JP4866866B2 - 情報記録再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばホログラム技術を用いて記録を行うホログラム記録等、情報を２次元の画像データとして記録する、大容量かつ高密度の情報記録媒体の情報記録再生方法に関する。

近年、ホログラム技術を利用して情報の記録再生を行うホログラム記録再生システムの開発が進められている（例えば、非特許文献１参照）。このホログラム記録再生システムにおける、情報の記録再生の原理は以下の通りである。

情報の記録が行なわれる記録媒体（以下、単に記録媒体と呼ぶ事がある）は、例えばフォトポリマー等、照射された光に応じて化学変化もしくは物理変化を起こすことにより屈折率等が変化する感光性の材料からなるホログラム記録材料からなる記録層を有するものとされる。

この記録媒体への記録は、まず、レーザー光源から照射されるレーザー光を、例えば液晶素子等のＳＬＭ（Spatial Light Modulator）、即ち空間光変調素子によって変調された記録情報を含む物体光と、参照光とを生成し、これら二つの光（以下、適宜、これらを合わせて「記録光」とも記載する。）を、所定の条件により記録媒体に照射する。その結果、記録媒体の記録層において、物体光と参照光との干渉による干渉縞が発生し、この干渉縞に応じて感光性のホログラム記録材料の屈折率等が変化して、記録層内に一種の回折格子が形成される。

一方、上記の如く記録媒体に記録された記録情報の再生は、記録媒体の記録層に所定の条件で参照光を照射することにより行なわれる。参照光が照射された際、記録媒体では、記録層内に形成されている回折格子により参照光が回折され、記録時の物体光が再現された状態の回折光（以下、適宜「再生光」とも記載する。）が発生する。したがって、この回折光を撮像素子等の受光素子で検出することにより、変調された記録情報を再現することが可能となる。

ここで、ホログラム記録の場合、記録情報を二次元のドットパターンに変換して、これを画像として記録媒体に記録することが一般的であり、１回の記録において数千から数万ビットの情報を記録することが可能である。記録情報を２次元のドットパターンに変調する場合の変調方式については、種々の方式が提案されている（特許文献１〜４参照）。実際に空間光変調素子（ＳＬＭ等）に表示されるデータの流れの一例を図１に示す。

まず、記録すべきデータは、ある程度の容量に達するまでバッファーに蓄えられる（ステップＳ１０）。その後バッファーから、記録媒体に一度に記録する一定量のデータが取り出され、これらのデータにアドレス情報や、エラー訂正符号（ＥＣＣ：Error Correction Code）等の情報が付加される（ステップＳ２０，Ｓ３０）。このアドレス情報等が付加された、記録媒体に一度に記録するデータ全体をページデータと呼ぶ。続いてページデータを構成する各バイトデータは、それぞれパターン変換され（ステップＳ４０）、さらに位置検出マークが付加されて（ステップＳ５０）、一定の二次元のドットパターンに変換される（ステップＳ６０）。この二次元のドットパターンは、図２に例示するように、２次元に分割された複数の領域を有し、各領域に１／０（もしくはｏｎ／ｏｆｆ）のデジタル情報を対応させたものとされる。ここで、該領域の最小単位をピクセルと呼ぶ。

上記バイトデータから二次元のドットパターンへ変換する方式としては、種々の変換方式を適宜用いることが出来るが、ここでは３／１６変調方式を例にとって説明する。この変調方式では、例えば図２に示すような、４×４の１６個のピクセルを１組としたセルが基本となっており、１つのセル内において３つのピクセルのみがデジタル情報の“１”に対応するものとなっている。この３つのピクセルの位置の組み合わせにより、０から２５５の数値データに対応したドットパターンがあらかじめ設定されており、この変換テーブルを用いて、上記各バイトデータがドットパターンに変換される。

ページデータの各バイトデータ全てを変換したドットパターンの集合体は、データページと呼ばれる。データページは、ページデータをドットパターンの集合体として具現化したものにあたり、１／０（もしくはｏｎ／ｏｆｆ）のデジタル情報を光の明暗（輝度の強弱）に対応させることにより、ＳＬＭやＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の空間光変調素子によって画像パターンとして具現化することができる。一般に、１もしくはｏｎを表す輝度の強いピクセルを輝点、０もしくはｏｆｆを表す輝度の弱いピクセルを暗点と呼ぶ。

データページの詳細な構成の一例を、図３を用いて説明する。
データページ（図３（ａ））は、サブフレーム（図３（ｂ））と呼ばれる小領域に分割され、この例では、各サブフレーム（図３（ｂ））内の中央に位置検出マークが記録されている。さらに、各サブフレーム（図３（ｂ））はセル（図３（ｃ））に分割される。すなわち、各バイトデータに対応するセル（図３（ｃ））が存在し、セル（図３（ｃ））の一定数の集合がサブフレーム（図３（ｂ））に当り、そのサブフレーム（図３（ｂ））の一定数の集合がデータページ（図３（ａ））に該当する。３／１６変調方式を用いた場合は、１セルが８ｂｉｔ、つまり１Ｂｙｔｅの情報量に相当するため、１つのデータページの情報量は３２のセル×６４のサブフレームとなり、２０４８Ｂｙｔｅとなる。このようなデータページが、ＳＬＭ等により画像パターンとして具現化され、記録媒体に画像パターンとして記録されることとなる。

次に、再生時のデータの流れの一例を図４に示す。撮像素子上に導かれた再生光に含まれる画像パターンを、一般的に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）もしくはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサにより各画素の輝度情報として読み込み、画像データに変換する（ステップｓ１０）。続いて上記画像データの中から位置検出マークの位置を検出する（ステップｓ２０）。位置検出マークの位置及び画像パターンは全てのデータページにおいて固定されているために、得られた画像データから容易に判断できる。

次に、検出された位置検出マークを元に、再生された画像データの画像の歪み等を補正する（ステップｓ３０）。具体的には、位置検出マークの本来のＸＹ座標と、再生された画像データの位置検出マークのＸＹ座標とを比較して、画像データ全体をアファイン変換し、歪みなどを補正する。

得られた画像データは、記録時のデータページに相当するものであることから、補正した画像データを元に、これらのデータを各サブフレームに切り出し（ステップｓ４０）、さらにこのサブフレームを各セルに切り出す（ステップｓ５０）。各セルに分解したドットパターンを、輝度の高い順に上位３ピクセルが１（ｏｎ）、それ以外は０（ｏｆｆ）と判定する。その後、このドットパターンと、上述した変換テーブル（図２）とを比較し（ステップｓ６０）、パターンが存在する場合にはバイトデータに変換する（ステップｓ７０）。一方、対応するドットパターンが存在しない場合には、エラーとして判断し、そのセルの位置情報をエラー訂正回路に伝達して記録する（ステップｓ８０）。

全てのセルのドットパターンのバイトデータへの変換が終了した後、エラー訂正回路を通して、他の正常に復元された情報に基づいて、訂正可能な上記エラーに関しては、エラー訂正を行なう（ステップｓ９０）。その後、エラー訂正回路により処理されたデータから、アドレス情報などを復調し（ステップｓ１００）、さらに記録された全データを復調する（ステップｓ１１０）。

志村努監修「ホログラフィックメモリーのシステムと材料」シーエムシー出版 特開平９−１９７９４７号公報 特開２０００−１２３１３３号公報 特開２００６−１７９０７９号公報 特開２００６−２５１６７５号公報

上述したように、記録媒体に記録された情報を再生する場合、再生されたドットパターンを変換テーブルと比較することによりバイトデータに復調するのが一般的である。ここで、多重度を増加させる等して記録媒体への記録密度を高めた場合、記録条件が厳しくなること等により記録状態が劣化する傾向にある。即ち、本来輝点として検出されるべき位置に存在する輝点の輝度が低下したり、本来暗点として検出されるべき位置に存在する暗点の輝度が増加する等の現象により、変換テーブルに存在しないドットパターンが検出され、結果としてエラーと判断されるセルの数が増加することになる。

エラーと判断されるセルの数が増えるに従い、エラー訂正回路で訂正不可能なデータも増え、記録再生システムとしての信頼性が低下することになる。そこで、ドットパターンと変換テーブルの比較時点で、発生するエラー数を減らすことが記録再生システムの信頼性の向上等の面から望まれている。

本発明は、上記課題を鑑み、ホログラム等の記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録再生する情報記録媒体において、エラーの少ない情報記録再生方法を提供する。

本発明の第１の要旨は、記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体における情報記録再生方法において、該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式で、再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ番目のピクセルを暗点とみなし、かつｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなして数値データとの対応を判定し、記録情報の復調を行うことを特徴とする情報記録再生方法に存する（請求項１）。

また、本発明の第２の要旨は、記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体における情報記録再生方法において、該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式で、再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなし、かつｋ番目から１番目の輝度を持つピクセルまで、輝度の低い順に暗点とみなして数値データとの対応を判断し、最初にエラーが発生しなかった場合の輝点の組み合わせを用いて記録情報の復調を行うことを特徴とする情報記録再生方法に存する（請求項２）。

本発明によれば、再生されたドットパターンから、記録情報に復調する際にエラーが発生した場合であっても、得られた輝点及び暗点の情報を修正し、記録情報の復調を行なうことが可能であるため、情報の再生時にエラーが少ない情報記録再生方法とすることができる。

本発明の情報記録再生方法は、記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体に用いられる。このような情報記録媒体の代表例として、ホログラム記録媒体が挙げられ、以下に記載する構成要件の説明では、ホログラム記録再生システムにおける記録再生方法を例にとって行うが、これは本発明の実施態様の一例（代表例）であり、この例に制限されるものではない。

（１）ホログラム記録再生システムについて
ホログラム記録再生システムは、光学系の構成により大きく分けて二つの方式が提案されている。一つは、物体光と参照光とが同軸で照射されるコアキシャル方式、あるいはコリニア方式と呼ばれる方式で、もう一つはオフアキシャル方式、あるいは二光束干渉方式と呼ばれる方式である。以下、図５を用いてコアキシャル方式を、図６を用いてオフアキシャル方式を説明する。

（コアキシャル方式）
図５（ａ）を用いて、コアキシャル方式による記録媒体１０１への記録方法の一例を説明する。レーザー光源（レーザーダイオード）１から出射されたコヒーレントな光が、コリメーターレンズ２を通して必要な大きさに広げられ、ミラー３で反射されて、例えば空間光変調素子のＳＬＭの一種であるＤＭＤ４に導かれる。ＤＭＤ４上には、例えば図５（ａ）中のＤＭＤ表示パターン１０２に示すように、外周に環状帯１０３と、中央部１０４に二次元のドットパターン（記録情報）とを表示しておくことにより、入射した光を空間変調することができる。すなわち、ＤＭＤ４より反射された光において、環状帯１０３に対応する光が参照光５に相当し、中央部１０４に対応する光が、記録情報を含んだ物体光６に相当する。

続いて参照光５及び物体光６は、同軸で対物レンズ７に入射して集光され、記録媒体１０１に照射される。記録媒体１０１の記録層内では参照光５と物体光６とが干渉し、干渉縞による光の強弱が生成される。前述の通り、記録層内において、この光の強弱、すなわち光強度の分布に対応して、感光性のホログラム記録材料の屈折率等の光学特性が変化し、一種の回折格子を形成し、情報が記録される。この記録媒体１０１にさらに別の記録情報（以下、データと呼ぶ事がある）を記録する場合には、コアキシャル方式では、記録媒体１０１を移動させることにより参照光５及び物体光６の入射位置を変更する。

コアキシャル方式の場合、レーザー光源１として、例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を持つものを用いることができるが、中でも５３２ｎｍもしくは４０５ｎｍの波長を持つレーザー光源１を用いることが一般的である。

一方、上記記録媒体１０１における記録情報の再生時には、例えば図５（ｂ）に示すように、記録時と同様に、レーザー光源１から出射したコヒーレントな光が、コリメーターレンズ２を通して必要な大きさに広げられ、ミラー３で反射されてＤＭＤ４に導かれる。ＤＭＤ４上には、例えば図５（ｂ）中のＤＭＤ表示パターン１０５に示すように外周に環状帯１０６のみを表示しておくことにより、ＤＭＤ４からの反射光を参照光５のみとすることができる。この参照光５を対物レンズ７にて集光し、記録媒体１０１が再生すべき情報が記録された位置に照射する。照射された参照光５は記録媒体１０１に記録された回折格子により回折され、記録時の物体光６が再現された再生光８が反射される。記録媒体１０１から反射された再生光８は、対物レンズ７を通過してさらに、ダイクロイックビームスプリッター９により、撮像素子（イメージセンサ）１０へと導かれる。イメージセンサ１０で検出される像は、イメージセンサ検出像１０７に示すように、上述した図５（ａ）のＤＭＤ表示パターン１０２の２次元のドットパターンを含んだパターン１０８となり、このパターン１０８が解析され、記録情報が復調される。ここで、上記撮像素子１０としては、一般にＣＣＤ（Charge Coupled Device）もしくはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を使用することができる。

なお、図５においては、空間光変調素子としてＤＭＤを用いて説明したが、液晶型や磁気光学効果を利用するタイプなどの他の種類の空間光変調素子を用いることもできる。また、図５（ｂ）においては、記録媒体からの反射光を再生光として用いているが、透過光を再生光として用いることも可能である。このようなコアキシャル方式のホログラム記録再生システムとしては、市販されているものを適宜使用することが出来る。なお本発明においては、以下の実施例等の検討において、コアキシャル方式のホログラム記録再生システムの評価機として、パルステック社製のＳＨＯＴ−１０００を用いている。

（オフアキシャル方式）
一方、図６に示すオフアキシャル方式における記録では、レーザー光源（レーザーダイオード）１から出射されたコヒーレントな光が、コリメーターレンズ２を通過した後に、ビームスプリッター９によって、物体光用の光６´と参照光５とに分けられる。物体光用の光６´は、透過型の空間光変調素子（ＳＬＭ）１１を通過する。ＳＬＭ１１には、例えば図６（ａ）中のＳＬＭ表示パターン１０９に示すように、二次元のドットパターンに変換された記録情報１０４を表示しておくことにより、入射した光を空間変調することができる。すなわち、ＳＬＭ１１を透過した光は、記録情報を含む物体光６となる。この物体光６は対物レンズ７を通り集光されて、球面波として記録媒体１０１に入射する。

一方、参照光５は、一連のガルバノミラー１２を通過し、物体光６と角度θをなして物体光６と重なるように、記録媒体１０１に入射する。その後、前述のコアキシャル方式の場合と同様、記録層内で、物体光６と参照光５とが干渉することにより記録媒体１０１に情報が記録される。

なお、オフアキシャル方式において、上記記録媒体１０１にさらに別のデータを記録する場合には、ガルバノミラー１２を駆動し、参照光５が物体光６となす角度θを変化させる方法、もしくは記録媒体１０１を移動させる方法により、新たなデータを記録することが可能となる。

また、上記記録媒体１０１における記録情報の再生時には、図６（ｂ）に示すように、レーザー光源１から出射したコヒーレントな光を、コリメーターレンズ２を通して必要な大きさに広げ、記録媒体１０１の再生すべき情報が記録された位置に、記録媒体１０１への入射角が記録時と同じ角度θとなるように、ガルバノミラー１２を駆動して参照光５を照射する。記録媒体１０１に照射された参照光５は記録媒体１０１に記録された回折格子により回折されて、記録時の物体光６が再現された再生光８となる。この再生光８は、記録媒体１０１を透過して対物レンズ７を通過し、撮像素子（イメージセンサ）１０に導かれる。イメージセンサ１０で検出される像は、イメージセンサ検出像１１０に示すように、上述した図６（ａ）におけるＳＬＭ表示パターン１０９に対応したパターン１１１となり、このパターン１１１が解析されて記録情報が復調される。

なお、図６においては、透過型のＳＬＭを用いて説明したが、例えばＤＭＤ等の反射型のＳＬＭを用いることもできる。また、図６においては、記録媒体１０１を透過した光を再生光として用いているが、反射光を再生光８として用いることも可能である。

また、上記の二方式に限らず、記録再生に用いるレーザー光とは別に、例えば記録再生時に必要な、アドレス情報、フォーカス信号、トラッキング信号などを得るために、記録再生レーザー波長とは異なる波長のレーザー光をサーボ光として使用することが可能である。このサーボ光は、物体光及び参照光とは異なるレーザー波長を用いることが一般的であり、好ましくは波長６００ｎｍ以上のレーザー波長が用いられる。また好ましくは波長９００ｎｍ以下、より好ましくは７００ｎｍ以下である。

以下、本発明においてはコアキシャル方式を用いて説明を行い、実施例においてもコアキシャル方式を用いているが、言うまでも無く、本発明はオフアキシャル方式にも適用可能である。

（２）ホログラム記録再生方法について
ホログラム記録再生システムにおいては、前述の通り、まず記録情報を２次元のドットパターンに変調し、これを画像情報として記録媒体に記録する。再生時には、再生された画像情報としてのドットパターンを記録情報に復調し、記録情報を再生する。

本発明に用いることができる変調方式としては、記録情報を２次元のドットパターンに変調し、これを画像情報として記録媒体に記録する方式であり、本発明の効果及び目的を損なわないものであれば特に制限はなく、例えばｍ個のピクセルからなるドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数、ｋ＜ｍ）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式等が挙げられる。このような変調方式としては、例えば図２に示すような、３／１６変調方式が挙げられ、以下、３／１６変調方式を例に説明をするが、他の変調方式についても、同様である。
上記３／１６変調方式では、８ビットのデータは、１６ドット中の３つの輝点の位置として表され（ｍ＝１６，ｋ＝３）、輝点の上下左右には他の輝点が存在しないように規定されている。

ここで、本発明者が、３／１６変調方式を用いたホログラム記録再生システムにおける記録・再生を行った際にエラーが生じたドットパターンの解析を行ったところ、エラーの発生状況に一定の傾向が見出された。なお、この傾向は、他の変調方式においても同様である。

具体的には、例えば図７に示すように、２つの輝点が１ピクセルを隔てて存在する場合、もしくは斜め隣に存在する場合に、これらの輝点の間のピクセル、もしくはこれらの輝点と２辺が接するピクセルの輝度が上がり、本来暗点であるべきピクセルが誤って輝点として判定されることにより、エラーが多発する傾向にあることが判明した（以下、誤って輝点として判定された点（ピクセル）を誤輝点ともいう。）。

このように、高輝度のピクセル間や、隣接するピクセルの輝度が上がる現象は、記録層におけるホログラム記録材料の記録分解能が光の干渉縞の分解能に満たない場合や、ホログラム記録材料のダイナミックレンジが低いこと等により、記録層内で生成される干渉縞の高周波成分が正確に記録媒体に記録されないこと等に起因するものと推定される。

本発明の情報記録再生方法では、誤って認識されたドットパターンを、本来のドットパターンに修正する。本発明においては、ドットパターンと変換テーブルの比較時点で、記録情報を復調することから、エラー訂正回路に送られるエラーの数を抑えることができ、信頼性の高い記録再生システムとすることができる。なお、本発明の情報記録再生方法には、２つの実施態様がある。以下、それぞれの実施態様ごとに説明する。

（第１の実施態様）
第１の実施態様は、記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体において、該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式で、再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ番目のピクセルを暗点とみなし、かつｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなして数値データとの対応を判定し、記録情報の復調を行うことを特徴とする。

以下、３／１６変調方式で２次元ドットパターンを作成し、パルステック社製ＳＨＯＴ−１０００を用いて記録媒体に記録再生を行った際の結果を用い、１つのセルに着目して本実施態様を詳細に説明する。

図８（ａ）は、記録に使用したドットパターンであり、ここでは、数値６に対応するドットパターンである。このドットパターンは、輝点が１ピクセルを隔てて存在しており、エラーが発生しやすいドットパターンとなっている。

図８（ｂ）は、図８（ａ）を記録した領域を再生した際の、各ピクセルでの輝度値を例示するものである。各輝度値を見ると、本来暗点であるはずの輝点の間のピクセルの輝度値が７９であり、輝点であるはずの右上方のピクセルの輝度６０を上回ってしまっている。ここで、３／１６変調方式では、１セル内の輝点の数は３と決まっているために、輝度値の上位３ピクセルが１（ｏｎ）、それ以外が０（ｏｆｆ）と判定される。そのため、再生されたドットパターンは、図８（ｃ）のパターンとみなされ、記録したドットパターン（図８（ａ））と異なるドットパターンが検出されることになる。さらに、３／１６変調方式では、隣り合うピクセルが同時には輝点とならないように規定されているため、このドットパターンに対応する数値データは存在せず、このセルはエラーとして検出される。

ここで、従来の方法では、このセルがエラーと判断された場合、このセルの位置情報がエラー訂正回路に送られる。その後、エラー訂正回路で、他の正常に復元された情報に基づいて、このエラーの訂正が行なわれる可能性がある。しかしながら、データページ中のエラーと判断されるセルの数が増えるに従い、エラー訂正回路で訂正不可能なデータが増えるため、記録再生システムとしての信頼性が低下することになる。

そこで、本実施態様においては、このセルの位置情報をエラー訂正回路に送る前に、記録情報の復調を行なう。具体的な態様を、図９を用いて説明する。

記録時のドットパターンが図９（ａ）に示すようなパターンである場合に、図９（ｂ）に示すような輝度情報が得られたとすると、図９（ｃ）に示すドットパターンが再生パターンと判断され、エラーと判断される。そこで本実施態様においては、図９（ｂ）に示される輝度情報のうち、輝度値がｋ番目に高いピクセル、ここでは３番目に高い輝度値を示す、輝度７９のピクセルを暗点としてみなす。またさらに、ｋ＋１番目、すなわち４番目の輝度値６０のピクセルを輝点としてみなす。これにより、ドットパターンが図９（ｅ）で示されるものとみなされ、記録時のドットパターン図９（ａ）と一致する。したがって、対応する数値データが正しく復調され、エラーの発生が抑えられることとなる。

（第２の実施態様）
第２の実施態様は、記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体において、該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式を用いる際に、再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなし、かつｋ番目から１番目の輝度を持つピクセルまで、輝度の低い順に暗点とみなして数値データとの対応を判断し、最初にエラーが発生しなかった場合の輝点の組み合わせを用いて記録情報の復調を行うことを特徴とする。

上記の第１実施態様で、記録情報の復調が行なわれた場合であっても、得られたパターンに対応するドットパターンが存在しない場合等には、第２の実施態様で、数値データの復調を行なうことが好ましい。

本実施態様について、図１０のフローチャートを用いて説明する。まず画像素子から輝度を読み込み（ステップｓｓ１０）、各位置検出マークを検出する（ステップｓｓ２０）。その後、各サブフレームを切り出し（ステップｓｓ３０）、さらに各セルごとへの切り出しを行なう（ステップｓｓ４０）。続いて、各セル内のピクセルを輝度の高い順に割り振り（ステップｓｓ５０）、輝度の高い順に輝点として仮定し（ステップｓｓ６０）、再生パターンをあらかじめ定められたデータパターンと比較する（ステップｓｓ７０）。この際、上記再生パターンが存在する場合には、そのデータパターンに対応する数値データをバイトへ変換する（ステップｓｓ８０）。

一方、再生パターンがエラーと判断された場合には、ｋ＋１番目に輝度が高いピクセルを輝点とみなす（ステップｓｓ９０）。ここで、便宜上、変数ｉ＝ｋとし（ステップｓｓ１００）、ｉ番目（ここではｋ番目）に輝度が高いピクセルを暗点として仮定して（ステップｓｓ１１０）、対応するデータパターンが存在するか判別する（ステップｓｓ１２０）。対応するデータパターンが存在する場合には、そのデータパターンに対応する数値データを復調データとして取り扱い、バイトへ変換する（ステップｓｓ８０）。もし、対応するデータが存在しない、すなわちエラーである場合には、変数ｉが１であるかを判断し（ステップｓｓ１３０）、１でない場合には、変数ｉ＝ｉ−１とする（ステップｓｓ１４０）。

続いてｉ番目、すなわちｋ番目の次に輝度の高い点（ｋ−１番目）を暗点として仮定し（ステップｓｓ１１０）、対応するデータが存在するかの判定を行う（ステップｓｓ１２０）。さらにエラーが発生した場合には、変数ｉ＝ｉ−１として同様の手順を繰り返す。すなわちｋ−２番目、ｋ−３番目、と順に１番目に輝度が高いピクセルまで、エラーが発生しなくなるまで、同様の手順を繰り返す（ステップ１１０，１２０，１３０）。この手順を繰り返した際、最初にエラーが発生しなかった場合の輝点の組み合わせに対応する数値データを、ドットパターンの復調データとして採用し、バイトへ変換する（ステップｓｓ８０）。なお、１番目に輝度が高いピクセルまで実施してもエラーが解消しない場合は、該ドットパターンのデータはエラーが発生したものとして取り扱うこととし、そのセルの位置情報がエラー訂正回路に伝達されて記録される（ステップｓｓ１５０）。

全てのセルのドットパターンのバイトデータへの変換が終了した後、他の正常に復元された情報に基づいて、訂正可能な上記エラーに関しては、エラー訂正が行われる（ステップｓｓ１６０）。その後、エラー訂正回路により処理されたデータから、アドレス情報などが復調され（ステップｓ１７０）、さらに記録された全データが復調されることとなる（ステップｓ１８０）。

（３）記録媒体について
上述したホログラム記録再生方法に用いられる記録媒体の層構成の一例を、図１１に示す。図１１は模式的に表す部分概略断面図である。

図１１（ａ）は、主にコアキシャル方式に用いられる記録媒体１０１であり、記録媒体１０１に入射した再生のための参照光５が、記録媒体１０１内で反射され、参照光５の入射面と同じ面から再生光８として出射される（以下、反射タイプと記載）。一方、図１１（ｂ）は主にオフアキシャル方式に用いられる記録媒体１０１であり、記録媒体１０１に入射した再生のための参照光５が、記録媒体１０１内を透過し、参照光５の入射面と逆側の面から再生光８として出射される（以下、透過タイプと記載）。本発明はいずれのタイプの記録媒体１０１にも適用することが可能である。以下、それぞれのタイプの記録媒体の層構成について説明する。

（Ａ）反射タイプの記録媒体について
図１１（ａ）に示される反射タイプの記録媒体１０１の構成としては、例えば参照光５の入射する面から、ＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｒｅｃｔ：無反射）コート層３１、第１の基板３２、記録層３３、波長選択膜３４、スペーサー層３５、反射層３６、及び第２の基板３７がこの順に積層されたもの等とすることができる。なお、本発明の目的及び効果を損なわない限り、上記構成に限定されるものではなく、いずれかの層がない構成であってもよく、また必要に応じて形成順序が異なっていてもよい。また上記層以外に、適宜必要な層が形成されていてもよい。

なお、説明の便宜上、記録媒体において、レーザー光が入射する側であるＡＲコート層３１が存在する側を上方、第２の基板３７が存在する側を下方とし、これらの方向に対応する各層の各面を、それぞれ各層の上面及び下面とする。
以下各層の詳細を述べる。

（ａ）ＡＲコート層
ＡＲコート層３１は、入射するレーザー光が第１の基板３２の上面で反射しないようにするために設けられる。従って、記録媒体１０１のレーザー光（例えば参照光５等）の入射側表面に設けられる。記録光が記録媒体１０１表面で反射されてしまうと、記録層３３に入射するレーザー光強度が減少してしまい、記録感度が低下してしまう。また再生時、参照光５が記録媒体１０１に入射する際に、第１の基板３２の表面で反射する光がある場合、再生光８にこの表面反射の光が重畳してしまい、ノイズの原因となる。これらの影響を抑えるため、ＡＲコート層３１は、使用する波長に於いて反射率を１０％以下、好ましくは１％以下にすることが好ましい。

ＡＲコート層３１は、一般的には、高屈折率誘電体材料と低屈折率誘電体材料とを交互に積層することにより形成可能である。積層数は、通常２層以上であり、また通常２０層以下とされ、好ましくは１０層以下である。高屈折率誘電体材料の１層当たりの膜厚は通常１０ｎｍ以上である。また通常２００ｎｍ以下とされ、好ましくは１００ｎｍ以下である。一方、低屈折率誘電体材料の１層当たりの膜厚は通常１０ｎｍ以上であり、好ましくは１００ｎｍ以上である。また通常２００ｎｍ以下とされる。ＡＲコート層３１全体の膜厚としては、通常１００ｎｍ以上であり、好ましくは３００ｎｍ以上である。また通常１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５００ｎｍ以下である。

各層の膜厚及び層構成は、例えば多層シミュレーションにより求めることができる。多層シミュレーションにより、所定の反射率特性をもつ構成は多数求められるが、これらの中から、各膜厚変動および、屈折率変動に対して反射率変動がもっとも小さくなる層構成を採用することが好ましい。

前記高屈折率誘電体材料としては、例えばＢｉ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＣｅＦ₃、ＨｆＯ₂、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂等が挙げられ、これらを１種または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。また上記の中でもＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂がより好ましい。

一方、前記低屈折率の誘電体の材料としては、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃等が挙げられ、これらを１種または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。

前記高屈折率誘電体材料、及び低屈折率誘電体材料の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これら１種のみ用いてもよく、また任意で組み合わせて用いてもよい。上記の中でも、真空蒸着法、スパッタリング法が好ましく、スパッタリング法がより好ましい。

（ｂ）第１の基板
第１の基板３２の機能は、主に、記録媒体１０１の物理的な保護である。また、第１の基板３２を使用することにより、記録層３３と記録媒体１０１表面との距離を確保することができる。記録層３３と記録媒体１０１表面との間に距離があると、記録媒体１０１表面でのビームスポットを数ｍｍの大きさに広げることが可能となる。したがって、表面に数１００μｍ程度のゴミなどが存在する場合でも、記録層３３に集光する光の強度は大きく変わらず、安定した記録再生が可能となる。

第１の基板３２の材料としては、基本的に記録光、再生光、及びサーボ光の波長において透明な材料であれば、様々な材料を使用することができる。例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、非晶質ポリオレフィン）、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂；ガラス等が挙げられ、これらを１種、または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。また、ガラス上に光硬化性樹脂等の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層を設けた構造の基板を用いることもできる。中でも、高生産性、コスト、耐吸湿性等の観点からは、射出成型法にて使用されるポリカーボネート樹脂が好ましく、耐薬品性及び耐吸湿性等の観点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましい。更に、高速応答性等の観点からは、ガラスが好ましい。

第１の基板３２の膜厚としては、通常１００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上である。また通常１０００μｍ以下、より好ましくは７００μｍ以下とすることができる。これにより、上記記録媒体１０１表面と記録層３３との距離を、好適な範囲とすることが可能となる。

（ｃ）記録層
記録層３３は、例えば感光性のホログラム記録材料により形成されたものとすることができる。ホログラム記録材料は前述の通り、記録光の干渉パターンに応じて屈折率等の光学特性が変化することが好ましい。ホログラム記録材料としては種々の樹脂からなるフォトポリマーが通常用いられる。記録層３３を形成する樹脂としては、例えば光硬化性又は熱硬化性の樹脂、具体的にはアクリル系やメタクリル系のようにエチレン性不飽和二重結合含有化合物のラジカル反応で重合するものや、エポキシ系のように光でカチオン反応するもの等の光硬化可能なモノマーと、必要に応じ光硬化又は熱硬化可能なバインダー樹脂を含む材料と、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）とヘキサメトシキメチルメラミンとを組み合わせたようなもの等が考えられるが、記録方式に応じて適宜選択する。

記録層３３の形成方法としては、例えばドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法など、一般的に行われている様々な薄膜形成法が挙げられる。上記以外にも、例えば機械的に保持された第１の基板３２と、波長選択膜３４まで作製した第２の基板３７との間に、ホログラム記録材料を注入する方法や、第１の基板３２と、波長選択膜３４まで作成した第２の基板３７との間に、材料を塗布し、両基板の間にスペーサーを入れて、押しつける方法等が挙げられる。

形成後の膜の硬化方法としては、例えば熱硬化、紫外線硬化等が挙げられる。これらの硬化方法はホログラム記録材料の種類により異なるために、ホログラム記録材料に適した硬化方法を採用することが好ましい。
また、記録層３３の両方の界面には、該表面と接触する物質との混濁を防ぐために適当なバッファー層等を設けても良い。

記録層３３の膜厚としては、通常１００μｍ以上、より好ましくは６００μｍ以上である。また通常２０００μｍ以下、より好ましくは１５００μｍ以下とすることができる。

（ｄ）反射層
反射層３６は、通常、サーボ光を反射させ、媒体の制御に必要な、フォーカス信号、トラッキング信号を、ピックアップ光学系に戻すために形成される。このため、反射層３６はサーボ光に対して一定以上の反射率を有することが求められる。反射層３６は、通常アドレス信号等が凹凸として記録された後述する第２の基板３７の上方に成膜されており、反射層３６の上面の界面形状には第２の基板３７上面の凹凸形状が反映されている。サーボ光は通常、この反射層３６の上面に焦点が合うように調整されており、サーボ光が反射層３６で反射し、第２の基板３７上の凹凸信号に応じた反射光を得ることにより、アドレス情報、フォーカス信号、トラッキング信号等を得ることが出来る。

反射層３６は、高反射率、かつ高耐久性であることが望ましい。サーボ光に対する反射層３６の反射率は、通常５０％以上、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。

反射層３６の膜厚は、好ましくは５０ｎｍ以上であり、また好ましくは３００ｎｍ以下である。反射層３６の材料としては、サーボ光の波長において十分高い反射率を有する材料が挙げられ、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｐｄ等の金属を、単独或いは合金にして用いることができる。これらの中でもＡｕ、Ａｌ、Ａｇは反射率が高く、反射層の材料として適している。また、これらの金属を主成分とした上で、加えて他の材料を含有させても良い。ここで「主成分」とは、含有率が５０重量％以上のものをいう。主成分以外の他の材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｄ等の金属及び半金属を挙げることができる。中でもＡｇを主成分とするものは、コストが安い点、高反射率が出やすい点等から、特に好ましい。

例えば、ＡｇにＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、及びＮｄから選ばれる一種以上の原子を０．１原子％以上、５原子％以下含有させた合金は、高反射率、高耐久性、高感度且つ低コストであり好ましい。具体的には、Ａｇ・Ｐｄ・Ｃｕ合金、Ａｇ・Ｃｕ・Ａｕ合金、Ａｇ・Ｃｕ・Ａｕ・Ｎｄ合金、Ａｇ・Ｃｕ・Ｎｄ合金等が挙げられる。なお、金属以外の材料からなる、低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、これを反射層３６として用いることも可能である。

反射層３６を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、記録光や再生時の参照光の影響を低減するために、反射層３６の上に、記録光や再生時の参照光のレーザー波長を吸収する色素などを塗布することも可能である。

（ｅ）スペーサー層
スペーサー層３５は、通常、上記反射層３６と波長選択膜３４との間に形成される。コアキシャル方式でホログラム像を記録する場合、記録光は対物レンズにより集光されるため、記録光は記録層内において円錐状の光束を形成する。従って、記録光の光束の密度、すなわち光強度は、この円錐中で頂点に近づく（焦点に近づく）につれ大きくなっていく。

一方、ホログラム記録材料の記録可能な光強度の範囲（ダイナミックレンジ）は当然有限であるため、この範囲を超える光強度を正確に記録することが困難である。そのため、記録光の焦点が記録層３３中に存在すると、焦点付近ほど、記録媒体のダイナミックレンジ以上の強い光強度が存在する可能性が高くなり、記録光の光強度分布を正確に反映した記録が出来ない傾向にある。そこで、この現象に対する対策としては、記録光の焦点を、記録層３３の外に位置するように調整することが効果的である。

一方、種々の記録再生装置（以下、ドライブと記載することがある）における再生互換性を考えた場合には、記録光とサーボ光との焦点の位置関係が重要であり、ドライブ毎にこの位置関係が異なると互換性がとれなくなる可能性がある。光学調整を考えた場合に、両者の位置関係としてもっとも調整が容易なのは、記録光とサーボ光との焦点深度を同一にする事である。

しかしながら、前述のように、サーボ光は反射層３６上面に焦点が合うように調整されるため、例えば図１２（ａ）に示すように記録層３３と反射層３６とが接している場合にサーボ光４２と記録光４１との焦点深度を同一とすると、記録光４１の焦点近傍が記録層３６内に存在することとなりダイナミックレンジの問題が発生しやすい。

そこで、例えば図１２（ｂ）に示すように、記録層３３と反射層３６との間に、サーボ光４２及び記録光４１の両方に対して適度な透過率と厚みを有するスペーサー層３５を設けることで、記録層３５の外に記録光とサーボ光の焦点を持っていくことができ、かつ光学系の調整を容易にすることができる。

ここで、記録層３３のダイナミックレンジが十分ある場合は、スペーサー層３５を設けなくとも良い場合がありえる。また、光学系の調整が補償でき、サーボ光４２と記録光４１との焦点をずらすことが可能である場合も、スペーサー層３５を省略することが可能である。

スペーサー層３５の材料は、サーボ光に対してある程度の透過性があれば特に限定されない。透過率は、通常５０％以上、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。有機物質の材料としては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂、紫外線硬化性樹脂等を挙げることができる。また、無機物質としては、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）等が挙げられる。

スペーサー層３５の形成方法としては、スピンコート法やキャスト法などの塗布法や、スパッタリング法や化学蒸着法などの方法が用いられるが、中でもスピンコート法が好ましい。またスペーサー層３５の形成は、例えばフィルム又はシート状の層を接着剤によって貼り合わせる方法等も用いることができる。

（ｆ）波長選択膜
波長選択膜３４は、サーボ光と、記録及び再生のための参照光５とを選択的に透過、反射させるために、記録層３３とスペーサー層３５との間に設けられる。即ち、サーボ光を透過させ、記録及び再生のための参照光５を一部反射させる機能を有することが好ましい。このような機能が好ましい理由は以下の通りである。

前述の通り、記録媒体のアドレス情報は、第２の基板３７の上面に凹凸を設けることにより記録されており、第２の基板３７の凹凸を反映した反射層３６にサーボ光を照射しその反射光を検出することにより、フォーカス信号、トラッキング信号などを得ることが可能である。

このため、反射層３６にはサーボ光のみが到達することが好ましく、記録及び再生のための参照光５が反射層３６に到達すると、サーボ光にノイズとして重畳されてしまう可能性があるだけでなく、再生光に対しても反射層の凹凸による反射光が重畳されてしまい、再生光のノイズとなってしまう可能性がある。
従って、波長選択膜３４は、可能な限りサーボ光を透過し、記録及び再生のための参照光５を反射する特性を有することが好ましい。

波長選択膜３４の特性としては、サーボ光のレーザー波長に対しては、透過率が通常８０％以上であることが好ましく、９０％以上がより好ましい。一方、記録及び再生のための参照光５のレーザー波長に対しては、反射率が通常６０％以上であることが好ましく、８０％以上がより好ましい。
上記のような特性を持たせることで、ノイズ成分を低減することができ、良好な記録再生を行うことが可能となる。

波長選択膜３４は、一般的には、ＡＲコート層３１と同様に、高屈折率誘電体材料と低屈折率誘電体材料とを交互に積層化することにより作製することができる。積層数は、通常２層以上であり、また通常２０層以下、より好ましくは１０層以下である。

高屈折率誘電体材料の１層当たりの膜厚は通常１０ｎｍ以上であり、また通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。低屈折率誘電体材料の１層当たりの膜厚は通常１０ｎｍ以上であり、好ましくは１００ｎｍ以上である。また通常２００ｎｍ以下である。波長選択膜３４全体の膜厚としては、通常１００ｎｍ以上であり、好ましくは３００ｎｍ以上である。また通常１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５００ｎｍ以下である。

各層の膜厚および、層構成は、例えば多層シミュレーションにより求められる。多層シミュレーションにより、所定の反射率特性をもつ構成は多数求められるが、これらの中から、各膜厚変動および、屈折率変動に対して所定の反射率（透過率）変動がもっとも小さくなる層構成を採用することが好ましい。

前記高屈折率の誘電体の材料としては、例えばＢｉ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＣｅＦ₃、ＨｆＯ₂、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂等が挙げられ、これらを１種または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。またこれらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂がより好ましい。

一方、前記低屈折率の誘電体の材料としては、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃等が挙げられ、これらを１種、または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。

前記各誘電体材料の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等が挙げられ、必要に応じてこれらを組み合わせてもよい。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリング法が好ましく、スパッタリング法がより好ましい。

（ｇ）第２の基板
第２の基板３７は、記録媒体において、レーザー光の入射側から最も遠い位置に配置される。第２の基板３７の材料としては様々な材料を使用することができる。例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、非晶質ポリオレフィン）、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂；ガラス等が挙げられる。また、例えばガラス上に光硬化性樹脂等の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層を設けた構造の基板を用いることもできる。中でも、高生産性、コスト、耐吸湿性等の観点からは、射出成型法にて使用されるポリカーボネート樹脂が好ましく、耐薬品性及び耐吸湿性等の観点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましい。更に、高速応答性の観点からは、ガラスが好ましい。

第２の基板３７の上面には、通常、凹凸が形成されており、案内溝やピットが形成されている。これら案内溝やピットの形状により、アドレス情報等を記録することができ、これらの形状を反映した反射層にサーボ光を照射しその反射光を検出することで、アドレス情報等を読み取り、かつフォーカス信号、トラッキング信号等を得ることが可能となる。案内溝の形状としては、記録媒体１０１の中心を基準とした同心円状の形状やスパイラル状の形状が挙げられる。スパイラル状の案内溝を形成する場合には、溝ピッチが通常０．２μｍ以上、また通常１．２μｍ以下であることが好ましい。

このような凹凸の形成方法としては、例えば、樹脂製の基板を射出成形する際に、所望の凹凸パターンと相補的な凹凸パターンを有するスタンパを金型の一部に用い、基板表面に凹凸パターンを転写することによって形成する方法が挙げられる。

（Ｂ）透過タイプの記録媒体について
次に、図１１（ｂ）で示される透過タイプの記録媒体について説明する。透過タイプの記録媒体の構成としては、例えば参照光の入射する面から、ＡＲコート層３１、第１の基板３２、波長選択膜３４、記録層３３、スペーサー層３５、及び第２の基板３７がこの順に積層されたもの等とすることができる。なお、本発明の目的及び効果を損なわない限り、上記構成に限定されるものではなく、いずれかの層がない構成であってもよく、また必要に応じて形成順序が異なっていてもよい。また上記層以外に、適宜必要な層が形成されていてもよい。

なお、説明の便宜上、記録媒体において、レーザー光が入射する側であるＡＲコート層３１が存在する側を上方、第２の基板３７が存在する側を下方とし、これらの方向に対応する各層の各面を、それぞれ各層の上面及び下面とする。

透過タイプの記録媒体におけるアドレス情報は、第１の基板３２の参照光及び記録光の入射側表面もしくは出射側表面に、凹凸を設けることにより記録される。入射側に凹凸が設けられている場合には、ＡＲコート層３１が波長選択膜を兼ねることができる。
一方、出射側に凹凸を設ける場合には、第１の基板３２の下面に波長選択膜３４が用いられる。

また、透過タイプの記録媒体におけるＡＲコート層３１、第１の基板３２、記録層３３、及び第２の基板３７の形成方法や、材料等については、反射タイプの記録媒体の場合と同様とすることができる。また上記第１の基板３２に設けられる凹凸の形成方法については、上述した反射タイプの記録媒体の第２の基板３７における凹凸の形成方法と同様とすることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例により限定されるものではない。

（実施例１）
本実施例ではホログラム記録材料として、ポリエステル系のフォトポリマーを用いた。フォトポリマーは、ホログラム記録材料の構造を支えるためのマトリックス材料Ａと、光の照射によりポリマーに重合することにより屈折率変化を起こす、モノマー材料Ａとを混合したものとした。本実施例の記録媒体の構成は、図１１（ａ）に準ずる構造とした。ただし、測定に使用したＳＨＯＴ−１０００の仕様により、波長選択膜３４及びスペーサー層３５は省略している。

銀合金反射膜３６を形成した第２の基板３７、及びＡＲコート層３１を形成した第１の基板３２を準備し、銀合金反射膜３６の上に記録層３３を形成するためのホログラム記録材料を塗布し、第２の基板３７を第１の基板３２に押しつけてホログラム記録材料を基板上に均一に形成した。この後、６０℃の高温槽にいれて、ホログラム記録材料を熱硬化させ、記録層３３を形成し、記録媒体Ａを作製した。

ホログラム記録再生システムとしては、パルステック社製のＳＨＯＴ−１０００を用い、変調方式は３／１６変調方式とした。記録再生には、図３に示す６４のサブフレームを有する１ページのデータページを用いた。即ち、記録されるセルの数は２０４８個とした。
上記情報を記録再生し、従来の方法でドットパターンの比較を行った場合、データページ全体の復調された再生データ、全２０４８個中に２２個のエラーが検出された。
これに対し、本発明における記録情報の復調方法の第１の実施態様を用いてデータを復調した場合には、エラーは５個まで低減できた。さらに、このデータのうち、復調出来なかったドットパターンに対して、本発明における記録情報の復調方法の第２の実施態様を行ったが、この場合にはエラー数の改善はなく、エラーは５個のままであった。

（実施例２及び３）
実施例２及び３では、記録再生システム及び変調方式を実施例１と同様とし、記録する情報量を実施例１の場合の１０倍である１０ページのデータページとした。
実施例２には実施例１と同じ記録媒体Ａを用い、実施例３には記録媒体Ｂを用いた。
記録媒体Ｂは、前述の記録媒体Ａのモノマー材料を変更し、ポリエステル系の材料（モノマー材料Ｂ）を用いた。

通常、モノマー材料Ｂはモノマー材料Ａに比べて、同じ光量では、ポリマー化現象がモノマー材料Ａに比べて少ないために、感度的には不利である。しかしながら、ポリマー化反応がモノマー材料Ａよりも狭い範囲で発生するために、再生時のノイズが少ない。
実施例１と同様の方法を行い、それぞれの記録媒体について、従来の方法における記録再生後のエラー発生数と、本発明における記録情報の復調方法の第１の実施態様を用いた後のエラー数とを比較した結果を表１に示す。
また、第１の実施態様の復調方法のみを行なった場合と、第１の実施態様を行った後に残ったエラーに関して、第２の実施態様を行った場合との比較を表２に示す。表１及び表２から、第１の実施態様を用いることによりエラー数を大幅に低減できており、更に第２の実施態様を用いることにより更に１０％程度エラー数を低減することができたことが明らかであった。

上述したいずれの実施例でも、従来の方式と比較してエラー数が大幅に低減していることが明らかであった。この結果より、本再生方法は、ホログラム記録材料の種類によらず効果的であることがわかる。

本発明のホログラム技術を用いて記録を行うホログラム記録等、情報を２次元の画像データとして記録する、大容量、高密度の情報記録媒体に利用可能である。

ホログラム記録における記録時のデータの流れを示すフローチャートである。 ３／１６変調方式を説明する説明図である。 データページの構成を説明する説明図である。 ホログラム記録における再生時のデータの流れを示すフローチャートである。 コアキシャル方式のホログラム記録再生システムを説明する図である。 オフアキシャル方式のホログラム記録再生システムを説明する図である。 誤輝点を説明するための説明図である。 エラーの発生状況を説明するための説明図である。 本発明の第１実施態様におけるエラー低減の原理を説明する説明図である。 本発明の第２実施態様における再生時のエラー訂正の流れを説明するフローチャートである。 記録媒体の構成を模式的に表す概略断面図である。 記録媒体におけるスペーサー層を説明するための説明図である。

符号の説明

１ レーザー光源
２ コリメーターレンズ
３ ミラー
４ ＤＭＤ
５ 参照光
６ 物体光
７ 対物レンズ
８ 再生光
９ ビームスプリッター
１０ イメージセンサ
１１ ＳＬＭ
１２ ガルバノミラー
３１ ＡＲコート層
３２ 第１の基板
３３ 記録層
３４ 波長選択膜
３５ スペーサー層
３６ 反射層
３７ 第２の基板
１０１ 記録媒体
１０２、１０５ ＤＭＤ表示パターン
１０９ ＳＬＭ表示パターン

Claims (2)

1. 記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体における情報記録再生方法において、
   該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式で、
   再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ番目のピクセルを暗点とみなし、かつｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなして数値データとの対応を判定し、記録情報の復調を行う
   ことを特徴とする情報記録再生方法。
2. 記録情報を二次元の画像情報であるドットパターンに変調して記録する情報記録媒体における情報記録再生方法において、
   該ドットパターン内に一定数ｋ（ｋは１以上の整数）の輝点を配置し、輝点の位置の組み合わせを数値データに対応させることにより、記録情報をドットパターンに変調する方式で、
   再生されたドットパターンから記録情報に復調する際にエラーが発生した場合、輝度の高い順にピクセルを順位付けして、ｋ＋１番目のピクセルを輝点とみなし、
   かつｋ番目から１番目の輝度を持つピクセルまで、輝度の低い順に暗点とみなして数値データとの対応を判断し、最初にエラーが発生しなかった場合の輝点の組み合わせを用いて記録情報の復調を行う
   ことを特徴とする情報記録再生方法。

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