以上の情報であってもよい。一例では、４ビットのアドレス情報がアドレスマーク列に付与されてもよい。この場合、アドレスマーク間の距離ｄが１６段階に設定される。他の例では、アドレスマーク間の距離ｄを１０２４段階に設定することにより、アドレスマーク列に１０ビットのアドレス情報が付与されてもよい。
【００５３】
また、アドレス情報は、情報記録媒体１００上の位置を識別するための番地情報以外の情報を含んでもよい。一例として、１０ビットのアドレス情報では、先頭の６ビットが番地情報に使用され、残りの４ビットがエラー訂正用のパリティデータに使用されてもよい。
【００５４】
さらに、図７では２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを有するアドレスマーク列１５０にアドレス情報を付与する例が示されているが、これに限らず、３つ以上のアドレスマークを有するアドレスマーク列にアドレス情報が付与されてもよい。図８には、３つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃにアドレス情報を割り当てる一例が示されている。この例では、アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄ１、及びアドレスマーク１５０ｂの中心とアドレスマーク１５０ｃの中心との間の距離ｄ２に付与される。これらの距離ｄ１、ｄ２の各々に対して、図６に示した方法で、２ビットのアドレス情報を独立に付与することにより、アドレスマーク列１５０に４ビットのアドレス情報を保持させることができる。図８では、ｄ１＝Ｄであり、ｄ２＝Ｄ＋３×Δであるので、アドレスマーク列１５０は、アドレス情報“００１１”を保持している。
【００５５】
このように、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマークを有する場合、より多くのビット数のアドレス情報がアドレスマーク列１５０に割り当てられることができる。この場合、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、３つのアドレスマークから２つの距離ｄ１、ｄ２を計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５６】
なお、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有する場合にも、距離ｄ１、ｄ２の各々に対して付与されるアドレス情報のビット数は２に限らず、３ビット以上であってもよい。
【００５７】
アドレスマーク列が３つのアドレスマークを有する他の例では、アドレスマークが２次元的に配置される。図９は、２次元的に配置されているアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有するアドレスマーク列が保持するアドレス情報の一例を示している。図９では、アドレスマーク１５０ｂ及びアドレスマーク１５０ｃは、アドレスマーク１５０ａから見て、アドレスマーク層５３０の面内で異なる方向に配置されている。この例では、アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄ１、及びアドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｃの中心との間の距離ｄ３に付与される。これらの距離ｄ１、ｄ３の各々に対して、図６に示した方法で、２ビットのアドレス情報を独立に付与することにより、アドレスマーク列１５０に４ビットのアドレス情報を持たせることができる。図９では、ｄ１＝Ｄであり、ｄ３＝Ｄ＋３×Δであるので、アドレスマーク列１５０は、アドレス情報“００１１”を保持している。
【００５８】
このように、アドレスマーク列１５０は、アドレスマークの配置に応じたアドレス情報を保持しており、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、３つのアドレスマークから２つの距離ｄ１、ｄ３を計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５９】
なお、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有し、これらのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃがアドレスマーク層５３０の面内に２次元的に配置されている場合にも、距離ｄ１、ｄ２の各々に対して付与されるアドレス情報のビット数は２に限らず、３ビット以上であってもよい。
【００６０】
また、アドレスマーク１５０ａとアドレスマーク１５０ｂとを結ぶ第１ベクトルと、アドレスマーク１５０ａとアドレスマーク１５０ｃとを結ぶ第２ベクトルとがなす角度が略９０度である例が示されているが、これに限定されず、例えば、第１ベクトルと第２ベクトルがなす角度が４５度又は６０度等となるように、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃが配置されてもよい。
【００６１】
図１０は、光検出器１１７で取得されたアドレスマーク像を概略的に示している。図１０では、第１及び第２の参照光ビームの光束中に２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂが捕捉された例が示されている。アドレスマーク像９１０ａ、９１０ｂは、夫々、第１の参照光ビームによるアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの反射光像であり、アドレスマーク像９２０ａ、９２０ｂは、夫々、第２の参照光ビームによるアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの反射光像である。このように、情報記録媒体１００上の２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、光検出器１１７において、各々２つのアドレスマーク像として検出される。演算部１３１は、アドレスマーク像の画像情報から、アドレスマーク像９１０ａの中心とアドレスマーク像９１０ｂの中心との間の距離ｅ１、及びアドレスマーク像９２０ａの中心とアドレスマーク像９２０ｂの中心との間の距離ｅ２を検出する。このように、光検出器１１７で取得された画像情報からは、測定対象である２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂに対して、２つの距離ｅ１、ｅ２が検出される。
【００６２】
演算部１３１は、まず、光検出器１１７からの出力画像から２つの距離ｅ１、ｅ２を計測し、数式（１）のように、その平均値ｅａｖｅを距離測定結果ｅとして算出する。
【数１】
【００６３】
情報記録媒体１００でのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄと、演算部１３１で算出された距離測定結果ｅは、理論的に必ずしも一致するものではなく、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００のアドレスマーク層５３０の相対角度に応じて変化する。即ち、変換係数をｋとすると、アドレスマーク間の距離ｄと距離測定結果ｅの関係は、数式（２）で表される。
ｄ＝ｋ×ｅ （２）
次に、演算部１３１は、算出した距離測定結果ｅに対して数式（２）の演算を適用して、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄを算出する。演算部は、算出したアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄに基づいて、アドレスマーク列１５０が保持しているアドレス情報を取得する。演算部１３１は、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄが、値Ｄ、Ｄ＋Δ、Ｄ＋２×Δ、Ｄ＋３×Δのうちのいずれに最も近いかを判定する。演算部１３１は、算出された距離ｄが値Ｄに最も近ければ、アドレス情報“００”を出力し、値Ｄ＋Δに最も近ければ、アドレス情報“０１”を出力し、値Ｄ＋２×Δに最も近ければ、アドレス情報“１０”を出力し、値Ｄ＋３×Δに最も近ければ、アドレス情報“１１”を出力する。
【００６４】
なお、演算部１３１は、上述した単純な平均値演算によって距離ｅ１、ｅ２から距離測定結果ｅを算出する例に限定されず、他の数学演算式を使用して距離測定結果ｅを算出してもよい。例えば、演算部１３１は、数式（３）に示す重み付け平均値ｅｗａ或いは数式（４）に示す二乗和平方根ｅｒｓｓを距離測定結果ｅとして算出してもよい。
【数２】
【００６５】
【数３】
【００６６】
また、上述したように、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄとアドレスマーク像間の距離ｅ１、ｅ２の関係は、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００内のアドレスマーク層５３０の相対角度に依存することから、アドレス情報を再生するときには、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００が常に所定の角度に保たれることが望ましい。
【００６７】
発明者らは、本実施形態に従って２つのレーザ光を使用してアドレスマーク間の距離を測定するとともに、比較として、単一のレーザ光を使用してアドレスマーク間の距離を測定している。測定は、２つのレーザ光を使用した場合と単一のレーザ光を使用した場合に対して夫々９００回行い、距離測定結果のばらつき（標準偏差）を算出している。この測定結果は、表１に示されている。ここで、情報記録媒体１００上でのアドレスマーク間の距離は、１．０ｍｍに設定されている。また、２つのレーザ光を使用する場合の距離測定結果は、数式（１）に従ってアドレスマーク像間の距離の平均値を算出したものである。
【表１】
【００６８】
表１から明らかなように、２つの光ビームを使用してアドレスマーク間の距離を推定する方が、単一の光ビームを使用してアドレスマーク間の距離を推定するよりも、距離測定結果のばらつきが小さく、即ち、高精度な測定が可能となっている。
【００６９】
以上のように、本実施形態に係る情報再生装置は、互いに異なる方向から情報記録媒体に形成されているアドレスマーク列に２つの光ビームを照射し、アドレスマーク列からの反射光ビームを検出してアドレスマーク間の距離を算出することで、アドレスマーク列が保持しているアドレス情報を正確に再生することができる。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１００…情報記録媒体、１０１…光源、１０２…コリメートレンズ、１０３…λ／２板、１０４，１０５…偏光ビームスプリッタ、１０６…λ／４板、１０７…空間光変調器、１０８…レンズ、１０９…開口、１１０…ミラー、１１１…レンズ、１１２…ミラー、１１３…対物レンズ、１１４…ハーフミラー、１１５…ミラー、１１６…照射部、１１７…光検出器、１１８…シャッター、１１９…光検出器、１２０…シャッター、１２１，１２２…λ／４板、１２３，１２４…再生用ミラー、１３０…制御部、１３１…演算部、１３２…駆動信号生成部、１４０…駆動機構、１５０…アドレスマーク列、１５０ａ，１５０ｂ…アドレスマーク、５００…記録媒体（記録層）、５１０，５２０…透明基板、５３０…アドレスマーク層、９１０ａ，９１０ｂ，９２０ａ，９２０ｂ…アドレスマーク像。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を再生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量のデータを記録可能な情報記録再生装置として、例えば、ホログラフィック記録再生装置がある。ホログラフィック記録再生装置は、情報記録媒体としてのホログラフィックストレージ媒体を備え、このホログラフィックストレージ媒体の内部で、記録情報が重畳された情報光ビームと参照光ビームとを干渉させることにより、ホログラフィックストレージ媒体に干渉縞が形成される。ホログラフィックストレージ媒体では、干渉縞（ホログラム）が記録情報として保持される。
【０００３】
このような情報記録再生装置では、情報記録時及び情報再生時に、情報記録媒体に予め記録されているアドレス情報が再生され、情報記録媒体の目的位置に光ビームが照射されるように、アドレス情報に基づいて光ビームの照射位置が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームの照射位置の制御においては、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を正確に再生する必要がある。本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、情報記録媒体に記録されているアドレス情報を正確に再生することができる情報再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る情報再生装置は、所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、レーザ光を発生する光源と、前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部とを備える。この情報再生装置は、前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部とをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るホログラフィック記録再生装置であって、情報再生時の光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図２】図１に示した情報記録媒体に関連する光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図３】実施形態に係るホログラフィック記録再生装置であって、情報再生時の光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図４】図３に示した情報記録媒体に関連する光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図５】図１に示した情報記録媒体を概略的に示す断面図である。
【図６】図５のアドレスマーク列からの反射光ビームの軌跡を示す概略図である。
【図７】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報の一例を示す概略図である。
【図８】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報の他の例を示す概略図である。
【図９】図５のアドレスマーク列に割り当てられるアドレス情報のさらに他の例を示す概略図である。
【図１０】図５に示した光検出器で取得されるアドレスマーク像を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る情報再生装置を説明する。本実施形態では、情報再生装置が、情報記録媒体としてのホログラフィックストレージ媒体を備えるホログラフィック記録再生装置である例を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係るホログラフィック記録再生装置を概略的に示している。図１には、このホログラフィック記録再生装置が備える各種光学系のうちの情報記録時に利用される光学系が示されている。図１に示されるように、ホログラフィック記録再生装置は、情報記録媒体１００としてのホログラフィックストレージ媒体を備え、このホログラフィックストレージ媒体は、例えば、ディスク状に形成されている。情報記録媒体１００は、３次元方向に移動可能及び回転可能（例えば、ｙ軸周りに回転可能）に駆動機構１４０によって支持されている。また、情報記録媒体１００には、情報記録媒体１００上の絶対位置（番地）を示すアドレス情報がアドレスマーク列１５０によって記録されている。図１において、１つのアドレスマーク列１５０が示されているが、実際には、情報記録媒体１００上の所定領域の各々にアドレスマーク列が配置される。
【００１０】
図１のホログラフィック記録再生装置は、光ビームを発生する光源１０１を備え、この光源１０１で発生された光ビームは、コリメートレンズ１０２に向けられる。本実施形態では、光源１０１は、半導体レーザと外部の共振器とを組み合わせて使用してレーザ光を発生する外部共振器付レーザ（ＥＣＬＤ：External Cavity Laser Diode）であり、出力するレーザ光の発振波長及び強度等を変更可能である。
【００１１】
光源１０１で発生されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によって平行光線に整形され（コリメートされ）、λ／２板（ＨＷＰ：Half-Wave Plate）１０３を経由して偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。λ／２板１０３は、入射したレーザ光の偏光方向を調整する。偏光ビームスプリッタ１０４は、入射したレーザ光を情報光ビーム及び参照光ビームに分岐する。より具体的には、λ／２板１０３を通過したレーザ光のＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４の反射面で反射され、情報光ビームとして偏光ビームスプリッタ１０５に向けられ、このレーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、参照光ビームとしてハーフミラー１１４に向けられる。
【００１２】
偏光ビームスプリッタ１０４からの情報光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５の反射面で反射され、λ／４板（ＱＷＰ：Quater-Wave Plate）１０６を経由して空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１０７に入射する。空間光変調器１０７は、入射した情報光ビームをページデータに変調するとともに、λ／４板１０６に向けて反射する。λ／４板１０６を通過した変調情報光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５への入射時とは直交する偏光を有する情報光ビームとなり、その結果、偏光ビームスプリッタ１０５を透過する。
【００１３】
偏光ビームスプリッタ１０５を透過した変調情報光ビームは、レンズ１０８、開口１０９、ミラー１１０、レンズ１１１及び立ち上げミラー１１２を経由して、対物レンズ１１３に入射する。レンズ１０８は、偏光ビームスプリッタ１０５を透過した情報光ビームを集光する。開口１０９は、偏光ビームスプリッタ１０５により集光された情報光ビームの焦点付近での通過光サイズを制限することによって、情報記録媒体１００上での情報光ビームのスポットサイズを制御する。開口１０９を通過した情報光ビームは、ミラー１１０によってレンズ１１１へ向けて反射され、レンズ１１１によってコリメートされ、立上げミラー１１２によって対物レンズ１１３に導かれる。対物レンズ１１３は、情報記録媒体１００内の記録位置に焦点を合わせて情報光ビームを照射する。
【００１４】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、ハーフミラー１１４によって一定比率で分岐される。ハーフミラー１１４で反射された参照光ビームは、第１の参照光ビームとして情報記録媒体１００内の前記情報光ビームと同じ位置に照射される。また、ハーフミラー１１４を透過した参照光ビームは、ミラー１１５によって反射されて、第２の参照光ビームとして情報記録媒体１００の前記情報光ビームと同じ位置に照射される。ハーフミラー１１４及びミラー１１５は、入射した光ビームを分割して２つの分割光ビームを生成し、生成した２つの分割光ビームを情報記録媒体１００に導く照射部１１６として機能する。第１及び第２の参照光ビームは、夫々、異なる角度を持って、情報光ビームが焦点を結ぶ情報記録媒体１００内の略同一位置に照射される。
【００１５】
照射部１１６と情報記録媒体１００との間にはシャッター１１８が設けられ、このシャッター１１８は、情報記録時及び情報再生時において、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方を選択的に遮光する。
【００１６】
本実施形態では、照射部１１６から情報記録媒体１００に向けて照射される２つの光束（即ち、第１及び第２の参照光ビーム）を利用して、情報記録媒体１００に記録されているアドレス情報が再生される。制御部１３０は、ページデータを情報記録媒体１００に書き込む際には、ページデータを記録すべき情報記録媒体１００の位置に情報光ビームと第１又は第２の参照光ビームとが照射されるように、アドレス情報に基づいて情報記録媒体１００の位置を制御する。また、制御部１３０は、情報記録媒体１００からページデータを読み出す際には、ページデータが記録されている情報記録媒体１００の位置に第１又は第２の参照光ビームが照射されるように、アドレス情報に基づいて情報記録媒体１００の位置を制御する。
【００１７】
アドレス情報を再生する際には、シャッター１１８を使用せずに、第１及び第２の参照光ビームは、情報記録媒体１００内に形成されている同一のアドレスマーク列１５０に同時に照射される。アドレスマーク列１５０は、互いに所定距離だけ離間して配置された複数の微小なアドレスマークを有し、各アドレスマークは、高い反射率で光ビームを反射する材料で作られている。従って、アドレスマーク列１５０に照射された第１及び第２の参照光ビームの一部が各アドレスマークで反射される。第１及び第２の参照光ビームによるアドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームは、夫々アドレスマークの数と同じ数の光束を持つ。アドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームは、光検出器１１７によって検出される。光検出器１１７は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサ等の受光素子が２次元的に配列されているエリアセンサである。光検出器１１７は、第１及び第２の反射光ビームを検出し、検出信号としての画像情報を制御部１３０に送出する。
【００１８】
制御部１３０では、光検出器１１７からの画像情報は、演算部１３１に入力される。演算部１３１は、光検出器１１７からの画像情報に基づいてアドレス情報を再生して駆動信号生成部１３２に送出する。駆動信号生成部１３２は、アドレス情報に基づいて駆動信号を生成して、駆動機構１４０に送出する。駆動機構１４０は、駆動信号に従って情報記録媒体１００を変位させる。
【００１９】
さらに、図１のホログラフィック記録再生装置は、他の光検出器１１９を備え、この光検出器１１９は、情報記録媒体１００に記録されているページデータを再生する際に使用される。この光検出器１１９は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサ等の受光素子が２次元的に配列されたエリアセンサである。
【００２０】
次に、情報記録媒体１００に情報（ページデータ）を記録する動作を説明する。
図１に示されるように、光源１０１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によってコリメートされる。コリメートされたレーザ光は、λ／２板１０３を透過し、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。この偏光ビームスプリッタ１０４に入射したレーザ光は、２系統に分岐される。より具体的には、レーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、そのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４で反射される。
【００２１】
偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されたＳ偏光成分は、情報記録用の情報光ビームとなる。また、偏光ビームスプリッタ１０４を透過したＰ偏光成分は、情報記録用の参照光ビームとなる。この情報光ビームと参照光ビームとの光量比は、λ／２板１０３の回転角により調整することができる。
【００２２】
偏光ビームスプリッタ１０４で反射された情報光ビーム（図１において下方向に分岐した光束）は、第２の偏光ビームスプリッタ１０５に入射する。偏光ビームスプリッタ１０５によって反射された情報光ビームは、λ／４板１０６を透過し、空間光変調器１０７に照射される。空間光変調器１０７は、入射された情報光ビームの波面に対して、ページデータに対応した変調を施した上で、この情報光ビームを反射する。一例として、空間光変調器１０７は、マトリクス状に配列された複数の画素を有する反射型空間光変調器である。この例では、図示しない処理装置において、情報記録媒体１００に記録すべきユーザデータが符号化処理等によって２次元の画像データであるページデータに変換され、このページデータが空間光変調器１０７に入力されて表示される。空間光変調器１０７は、画素毎に反射光ビームの方向を変えることにより、或いは、画素毎に反射光ビームの偏光方向を変えることにより情報光ビームを空間的に変調する。このように、空間光変調器１０７において、情報光ビームには、記録すべき情報が２次元パターンとして付与される。
【００２３】
空間光変調器１０７で変調された情報光ビームは、λ／４板１０６を介して偏光ビームスプリッタ１０５へ戻される。この変調情報光ビームは、再びλ／４板１０６を透過することで、偏光ビームスプリッタ１０５への入射時とは直交する偏光を有することとなり、その結果、偏光ビームスプリッタ１０５を透過する。偏光ビームスプリッタ１０５を透過した情報光ビームは、レンズ１０８によって集光され、その焦点付近に配置された開口１０９、及びミラー１１０を介してレンズ１１１に入射される。このレンズ１１１によって、情報光ビームは、再びコリメートされる。開口１０９は、情報光ビームの情報記録媒体１００上でのスポットサイズを制限するための素子である。レンズ１１１を通過した情報光ビームは、立上げミラー１１２によって、図１において紙面垂直方向を上方として斜め上方に向けて、即ち、対物レンズ１１３に向けて反射される。対物レンズ１１３は、情報記録媒体１００内の記録層（図５に示される）に焦点を結ぶように情報光ビームを照射する。
【００２４】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、ハーフミラー１１４で反射される第１の参照光ビーム、及びハーフミラー１１４を透過する第２の参照光ビームに分岐される。ハーフミラー１１４を透過した第２の参照光ビームは、さらにミラー１１５で反射され、情報記録媒体１００に導かれる。シャッター１１８は、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方を遮光する。シャッター１１８によって遮光されない一方の参照光ビームは、情報記録媒体１００内の情報光ビームと略同一位置に照射される。より詳細には、情報記録媒体１００へのページデータの記録時には、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方は、シャッター１１８によって常に遮光される。従って、情報記録媒体１００内では、第１の参照光ビーム及び情報光ビーム、若しくは、第２の参照光ビーム及び情報光ビームが同時に照射される。これにより、情報記録媒体１００には、情報光ビームと第１の参照光ビームとの干渉縞若しくは情報光ビームと第２の参照光ビームとの干渉縞に応じた屈折率変化がページデータとして記録される。
【００２５】
図１に示されるホログラフィック記録再生装置においては、第１及び第２の参照光ビームを２つの光路を通って異なる角度で情報記録媒体１００に照射することにより、この２つの角度で情報記録媒体１００内の略同一位置にページデータを多重記録することができる。なお、これとは別に、情報記録媒体１００を図１に示されるｙ軸周りに回転(θｙ回転)させることにより、角度多重記録することもできる。さらに、情報記録媒体１００を図１に示されるｘ及びｙ軸方向に並進移動させてページデータを記録するシフト記録を行なうこともできる。このようにして、情報記録媒体１００内の所定位置にページデータが記録される。
【００２６】
次に、情報記録媒体１００からアドレス情報を取得する動作を説明する。
【００２７】
光源１０１から放射されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２に向けられる。このレーザ光は、例えば、中心波長が４０５ｎｍの光ビームである。上述したように、コリメートされたレーザ光は、λ／２板１０３を経由して、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタ１０４では、レーザ光は２系統に分岐される。より具体的には、レーザ光のＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、そのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１０４で反射される。偏光ビームスプリッタ１０４を透過したＰ偏光成分は、アドレス情報再生用の参照光ビームとなる。偏光ビームスプリッタ１０４によって反射されたＳ偏光成分は、アドレス情報再生時には使用されない。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、照射部１１６に向けられる。照射部１１６は、入射した参照光ビームを２つの光束、即ち、第１及び第２の参照光ビームに分岐する。照射部１１６からの第１及び第２の参照光ビームは、互いに異なる角度を持って情報記録媒体１００に入射し、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０によって夫々反射される。このため、第１及び第２の参照光ビームの各々から異なる第１及び第２の反射光ビームが生成される。アドレスマーク列１５０からの反射光ビームは、図２に示されるように、対物レンズ１１３付近に配置された光検出器１１７に照射される。情報記録媒体１００で反射された第１及び第２の参照光ビームは、情報光ビームとは異なる光路を通って光検出器１１７に入射されることになる。図２において、第１及び第２の参照光ビームは、重なって表示されている。
【００２９】
光検出器１１７は、アドレスマーク列１５０からの第１及び第２の反射光ビームを受光し、複数のアドレスマーク像を取得する。アドレスマーク像の画像情報は、演算部１３１に送出される。
【００３０】
演算部１３１は、受け取った画像情報からアドレス情報を再生する。演算部１３１によって再生されたアドレス情報は、駆動信号生成部１３２に送られる。駆動信号生成部１３２は、アドレス情報を適宜処理する。例えば、再生されたアドレス情報に示されるアドレス（現アドレス）と異なるアドレス（目的アドレス）に情報記録媒体１００を移動させる場合、駆動信号生成部１３２は、現アドレスと目的アドレスとの差異に応じた駆動信号を生成し、駆動機構１４０へ送出する。
【００３１】
駆動機構１４０は、情報記録媒体１００の任意の位置に第１及び第２の参照光ビームを照射するために、情報記録媒体１００の位置制御が可能なように情報記録媒体１００に物理的に接続されている。駆動機構１４０は、駆動信号に従って情報記録媒体１００を変位させ、情報記録媒体１００を所望のアドレス位置に位置決めする。位置決め後に、さらにアドレス情報が再生されたときは、上述した動作が繰り返される。演算部１３１が光検出器１１７からの画像情報に基づいてアドレス情報を再生する仕組みについては後述する。
【００３２】
なお、本実施形態では、情報記録媒体１００にページデータを記録及び再生するための光源１０１及び光学系を利用して、アドレス情報を再生する例を説明したが、これに限らず、アドレス情報を再生するための専用の光源及び光学系が用意されてもよい。また、光源１０１からのレーザ光を照射部１１６で分岐して２つの光束を生成し、これらの２つの光束を異なる角度から情報記録媒体１００に照射する例を説明したが、これに限定されず、２つの光源（例えば、半導体レーザ）を用意し、これら２つの光源で発生した光ビームを、互いに異なる角度を持って情報記録媒体１００の略同一位置に照射するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、アドレス情報を取得する際には、シャッター１１８が第１及び第２の参照光ビームのいずれも遮光しない状態、即ち、第１及び第２の参照光ビームが情報記録媒体１００に同時に照射されてもよく、或いは、情報の記録時と同様に第１及び第２の参照光ビームいずれか一方をシャッター１１８で常に遮光してもよい。ただし、遮光する場合には、演算部１３１は、第１及び第２の参照光ビームの光検出器１１７上での反射光像から得られる位置情報を、その内部のメモリ（図示せず）に記憶しておき、アドレス情報の算出時に使用する。
【００３４】
次に、図３及び図４を参照して、情報記録媒体１００からページデータを再生する動作を説明する。
図３は、本実施形態に係るホログラフィック記録再生装置が備える各種光学系のうちの情報再生時に利用される光学系を概略的に示している。図４は、図３に示した情報記録媒体１００に関連する光ビームの軌跡を模式的に示している。図３及び図４において、図１及び図２に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付してその説明を省略する。
【００３５】
図３に示される情報格納装置は、図１に示される要素に加えて、情報再生用として、シャッター１２０、λ／４板１２１、再生用ミラー１２３、λ／４板１２２及び再生用ミラー１２４をさらに備えている。シャッター１２０は、偏光ビームスプリッタ１０４からの情報光ビームを遮光する。光検出器１１９は、偏光ビームスプリッタ１０５で反射される再生信号としての再生光ビームを検出する。λ／４板１２１及び再生用ミラー１２３は、図４に示されるように、一体的に形成され、情報記録媒体１００を透過した第１の参照光ビームを反射して情報記録媒体１００に導くように配置される。同様に、λ／４板１２２及び再生用ミラー１２４は、一体的に形成され、情報記録媒体１００を透過した第２の参照光ビームを反射して情報記録媒体１００に導くように配置される。
【００３６】
図３に示されるように、光源１０１からのレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０４によって２系統に分岐される。再生時には、偏光ビームスプリッタ１０４で反射された情報光ビームは、使用されないため、シャッター１２０によって遮光される。
【００３７】
一方、偏光ビームスプリッタ１０４を透過した参照光ビームは、記録時と同様にして、情報再生用光ビームとして第１及び第２の参照光ビームに分岐される。ハーフミラー１１４で反射された第１の参照光ビームは、図４に示されるように、情報記録媒体１００を透過し、λ／４板１２１をさらに透過して再生用ミラー１２３で反射される。再生用ミラー１２３で反射された第１の情報光ビームは、再度λ／４板１２１を逆方向に透過し、読み出し対象の情報が記録された情報記録媒体１００内の所定位置に照射される。同様に、ミラー１１５で反射された第２の参照光ビームは、情報記録媒体１００を透過し、λ／４板１２２をさらに透過して再生用ミラー１２４で反射され、再度λ／４板１２２を逆方向に透過し、読み出し対象の情報が記録された情報記録媒体１００内の所定位置に照射される。アドレス情報の生成に使用される第１及び第２の参照光ビームの光路は、図２を参照して説明した記録時と全く同じである。
【００３８】
本実施形態は、いわゆる位相共役再生方式を利用したホログラフィックストレージ装置である。図４に示されるように、再生用ミラー１２３又は再生用ミラー１２４で反射された反射光ビームが情報記録媒体１００に照射される。これにより、情報記録媒体１００に記録されたページデータに基づく情報光ビーム（以下、再生光ビームと称する）が読み出されて、対物レンズ１１３へ入射される。具体的には、情報記録媒体１００に記録された干渉パターンに参照光ビーム（第１の参照光ビーム又は第２の参照光ビーム）が照射され、干渉パターンからの回折像が再生光ビームとして取り出される。
【００３９】
対物レンズ１１３を透過した再生光ビームは、立上げミラー１１２を記録時とは逆方向に反射され、図３に示されるように、レンズ１１１、ミラー１１０、開口１０９、レンズ１０８を順に通過する。レンズ１０８を透過して平行光線となった再生光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０５で反射され、光検出器１１９に照射される。光検出器１１９は、情報記録媒体１００から読み出された再生光ビームを受光して、ページデータ画像を取得する。ページデータ画像は、図示しない処理部へ送出され、この処理部でページデータ画像からページデータが再生される。
【００４０】
なお、情報再生時には、第１及び第２の参照光ビームのいずれか一方がシャッター１１８によって常に遮光される。情報記録媒体１００上では、第１の参照光ビーム又は第２の参照光ビームが読み出し対象の情報（ページデータ）が記録された情報記録媒体１００内の位置に照射される。即ち、第１の参照光ビームの照射により、第１の参照光ビーム及び情報光ビームによって記録されたページデータが再生され、第２の参照光ビームの照射により、第２の参照光ビーム及び情報光ビームによって記録されたページデータが再生される。
【００４１】
上述したように、本実施形態では、２つの異なる方向から情報記録媒体１００内の略同一位置に２つの光束を照射し、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出することで、アドレス情報を取得することができる。
【００４２】
図５は、アドレスマーク列１５０が形成されている情報記録媒体１００の断面図である。情報記録媒体１００は、図５に示されるように、情報を記録する記録媒体（記録層ともいう）５００が透明基板５１０及び透明基板５２０によって上下から挟まれた積層構造を有している。これらの各々の厚さは、特に制限されるものではないが、一例として、透明基板５１０及び透明基板５２０の厚さは、夫々０．５ｍｍであり、記録媒体５００の厚さは、１．５ｍｍである。情報記録媒体１００の平面形状、即ち、図５の矢印Ａ方向から見た情報記録媒体１００の形状は、図１及び図３に示したように、例えば、直径１２ｃｍの円形である。
【００４３】
記録媒体５００及び透明基板５２０の境界面には、アドレスマーク層５３０が形成されている。このアドレスマーク層５３０には、光ビームを反射する複数のアドレスマークを有するアドレスマーク列１５０が形成されている。
【００４４】
なお、アドレスマーク層５３０は、透明基板５１０及び記録媒体５００の境界面に形成されてもよく、記録媒体５００の内部に形成されてもよい。或いは、アドレスマーク層５３０は、情報記録媒体１００の外周面に、即ち、透明基板５１０の表面又は透明基板５２０の表面に形成されてもよい。いずれの場合にも、同一の効果を得ることができる。
【００４５】
また、情報記録媒体１００は、図１及び図３に示される円形状に限らず、正方形、長方形、楕円、多角形等の任意の形状に形成されてもよい。
【００４６】
図６は、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０によって反射された光ビームの軌跡を概略的に示している。図６では、第１及び第２の参照光ビームは、下側の透明基板５１０の表面から入射し、記録媒体５００を透過し、アドレスマーク層５３０の略同一位置に照射される。そして、第１及び第２の参照光ビームの一部がアドレスマーク層５３０に形成されているアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂにおいて反射される。アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂからの反射光ビームは、記録媒体５００、透明基板５１０の順に透過し、光検出器１１７のセンサ面に入射する。
【００４７】
アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、例えば、アルミニウム薄膜又は銀合金薄膜によって構成された微小なマークである。アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、反射率が高い材料、例えば、光ビームを反射率８０％以上で反射する材料で作られる。アドレスマーク層５３０には、このようなアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂから構成されるアドレスマーク列１５０が設けられ、アドレスマーク列１５０では、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂが互いに所定の距離だけ離間して配置されている。アドレスマーク列１５０は、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの配置に応じたアドレス情報を保持している。
【００４８】
図６では、２つの円形のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂがある間隔ｄだけ離間している。アドレスマーク１５０ａ，１５０ｂの直径は、例えば、５０μｍであり、間隔ｄは、例えば、０．５ｍｍである。第１及び第２の参照光ビームの各々は、略同一の断面径を有し、アドレスマーク層５３０において２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを照射光束中に捕捉する。第１及び第２の参照光ビームが同時に２つのアドレスマーク１５０ａ、１１０ｂをその照射光束中に捕捉した場合、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂからの反射光ビームは、第１の参照光ビームから２個、第２の参照光ビームから２個、合わせて４個の反射光ビームとなり、光検出器１１７のセンサ面に入射されることになる。
【００４９】
次に、情報記録媒体１００内のアドレスマーク列１５０からの反射光ビームから得られる画像情報に基づいて、アドレス情報を算出する方法を具体的に説明する。
【００５０】
図７は、アドレス情報をアドレスマーク列１５０に割り当てる一例を示している。図７では、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを有するアドレスマーク列１５０に対して２ビットのアドレス情報を付与する例が示されている。アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄに付与される。一例として、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤであるアドレスマーク列には、アドレス情報として“００”が割り当てられる。即ち、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤであるアドレスマーク列は、アドレス情報“００”を保持する。本実施形態では、距離Ｄを基準として距離ｄが一定値Δだけ増大するごとに、アドレス情報が１インクリメントされる。即ち、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄがＤ＋Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“０１”を保持し、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤ＋２×Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“１０”を保持し、２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの間の距離ｄがＤ＋３×Δであるアドレスマーク列は、アドレス情報“１１”を保持する。
【００５１】
このように、アドレスマーク間の距離に応じたアドレス情報がアドレスマーク列１５０に割り当てられる。従って、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、アドレスマーク間の距離ｄを計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５２】
なお、アドレス情報は、２ビットの情報である例に限らず、３ビット以上の情報であってもよい。一例では、４ビットのアドレス情報がアドレスマーク列に付与されてもよい。この場合、アドレスマーク間の距離ｄが１６段階に設定される。他の例では、アドレスマーク間の距離ｄを１０２４段階に設定することにより、アドレスマーク列に１０ビットのアドレス情報が付与されてもよい。
【００５３】
また、アドレス情報は、情報記録媒体１００上の位置を識別するための番地情報以外の情報を含んでもよい。一例として、１０ビットのアドレス情報では、先頭の６ビットが番地情報に使用され、残りの４ビットがエラー訂正用のパリティデータに使用されてもよい。
【００５４】
さらに、図７では２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂを有するアドレスマーク列１５０にアドレス情報を付与する例が示されているが、これに限らず、３つ以上のアドレスマークを有するアドレスマーク列にアドレス情報が付与されてもよい。図８には、３つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃにアドレス情報を割り当てる一例が示されている。この例では、アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄ１、及びアドレスマーク１５０ｂの中心とアドレスマーク１５０ｃの中心との間の距離ｄ２に付与される。これらの距離ｄ１、ｄ２の各々に対して、図６に示した方法で、２ビットのアドレス情報を独立に付与することにより、アドレスマーク列１５０に４ビットのアドレス情報を保持させることができる。図８では、ｄ１＝Ｄであり、ｄ２＝Ｄ＋３×Δであるので、アドレスマーク列１５０は、アドレス情報“００１１”を保持している。
【００５５】
このように、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマークを有する場合、より多くのビット数のアドレス情報がアドレスマーク列１５０に割り当てられることができる。この場合、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、３つのアドレスマークから２つの距離ｄ１、ｄ２を計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５６】
なお、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有する場合にも、距離ｄ１、ｄ２の各々に対して付与されるアドレス情報のビット数は２に限らず、３ビット以上であってもよい。
【００５７】
アドレスマーク列が３つのアドレスマークを有する他の例では、アドレスマークが２次元的に配置される。図９は、２次元的に配置されているアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有するアドレスマーク列が保持するアドレス情報の一例を示している。図９では、アドレスマーク１５０ｂ及びアドレスマーク１５０ｃは、アドレスマーク１５０ａから見て、アドレスマーク層５３０の面内で異なる方向に配置されている。この例では、アドレス情報は、アドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｂの中心との間の距離ｄ１、及びアドレスマーク１５０ａの中心とアドレスマーク１５０ｃの中心との間の距離ｄ３に付与される。これらの距離ｄ１、ｄ３の各々に対して、図６に示した方法で、２ビットのアドレス情報を独立に付与することにより、アドレスマーク列１５０に４ビットのアドレス情報を持たせることができる。図９では、ｄ１＝Ｄであり、ｄ３＝Ｄ＋３×Δであるので、アドレスマーク列１５０は、アドレス情報“００１１”を保持している。
【００５８】
このように、アドレスマーク列１５０は、アドレスマークの配置に応じたアドレス情報を保持しており、アドレスマーク列１５０からの反射光ビームを検出して、３つのアドレスマークから２つの距離ｄ１、ｄ３を計測することで、アドレス情報を取得することができる。
【００５９】
なお、アドレスマーク列１５０が３以上のアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有し、これらのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃがアドレスマーク層５３０の面内に２次元的に配置されている場合にも、距離ｄ１、ｄ２の各々に対して付与されるアドレス情報のビット数は２に限らず、３ビット以上であってもよい。
【００６０】
また、アドレスマーク１５０ａとアドレスマーク１５０ｂとを結ぶ第１ベクトルと、アドレスマーク１５０ａとアドレスマーク１５０ｃとを結ぶ第２ベクトルとがなす角度が略９０度である例が示されているが、これに限定されず、例えば、第１ベクトルと第２ベクトルがなす角度が４５度又は６０度等となるように、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃが配置されてもよい。
【００６１】
図１０は、光検出器１１７で取得されたアドレスマーク像を概略的に示している。図１０では、第１及び第２の参照光ビームの光束中に２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂが捕捉された例が示されている。アドレスマーク像９１０ａ、９１０ｂは、夫々、第１の参照光ビームによるアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの反射光像であり、アドレスマーク像９２０ａ、９２０ｂは、夫々、第２の参照光ビームによるアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂの反射光像である。このように、情報記録媒体１００上の２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂは、光検出器１１７において、各々２つのアドレスマーク像として検出される。演算部１３１は、アドレスマーク像の画像情報から、アドレスマーク像９１０ａの中心とアドレスマーク像９１０ｂの中心との間の距離ｅ１、及びアドレスマーク像９２０ａの中心とアドレスマーク像９２０ｂの中心との間の距離ｅ２を検出する。このように、光検出器１１７で取得された画像情報からは、測定対象である２つのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂに対して、２つの距離ｅ１、ｅ２が検出される。
【００６２】
演算部１３１は、まず、光検出器１１７からの出力画像から２つの距離ｅ１、ｅ２を計測し、数式（１）のように、その平均値ｅａｖｅを距離測定結果ｅとして算出する。
【数１】
【００６３】
情報記録媒体１００でのアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄと、演算部１３１で算出された距離測定結果ｅは、理論的に必ずしも一致するものではなく、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００のアドレスマーク層５３０の相対角度に応じて変化する。即ち、変換係数をｋとすると、アドレスマーク間の距離ｄと距離測定結果ｅの関係は、数式（２）で表される。
ｄ＝ｋ×ｅ （２）
次に、演算部１３１は、算出した距離測定結果ｅに対して数式（２）の演算を適用して、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄを算出する。演算部は、算出したアドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄに基づいて、アドレスマーク列１５０が保持しているアドレス情報を取得する。演算部１３１は、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄが、値Ｄ、Ｄ＋Δ、Ｄ＋２×Δ、Ｄ＋３×Δのうちのいずれに最も近いかを判定する。演算部１３１は、算出された距離ｄが値Ｄに最も近ければ、アドレス情報“００”を出力し、値Ｄ＋Δに最も近ければ、アドレス情報“０１”を出力し、値Ｄ＋２×Δに最も近ければ、アドレス情報“１０”を出力し、値Ｄ＋３×Δに最も近ければ、アドレス情報“１１”を出力する。
【００６４】
なお、演算部１３１は、上述した単純な平均値演算によって距離ｅ１、ｅ２から距離測定結果ｅを算出する例に限定されず、他の数学演算式を使用して距離測定結果ｅを算出してもよい。例えば、演算部１３１は、数式（３）に示す重み付け平均値ｅｗａ或いは数式（４）に示す二乗和平方根ｅｒｓｓを距離測定結果ｅとして算出してもよい。
【数２】
【００６５】
【数３】
【００６６】
また、上述したように、アドレスマーク１５０ａ、１５０ｂ間の距離ｄとアドレスマーク像間の距離ｅ１、ｅ２の関係は、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００内のアドレスマーク層５３０の相対角度に依存することから、アドレス情報を再生するときには、光検出器１１７のセンサ面と情報記録媒体１００が常に所定の角度に保たれることが望ましい。
【００６７】
発明者らは、本実施形態に従って２つのレーザ光を使用してアドレスマーク間の距離を測定するとともに、比較として、単一のレーザ光を使用してアドレスマーク間の距離を測定している。測定は、２つのレーザ光を使用した場合と単一のレーザ光を使用した場合に対して夫々９００回行い、距離測定結果のばらつき（標準偏差）を算出している。この測定結果は、表１に示されている。ここで、情報記録媒体１００上でのアドレスマーク間の距離は、１．０ｍｍに設定されている。また、２つのレーザ光を使用する場合の距離測定結果は、数式（１）に従ってアドレスマーク像間の距離の平均値を算出したものである。
【表１】
【００６８】
表１から明らかなように、２つの光ビームを使用してアドレスマーク間の距離を推定する方が、単一の光ビームを使用してアドレスマーク間の距離を推定するよりも、距離測定結果のばらつきが小さく、即ち、高精度な測定が可能となっている。
【００６９】
以上のように、本実施形態に係る情報再生装置は、互いに異なる方向から情報記録媒体に形成されているアドレスマーク列に２つの光ビームを照射し、アドレスマーク列からの反射光ビームを検出してアドレスマーク間の距離を算出することで、アドレスマーク列が保持しているアドレス情報を正確に再生することができる。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１００…情報記録媒体、１０１…光源、１０２…コリメートレンズ、１０３…λ／２板、１０４，１０５…偏光ビームスプリッタ、１０６…λ／４板、１０７…空間光変調器、１０８…レンズ、１０９…開口、１１０…ミラー、１１１…レンズ、１１２…ミラー、１１３…対物レンズ、１１４…ハーフミラー、１１５…ミラー、１１６…照射部、１１７…光検出器、１１８…シャッター、１１９…光検出器、１２０…シャッター、１２１，１２２…λ／４板、１２３，１２４…再生用ミラー、１３０…制御部、１３１…演算部、１３２…駆動信号生成部、１４０…駆動機構、１５０…アドレスマーク列、１５０ａ，１５０ｂ…アドレスマーク、５００…記録媒体（記録層）、５１０，５２０…透明基板、５３０…アドレスマーク層、９１０ａ，９１０ｂ，９２０ａ，９２０ｂ…アドレスマーク像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、
レーザ光を発生する光源と、
前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部と、
前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、
前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部と、
を具記することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
前記光検出器は、前記第１及び第２の反射光ビームから夫々取得された第１及び第２アドレスマーク像を前記画像情報として出力し、
前記演算部は、前記第１アドレスマーク像間の第１距離及び前記第２アドレスマーク像間の第２距離を計測し、前記第１及び第２距離に基づいて前記アドレスマーク間の距離を算出し、当該算出したアドレスマーク間の距離から前記アドレス情報を再生することを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記第１及び第２距離の平均値を前記アドレスマーク間の距離として算出することを特徴とする請求項２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の光ビームは、前記情報記録媒体に情報を書き込むために、且つ、前記情報記録媒体から情報を読み出すために使用されることを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記情報記録媒体は、ホログラフィックストレージ媒体であることを特徴とする請求項４に記載の情報再生装置。
【請求項１】
所定距離だけ離間して配置されたアドレスマークを有し、前記所定距離に応じたアドレス情報を保持するアドレスマーク列が形成されている情報記録媒体と、
レーザ光を発生する光源と、
前記レーザ光を分岐して第１及び第２の光ビームを生成し、当該第１及び第２の光ビームを異なる方向から前記アドレスマーク列に照射する照射部と、
前記第１及び第２の光ビームによる前記アドレスマーク列からの第１及び第２の反射光ビームを受光して、画像情報を出力する光検出器と、
前記画像情報に基づいて、前記アドレス情報を再生する演算部と、
を具記することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
前記光検出器は、前記第１及び第２の反射光ビームから夫々取得された第１及び第２アドレスマーク像を前記画像情報として出力し、
前記演算部は、前記第１アドレスマーク像間の第１距離及び前記第２アドレスマーク像間の第２距離を計測し、前記第１及び第２距離に基づいて前記アドレスマーク間の距離を算出し、当該算出したアドレスマーク間の距離から前記アドレス情報を再生することを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記第１及び第２距離の平均値を前記アドレスマーク間の距離として算出することを特徴とする請求項２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の光ビームは、前記情報記録媒体に情報を書き込むために、且つ、前記情報記録媒体から情報を読み出すために使用されることを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記情報記録媒体は、ホログラフィックストレージ媒体であることを特徴とする請求項４に記載の情報再生装置。
【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２０１２−４８７９９（Ｐ２０１２−４８７９９Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２６００（Ｐ２０１０−１９２６００）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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