特許 5953284 光情報記録媒体、光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法。

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5953284

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】光情報記録媒体、光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法。

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/0065 20060101AFI20160707BHJP

   G11B 7/0045 20060101ALI20160707BHJP

   G11B 20/10 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   G11B7/0065

   G11B7/0045 Z

   G11B20/10 341Z

【請求項の数】30

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-232662(P2013-232662)

(22)【出願日】2013年11月11日

(62)【分割の表示】特願2012-187129(P2012-187129)の分割

【原出願日】2008年6月20日

(65)【公開番号】特開2014-53069(P2014-53069A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2013年11月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】509189444

【氏名又は名称】日立コンシューマエレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100310

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 学

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】中村 悠介

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０３３１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２７１７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７２２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５４１４８６１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１６８９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−０９８８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３８８５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ７／００６５

Ｇ１１Ｂ ７／００４５

Ｇ１１Ｂ ２０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
前記ホログラムのサイズは、前記符号化方法におけるピクセル連続数の下限値Ｋに応じ
たサイズである、ことを特徴とする光情報記録媒体。

【請求項2】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
前記ホログラムのサイズは、前記符号化方法におけるピクセル連続数の下限値ＫとＬに応じたサイズである、ことを特徴とする光情報記録媒体。

【請求項3】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調され、対物レンズを介して集光された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
前記信号光と前記参照光の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向における前記ホログラムのサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、ことを特徴とする光情報記録媒体。

【請求項4】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調され、対物レンズを介して集光された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
前記信号光と前記参照光の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記ホログラムのサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、ことを特徴とする光情報記録媒体。

【請求項5】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
該光情報記録媒体の記録する領域に応じて、前記Ｋと前記Ｍが切替わって、前記ホログラムが記録されている光情報記録媒体。

【請求項6】

情報が記録された光情報記録媒体であって、
該光情報記録媒体には、空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録されており、
該光情報記録媒体の記録する領域に応じて、前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替わって、前記ホログラムが記録されている光情報記録媒体。

【請求項7】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法により２次元データを生成する信号生成部と、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向における前記フィルタが制限する信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズであり、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する、
光情報記録装置。

【請求項8】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法により２次元データを生成する信号生成部と、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記フィルタが制限する信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズであり、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する、
光情報記録装置。

【請求項9】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録方法であって、
レーザ光源から信号光と参照光を生成する光生成ステップと、
前記生成された信号光を空間光変調器により変調する空間光変調ステップと、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に対物レンズを介して照射する照射ステップと、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法により２次元データを生成する信号生成ステップと、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限する制限ステップと、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する記録ステップと、を具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記制限ステップにおいて、前記１方向における前記制限される信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
光情報記録方法。

【請求項10】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録方法であって、
レーザ光源から信号光と参照光を生成する光生成ステップと、
前記生成された信号光を空間光変調器により変調する空間光変調ステップと、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に対物レンズを介して照射する照射ステップと、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化
方法により２次元データを生成する信号生成ステップと、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限する制限ステップと、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する記録ステップと、を具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記制限ステップにおいて、前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記制限される信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
光情報記録方法。

【請求項11】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、
参照光を生成するレーザ光源と、
前記光情報記録媒体に入射した参照光が前記ホログラムに照射されることにより再生された再生光を集光する対物レンズと、
前記対物レンズにより集光された再生光のサイズを制限するフィルタと、具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向における前記フィルタが制限する再生光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
ことを特徴とする光情報再生装置。

【請求項12】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、
参照光を生成するレーザ光源と、
前記光情報記録媒体に入射した参照光が前記ホログラムに照射されることにより再生された再生光を集光する対物レンズと、
前記対物レンズにより集光された再生光のサイズを制限するフィルタと、具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記フィルタが制限する再生光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
ことを特徴とする光情報再生装置。

【請求項13】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法であって、
レーザ光源を用いて参照光を生成する生成ステップと、
前記光情報記録媒体に入射した参照光が前記ホログラムに照射されることにより再生された再生光を、対物レンズを用いて集光する集光ステップと、
前記対物レンズにより集光された再生光のサイズを制限する制限ステップと、具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記制限ステップにおいて、前記１方向における前記制限される再生光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
ことを特徴とする光情報再生方法。

【請求項14】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２、Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする符号化方法により生成されたデータに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞がホログラムとして記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法であって、
レーザ光源を用いて参照光を生成する生成ステップと、
前記光情報記録媒体に入射した参照光が前記ホログラムに照射されることにより再生された再生光を、対物レンズを用いて集光する集光ステップと、
前記対物レンズにより集光された再生光のサイズを制限する制限ステップと、具備し、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記制限ステップにおいて、前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記制限される再生光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズである、
ことを特徴とする光情報再生方法。

【請求項15】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法により２次元データは生成され、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向における前記フィルタが制限する信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズであり、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する、
光情報記録装置。

【請求項16】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記変調された信号光を光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法により２次元データは生成され、
前記レーザ光源の波長をλ、
前記対物レンズの焦点距離をｆ、
前記空間光変調器のピクセルサイズをΔとすると、
前記１方向及び前記１方向と直交する方向における前記フィルタが制限する信号光のサイズは、ｆ・λ／Δよりも小さいサイズであり、
前記光情報記録媒体内で前記対物レンズからの信号光と前記生成された参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データをホログラムとして記録する、
光情報記録装置。

【請求項17】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、を具備し、
前記空間光変調器のピクセルの少なくとも１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データは生成され、
光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍを切替える、光情報記録装置。

【請求項18】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、を具備し、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データは生成され、
光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替える、光情報記録装置。

【請求項19】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器のピクセルの少なくとも１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する信号生成部と、を具備し、
前記信号生成部は、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、
前記Ｋと前記Ｍを切替える、光情報記録装置。

【請求項20】

ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録装置であって、
信号光と参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された信号光を変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する信号生成部と、を具備し、
前記信号生成部は、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、
前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替える、光情報記録装置。

【請求項21】

請求項１９または２０に記載の光情報記録装置において、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
切替えたピクセル連続数の下限値に応じて前記フィルタの特性を切替える、光情報記録装置。

【請求項22】

空間光変調器のピクセルの少なくとも１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により生成された２次元データに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データがホログラム記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、
参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された参照光を前記光情報記録媒体に照射することにより再生された信号光を検出する光検出器と、を具備し、
前記光情報記録媒体には、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍが切替えられて、情報が記録されている、光情報再生装置。

【請求項23】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により生成された２次元データに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データがホログラム記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、
参照光を生成するレーザ光源と、
前記生成された参照光を前記光情報記録媒体に照射することにより再生された信号光を検出する光検出器と、を具備し、
前記光情報記録媒体には、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替えられて、情報が記録されている、光情報再生装置。

【請求項24】

請求項２２または２３に記載の光情報再生装置において、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタと、を具備し、
切替えたピクセル連続数の下限値に応じて前記フィルタの特性を切替える、光情報再生
装置。

【請求項25】

情報を記録する光情報記録方法であって、
信号光を生成する光生成ステップと、
前記光生成ステップで生成した信号光を変調する空間光変調ステップと、
前記空間光変調ステップで変調された信号光を光情報記録媒体に照射する照射ステップと、
前記空間光変調ステップにおけるピクセルの少なくとも１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する信号生成ステップと、を有し、
前記信号生成ステップでは、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍを切替える、光情報記録方法。

【請求項26】

情報を記録する光情報記録方法であって、
信号光を生成する光生成ステップと、
前記光生成ステップで生成した信号光を変調する空間光変調ステップと、
前記空間光変調ステップで変調された信号光を光情報記録媒体に照射する照射ステップと、
前記空間光変調ステップにおけるピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により２次元データを生成する信号生成ステップと、を有し、
前記信号生成ステップでは、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替える、光情報記録方法。

【請求項27】

請求項２５または２６に記載の光情報記録方法において、
光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを、前記信号生成ステップが生成するピクセル連続数の下限値に応じたサイズに制限する制限ステップを有し、
切替えたピクセル連続数の下限値に応じて前記制限ステップの特性を切替える、光情報記録方法。

【請求項28】

空間光変調器のピクセルの少なくとも１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１つの方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とする２次元符号化方法と、により生成された２次元データに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データがホログラム記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法であって、
参照光を生成する光生成ステップと、
参照光が前記光情報記録媒体に照射されることにより再生された再生光を集光する集光ステップと、を有し、
前記光情報記録媒体には、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍが切替えられて、情報が記録されている、光情報再生方法。

【請求項29】

空間光変調器のピクセルの１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値をＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）とする２次元符号化方法と、前記１方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｋとは異なるＭ（Ｍ≧１，Ｍ：自然数）とし、前記１方向と直交する方向に対する配列におけるＯＮピクセルの連続数及びＯＦＦピクセル連続数の下限値を前記Ｌとは異なるＮ（Ｎ≧１，Ｎ：自然数）とする２次元符号化方法と、により生成された２次元データに基づいて前記空間光変調器で変調された信号光と、参照光とを重ね合わせたときに生じる干渉縞により前記２次元データがホログラム記録された光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法であって、
参照光を生成する光生成ステップと、
参照光が前記光情報記録媒体に照射されることにより再生された再生光を集光する集光ステップと、を有し、
前記光情報記録媒体には、光情報記録媒体の領域及び／又は光情報記録媒体の種類に応じて、前記Ｋと前記Ｍ及び／又は前記Ｌと前記Ｎを切替えられて、情報が記録されている、光情報再生方法。

【請求項30】

請求項２８または２９に記載の光情報再生方法において、 切替えたピクセル連続数の下限値に応じて、光情報記録媒体に入射する信号光のサイズを制限するフィルタの特性を切替える、光情報再生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホログラフィを用いて、光情報記録媒体に情報を記録する、および／または光情報記録媒体から情報を再生する、装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、青紫色半導体レーザを用いた、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）（Ｂｌｕ−ｒａｙは登録商標）規格などにより、民生用においても５０ＧＢ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。

【0003】

今後は、光ディスクでも１００ＧＢ〜１ＴＢというＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）容量と同程度まで大容量化が実用化される。

【0004】

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、今までの様な短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による従来の高密度技術のトレンドとは異なった新しいストレージ技術が必要となる。

【0005】

次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術がある。

【0006】

ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。本公報には、信号光束をレンズで光情報記録媒体に集光すると同時に、平行光束の参照光を照射して干渉させてホログラムの記録を行い、さらに参照光の光記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、いわゆる角度多重記録方式が記載されている。さらに本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口（空間フィルタ）を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くすることができ、従来の角度多重記録方式に比べて記録密度／容量を増大させる技術が記載されている。

【0007】

また、ホログラム記録技術として、例えばＷＯ２００４−１０２５４２号公報（特許文献２）がある。本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例が記述されている。

【0008】

以上のようなホログラム記録のための符号化方法として、例えば特開平９−１９７９４７号公報（特許文献３）がある。本公報には、最低一つの光波を二次元空間光変調器に通過させることによって記録する情報を決定するホログラム記録用二次元符号化方法において、二次元空間光変調器の隣接する４個もしくは４の倍数のピクセルを一組とし、各組を構成するピクセル数の４分の１が光を透過し、その４分の３は光を遮るようにすることを特徴とするホログラム記録用二次元符号化方法について記述されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００４−２７２２６８号公報

【特許文献2】ＷＯ２００４−１０２５４２号公報

【特許文献3】特開平９−１９７９４７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで特許文献１、若しくは特許文献２の方法において光記録媒体に記録されるホログラムのサイズは空間光変調器のピクセルピッチに依存しており、高密度化のために空間光変調器のピクセルピッチを小さくすると、逆にホログラムサイズは大きくなり高密度化が困難になる課題がある。また再生時には光検出器のピクセルピッチが小さいと再生画像に対して十分なサンプリングが行なえず、読み出し精度が悪化するという課題もある。本発明の目的は、空間光変調器のピクセルピッチを変更することなく、このホログラムサイズを小さくすることにより高密度化を実現し、読み出し精度も向上させることが可能な２次元符号化方法を提示することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的は、その一例として特許請求の範囲の構成により達成できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ホログラフィを利用したデジタル情報の記録において、空間光変調器のピクセルピッチを変更することなく、ホログラムサイズを変更することが可能となる。また２次元空間光変調器のＯＮ／ＯＦＦピクセルの最小パターンの大きさを変更することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】光情報記録再生装置の実施例を表す概略図

【図2】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

【図3】光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表すフローチャート

【図4】光情報記録再生装置のデータ記録時の詳細動作フローの実施例を表すフローチャート

【図5】光情報記録再生装置のデータ再生時の詳細動作フローの実施例を表すフローチャート

【図6】光情報記録再生装置の符号化時に用いる２次元パターンの実施例を表す図

【図7】光情報記録再生装置の空間フィルタの形状についての実施例を表す図

【図8】光情報記録再生装置の符号化時に用いる２次元パターンの実施例を表す図

【図9】光情報記録再生装置の空間フィルタの形状についての実施例を表す図

【図10】光情報記録再生装置のデータ記録時の詳細動作フローの実施例を表すフローチャート

【図11】光情報記録再生装置の符号化時に用いる２次元パターンの従来例を表す図

【図12】光情報記録再生装置の符号化時に用いる２次元パターンのピクセルピッチを２倍にした例を表す図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0015】

図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録および／または再生する光情報記録再生装置の全体的な構成を示したものである。

【0016】

光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクＣｕｒｅ光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４ならびに回転モータ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。

【0017】

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する役割を果たす。

【0018】

この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の後述する空間光変調器に送り込まれ、信号光は該空間光変調器によって変調される。

【0019】

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の位相共役光を位相共役光学系１２によって生成する。ここで位相共役光とは、入力光と同一の波面を保ちながら逆方向に進む光波のことである。該位相共役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。

【0020】

光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内の後述するシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。

【0021】

ディスクＣｕｒｅ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。ここでプリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、該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の事である。またポストキュアとは、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の事である。

【0022】

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。

【0023】

光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、ディスクＣｕｒｅ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。

【0024】

また、ピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクＣｕｒｅ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。

【0025】

ところでホログラフィを利用した記録技術は、超高密度な情報を記録可能な技術であるがゆえに、例えば光情報記録媒体１の傾きや位置ずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。それゆえピックアップ１１内に、例えば光情報記録媒体１の傾きや位置ずれ等、許容誤差が小さいずれ要因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内に備えても良い。

【0026】

またピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクＣｕｒｅ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。

【0027】

図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の光学系構成の一例を示したものである。

【0028】

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偏光方向を制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム３０５に入射する。

【0029】

ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、ビームエキスパンダ３０９によって光ビーム経を拡大された後、位相マスク３１１、リレーレンズ３１０、ＰＢＳプリズム３０７を経由して空間光変調器３０８に入射する。

【0030】

空間光変調器３０８によって情報を付加された信号光ビームはＰＢＳプリズム３０７を透過し、リレーレンズ３１２ならびに空間フィルタ３１３を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ３２５によって光情報記録媒体１に集光する。

【0031】

一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光ビームとして働き、偏光方向変換素子３２４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３１４ならびにミラー３１５を経由してガルバノミラー３１６に入射する。ガルバノミラー３１６はアクチュエータ３１７によって角度を調整可能のため、レンズ３１９とレンズ３２０を通過した後に情報記録媒体１に入射する参照光ビームの入射角度を、所望の角度に設定することができる。

【0032】

このように信号光ビームと参照光ビームを光情報記録媒体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３１６によって光情報記録媒体１に入射する参照光ビーム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。

【0033】

記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光ビームを光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームをガルバノミラー３２１にて反射させることで、その位相共役光を生成する。

【0034】

この位相共役光によって再生された再生光ビームは、対物レンズ３２５、リレーレンズ３１２ならびに空間フィルタ３１３を伝播する。その後、再生光ビームはＰＢＳプリズム３０７を反射して光検出器３１８に入射し、記録した信号を再生することができる。

【0035】

なお、ピックアップ１１の光学系構成は図２に限定されるものではない。

【0036】

図３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。

【0037】

図３（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３（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３（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。

【0038】

図３（ａ）に示すように媒体を挿入すると（S３０１）、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（S３０２）。

【0039】

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、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（S３０３）。

【0040】

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に関わる学習処理を行い（S３０４）、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（S３０５）。

【0041】

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３（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して、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（S３０６）。

【0042】

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、必要に応じて各種学習処理を事前に行い（S３０７）、シーク動作（S３０８）ならびにアドレス再生（S３０９）を繰り返しながらピックアップ１１ならびにディスクＣｕｒｅ光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。

【0043】

その後、ディスクＣｕｒｅ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（S３１０）、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（S３１１）。

【0044】

データを記録した後は、必要に応じてデータをベリファイし（S３１２）、ディスクＣｕｒｅ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（S３１３）。

【0045】

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３（ｃ）に示すように、光情報記録媒体から高品質の情報を再生できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行う（S３１４）。その後、シーク動作（S３１５）ならびにアドレス再生（S３１６）を繰り返しながらピックアップ１１ならびに位相共役光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。

【0046】

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す（S３１７）。

【0047】

ここで、本実施例における符号化方法について図４、図５を用いて説明する。図４は図３（ｂ）におけるＳ３０６の詳細動作フローを示し、図５は図３（ｃ）におけるＳ３１７の詳細動作フローを示している。

【0048】

まず記録時の詳細動作について述べる。信号生成回路８６が１ページ分の記録データを受信すると（Ｓ４０１）、データ列にスクランブルを施した後（Ｓ４０２）、リード・ソロモン等の誤り訂正符号を付加する（Ｓ４０３）。このスクランブルはデータの“０”及び“１”の連続を防ぐことにより同じパターンが連続してしまうことを避けるために行うものであるが、必ずしも行う必要はない。次にこのデータの“０”をＯＦＦピクセル、“１”をＯＮピクセルとして（逆でもよい）、N（N：自然数）ビット毎にｎ×ｍ（ｎ，ｍ：自然数）の２次元パターンを割り当て順番に配置し、それをページデータ分繰返し１ページ分の２次元データを構成する（Ｓ４０４）。例として、ｎ＝ｍ＝４の２次元パターンを図６（ａ）に示す。この例では白色をＯＮピクセル、黒色をＯＦＦピクセルとして図示しているが逆でもよい。このことは他の図に対しても同様である。このように構成した２次元データに対して再生時に基準となるマーカーを付加し（Ｓ４０５）、空間光変調器３０８にデータを転送する（Ｓ４０６）。空間光変調器３０８では、ＯＮピクセルは透過、ＯＦＦピクセルは非透過と処理されることで信号光に情報が付加されることになる。

【0049】

次に再生時の詳細動作について述べる。まず光検出器３１８から取得した画像データが信号処理回路８５に転送される（Ｓ５０１）。画像のマーカーを基準に画像位置を検出し（Ｓ５０２）、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪みを補正（Ｓ５０３）、この補正画像に対して２値化処理を行い（Ｓ５０４）、マーカーを除去する（Ｓ５０５）ことで２次元データを取得する（Ｓ５０６）。あとは記録時と逆の過程により２次元データを１次元データに復調した後、誤り訂正処理（Ｓ５０７）、デスクランブル処理（Ｓ５０８）を施すことにより元のデータを得る（Ｓ５０９）。

【0050】

なお、以上で説明した記録時の詳細動作であるが、図３（ｂ）におけるＳ３０６で実施するのではなく、ドライブの動作によってはＳ３１１で行なうなど、記録が可能であればその順序は限定しない。再生時の詳細動作についても同様である。

【0051】

以上で説明した本実施例の記録・再生動作の中で特徴的であるのは、２次元符号化（Ｓ４０４）で使用した図６（ａ）または（ｂ）で示される２次元パターンである。このパターンの特徴は、１方向に対する配列におけるＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）となるように制約をかけるところにある。例えばＫ＝２の場合はピクセル連続数の下限値が２ピクセルとなるため、配列中のＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数は２ピクセル、３ピクセル、４ピクセル・・・と最小でも２ピクセル連続することになり、１ピクセルのものは除外される。同様にＫ＝３の場合はピクセル連続数の下限値が３ピクセルとなるため、配列中のＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数は３ピクセル、４ピクセル、５ピクセル・・・と最小でも３ピクセル連続することになり、１ピクセル及び２ピクセルのものは除外される。

【0052】

このパターンによれば、１ピクセルのみ孤立するパターンが存在しないことから再生時にピクセル間干渉による影響が低減され読み出し精度が向上すると共に、記録媒体中でのホログラムサイズを１／Ｋ倍とすることが可能となる。この理由について以降に述べる。一般的にホログラム記録媒体中に記録されるホログラムサイズは次の式１により示され、これは空間光変調器のピクセルサイズに反比例していることが判る。
Ｌ＝ｆ・λ／Δ ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式１Ｌ：フーリエ面（ホログラム記録媒体中）でのホログラムサイズｆ：対物レンズ（図２，３２５）の焦点距離λ：光源（図２，３０１）の波長Δ：空間光変調器（図２，３０８）のピクセルサイズ
ホログラムサイズが大きくなると高密度化が困難となるため、サイズを小さくする為にピクセルサイズは大きい方がよい。そこで本実施例の図６（ａ）または（ｂ）の例では、１方向に対する配列におけるＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（図６では横方向にＫ＝２）とすることにより実効的なピクセルサイズをＫ倍としている。これによりホログラムサイズは式１より１／Ｋ倍、よって隣接するホログラムの間隔を１／Ｋ倍とすることが可能となり、結果としてディスク全体でＫ倍の高密度化が可能となる。ここで、ピクセル連続数の下限値をＫとする制約により、パターンの組合せ数が制限を受けるという問題があるが、Ｋ倍の高密度化が図れることにより従来よりも高密度となる。以下にＫ＝２での具体例を述べる。まず、一般的に使用される２次元パターンは、記録されるホログラムの光量を一定にするためにパターン中のＯＮピクセル比率を一定にする制約がかけられている。図１１（ａ）は従来用いられていた４×４パターンであるが、この例ではＯＮピクセル比率は４／１６である。ここで簡単のために図１１（ｂ）の１×１６パターンを例にとると、図１１では１６ビットから４ビットを選択するので、₁₆Ｃ₄＝１８２０通りが存在するため入力１０ビット（２¹⁰＝１０２４通り）まで割り当てが可能であり、符号化効率は１０／１６＝０．６２５となる。対して本実施例の図６のパターンでは、１ビットが孤立するパターンを除外するので７９通り（端が１ビットとなるものは除く）となり入力６ビット（２⁶＝６４通り）までしか割り当てられず、符号化効率は６／１６＝０．３７５となる。しかし、図６のパターンではＫ＝２の制約から２倍の高密度化が可能であるので実質的な符号化効率は０．３７５×２＝０．７５となり従来のものより符号化効率が高くなる。なお、ＯＮピクセル比率が高ければこの差はより顕著となり、さらに符号化の単位を例の１６ビットから増大させることでもこの差はより顕著となる。このように本実施例を適用することにより実質的な符号化効率１以上を実現することも可能となる。ちなみに、図１２に示すように実際のピクセルピッチをＫ倍したことによっても、当然ホログラムサイズは１／Ｋ倍となるが、これによるパターンの組合せは₈Ｃ₂＝２８通りしか存在しないため符号化効率は悪く従来の効率を超えることが出来ない。なぜなら、ピクセルピッチを２倍とすると、取り得るパターンは元のピクセルサイズの２倍、４倍、８倍、１０倍・・・と２の倍数でしか存在しないが、本実施例ではピクセル連続数の下限値しか制約していないので、２倍、３倍、４倍、５倍・・・と２倍以上全て存在可能な点が異なるからである。

【0053】

また、本実施例を適用した際にはホログラムサイズが１／Ｋ倍となるため、それに応じて空間フィルタ３１３の形状を変える必要がある。実際にホログラムサイズを決定しているのは空間フィルタであるためである。Ｋ＝２での例を図７に示す。図７（ａ）は従来の空間フィルタであるが、本実施例適用時には図７（ｂ）のようにピクセル連続数の下限値を設定した方向に長さを１／Ｋ倍とするのが望ましい。但し、ここで示した空間フィルタは例であり、この形状に限定されるものではない。

【0054】

なお、説明したドライブ構成・動作は一例であり、上記で述べた角度多重方式だけでなくシフト多重方式のような異なる方式に対しても適応可能であり、説明した構成などに限定されるものではない。さらに図６の（ａ）（ｂ）のパターンは４×４、１×１６を示しているが、これに限定されるものではなく上述したようにｎ×ｍのパターンで実現できる。またピクセル連続数の下限値を設定する方向は縦方向でも、横方向でもよい。これらのことは以降の実施例に対しても同様である。

【実施例2】

【0055】

実施例１と相違するのは、Ｓ４０４における２次元パターンの構成、及び空間フィルタ３１３の形状である。

【0056】

実施例１がピクセル連続数の下限値を設定する方向を１方向に限っていたのに対して、本実施例では両方向にピクセル連続数の下限値を設定することを特徴とする。図８（ａ）に両方向に適用した場合の２次元パターンの例を示す。１方向に対する配列におけるＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数の下限値がＫ（Ｋ≧２，Ｋ：自然数）、それと直交する方向に対する配列におけるＯＮ／ＯＦＦピクセル連続数の下限値がＬ（Ｌ≧２，Ｌ：自然数）と制約をかけるので、ホログラムサイズは１／（Ｋ×Ｌ）倍となりＫ×Ｌ倍の高密度化が可能となる。また空間フィルタ３１３の形状はピクセル連続数の下限値を設定する前と比較して、横方向に１／Ｋ倍、縦方向に１／Ｌ倍とするのが望ましい。図９（ａ）に従来例、図９（ｂ）にＫ＝Ｌ＝２の例を示す。

【0057】

但し、前述したように制約をかけると取り得る組合せが減少するため、図１１（ａ）のような従来と同じサイズの２次元パターンと比較すると符号化効率が悪化する。

【0058】

そこで、使用する２次元パターンのサイズを元のｎ×ｍから（ｎ×Ｋ）×（ｍ×Ｌ）に拡張し、Ｋ×Ｌピクセルを一つの単位として２次元符号化を行う。図８（ｂ）にＫ＝Ｌ＝２、ｎ＝ｍ＝４の例を示している。これにより図１１（ａ）の従来例と比較してＫ×Ｌ＝２×２＝４倍の高密度化が可能となるが、空間光変調器３０８のサイズを変えない場合、２次元パターンのサイズを４倍としているため、記録できるデータ量は１／４倍となり全体として記録密度は向上しない。

【0059】

しかし、本実施例によりＯＮ／ＯＦＦピクセルの最小単位がＫ×Ｌとなるので、光検出器３１８ではＫ×Ｌ倍のオーバーサンプリングにより画像を読み出すことになり、読み出し精度が向上するなどの効果がある。

【実施例3】

【0060】

本実施例は条件に応じて、使用する２次元符号化方法を切替えることを特徴とする。

【0061】

例えば、アドレスや記録媒体情報など、読み出し誤りを起すと問題となる箇所については実施例２を使用し、その他の領域については従来例を使用するなど符号化方法を切替える。また記録媒体の種類によって切替えることも効果的である。

【0062】

なお、本実施例では符号化方法の切替えに伴って空間フィルタの開口の形状を可変する必要から、空間フィルタ３１３は液晶素子などで構成されているものとする。但し、形状若しくは特性を変える目的を達成できるものであれば、空間フィルタを液晶素子に限らず機械的に開口の形状を変えるなど他の方法を使用してもよい。

【0063】

図１０に２次元符号化方法の切替え方式を適用した場合の図３（ｂ）におけるＳ３０６の詳細動作フローを示す。以下、詳細動作について述べる。まず、使用する記録媒体の種類、若しくは現在処理中の位置を検出し（Ｓ１００１）、それが予め設定していた媒体、若しくは処理位置かを判定し（Ｓ１００２）、そうであれば第１の符号化方法を選択、空間フィルタ３１３を第１の符号化方法に適した開口に可変する（Ｓ１００３）。その後、信号生成回路８６が第１の符号化方法の処理に応じた１ページ分の記録データを受信すると（Ｓ１００４）、データ列にスクランブルを施した後（Ｓ１００５）、リード・ソロモン等の誤り訂正符号を付加する（Ｓ１００６）。次にこのデータをNビット毎に第１の符号化方法に従って２次元データを構成する（Ｓ１００７）。このように構成した２次元データに対して再生時に基準となるマーカーを付加し（Ｓ１０１３）、空間光変調器３０８にデータを転送する（Ｓ１０１４）。

【0064】

対して、Ｓ１００２において予め設定していた媒体、若しくは処理位置と異なる場合には第２の符号化方法を選択、その後Ｓ１００８からＳ１０１４までの処理を行う。これらは上記第１の符号化方法に対する処理Ｓ１００３からＳ１０１４において、第１を第２に読み替えたものと同じである。

【0065】

同様に再生時は、予め設定していた媒体、若しくは処理位置かを判定し第１の符号化方法を用いて復号するのか、第２の符号化方法を用いて復号するのかを選択して処理を行なう。

【0066】

なお、以上で説明した記録時の詳細動作であるが、図３（ｂ）におけるＳ３０６で実施するのではなく、ドライブの動作によってはＳ３１１で行なうなど、記録が可能であればその順序は限定しない。

【0067】

また、ここでは空間フィルタ３１３の形状を符号化方法によって切替える例を記載したが、符号化方法によっては必ずしも切替える必要はなく、同じ空間フィルタを使用してもよい。

【0068】

さらに、実施例３のように従来方式と本実施の方式とが混在するときには、例えば２ｂｉｔのデータを割り当て、（０，０）なら従来方式、（０，１）なら実施例１方式、（１，１）なら実施例２方式というような形のフラグをブックごと、あるいはページごと、あるいはディスクの管理領域、あるいはサーボ用などに設けられた層・領域に追記しておくことで再生処理が迅速、確実なものとなる。

【符号の説明】

【0069】

１・・・光情報記録媒体、１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、１２・・・位相共役光学系、１３・・・ディスクＣｕｒｅ光学系、１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、５０・・・回転モータ、８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、８９・・・コントローラ、３０１・・・光源、３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・シャッタ、３０４・・・光学素子、３０５・・・偏光ビームスプリッタ、３０６・・・信号光、３０７・・・偏光ビームスプリッタ、３０８・・・空間光変調器、３０９・・・ビームエキスパンダ、３１０・・・リレーレンズ、３１１・・・フェーズ（位相）マスク、３１２・・・リレーレンズ、３１３・・・空間フィルタ、３１４・・・ミラー、３１５・・・ミラー、３１６・・・ミラー、３１７・・・アクチュエータ、３１８・・・光検出器、３１９・・・レンズ、３２０・・・レンズ、３２１・・・ミラー、３２２・・・アクチュエータ、３２３・・・参照光、３２４・・・偏光方向変換素子、３２５・・・対物レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】