CN103123789B - 光信息记录、再现、记录再现装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够提高全息图的再现品质的波面像差检测方法和补偿方法，以具有下述光信息再现装置能够实现：其对全息记录介质进行再现，该全息记录介质是将使参考光与信号光干涉而得到的干涉条纹作为全息图记录的全息记录介质，该光信息再现装置的特征在于，包括：光检测器，其对被记录的全息图照射所述参考光，检测得到的再现光；光学元件，其使参考光分支而生成第一参考光和第二参考光；波面检测器，其使所述第一参考光与所述第二参考光干涉，由此检测波面像差；和波面补偿器，其对所述参考光的波面进行补偿，基于所述波面检测器的输出调整所述波面补偿器。

Description

光信息记录、再现、记录再现装置及其方法

技术领域

本发明涉及使用全息图在光信息记录介质中记录信息、从光信息记录介质再现信息的光信息记录装置、光信息再现装置、光信息记录再现装置、光信息记录方法、光信息再现方法和光信息记录再现方法。

背景技术

现在，根据使用蓝紫色半导体激光器的Blu-rayDisc（TM）规格，在民用领域能够商品化具有50GB左右的记录密度的光盘。今后，光盘也要求100GB～1TB这样与HDD（HardDiskDrive：硬盘驱动器）容量相同程度的大容量化。

但是，为了由光盘实现这样的超高密度，需要不同于基于短波长化和物镜高NA化的高密度化技术的新方式的高密度化技术。

在进行有关下一代存储技术的研究时，利用全息图记录数字信息的全息记录技术受到关注。

全息记录技术是，使具有用空间光调制器二维调制后的页数据的信息的信号光在记录介质的内部与参考光重合，根据此时生成的干涉条纹图案在记录介质内产生折射率调制，由此在记录介质中记录信息的技术。

再现信息时，对记录介质照射记录时使用的参考光，则记录介质中记录的全息图如衍射光栅一般地作用产生衍射光。该衍射光作为包括记录的信号光和相位信息的相同的光被再现。

再现的信号光被CMOS或CCD等光检测器二维地高速检测。这样，全息记录技术用一个全息图在光记录介质中一次记录二维的信息，进而能够再现该信息，然后，因为能够在记录介质的某个场所重叠写入多个页数据，所以能够实现大容量且高速的信息的记录再现。

如上所述的全息记录再现技术，例如有日本特开2010-61718号公报（专利文献1）。该公报中，对于“在光学装置中，光的波面在其光路中前进时因透镜等光学元件而变形。此外，在相互不同的光学装置之间，即使光学系统的配置相互相同，光的波面的变形方式也不同。从而，一般在全息记录装置与全息再现装置之间，参考光的波面形状也不同，因此在记录时和再现时之间，参考光不是相同的波面形状，再现数据的SNR（SN比）降低的问题”，记载了用“在参考光的光路中，配设检测该参考光的波面的光检测器、和调整该参考光的波面的波面控制器，在该波面控制器中，以由该光检测器检测到的参考光的波面形状成为对全息记录介质记录信号时的上述参考光的波面形状的方式进行调整的结构”解决的技术。

专利文献1：日本特开2010-61718号公报

发明内容

然而，专利文献1记载的方法中，记载了以使对介质入射的参考光的波面与记录时的参考光的波面一致的方式进行调整的方法，但实际上，存在波面因介质的变形等而紊乱的进一步的课题。

于是，本发明的目的在于提供一种能够进一步提高再现品质的波面像差检测方法和补偿方法。

上述目的例如可以通过分离参考光，对分离后的参考光之间的干涉进行计测而解决。

根据本发明，能够在全息图的记录再现处理中提高参考光波面检测精度，通过适当进行波面补偿能够改善再现性能。

附图说明

图1是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图2是表示光信息记录再现装置的实施例的概要图。

图3是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图4是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图5是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图6是表示光信息记录再现装置的动作流程的实施例的概要图。

图7是表示光信息记录再现装置内的信号生成电路的实施例的概要图。

图8是表示光信息记录再现装置内的信号处理电路的实施例的概要图。

图9是表示信号生成电路和信号处理电路的动作流程的实施例的概要图。

图10是表示通常再现时的拾取器内的光路的例子的概要图。

图11是表示调整动作时的拾取器内的光路的例子的概要图。

图12是表示波面像差检测电路的处理过程的实施例的概要图。

图13是表示补偿量计算电路的处理过程的实施例的概要图。

图14是表示记录动作时的拾取器的动作流程的实施例的概要图。

图15是表示再现动作时的拾取器的动作流程的实施例的概要图。

图16是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图17是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图18是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图19是表示拾取器内的光学元件配置的实施例的概要图。

图20是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图21是表示调整动作时的拾取器内的光路的例子的概要图。

图22是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

图23是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。

符号说明

1…光信息记录介质，10…光信息记录再现装置，11…拾取器，12…再现用参考光光学系统，13…盘固化（Cure）光学系统，14…盘旋转角度检测用光学系统，50…旋转电机，81…访问控制电路，82…光源驱动电路，83…伺服信号生成电路，84…伺服控制电路，85…信号处理电路，86…信号生成电路，87…快门控制电路，88…盘旋转电机控制电路，89…控制器，90…输入输出控制电路，91…外部控制装置，301…光源，302…准直透镜，303…快门，304…1/2波长板，305…偏振光分束器，306…信号光，307…参考光，308…扩束器，309…相位掩模，310…中继透镜，311…偏振光分束器，312…空间光调制器，313…中继透镜，314…空间滤波器，315…物镜，316…偏振方向变换元件，317…反射镜，318…反射镜，319…反射镜，320…致动器，321…透镜，322…透镜，323…致动器，324…反射镜，325…光检测器，501…光源，502…准直透镜，503…快门，504…光学元件，505…偏振光分束器，506…信号光，507…偏振光分束器，508…空间光调制器，509…扩束器，510…中继透镜，511…相位掩模，512…中继透镜，513…空间滤波器，514…反射镜，515…反射镜，516…反射镜，517…致动器，518…光检测器，519…透镜，520…透镜，521…反射镜，522…致动器，523…参考光，524…偏振方向变换元件，525…物镜，101…1/4波长板，102…半反射镜，103…波面补偿器，104…光检测器，105…1/4波长板，1101…波面像差检测电路，1102…补偿量计算电路，1601…1/4波长板，1602…半反射镜，1603…波面补偿器，1604…光检测器，1605…1/4波长板，1701…波面传感器，1801…1/2波长板，1802…光子晶体元件，2001…1/4波长板，2002…反射镜

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施例。

【实施例1】

按照附图说明本发明的实施方式。图2是表示利用全息图记录和/或再现数字信息的光信息记录介质的记录再现装置的框图。

光信息记录再现装置10经由输入输出控制电路90与外部控制装置91连接。进行记录的情况下，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路90从外部控制装置91接收进行记录的信息信号。进行再现的情况下，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路90对外部控制装置91发送已再现的信息信号。

光信息记录再现装置10具备拾取器11、再现用参考光光学系统12、固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14和旋转电机50，光信息记录介质1是能够用旋转电机50旋转的结构。

拾取器11起到对光信息记录介质1出射参考光和信号光而利用全息图在记录介质中记录数字信息的作用。此时，记录的信息信号被控制器89经由信号生成电路86送入拾取器11内的空间光调制器，信号光被空间光调制器调制。

再现光信息记录介质1中记录的信息的情况下，用再现用参考光光学系统12生成使从拾取器11出射的参考光在与记录时相反的方向对光信息记录介质入射的光波。对于用再现用参考光再现的再现光，由拾取器11内的后述的光检测器检测，用信号处理电路85再现信号。

对光信息记录介质1照射的参考光和信号光的照射时间，能够通过控制器89经由快门控制电路87控制拾取器11内的快门的开闭时间而调整。

固化光学系统13起到生成用于光信息记录介质1的预固化和后固化的光束的作用。预固化是在光信息记录介质1内的所要求的位置记录信息时，对所要求位置照射参考光和信号光之前预先照射规定的光束的前期工序。后固化是在光信息记录介质1内的所要求的位置记录了信息之后，为了使该所要求的位置不能追加记录而照射规定的光束的后期工序。

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。将光信息记录介质1调整为规定的旋转角度的情况下，能够用盘旋转角度检测用光学系统14检测与旋转角度相应的信号，使用检测到的信号，由控制器89经由盘旋转电机控制电路88控制光信息记录介质1的旋转角度。

从光源控制电路82对拾取器11、固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14内的光源供给规定的光源驱动电流，能够从各自的光源以规定的光量发出光束。

此外，拾取器11以及光盘固化光学系统13中，设置有能够在光信息记录介质1的半径方向使位置滑动的机构，经由访问控制电路81进行位置控制。

然而，利用了全息图的角度复用的原理的记录技术，具有对于参考光角度的偏离的容许误差非常小的倾向。

从而，需要在光拾取器11内设置检测参考光角度的偏离量的机构，在光信息记录再现装置10内具备用伺服信号生成电路83生成伺服控制用的信号，经由伺服控制电路84修正该偏离量的伺服机构。

此外，拾取器11、固化光学系统13和盘旋转角度检测用光学系统14中，几个光学系统结构或者所有光学系统结构也可以综合简化为一体。

图3表示光信息记录再现装置10中的拾取器11的基本的光学系统结构的一例的记录原理。从光源301出射的光束透过准直透镜302，入射到快门303。快门303打开时，光束通过快门303之后，偏振方向被例如由二分之一波长板等构成的光学元件304控制为p偏振光与s偏振光的光量比成为所要求的比例之后，入射到PBS（PolarizationBeamSplitter：偏振分束）棱镜305。

透过PBS棱镜305的光束起到信号光306的作用，光束直径被扩束器308扩大之后，透过相位掩模309、中继透镜310和PBS棱镜311入射到空间光调制器312。

被空间光调制器312附加了信息的信号光，在PBS棱镜311反射，在中继透镜313和空间滤波器314中传播。之后，信号光被物镜315聚光于光信息记录介质1。

另一方面，在PBS棱镜305反射的光束起到参考光307的作用，被偏振方向变换元件316根据记录时或再现时设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜317和反射镜318入射到检流计反射镜（GalvanometerMirror）319。检流计反射镜319能够被致动器320调整角度，所以能够将通过透镜321和透镜322之后入射到光信息记录介质1的参考光的入射角度设定为所要求的角度。其中，为了设定参考光的入射角度，也可以使用对参考光的波面进行变换的元件代替检流计反射镜。

这样，使信号光和参考光在光信息记录介质1中相互重合地入射，由此在记录介质内形成干涉条纹图案，通过将该图案写入记录介质而记录信息。此外，因为能够由检流计反射镜319改变对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够以角度复用进行记录。

之后，在相同区域改变参考光角度而记录的全息图中，将与每一个参考光角度对应的全息图称为页，在相同区域中角度复用的页的集合称为卷（Book）。

图4表示光信息记录再现装置10中的拾取器11的基本光学系统结构的一例的再现原理。再现已记录的信息的情况下，如上所述使参考光对光信息记录介质1入射，对于透过光信息记录介质1的光束，由能够通过致动器323调整角度的检流计反射镜324使其反射，由此生成其再现用参考光。

由该再现用参考光再现的再现光，在物镜315、中继透镜313以及空间滤波器314中传播。之后，再现光透过PBS棱镜311而对光检测器325入射，能够再现已记录的信号。光检测器325例如能够使用CMOS图像传感器和CCD图像传感器等摄像元件，但只要能够再现页数据，可以是任意的元件。

图5是表示拾取器11的其他结构的图。图5中，从光源501出射的光束透过准直透镜502，入射到快门503。快门503打开时，光束通过快门503之后，偏振方向被例如由1/2波长板等构成的光学元件504控制为p偏振光与s偏振光的光量比成为所要求的比例之后，入射到偏振光分束器505。

透过了偏振光分束器505的光束，经由偏振光分束器507入射到空间光调制器508。被空间光调制器508附加了信息的信号光506在偏振光分束器507反射，在仅使规定的入射角度的光束通过的角度滤波器509中传播。之后，信号光束被物镜510聚光于光信息记录介质1。

另一方面，在偏振光分束器505反射的光束起到参考光512的作用，被偏振方向变换元件519根据记录时或再现时设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜513以及反射镜514对透镜515入射。透镜515起到使参考光512在物镜510的后焦面聚光的作用，在物镜510的后焦面聚光后的参考光，被物镜510再次变为平行光并对光信息记录介质1入射。

此处，物镜510或光学模块521，例如能够在符号520所示的方向上驱动，使物镜510或者光学模块521的位置沿着驱动方向520偏离，由此物镜510与物镜510的后焦面的聚光点的相对位置关系变化，所以能够将对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度设定为所要求的角度。其中，也可以不驱动物镜510或光学模块521，而是由致动器驱动反射镜514，由此将参考光的入射角度设定为所要求的角度。

这样，使信号光和参考光在光信息记录介质1中相互重合地入射，由此在记录介质内形成干涉条纹图案，通过将该图案写入记录介质而记录信息。此外，使物镜510或光学模块521的位置沿着驱动方向520偏离，由此能够改变对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够以角度复用进行记录。

再现已记录的信息的情况下，如上所述使参考光对全息记录介质1入射，对于透过了全息记录介质1的光束，以检流计反射镜516使其反射，由此生成其再现用参考光。由该再现用参考光再现的再现光，在物镜510、角度滤波器509中传播，之后，再现光透过偏振光分束器507并对光检测器518入射，能够再现已记录的信号。

图5所示的光学系统构成为使信号光和参考光对同一个物镜入射的结构，因此具有与图3所示的光学系统结构相比能够大幅小型化的优点。

图6表示光信息记录再现装置10中的记录、再现的动作流程。此处，特别说明与利用全息图的记录再现相关的流程。

图6（a）表示在光信息记录再现装置10中插入光信息记录介质1之后到记录或再现的准备完成为止的动作流程，图6（b）表示从准备完成状态到在光信息记录介质1中记录信息为止的动作流程，图6（c）表示从准备完成状态到再现光信息记录介质1中记录的信息为止的动作流程。

如图6（a）所示，插入介质时（601），光信息记录再现装置10例如进行插入的介质是否为利用全息图记录或再现数字信息的介质的盘判别（602）。

盘判别结果为判断是利用全息图记录或再现数字信息的光信息记录介质时，光信息记录再现装置10读取光信息记录介质中设置的控制数据（603），取得例如关于光信息记录介质的信息、和例如关于记录和再现时的各种设定条件的信息。

读取控制数据之后，进行与控制数据相应的各种调整和与拾取器11相关的学习处理（604），光信息记录再现装置10完成记录或再现的准备（605）。

从准备完成状态到记录信息为止的动作流程如图6（b）所示，首先接收要记录的数据（611），将与该数据相应的信息送入拾取器11内的空间光调制器。

之后，为了能够在光信息记录介质中记录高品质的信息，根据需要事先进行例如光源301的功率优化和快门303的曝光时间优化等各种记录用学习处理（612）。

之后，在寻轨（Seek）动作（613）中控制访问控制电路81，将拾取器11和固化光学系统13的位置定位在光信息记录介质的规定的位置。光信息记录介质1具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位在目标位置，如果没有配置在目标位置，则计算与规定位置间的偏离量，反复进行再次定位的动作。

之后，使用从固化光学系统13出射的光束对规定的区域进行预固化（614），使用从拾取器11出射的参考光和信号光记录数据（615）。

记录数据之后，使用从固化光学系统13出射的光束进行后固化（616）。也可以根据需要对数据进行校验。

从准备完成状态到再现已记录的信息为止的动作流程如图6（c）所示，首先在寻轨动作（621）中控制访问控制电路81，将拾取器11和再现用参考光光学系统12的位置定位在光信息记录介质的规定的位置。光信息记录介质1具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位在目标位置，如果没有配置在目标位置，则计算与规定位置间的偏离量，反复进行再次定位的动作。

之后，从拾取器11出射参考光，读取光信息记录介质中记录的信息（622），发送再现数据（613）。

图9表示记录、再现时的数据处理流程，图9（a）表示在输入输出控制电路90中接收记录数据611之后，到变换为空间光调制器312上的二维数据为止的信号生成电路86的记录数据处理流程，图9（b）表示用光检测器325检测二维数据之后，到输入输出控制电路90中的发送再现数据624为止的信号处理电路85的再现数据处理流程。

用图9（a）说明记录时的数据处理。接收用户数据（901）时，分割为多个数据串，为了可以进行再现时检错而将各数据串CRC化（902），使打开像素（OnPixel）数与关闭像素（OffPixel）数大致相等，以防止相同图案反复为目的而实施在数据串中加入伪随机数据串的加扰（903），之后为了可以进行再现时纠错而进行里德-所罗门编码等的纠错编码（904）。接着将该数据串变换为M×N的二维数据，将其作为1页的数据构成1页的二维数据（905）。对于这样构成的二维数据附加再现时的图像位置检测和图像变形修正中的作为基准的标记（906），对空间光调制器312传输数据（907）。

接着用图9（b）说明再现时的数据处理流程。用光检测器325检测到的图像数据被传输到信号处理电路85（911）。以该图像数据中包括的标记为基准检测图像位置（912），对图像的倾斜、倍率、畸变等变形进行修正（913）之后，进行二值化处理（914），除去标记（915）而取得1页的二维数据（916）。将这样得到的二维数据变换为多个数据串之后，进行纠错处理（917），除去奇偶（Parity）数据串。接着实施解扰处理（918），进行基于CRC的检错处理（919）并删除CRC奇偶数据后，经由输入输出控制电路90发送用户数据（920）。

图7是光信息记录再现装置10的信号生成电路86的框图。

开始对输入输出控制电路90输入用户数据时，输入输出控制电路90对控制器89通知用户数据输入开始。控制器89接收该通知，命令信号生成电路86对从输入输出控制电路90输入的1页数据进行记录处理。来自控制器89的处理命令经由控制用线708，对信号生成电路86内的子控制器701通知。子控制器701接收该通知，以使各信号处理电路并行动作的方式经由控制用线708进行各信号处理电路的控制。首先，在存储器控制电路703中，控制将经由数据线709从输入输出电路90输入的用户数据保存于存储器702。保存于存储器702的用户数据达到一定量时，用CRC运算电路704进行使用户数据CRC化的控制。接着，对于CRC化后的数据，用加扰电路705实施加入伪随机数据串的加扰，用纠错编码电路706进行加入奇偶数据串的纠错编码的控制。最后，使拾取器接口电路707从存储器702按照空间光调制器312上的二维数据的排列顺序读取纠错编码之后的数据，附加再现时的作为基准的标记之后，对拾取器11内的空间光调制器312传输二维数据。

图8是光信息记录再现装置10的信号处理电路85的框图。

控制器89在拾取器11内的光检测器325检测到图像数据时，命令信号处理电路85对从拾取器11输入的1页数据进行再现处理。来自控制器89的处理命令经由控制用线811，对信号处理电路85内的子控制器801通知。子控制器801接收该通知，以使各信号处理电路并行动作的方式经由控制用线811进行各信号处理电路的控制。首先，在存储器控制电路803中，控制将经由数据线812从拾取器11经由拾取器接口电路810输入的图像数据保存于存储器802。保存于存储器802的数据达到一定量时，进行用图像位置检测电路809从保存于存储器802的图像数据内检测标记而抽出有效数据范围的控制。接着，使用检测出的标记，图像变形修正电路808进行图像的倾斜、倍率、畸变等的变形修正，控制将图像数据变换为要求的二维数据。对于构成尺寸变换后的二维数据的多个比特的各比特数据，控制在二值化电路807中进行判定“0”、“1”的二值化，在存储器802中按照再现数据的输出顺序保存数据。接着，用纠错电路806对各数据串中包括的错误进行纠正，用解扰电路805解除加入伪随机数据串的加扰之后，用CRC运算电路804进行存储器802中的用户数据内不包括错误的确认。之后，从存储器802将用户数据传输到输入输出控制电路90。

此处，在以上说明的本实施例的光信息记录再现装置中，对于检测参考光波面像差、补偿参考光波面像差的方法，用图1、图11至图13详细说明。

图1是进行参考光波面像差检测和补偿的拾取器11的结构，以上说明的图4与图1的不同在于1/4波长板101、半反射镜102、波面补偿器103、光检测器104和1/4波长板105。此外，图10、图11表示了图4、图1中的光束的通路，但图中的箭头并不表示光束的光轴等，只是表示元件的通过顺序。

图4中的再现动作中，如图10所示，仅以在PBS棱镜305上反射的光束作为参考光，但图1中的波面像差补偿动作中，如图11所示，在PBS棱镜305反射的光束被1/4波长板101变为圆偏振光，入射到半反射镜102。

透过半反射镜102的光束，如上所述作为参考光对光信息记录介质1入射，对于透过光信息记录介质1的光束，用能够被致动器323调整角度的波面补偿器103使其反射，生成再现用参考光。该再现用参考光与原来的路径相反地前进，被1/4波长板101变为直线偏振光，透过PBS棱镜305，对光检测器104入射。

另一方面，在半反射镜102反射的光束被1/4波长板101变为直线偏振光，透过PBS棱镜305对光检测器104入射。该光束称为基准光。

上述参考光与基准光干涉，在光检测器104上形成干涉条纹。对于该干涉条纹（图12（a）），在波面像差检测电路1101中，根据干涉条纹计算相位差（图12（b）），连接非连续点（图12（c）），由此计算波面像差量。在补偿量计算电路1102中，以抵消该计算出的波面像差的方式计算对波面补偿器103的补偿量（图13（a）），控制波面补偿器103（图13（b））。其中，波面像差检测电路1101中计算波面像差量的方法，可以使用条纹扫描（FringeScan）法等使用干涉计的各种波面计算，不限定于本方式。此外，波面补偿器103可以使用可变形反射镜或液晶元件等，只要能够控制波面即可，也可以不限于波面补偿器103地控制构成拾取器11的元件的位置和特性。进而，在本实施例中，根据波面像差直接计算补偿量，但是也可以使用反馈控制对波面补偿器103进行控制而使像差最小。

此外，图1的1/4波长板105，在使用本方式时是为了使对光信息记录介质1入射的参考光成为圆偏振光，使信号光也同样成为圆偏振光而插入的。

以上说明是对图4的再现时应用的例子，但在图3的记录时，通过用致动器323调整波面补偿器103的角度，参考光的光路变成与图4相同，所以也能够同样应用。但是，在记录时使用的情况下，优选在参考光对光信息记录介质1入射为止的光路中配置波面补偿器103。

进而，在图16中表示对图5的光学系统应用的结构。以上说明的图5与图16的不同在于1/4波长板1601、半反射镜1602、波面补偿器1603、光检测器1604和1/4波长板1605。其中，以下的实施例中也同样能够对图5的光学系统应用。

根据以上结构，在全息图的记录再现光学系统中能够使用干涉计进行波面检测，能够进行高精度的波面补偿，并且能够通过测定透过介质后的参考光的波面而抑制介质对波面变形的影响，进而能够同时实施通常记录再现动作和波面像差补偿动作，能够改善再现性能。

此外，如图22所示，也能够在没有光信息记录介质1的状态下进行本实施例的波面像差检测动作。由此，能够进行不依赖于介质的波面像差补偿，有效地用于不包括介质的光学系统的初始调整。进而，也能够将本实施例应用于一部分光学系统的调整。例如仅要进行透镜321、322和反射镜319的情况下，如图23所示，将用于生成基准光的半反射镜102配置在反射镜319的前段，由此能够限定于容易发生像差的光学系统而实施调整。此外，图16的光学系统中，物镜中的像差成为课题的情况下，通过测定通过物镜前的一方的参考光与通过物镜之后的另一方的参考光的干涉，也能够对物镜中的波面紊乱进行计测、进行反馈控制。如上所述，这些调整时的控制对象不限于波面补偿器103，也可以是构成拾取器11的元件的位置和特性。如此处说明，用于生成基准光的元件和波面补偿器103不限定于图1的场所，可以在光路中的任意场所插入或者置换。这一点在其他实施例中也能够同样应用。

【实施例2】

本实施例与实施例1的不同在于波面像差检测和补偿流程。

图14的流程表示了记录时的波面补偿动作流程。如该流程所述，在记录时使用时，优选在参考光对光信息记录介质1入射为止的光路中配置波面补偿器103。

首先，设在光信息记录介质1中预先记录有作为基准页的页，将光信息记录介质1移动到该记录位置（1401）。接着，再现该基准页（1402），控制波面补偿器103使SNR等再现品质评价指标最优（1403），存储此时的光检测器104上的干涉条纹（1404）。接着，将光信息记录介质1移动到要记录的目标位置（1405），对存储的干涉条纹与记录时的光检测器104上的干涉条纹用补偿量计算电路1102进行比较，计算使差值最小的修正量，控制波面补偿器103（1406），记录全息图（1407）。该1406中的补偿量计算动作，例如对存储的干涉条纹与记录时的干涉条纹的相位差（图12（c））的差值进行运算，根据该差值决定补偿量就能够实现。反复进行从1405到1407为止的动作直到记录完成（1408）。其中，也可以使用已记录的页代替基准页。

图15的流程表示了再现时的波面补偿动作流程。

首先，设在光信息记录介质1中预先记录有作为基准页的页，将光信息记录介质1移动到该记录位置（1501）。接着，再现该基准页（1502），控制波面补偿器103使SNR等再现品质评价指标最优（1503），存储此时的光检测器104上的干涉条纹（1504）。接着，将光信息记录介质1移动到要再现的目标位置（1505）。对存储的干涉条纹与再现时的光检测器104上的干涉条纹用补偿量计算电路1102进行比较，计算使差值最小的补偿量，控制波面补偿器103（1506），再现全息图（1507）。该1506中的补偿量计算动作，例如对存储的干涉条纹与再现时的干涉条纹的相位差（图12（c））的差值进行运算，基于该差值决定修正量就能够实现。反复进行从1505到1507为止的动作直到再现完成（1508）。其中，也可以使用已记录的页代替基准页。

根据以上流程，在全息记录再现光学系统中能够用干涉计进行波面检测，能够进行高精度的波面补偿，并且能够通过测定透过介质后的参考光的波面抑制介质对波面变形的影响，进而能够控制为使再现品质评价指标最优的波面，能够改善再现性能。

其中，本实施例对于实施例1进行了说明，但在其他实施例中也能够同样应用。

【实施例3】

本实施例与实施例1的不同在于波面像差检测方法。

图17是进行参考光波面像差检测和补偿的拾取器11的结构，以上说明的图1与图17的不同在于没有半反射镜102，配置波面传感器1701代替光检测器104这一点。

图17中的波面像差补偿动作中，在PBS棱镜305反射的光束被1/4波长板101变为圆偏振光，如上所述，作为参考光对光信息记录介质1入射，对于透过光信息记录介质1的光束，用能够被致动器323调整角度的波面补偿器103使其反射，由此生成再现用参考光。该再现用参考光与原来的路径相反地前进，被1/4波长板101变为直线偏振光，透过PBS棱镜305对波面传感器1701入射。

该波面传感器1701能够通过使用可以单一光束计测波面像差的夏克-哈特曼波面传感器等实现，基于用波面像差检测电路1101检测到的波面像差，用补偿量计算电路1102计算补偿量，控制波面补偿器103。其中，对用夏克-哈特曼波面传感器作为本实施例中的波面传感器1701的例子进行了说明，但并不限定于此，只要能够计测波面像差，就可以使用任意的波面传感器。

此外，图1的1/4波长板105，在使用本方式时是为了使对光信息记录介质1入射的参考光成为圆偏振光、使信号光也同样成为圆偏振光而插入的。

根据以上结构，在全息图的记录再现光学系统中能够用简单的结构进行波面检测，并且能够通过测定透过介质后的参考光的波面而抑制介质对波面变形的影响，进而能够同时实施通常记录再现动作和波面像差补偿动作，能够改善再现性能。

【实施例4】

本实施例与实施例1的不同在于基准光和参考光的生成方法。

图18是进行参考光波面像差检测和补偿的拾取器11的结构，以上说明的图4与图18的不同在于配置1/2波长板1801、光子晶体元件1802代替1/4波长板101、半反射镜102，没有1/4波长板105这一点。

此处，光子晶体元件是折射率周期性地变化的结构体。本实施例中，使用具有使与光子晶体元件的光学轴垂直的直线偏振光透过、使平行的直线偏振光反射的特性的元件，但只要是具有这样特性的元件，也可以使用任意的元件。

首先，用图19（a）说明记录动作。

图18中，在PBS棱镜305反射的光束对1/2波长板1801入射。此时，使1/2波长板的光学轴相对于入射光的偏振光面平行或者垂直地配置，使光子晶体元件1802的光学轴相对于该偏振光面垂直地配置，由此透过光子晶体元件1802。该光束如上所述作为参考光对光信息记录介质1入射。

用图19（b）说明再现动作。

为了使再现的光透过PBS棱镜311，需要使参考光的偏振光面与记录时相比旋转90°。由此，使1/2波长板的光学轴相对于入射光的偏振光面配置于45°，从而使1/2波长板1801的透过光的偏振光面旋转90°，使光子晶体元件1802的光学轴相对于该偏振光面垂直地配置，由此透过光子晶体元件1802。该光束如上所述作为参考光对光信息记录介质1入射。

接着，用图19（c）说明本实施例中的波面像差补偿动作。

图18中，在PBS棱镜305反射的光束入射到1/2波长板1801。此时，使1/2波长板的光学轴相对于入射光的偏振光面配置于22.5°，从而使1/2波长板1801的透过光的偏振光面旋转45°，使光子晶体元件1802的光学轴相对于该偏振光面成45°地配置。由此，入射到光子晶体元件1802的光束中，与光子晶体元件1802的光学轴垂直的成分能够透过而成为参考光，平行的成分能够反射而成为基准光。之后的动作与实施例1同样。

此外，也能够在该波面像差补偿动作的状态下进行记录再现动作，此时，与需要的参考光的偏振光面相应地，使光子晶体元件1802的光学轴切换90°即可。由此，能够如实施例1一样总是进行波面像差补偿动作。

根据以上结构，不使用实施例1中的半反射镜102，所以能够抑制光的损失，通过测定透过介质后的参考光的波面能够抑制介质对波面变形的影响，进而在全息图的记录再现光学系统中能够用干涉计进行波面检测，能够进行高精度的波面补偿，并且能够同时实施通常记录再现动作和波面像差补偿动作，能够改善再现性能。

其中，对本实施例对于实施例1进行了说明，但在其他实施例中也能够同样应用。

【实施例5】

本实施例与实施例1的不同在于波面像差检测方法。

图20是进行参考光波面像差检测和补偿的拾取器11的结构，以上说明的图1与图20的不同在于配置1/4波长板2001、反射镜2002代替光检测器104这一点。此外，图21表示了图20中的光束的路径，但图中的箭头并不表示光束的光轴等，只是表示元件的通过顺序。

图20中的波面像差补偿动作中，如图21所示，在PBS棱镜305反射的光束被1/4波长板101变为圆偏振光，对半反射镜102入射。

透过半反射镜102的光束，如上所述作为参考光对光信息记录介质1入射，对于透过光信息记录介质1的光束，用能够被致动器323调整角度的波面补偿器103使其反射，由此生成再现用参考光。该再现用参考光与原来的路径相反地前进，被1/4波长板101变为直线偏振光，透过PBS棱镜305。

另一方面，在半反射镜102反射的光束，被1/4波长板101变为直线偏振光，透过PBS棱镜305。将该光束称为基准光。

上述参考光和基准光，在经过1/4波长板2001、反射镜2002、1/4波长板2001的过程中，偏振光面旋转90°，在PBS棱镜305反射。之后，在PBS棱镜311反射，入射到光检测器325，在光检测器325上形成干涉条纹。通过与实施例1同样地处理该干涉条纹，能够进行波面像差修正。

根据以上结构，能够共用波面像差检测用的光检测器和再现用的光检测器，所以能够抑制成本，能够通过测定透过介质后的参考光的波面而抑制介质对波面变形的影响，进而，在全息图的记录再现光学系统中能够用干涉计进行波面检测，能够进行高精度的波面补偿。

此外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的所有结构。此外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，或者在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。

此外，上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部，例如可以通过用集成电路设计等而用硬件实现。此外，上述各结构、功能等，也可以通过处理器解释、执行实现各功能的程序而用软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息，能够保存在存储器、硬盘、SSD（SolidStateDrive：固态驱动器）等记录装置、或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。

此外，控制线和信息线表示了认为说明上必要的，并非表示了产品上所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有结构都相互连接。

Claims (11)

1.一种光信息再现装置，其对全息记录介质进行再现，该全息记录介质是将使参考光与信号光干涉而得到的干涉条纹作为全息图记录的全息记录介质，该光信息再现装置的特征在于，包括：

光检测器，其对被记录的全息图照射所述参考光，检测得到的再现光；

光学元件，其使参考光分支而生成不向所述全息记录介质入射的第一参考光和向所述全息记录介质入射的第二参考光；

波面检测器，其使所述第一参考光与第三参考光干涉，由此检测波面像差；和

波面补偿器，其对所述参考光的波面进行补偿，

基于所述波面检测器的输出调整所述波面补偿器，

其中，所述第三参考光是所述第二参考光经由所述全息记录介质和波面补偿器，与所述第二参考光的路径相反地前进的光。

2.如权利要求1所述的光信息再现装置，其特征在于：

所述第一参考光是入射到记录介质之前的参考光，

所述第二参考光是入射到记录介质之后的参考光。

3.如权利要求1所述的光信息再现装置，其特征在于：

所述第一参考光是入射到规定的光学系统之前的参考光，

所述第二参考光是入射到规定的光学系统之后的参考光。

4.如权利要求1所述的光信息再现装置，其特征在于：

基于预先记录的全息图的再现品质调整所述波面补偿器，将所述波面检测器的输出作为基准波面存储，

再现所要求的全息图时，基于所述波面检测器的输出与所述基准波面的比较结果调整所述波面补偿器。

5.如权利要求1所述的光信息再现装置，其特征在于：

所述波面检测器与所述光检测器共用。

6.一种光信息记录装置，其将使参考光与信号光干涉而得到的干涉条纹作为全息图记录于全息记录介质，该光信息记录装置的特征在于，包括：

光学元件，其使参考光分支而生成不向所述全息记录介质入射的第一参考光和向所述全息记录介质入射的第二参考光；

波面检测器，其使所述第一参考光与第三参考光干涉，由此检测波面像差；和

波面补偿器，其对所述参考光的波面进行补偿，

基于所述波面检测器的输出调整所述波面补偿器，

其中，所述第三参考光是所述第二参考光经由所述全息记录介质和波面补偿器，与所述第二参考光的路径相反地前进的光。

7.如权利要求6所述的光信息记录装置，其特征在于：

所述第一参考光是入射到记录介质之前的参考光，

所述第二参考光是入射到记录介质之后的参考光。

8.如权利要求6所述的光信息记录装置，其特征在于：

所述第一参考光是入射到规定的光学系统之前的参考光，

所述第二参考光是入射到规定的光学系统之后的参考光。

9.如权利要求6所述的光信息记录装置，其特征在于：

具备光检测器，其对被记录的全息图照射所述参考光，检测得到的再现光，

基于预先记录的全息图的再现品质调整所述波面补偿器，将所述波面检测器的输出作为基准波面存储，

再现所要求的全息图时，基于所述波面检测器的输出与所述基准波面的比较结果调整所述波面补偿器。

10.如权利要求6所述的光信息记录装置，其特征在于：

具备光检测器，其对被记录的全息图照射所述参考光，检测得到的再现光，

所述波面检测器与所述光检测器共用。

11.一种光信息记录再现方法，将使参考光与信号光干涉而得到的干涉条纹作为全息图记录于全息记录介质，对记录有全息图的全息记录介质进行再现，该光信息记录再现方法的特征在于：

对被记录的全息图照射所述参考光，检测得到的再现光，

使参考光分支而生成不向所述全息记录介质入射的第一参考光和向所述全息记录介质入射的第二参考光，

使所述第一参考光与第三参考光干涉，从而检测波面像差，

波面补偿器基于所述波面像差调整所述参考光的波面，

其中，所述第三参考光是所述第二参考光经由所述全息记录介质和波面补偿器，与所述第二参考光的路径相反地前进的光。