CN101796584A - 光信息记录再现装置及其方法和光信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够管理使用全息照相术记录·再现信息时的光源的波长，限制介质内的干涉条纹的介质内波长的光信息记录再现装置及其方法和光信息记录介质，在由拾取器对光信息记录介质进行信息的记录/再现的过程中，由波长检测电路检测记录于光信息记录介质的存储区域的基准波长，根据检测出的基准波长，在控制器中将拾取器的光源波长调整为最佳波长，然后，在温度传感器的检测温度出现规定的变化时，将拾取器的光源波长再次调整为最佳波长。

Description

光信息记录再现装置及其方法和光信息记录介质
优先权主张
本申请主张2007年9月28日申请的日本专利申请第2007-255675号的优先权，再此引入其内容以作参照。
技术领域
本发明涉及一种使用全息照相术(Holography)将信息记录于光信息记录介质，及/或从光信息记录介质再现信息的光信息记录再现装置及其方法和光信息记录介质。
背景技术
目前，通过使用蓝紫色半导体的、Blu-ray Disc(BD)规格及HighDefinition Digital Versatile Disc(HD DVD)规格等，在民用品中具有50GB左右记录密度的光盘已经能够进行商品化。
今后，期望光盘也达到与100GB～1TB的HDD(Hard Disc Drive：硬盘驱动器)容量相同大小的大容量化。
可是，为了在光盘中实现这种超高密度，需要与此前的基于短波长化和物镜高NA化的现有高密度技术的趋势不同的新的存储技术。
在进行关于第二代存储技术的研究中，着眼于利用全息照相术记录数字信息的全息图记录技术。
所谓全息图记录技术是通过在记录介质内部，使具有由空间光调制器调制成2维的页面数据(page data)信息的信号光和参照光重合，由这时生成的干涉条纹图案在记录介质内产生折射率调制来记录信息的技术。
并且，在信息再现时，若通过相同配置向记录介质照射记录时使用的参照光，则记录介质中记录的全息图如衍射光栅那样作用，产生衍射光。该衍射光包含记录的信号光与相位信息，作为同等的光被再现。
被再现的信号光使用CMOS或CCD等光检测器被2维地高速检测。在该全息图记录中，由一个全息图同时记录/再现2维的信息，并且，由于在相同场所可重写多个页面数据，所以对大容量且高速的信息的记录再现有效。
作为全息图记录技术，例如有日本特开2004-272268号公报(专利文献1)。在本公报中记载了所谓的角度复用记录方式，即通过透镜将信号光束聚光于光信息记录介质，同时，照射平行光束的参照光并使之干涉，进行全息图记录，进而使参照光对光记录介质的入射角度变化，并将不同的页面数据显示于空间调制器，进行复用记录。并且，在本公报中还记载了如下技术：即，通过由透镜聚光信号光，在该光束腰部(beam waist)配置开口(空间滤波器)，缩短相邻的全息图的间隔，与现有的角度复用记录方式相比，增大了记录密度/容量。
另外，作为全息图记录技术，例如有WO2004-102542号公报(专利文献2)。在本公报中记述了使用移位复用方式的如下实例：即，在1个空间光调制器中，设来自内侧的像素的光为信号光，设来自外侧轮带状像素的光为参照光，利用相同的透镜将两光束聚光于光记录介质上，在透镜的焦点面附近使信号光和参照光干涉来记录全息图。
可是，在利用全息照相术的光信息记录再现装置中，重点在于对记录·再现信息时的光源的波长进行管理。
可是，在现有的技术中，完全未公开使用全息图记录再现信息时管理光源的波长的情形。即，光记录介质因温度而膨涨、收缩时，干涉条纹的介质内波长产生变化，使用温度范围宽时，互换再现能力产生问题，可靠性降低。
发明内容
本发明为解决上述问题而作出，其目的在于提供一种能够对使用全息照相术记录·再现信息时的光源的波长进行管理，限制介质内的干涉条纹的介质内波长的光信息记录再现装置及其方法和光信息记录介质。
本发明的目的可通过如下方式达成，例如，提供一种光信息记录再现装置，对利用全息照相术并具有用于记录信息的记录区域的光信息记录介质，照射来自光源的光束，将信息记录于上述光信息记录介质，及/或再现记录于上述光信息记录介质的信息，该光信息记录再现装置具备：波长检测部，检测记录于上述光信息记录介质的记录区域的基准波长；和波长调整部，在信息的记录·再现时，根据上述波长检测部检测的基准波长，调整上述光源的波长。
在构成上述光信息记录再现装置时，可附加以下要素。上述波长调整部，向上述波长检测部检测的基准波长中、上述光信息记录介质的内周和外周配置的2个波长调整用基准区域中记录的基准波长实施内插处理，算出最佳波长，将上述光源的波长调整为上述算出的最佳波长。上述波长调整部对上述波长检测部检测的多个基准波长实施线性内插处理，算出最佳波长，并将上述光源的波长调整为上述算出的最佳波长。具备检测周围温度的温度检测部，上述波长调整部监视上述温度检测部的检测温度，在波长调整前后的检测温度出现规定的变化时，再次调整上述光源的波长。
并且，本发明的目的还可通过如下方式解决，例如，提供一种光信息记录再现方法，对利用全息照相术并具有用于记录信息的记录区域的光信息记录介质，照射来自光源的光束，将信息记录于上述光信息记录介质、及/或再现记录于上述光信息记录介质的信息，该光信息记录再现方法具备：波长检测工序，检测记录于上述光信息记录介质的记录区域的基准波长；和波长调整工序，在信息的记录·再现时，根据上述检测的基准波长，调整上述光源的波长。
在构成上述光信息记录再现方法时，能够附加以下要素。上述波长调整工序包含如下工序，向上述检测的基准波长中上述光信息记录介质的内周和外周配置的2个波长调整用基准区域中记录的基准波长实施内插处理，算出最佳波长，将上述光源的波长调整为上述算出的最佳波长。上述波长调整工序包含如下工序，对上述检测的多个基准波长，实施线性内插处理，算出最佳波长，将上述光源的波长调整为上述算出的最佳波长。具备检测周围温度的温度检测工序，上述波长调整工序包含如下工序，监视上述温度检测工序中的检测温度，在波长调整前后的检测温度出现规定的变化时，再次调整上述光源的波长。
根据本发明，能够管理利用全息照相术记录/再现信息时的光源的波长，限制介质内的干涉条纹的介质内波长，能够实现互换再现能力的提高和可靠性的提高。
本发明的其他目的、特征和优点从关于附图的以下本发明的实施例的记载可明确得知。
附图说明
图1是表示示出本发明一实施例的光信息记录再现装置的全体结构的框图。
图2是表示光信息记录再现装置中拾取器的光学系统的结构图。
图3A是用于说明光信息记录再现装置的记录、再现动作流程的流程图。
图3B是用于说明光信息记录再现装置的记录、再现动作流程的流程图。
图3C是用于说明光信息记录再现装置的记录、再现动作流程的流程图。
图4是在记录区域配置着2个波长测定用基准区域的光信息记录介质的结构图。
图5是在记录区域配置着6个波长测定用基准区域的光信息记录介质的结构图。
图6是用于说明光信息记录再现装置的记录·再现中的波长学习处理的流程图。
图7是用于说明光信息记录再现装置的波长学习处理的流程图。
图8是用于说明光信息记录再现装置中的最佳波长计算方法的特性图。
图9是用于说明光信息记录再现装置的设定波长计算方法的图。
图10是用于说明光信息记录再现装置的设定波长计算方法的图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施例。
实施例1
图1是表示利用全息照相术，记录及/或再现数字信息的光信息记录再现装置的整体结构图。
在图1中，光信息记录再现装置10构成为具备：拾取器11、相位共轭光学系统12、盘固化(Cure)光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14及旋转马达50，光信息记录介质1可通过旋转马达50进行旋转。
拾取器11起到向光信息记录介质1射出参照光和信号光，利用全息照相术记录数字信息的作用。这时，记录的信息信号通过控制器89，经信号生成电路86，送入至拾取器11内的后述的空间光调制器，信号光通过该空间光调制器来调制。
在再现记录于光信息记录介质1的信息时，由相位共轭光学系统12生成从拾取器11射出的参照光的相位共轭光。这里，所谓相位共轭光是具有与射入光相同的波面且按反方向前进的光波。由该相位共轭光再现的再现光通过拾取器11内后述的光检测器来检测，由信号处理电路85再现信号。
照射到光信息记录介质1的参照光和信号光的照射时间能够通过由控制器89经快门控制电路87控制拾取器11内的后述的快门开闭时间来调整。
盘固化光学系统13起到生成用于光信息记录介质1的预固化(pre-cure)及后固化(post-cure)的光束的作用。这里，所谓预固化是在将信息记录于光信息记录介质1的期望位置时，在向该期望位置照射参照光和信号光之前，预先照射规定的光束的前工序。并且，所谓后固化是将信息记录于光信息记录介质1内的期望位置后，为了不能向该期望位置追记而照射规定光束的后工序。
盘旋转角度检测用光学系统14用于检测光信息记录介质1的旋转角度。在将光信息记录介质1调整为规定的旋转角度时，能够由盘旋转角度检测用光学系统14检测对应于旋转角度的信号，使用检测出的信号，由控制器89经盘旋转马达控制电路88控制光信息记录介质1的旋转角度。
拾取器(光拾取器)11、盘固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14各自内部具有光源，从光源驱动电路82向各个光源供给规定的光源驱动电流。而且，各个光源能够按规定的光量发出光束。
并且，光拾取器11、相位共轭光学系统12、盘固化光学系统13设置有能够沿光信息记录介质1的半径方向滑动位置的机构，经存取控制电路81进行位置控制。而且，可通过位置控制，在盘全部面上记录及再现。
并且，在再现记录于光信息记录介质1的信息时，由拾取器11将来自光信息记录介质1的反射光转换成电信号，通过发送至信号处理电路85来完成。在以上的记录、再现中，光信息记录介质1上光斑的聚集(自动聚焦)及在轨迹(导向槽)上的定位(跟踪)经伺服信号生成电路83及伺服控制电路84来进行。
波长检测电路90构成为波长检测部，在信息的记录·再现时，从拾取器11取入再现光或参照光或信号光，在光信息记录介质1的记录区域中检测作为基准记号(干涉条纹)记录的基准波长，将检测出的基准波长输出至控制器89。
控制器89在信息的记录·再现时，根据基于波长检测电路90检测的基准波长，经光源驱动电路82调整拾取器11的各光源的波长。这时，控制器89监视作为检测周围温度(环境温度)的温度检测部的温度传感器91的检测温度，在波长调整前后的检测温度表示规定变化时，再次调整各光源的波长。
可是，利用全息照相术的记录技术是可记录超高密度信息的技术，因此，例如存在对光信息记录介质1的倾角或错位的容许误差变得极小的倾向。因此，也可在拾取器11内，例如设置检测光信息记录介质1的倾角或错位等、容许误差小的偏移因素的偏移量的机构，在光信息记录再现装置10内配备由伺服信号生成电路83生成伺服控制用信号，通过伺服控制电路84补正该偏移量用的伺服机构。
另外，拾取器11、相位共轭光学系统12、盘固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14即使将几个光学系统结构或全部光学系统结构归纳为1个进行简化也行。
图2是表示光信息记录再现装置10中拾取器11的光学系统结构的1例。在图2中，光源301射出的光束通过准直透镜302，射入快门303。在快门303打开时，光束通过快门后，通过例如由2分之一波长板等构成的光学元件304控制偏振光方向，以使P偏振光和S偏振光的光量比成为期望的比例，而后射入PBS(Polarization Beam Splitter)棱镜305。
透过PBS棱镜305的光束由光束扩展器309将光束直径扩大后，经由相位主体(master)311、中继透镜310、PBS棱镜307，射入空间光调制器308。
由空间光调制器308附加了信息的信号光束透过PBS棱镜307，在中继透镜312及空间滤波器313中传播。之后，信号光束由物镜325聚光于光信息记录介质1。
另外，在PBS棱镜305反射的光束作用为参照光束，由偏振光方向转换元件324在记录时或再现时设定成规定偏振光方向后，经由反射镜314及反射镜315射入电镜(galvano mirror)316。由于电镜316可通过致动器317调整角度，所以通过透镜319和透镜320后射入光信息记录介质1的参照光束的入射角度可设定成期望的角度。
这样，通过使信号光束和参照光束相互迭加地射入光信息记录介质1，在记录介质内形成干涉条纹图案，通过将该干涉条纹图案写入光信息记录介质1来记录信息。并且，由于可通过电镜316使射入光信息记录介质1的参照光束的入射角度变化，所以能够进行基于角度复用的记录。
在再现记录的信息时，如上所述，通过将参照光束射入光信息记录介质1，由电镜316使透过光信息记录介质1的光束反射，生成其相位共轭光。
由该相位共轭光再现的再现光束在物镜325、中继透镜312及空间滤波器313中传播。之后，再现光束可由PBS棱镜307反射，射入光检测器318，能够再现记录的信号。
图3A-3C是表示光信息记录再现装置10中的记录、再现的动作的流程图。在这里说明了关于利用全息照相术的记录再现的流程。
图3A是表示在光信息再现装置10中插入光信息记录介质1后，记录或再现准备结束之前的动作流程图；图3B是表示从准备结束状态开始至将信息记录于光信息记录介质1之前的动作流程图；图3C是表示从准备结束状态开始至再现记录于光信息记录介质1的信息之前的动作流程图。
如图3A所示，若插入介质(S11)，则光信息记录再现装置10进行例如插入的介质是否是利用全息照相术记录或再现数字信息的介质的盘判别(S12)。
盘判别的结果，若判断为是利用全息照相术记录或再现数字信息的光信息记录介质，则光信息记录再现装置10读出设置于光信息记录介质的控制数据(S13)，取得例如关于光信息记录介质的信息、或取得例如关于记录或再现时的各种设定条件的信息。
控制数据读出后，进行对应于控制数据的各种调整或涉及拾取器11的学习处理(S14)，光信息记录再现装置10结束记录或再现的准备(S15)。
从准备结束状态至记录信息的动作流程如图3B所示，发送记录的数据后，将对应该数据的信息送入至拾取器11内的空间光调制器308(S21)。然后，可根据需要，事先进行各种学习处理，以能够将高品质的信息记录在光信息记录介质1上(S22)，边重复寻轨动作(S23)和地址再现(S24)，边将拾取器11和盘固化光学系统13的位置配置在光信息记录介质1的规定位置。
然后，使用从盘固化光学系统13射出的光束将规定的区域预固化(S25)，使用从拾取器11射出的参照光和信号光记录数据(S26)。
记录数据后，根据需要核实数据(S27)，使用从盘固化光学系统13射出的光束进行后固化(S28)。
从准备结束状态至再现记录的信息的动作流程如图3C所示，可根据需要，事先进行各种学习处理，以便能够从光信息记录介质1再现高品质的信息(S31)。然后，边重复寻轨动作(S32)和地址再现(S33)，边将拾取器11和相位共轭光学系统12的位置配置在光信息记录介质1的规定位置。
然后，从拾取器11射出参照光，读出记录于光信息记录介质1的信息，再现数据(S34)。
图4是表示在光信息记录介质1上设置着2个波长调整用基准区域时的结构的1例。在图4中，在光信息记录介质1的记录区域1a中内周侧配置由基准记号(干涉条纹)图案记录着基准波长的波长调整用基准区域20，外周侧配置由基准记号(干涉条纹)图案记录着基准波长的波长调整用基准区域21。
图5是表示在光信息记录介质1中沿其半径方向设置6个波长调整用基准区域时的1例的图。在图5中，在信息记录介质1的记录区域1a中内周侧配置由基准记号(干涉条纹)图案记录着基准波长的波长调整用基准区域20，在外周侧配置由基准记号(干涉条纹)图案记录着基准波长的波长调整用基准区域21，在波长调整用基准区域20和波长调整用基准区域21之间，沿光信息记录介质1的直径方向配置由基准记号(干涉条纹)图案记录着基准波长的4个波长调整用基准区域22、23、24、25。
图6是表示光信息记录再现装置10中的信息的记录再现中的波长学习处理的动作流程的图。在图6中，在由光信息记录再现装置10进行关于光信息记录介质1的信息的记录·再现时，控制器89取得温度传感器91的检测温度(S41)，为了判定波长调整前后的检测温度是否表示了规定的变化，判定是否检测出了规定温度以上的温度变化(S42)。
然后，控制器89在未检测出规定温度以上的温度变化时，结束该例行程序的处理，在检测出规定温度以上的温度变化时，移动至波长学习处理(S43)，根据波长学习处理得到的波长求得最佳波长，进行将各光源例如光源301的波长调整为最佳波长用的设定(S44)，结束该例行程序的处理。另外，与插入盘时检测出规定温度以上的温度变化时一样，进行光源301的波长调整。
图7是表示光信息记录再现装置10的波长学习流程的图。图7中，在由光信息记录再现装置10进行关于光信息记录介质1的信息记录、再现时，在控制器89进行波长学习处理时，首先，控制器89对波长检测电路90设定波长测定条件(S51)，变更对光源的波长(S52)，取得基于拾取器11检测的再现信号电平(S53)，根据基于波长检测电路90检测的检测波长进行最佳波长的计算处理(S54)。
这时，控制器89根据基于波长检测电路90检测的参照光的再现信号电平，如图8所示，将波长λ1和波长λ2的范围设定为测定波长范围，求得属于测定波长范围λ1、λ2的波长中再现信号电平的最高(强度最高)的波长作为最佳波长λ0。然后，在需要变更测定区域时，控制器89返回步骤S51，变更波长测定条件中的测定区域后，重复从步骤S51至S54的处理(S55)，在测定区域未变更时，进行计算对目前搭载的光信息记录介质1的设定波长的处理(S56)。
例如，控制器89在使用图4示出的光信号记录介质1作为光信息记录介质1时，对从波长调整用基准区域20得到的基准波长和从波长调整用基准区域21得到的基准波长实施内插处理，求得最佳波长λm。
另外，在使用图5示出的光信息记录介质1作为光信息记录介质1时，控制器89向光信息记录介质1的记录区域1a中配置的波长调整用基准区域20～25中记录的基准波长实施线性内插处理，算出最佳波长λn。
接着，控制器89在设定关于图4示出的光信号光介质1的最佳波长时，设定波长λm为最佳波长，在设定关于图5示出的光信息记录介质1的最佳波长时，设定波长λn为最佳波长，将各光源的波长调整为最佳波长λm或λn，结束该例行程序的处理。
根据本实施例，在对具有利用全息照相术记录信息用的记录区域1a的光信息记录介质1照射来自光源的光束，将信息记录于光信息记录介质1、及/或再现记录于光信息记录介质1的信息的过程中，由于以基于波长检测电路90检测的基准波长为基准，在控制器89中将各光源的波长调整为最佳波长，所以可限制光信息记录介质1内的干涉条纹的介质内波长，可实现互换再现能力的提高及可靠性的提高。
另外，通过使用在盘多个部位的介质内波长来进行调整，能够对应于基于介质内的膨涨、收缩的场所的变化，实现稳定的记录、再现。
另外，根据本实施例，在温度传感器91的检测温度表示规定的温度变化时，即使将对各光源的波长调整为最佳波长，也由于可通过控制器89将各光源的波长再次调整为最佳波长，所以能够始终将光信息记录介质1内的干涉条纹的介质内波长限制在规定值。
另外，作为其他实施例，也可在介质内的规定部位具有按盘生产者推荐的波长记载的基准记号，作为驱动器，可在初始化时或温度变化为规定温度以上时或校验时等，利用该基准记号，调谐光源波长。
根据本实施例，具有波长调谐时驱动器不用试写的效果。并且，作为本实施例的改良，初期如本实施例那样，按盘生产者推荐的基准记号来调谐，但之后，在判断作为驱动器有更好的波长时，按该判断为更好的波长在介质上记录新的基准记号，以后也能够按新的基准记号调谐。这样，可按更适于驱动器的波长记录·再现信息。
上述记载是根据实施例做出的，但本发明不限于此，本领域技术人员能够明了在本发明的精神和附加的权利要求的范围内能够进行各种变更及修正。

Claims (10)

1.一种光信息记录再现装置，对利用全息照相术并具有用于记录信息的记录区域的光信息记录介质，照射来自光源的光束，将信息记录于所述光信息记录介质，及/或再现记录于所述光信息记录介质的信息，该光信息记录再现装置的特征在于，具备：
波长检测部，检测记录于所述光信息记录介质的记录区域的基准波长；和
波长调整部，在信息的记录·再现时，根据所述波长检测部检测的基准波长，调整所述光源的波长。
2.根据权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述波长调整部，向所述波长检测部检测的基准波长中、在所述光信息记录介质的内周和外周配置的2个波长调整用基准区域中所记录的基准波长实施内插处理，算出最佳波长，将所述光源的波长调整为所述算出的最佳波长。
3.根据权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述波长调整部根据所述波长检测部检测的多个基准波长，实施内插处理，算出最佳波长，并将所述光源的波长调整为所述算出的最佳波长。
4.根据权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
具备检测周围温度的温度检测部，所述波长调整部监视所述温度检测部的检测温度，在波长调整前后的检测温度出现规定的变化时，再次调整所述光源的波长。
5.一种光信息记录再现方法，对利用全息照相术并具有用于记录信息的记录区域的光信息记录介质，照射来自光源的光束，将信息记录于所述光信息记录介质、及/或再现记录于所述光信息记录介质的信息，该光信息记录再现方法的特征在于，具备：
波长检测工序，检测记录于所述光信息记录介质的记录区域的基准波长；和
波长调整工序，在信息的记录·再现时，根据所述检测的基准波长，调整所述光源的波长。
6.根据权利要求5所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
所述波长调整工序包含如下工序，向所述检测的基准波长中在所述光信息记录介质的内周和外周配置的2个波长调整用基准区域中所记录的基准波长实施内插处理，算出最佳波长，将所述光源的波长调整为所述算出的最佳波长。
7.根据权利要求5所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
所述波长调整工序包含如下工序，根据所述检测的多个基准波长，实施内插处理，算出最佳波长，将所述光源的波长调整为所述算出的最佳波长。
8.根据权用要求5所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
具备检测周围温度的温度检测工序，所述波长调整工序包含如下工序，监视所述温度检测工序中的检测温度，在波长调整前后的检测温度出现规定的变化时，再次调整所述光源的波长。
9.一种利用全息照相术并具有用于记录信息的记录区域的光信息记录介质，其特征在于：
所述记录区域中具备记录基准波长的多个波长调整用基准区域。
10.根据权利要求9所述的光信息记录介质，其特征在于：
所述多个波长调整用基准区域中的一个被配置在所述记录区域的内周侧，另外的一个被配置在所述记录区域的外周侧。
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