CN104246887A - 光信息记录再现装置、光信息记录再现方法和再现装置 - Google Patents

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CN104246887A CN201280072605.0A CN201280072605A CN104246887A CN 104246887 A CN104246887 A CN 104246887A CN 201280072605 A CN201280072605 A CN 201280072605A CN 104246887 A CN104246887 A CN 104246887A
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Abstract

利用角度复用方式的全息术的记录再现装置中，为了访问已记录的目标全息图，需要在定位至目标全息图周边之后，一边确认全息图的信号质量一边进行位置的微调，所以存在着访问耗费时间的问题。本发明的光信息记录再现装置，通过角度复用的方式将信号光与参考光的干涉图案作为页数据记录到光信息记录介质中，并从所述光信息记录介质再现信息，其特征在于，包括：出射光的光源部；使所述光分离为参考光和信号光的光学分离部；对所述参考光向所述光信息记录介质入射的角度复用方向上的角度进行控制的角度控制部；检测由所述参考光再现的再现像的光检测部；和控制所述参考光与所述光信息记录介质的位置关系的位置控制部，将页数据的集合作为册，在记录时，利用所述角度控制部使所述参考光的角度复用方向上的入射角度偏移来记录邻接的册中至少册内的一部分的页数据，在再现时使用所述光检测部检测再现像的至少一部分的光量，根据检测出的光量的信息检测册的位置。

Description

光信息记录再现装置、光信息记录再现方法和再现装置
技术领域
本发明涉及使用全息术对光信息记录介质进行信息的记录或再现的装置和方法。
背景技术
当前，依据使用蓝紫色半导体激光器的Blu-ray Disc(TM)标准，在民用领域也能够实现具有50GB左右记录密度的光盘的商品化。今后，光盘也有望实现100GB～1TB这样与HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)容量相同程度的大容量化。
不过，为了在光盘领域实现这样的超高密度，需要与基于短波长化和物镜高NA化实现的高密度化技术不同的基于新的方式来实现高密度化的技术。
在进行有关下一代存储技术的研究中，利用全息术记录数字信息的全息记录技术受到了人们的关注。
全息记录技术指的是，使通过空间光调制器二维调制而得的具有页数据信息的信号光在记录介质的内部与参考光叠加，利用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。
在信息再现时，当将记录时使用的参考光照射到记录介质上时，记录在记录介质中的全息图起到衍射光栅那样的作用，产生衍射光。该衍射光作为包括相位信息在内均与所记录的信号光相同的光被再现。
再现的信号光使用CMOS或CCD等光检测器二维地、高速地检测。像这样的全息记录技术，因为能够使用一个全息图将二维的信息一次记录到光记录介质中，进而能够再现该信息，并且，能够在记录介质的某个位置重复写入多个页数据，所以能够实现大容量、高速的信息的记录再现。
作为全息记录技术，例如有日本特开2004-272268号公报(专利文献1)。该公报中记载了复用记录全息图的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-272268号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，利用角度复用方式的全息术的记录再现装置中，为了访问已记录的目标全息图，需要在定位至目标全息图周边之后，一边确认全息图的信号质量一边进行位置的微调，所以存在着访问(access)上耗费时间这一技术问题。
解决问题的技术方案
上述技术问题例如通过权利要求书所记载的技术方案来解决。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种光信息记录再现装置，其能够高速访问已记录的目标全息图，易用性很高。
附图说明
图1是按每个册表示页记录角度与再现光量的关系的概要图。
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是表示具有反射层的光信息记录介质的层结构的实施例的概要图。
图11是表示在光信息记录介质上配置册的方法的图。
图12是表示基于再现光量的信息向目标册位置定位的流程的图。
图13是按每个册表示页记录角度与再现光量的关系的概要图。
图14是按每个册表示页记录角度与再现光量的关系的概要图。
图15是表示基于再现光量的信息向目标册位置定位的流程的图。
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是表示角度复用方向和与角度复用垂直的方向的图。
图18是表示复用记录处的参考光角度偏差的有无与再现像的关系的图。
图19是按每个册表示页记录角度与再现像的关系的概要图。
图20是表示基于再现光量的信息向目标册位置定位的流程的图。
图21是表示检测再现像的亮部与暗部的方法的概要图。
图22是表示基于再现光量的信息向目标册位置定位的流程的图。
图23是按每个册表示页记录角度与再现光量的关系的概要图。
具体实施方式
以下使用附图对本发明实施例进行说明。
实施例1
参照附图对本发明第一实施例进行说明。图2是表示利用全息术记录和/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经输入输出控制电路90与外部控制装置91连接。在进行记录的情况下，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接收要记录的信息信号。在进行再现的情况下，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路90将再现的信息信号发送给外部控制装置91。
光信息记录再现装置10包括拾取器11、再现用参考光光学系统12、固化(cure)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能够在旋转电机50的作用下旋转。
拾取器11起到对光信息记录介质1出射参考光和信号光，利用全息术在记录介质上记录数字信息的作用。此时，要记录的信息信号由控制器89经信号生成电路86发送到拾取器11内的空间光调制器，信号光被空间光调制器调制。
在对记录在光信息记录介质1中的信息进行再现的情况下，利用再现用参考光光学系统12生成使从拾取器11出射的参考光按照与记录时反向入射到光信息记录介质的光波。对于再现用参考光所再现的再现光，使用拾取器11内的后述光检测器进行检测，由信号处理电路85再现信号。
照射在光信息记录介质1上的参考光和信号光的照射时间，能够由控制器89通过快门控制电路87控制拾取器11内的快门的开闭时间而进行调整。
固化光学系统13的作用是生成光信息记录介质1的预固化(pre-cure)和后固化(post-cure)所使用的光束。所谓预固化指的是，在要于光信息记录介质1内的期望位置记录信息时，在对期望位置照射参考光和信号光之前预先照射规定的光束的前处理。所谓后固化指的是，在光信息记录介质1内的期望位置记录信息之后，为了使该期望位置变得不再能追加记录而照射规定的光束的后处理。
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。在要将光信息记录介质1调整至规定的旋转角度的情况下，能够利用盘旋转角度检测用光学系统14检测与旋转角度对应的信号，并使用检测出的信号由控制器89通过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。
从光源驱动电路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，从而能够从各光源以规定的光量发射光束。
此外，拾取器11以及盘固化光学系统13中设置有能够使它们的位置在光信息记录介质1的半径方向上滑动的机构，通过访问控制电路81进行位置控制。
然而，利用全息术的角度复用原理的记录技术中存在这样的趋势，即，对于参考光角度的偏差的容许误差变得极其小。
从而，需要在拾取器11内设置检测参考光角度偏差量的机构，在光信息记录再现装置10内设置伺服机构，以利用伺服信号生成电路83生成伺服控制用的信号，通过伺服控制电路84修正该偏差量。
此外，拾取器11、固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14的某些光学系统结构或者所有光学系统结构也可以合并为一个而实现简化。
图3表示光信息记录再现装置10中拾取器11的基本光学系统结构之一例的记录原理。从光源301出射的光束透过准直透镜302入射到快门303。当快门303打开时，光束在通过快门303之后，例如被由2分之1波片等构成的光学元件304将偏振方向控制为p偏振与s偏振的光量比成为期望的比，然后入射到PBS(Polarization Beam Splitter，偏振分束)棱镜305。
透过PBS棱镜305的光束作为信号光306发挥作用，在被扩束器308扩大光束直径之后，透过相位掩模309、中继透镜310、PBS棱镜311入射到空间光调制器312。
经空间光调制器312附加了信息的信号光，在PBS棱镜311上反射，接着在中继透镜313和空间滤波器314中传播。之后，信号光被物镜315汇聚于光信息记录介质1。
另一方面，在PBS棱镜305上反射的光束作为参考光307发挥作用，由偏振方向变换元件316根据是记录时还是再现时而设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜317和反射镜318入射到电流计镜(Galvanometer Mirror)319。电流计镜319能够由致动器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期望的角度。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前进行变换的元件来代替电流计镜。
这样，使信号光和参考光在光信息记录介质1中彼此叠加地入射，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，因为能够利用电流计镜319使对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度发生变化，所以能够进行角度复用记录。
以下，将在同一区域改变参考光角度记录的全息图中与每一个参考光角度对应的全息图称为页(page)，将同一区域中角度复用的页的集合称为册(book)。
图4表示光信息记录再现装置10中拾取器11的基本光学系统结构之一例的再现原理。在对已记录的信息进行再现的情况下，如上所述使参考光入射到光信息记录介质1，并使透过光信息记录介质1的光束在能够通过致动器323调整角度的电流计镜324上反射，由此生成其再现用参考光。
由该再现用参考光所再现的再现光，在物镜315、中继透镜313和空间滤波器314中传播。之后，再现光透过PBS棱镜311入射到光检测器325，从而能够再现已记录的信号。光检测器325例如能够使用CMOS图像传感器或CCD图像传感器等感光元件，其可以是任意的元件，只要能够再现页数据即可。
图9表示了记录、再现时的数据处理流程，图9(a)表示了在输入输出控制电路90中进行记录数据接收处理611之后，直到将数据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中的记录数据处理流程，图9(b)表示了在光检测器325中检测出二维数据之后，直到输入输出控制电路90中的再现数据发送624为止的信号处理电路85中的再现数据处理流程。
使用图9(a)说明记录时的数据处理。当接收到用户数据时(901)，将其分割为多个数据串，为了再现时可以进行检错而将各数据串CRC化(902)，并为了使开(ON)像素数和关(OFF)像素数大致相等、防止出现同一图案的反复而实施对数据串附加伪随机数数据串的加扰(903)，然后再进行里德-所罗门编码等纠错编码(904)以使得再现时可以进行纠错。接着，将该数据串变换为M×N的二维数据，对相当于1个页的数据反复该处理而构成1个页的二维数据(905)。对于这样构成的二维数据附加作为再现时的图像位置检测和图像畸变修正时的基准的标记(marker)(906)，对空间光调制器312传输数据(907)。
接着，使用图9(b)说明再现时的数据处理流程。光检测器325检测出的图像数据被传输至信号处理电路85(911)。以该图像数据中包含的标记为基准检测图像位置(912)，在对图像的倾斜、倍率、扭曲等畸变进行修正(913)后，进行二进制化(二值化)处理(914)，并除去标记(915)，由此获得1个页的二维数据(916)。对于这样得到的二维数据，将其变换为多个数据串，之后进行纠错处理(917)，去除校验数据串。接着实施加扰解除处理(918)，基于CRC进行检错处理(919)后删除CRC校验码，然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。
对输入输出控制电路90开始用户数据的输入时，输入输出控制电路90对控制器89通知用户数据已开始输入。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个页份的数据进行记录处理。来自控制器89的处理命令经由控制用线708通知信号生成电路86内的子控制器701。接收该通知后，子控制器701以使各信号处理电路并行动作的方式通过控制用线708进行各信号处理电路的控制。首先，对存储器控制电路703进行控制，以通过数据线709将从输入输出控制电路90输入的用户数据保存在存储器702中。当存储器702中保存的用户数据达到一定量时，使用CRC运算电路704进行使用户数据CRC化的控制。接着进行这样的控制，即，对于CRC化后的数据，利用加扰电路705附加伪随机数数据串进行加扰，并利用纠错编码电路706附加校验数据串进行纠错编码。最后，使拾取器接口电路707按空间光调制器312上的二维数据的排列顺序从存储器702读取纠错编码后的数据，在附加作为再现时的基准的标记之后，向拾取器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检测出图像数据时，命令信号处理电路85对从拾取器11输入的1个页份的数据进行再现处理。来自控制器89的处理命令经由控制用线811通知给信号处理电路85内的子控制器801。接收到该通知后，子控制器801以使各信号处理电路并行动作的方式通过控制用线811进行各信号处理电路的控制。首先，对存储器控制电路803进行控制，以通过数据线812将从拾取器11经由拾取器接口电路810输入的图像数据保存在存储器802中。当存储器802中保存的数据达到一定量时进行控制，利用图像位置检测电路809从保存在存储器802中的图像数据内检测标记，提取有效数据范围。接着，使用检测出的标记，利用图像畸变修正电路808进行图像的倾斜、倍率、扭曲等畸变的修正，将图像数据变换为预期的二维数据的尺寸。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，在二进制化电路807中进行判定为是“0”还是“1”的二进制化，在存储器802中以再现数据的输出顺序保存数据。接着，使用纠错电路806纠正各数据串中包含的错误，用加扰解除电路805解除附加伪随机数数据串的加扰，然后使用CRC运算电路804确认存储器802中的用户数据内部是否包括错误。之后，对输入输出控制电路90从存储器802传输用户数据。
图1是示意性地表示各册的参考光记录角度与再现时各册位置的再现光量的图。
图1(a)是邻接的册中各页以相同参考光角度记录的情况下的例子。图1(a)的上图是表示册位置与记录了页的参考光角度的关系的图，其表示了邻接的册中各页以相同参考光角度记录的情况。此处，在光信息记录介质1的傅里叶面上，全息图的大小由空间滤波器314规定，令邻接的册按大致该全息图大小的间隔铺满着记录。当再现时的参考光角度如图1(a)上图中的A所示位于记录了页的角度的情况下，如图1(a)下图中的A所示，检测到的再现光量为大致一定的水平。当再现时的参考光角度如图1(a)上图中的B所示位于记录了页的角度的中间的情况下，如图1(a)下图中的B所示，检测到的再现光量也为大致一定的水平。因此，在如图1(a)这样进行记录的情况下，再现光量始终保持为一定，所以难以基于再现光量的信息来检测册位置。
图1(b)是邻接的册中各页以不同参考光角度记录的情况下的例子，尤其表示了各页错开(偏移)半周期的情况。图1(b)的上图是表示册位置与记录了页的参考光角度的关系的图，其表示了邻接的册中各页以错开半周期的参考光角度记录的情况。当再现时的参考光角度如图1(b)上图中的A所示位于奇数编号表示的册的记录了页的角度的情况下，如图1(b)下图中的A所示，检测到的再现光量在奇数编号表示的册的中央成为峰值。这是因为，在奇数编号的册能够获得光量，而在偶数编号的册不能获得光量。当再现时的参考光角度如图1(b)上图中的B所示位于偶数编号表示的册的记录了页的角度的情况下，如图1(b)下图中的B所示，检测到的再现光量在偶数编号表示的册的中央成为峰值。因此，在如图1(b)这样进行记录的情况下，每2个册能够获得再现光量的峰值，所以能够基于再现光量的信息来检测册位置。
以上针对再现时的参考光角度位于奇数或偶数编号表示的册的记录了页的角度的情况进行了说明，但这只是为了使再现光量的振幅具有较大的值，并不一定需要使参考光角度与记录了页的角度一致，只要能够获得再现光量，就能够基于再现光量的信息检测册位置。
图11是表示在光信息记录介质上配置册的方法的例子的图。图11(a)是圆形光信息记录介质的例子。图11(a)的放大图表示光信息记录介质的傅里叶面上的册的配置例。当册按同心圆状配置时，随着半径位置的变化，册的位置会发生偏移。因此，以光信息记录介质的规定角度为基准角度，并以基准角度的情况下必然与册的中心一致的方式进行配置。图11(b)是矩形光信息记录介质的例子。图11(b)的放大图表示光信息记录介质的傅里叶面上的册的配置例。该情况下因为册位置不会产生偏移，所以能够将册配置为格子状。后文以图11(a)的圆形光信息记录介质的例子为前提进行说明。
图12是表示向目标册进行定位的流程的图。
首先，控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，使光信息记录介质1的旋转角度成为基准角度(1201)。接着，将参考光角度控制成图1中的奇数编号的册或偶数编号的册的任一个记录了页的角度(1202)。
然后，根据目标地址信息计算目标册在光信息记录介质上的半径位置和旋转角度。(1203)。基于计算出的半径位置的信息控制访问控制电路81在光信息记录介质1的半径方向上驱动拾取器11，并一边对光信息记录介质1照射参考光一边使用光检测器325连续地检测再现光量(1204)。如之前所述，每2个册能够获得再现光量的峰值，因此可以一面对峰值数进行计数一面访问(access，接近)至目标半径位置附近，也可以根据用于检测半径方向上的位置的线性编码器的信息来访问至目标半径位置附近。在访问至目标半径位置附近后，在计算的结果是再现光量在该册最大的情况下，以使再现光量成为最大的方式进行半径位置的控制；而在计算的结果是再现光量在该册最小的情况下，以使再现光量成为最小的方式进行半径位置的控制。
接着，基于1203中计算出的旋转角度的信息控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，并一边对光信息记录介质1照射参考光一边使用光检测器325连续地检测再现光量(1205)。与上述的半径位置控制同样地，由于每2个册能够获得再现光量的峰值，因此可以一面对峰值数进行计数一面访问至目标旋转角度附近，也可以根据用于检测旋转角度的线性编码器的信息来访问至目标旋转角度附近。在访问至目标旋转角度附近后，在计算的结果是再现光量在该册最大的情况下，以使再现光量成为最大的方式进行旋转角度的控制；而在计算的结果是再现光量在该册最小的情况下，以使再现光量成为最小的方式进行旋转角度的控制。
接着再现页数据，根据头信息等确认地址(1206)。若根据地址信息能确认已定位至目标册，则结束对册的访问，若没能定位至目标册，则再次返回1203的处理，进行册的定位。
此外，在1206中再现页数据时，在页的信号质量较差的情况下也可以进行册位置的微调以提高信号质量。
另外，本文以光信息记录介质1为圆形，各册被记录为同心圆状的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以记录为螺旋状，并且光信息记录介质也可以例如为矩形。在任何情况下，通过适应于光信息记录介质的形状和册配置进行扫描，都能够进行册的定位。
另外，在对邻接的册使参考光角度错开的情况下，可以在册中的全部页使角度都错开，也可以在一部分页使角度错开。例如，可以如图23所示地进行记录，即，在册内的规定角度使页的角度错开，而除此以外使页的角度统一。该情况下，只要将参考光角度设定为页角度错开着记录的角度，就能够进行册的定位。对于页角度统一着记录的部分，通过使页角度的错开量为与半周期不同的其它的周期，能够使之具有其它的功能。
另外，用于检测册位置的再现光量可以使用页整体的光量也可以使用页的一部分的光量。
另外，以上表示了使用光检测器325来检测用于检测册位置的再现光量的例子，但也可以另外设置对再现光进行分束的光学元件和用于汇聚再现光的透镜以及光检测器来检测再现光量。作为光检测器通过使用光电探测器等而能够实现高速检测。
图6表示了光信息记录再现装置10中记录、再现的动作流程。此处，特别说明与利用全息术进行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，直到完成记录或再现的准备为止的动作流程，图6(b)表示从准备完成状态直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直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，当插入介质时(601)，光信息记录再现装置10例如进行盘判别(602)，判别插入的介质是否是利用全息术进行数字信息的记录或再现的介质。
若盘判别的结果判断为是利用全息术进行数字信息的记录或再现的光信息记录介质，则光信息记录再现装置10读取光信息记录介质中设有的控制数据(603)，获取例如关于光信息记录介质的信息，例如关于记录和再现时的各种设定条件的信息。
读出控制数据之后，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)。
从准备完成状态直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发送到拾取器11内的空间光调制器312。
之后，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)，以使得能够在光信息记录介质中记录高质量的信息。
然后，在寻址动作(613)中控制访问控制电路81，将拾取器11和固化光学系统13的位置定位到光信息记录介质的规定位置。此处能够控制上述的方式定位至目标册。
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)，接着使用从拾取器11出射的参考光和信号光记录数据(615)。此处，在记录时以邻接的册之间各页错开半周期的方式进行记录。
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。
从准备完成状态直到再现已记录的信息的动作流程如图6(c)所示，首先，在寻址动作(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的位置定位到光信息记录介质的规定位置。此处能够控制上述的方式定位至目标册。
之后，从拾取器11出射参考光，读出光信息记录介质中记录的信息(622)，发送再现数据(623)。
当前，在利用角度复用方式的全息术的光信息记录再现装置中，在对光信息记录介质进行再现的情况下，为了定位到光信息记录介质的规定的册，在进行大致定位后，需要一边判断信号质量一边进行册位置的微调，存在定位完成前耗时较长的问题。尤其是，在将光信息记录介质安装到光信息记录再现装置时因卡夹偏差等导致偏心较大的情况下，或因装置间的兼容性问题导致册的记录位置不合适的情况下，进行了大致定位后的阶段，距册的中央位置的偏离较大，微调需要耗时。然而，根据以上说明的第一实施例，由于能够使用再现光量高速进行册的定位，所以能够提供具有良好易用性的光信息记录再现装置。
实施例2
参照附图对本发明第二实施例进行说明。光信息记录再现装置和拾取器的结构与第一实施例相同因而省略说明。
图13是邻接的册中各页以一一相差1/4周期的参考光角度记录的情况下的例子。图13的上图是表示册位置与记录了页的参考光角度的关系的图，其表示了邻接的册中各页以错开1/4周期的参考光角度记录的情况。当再现时的参考光角度如图13上图中的A所示位于第一个册和第五个册的记录了页的角度的情况下，如图13中央图中的A所示，检测到的再现光量按每4个册在册的中央成为峰值。这是因为，参考光角度按每4个册与页的记录角度一致，再现光量成为最大。同样地，当再现时的参考光角度如图13上图中的B、C、D所示位于第二个册、第三个册、第四个册的记录了页的角度的情况下，再现光量在各个册位置的中央成为最大，按每4个册在册的中央成为峰值。此处，例如若生成从再现光量A中减去再现光量C而得的信号，则如图13的下图所示，能够生成信号电平在第二个册和第四个册的中央成为0的误差信号。因此，能够根据生成的误差信号进行反馈控制，来进行册的定位。
图14是表示用于获得2个参考光角度下的再现光量的方法的图。本实施例中由于需要2个参考光角度的信息，因此例如图14的上图所示，使参考光角度交替地切换至参考光角度A和参考光角度C并测定再现光量，则如图14的中央图所示能够得到离散的再现光量A和C。这样，为了生成误差信号会利用到前一个测定点，因此相对于当前位置上的再现光量存在偏差，但通过使参考光角度相对于册位置的移动足够高速地切换着进行测定，则能够减小该偏差。
另外，作为误差信号的生成的一例，以上使用从再现光量A中减去再现光量C的方法进行了说明，但在从再现光量C中减去再现光量A的情况下，从再现光量B中减去再现光量D的情况下，以及从再现光量D中减去再现光量B的情况下之任一情况下，均能够生成误差信号进行册的定位。
图15是表示向目标册进行定位的流程的图。
首先，控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，使光信息记录介质1的旋转角度成为基准角度(1501)。
然后，根据目标地址信息计算目标册在光信息记录介质上的半径位置和旋转角度。(1502)。基于计算出的半径位置的信息控制访问控制电路81在光信息记录介质1的半径方向上驱动拾取器11，并使参考光一边按参照图14所说明的那样交替地切换2个参考光角度，一边对光信息记录介质1照射，使用光检测器325检测再现光量(1503)。此时作为2个参考光角度，预先计算并选择使得目标半径位置上的误差信号为0的2个角度即可。当访问至目标半径位置附近后，以使误差信号在该册中成为0的方式进行半径位置的控制。
接着，基于1502中计算出的旋转角度的信息控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，并使参考光一边按参照图14所说明的那样交替地切换2个参考光角度，一边对光信息记录介质1照射，使用光检测器325检测再现光量(1504)。此时作为2个参考光角度，预先计算并选择使得目标旋转角度上的误差信号为0的2个角度即可。当访问至目标旋转角度附近后，以使误差信号成为0的方式进行旋转角度的控制。
接着再现页数据，根据头信息等确认地址(1505)。若根据地址信息能确认已定位至目标册，则结束对册的访问，若没能定位至目标册，则再次返回1502的处理，进行册的定位。
此外，在1505中再现页数据时，在页的信号质量较差的情况下也可以进行册位置的微调以提高信号质量。
另外，本文以光信息记录介质1为圆形，各册被记录为同心圆状的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以记录为螺旋状，并且光信息记录介质也可以例如为矩形。在任何情况下，通过适应于光信息记录介质的形状和册配置进行扫描，都能够进行册的定位。
根据以上说明的第二实施例，由于能够生成误差信号，反馈控制容易进行，所以能够高速进行册的定位，能够提供具有良好易用性的光信息记录再现装置。
另外，上述实施例中说明了页以一一错开1/2周期或1/4周期的参考光角度记录的情况，但本发明并不限定于此，即使是一一相差1/n周期(n：整数)的参考光角度记录的情况就能够适用。
实施例3
参照附图对本发明第三实施例进行说明。光信息记录再现装置的结构与第一实施例相同因而省略说明。
图16表示光信息记录再现装置10中拾取器11的基本光学系统结构之一例。该结构相对于图3的结构追加了角度控制元件326。角度控制元件326是能够在与由电流计镜319控制的角度复用方向垂直的方向上进行角度控制的元件，例如能够由液晶元件构成。不过，也可以使用电流计镜或可变形反射镜等进行控制，并且再现用参考光光学系统12中可以具有同样的机构。图17表示由角度控制元件326控制的角度。图17表示了信号光与参考光在光信息记录介质中叠加的状态，在参考光和信号光构成的面内由电流计镜319控制参考光角度而进行角度复用。与该角度复用方向垂直的方向上的角度由角度控制元件326控制。
图18是表示与复用方向垂直的方向上的参考光角度偏差的有无与再现像的关系的图。图18是以0.2度间隔进行了角度复用记录的册的再现结果。
图18(a)是与复用方向垂直的方向上不存在角度偏差，复用方向也不存在角度偏差的情况下的再现像的例子。可知再现像整体较亮。图18(b)是与复用方向垂直的方向上不存在角度偏差，而复用方向存在0.1度的角度偏差的情况下的再现像的例子。可知再现像整体变暗。
图18(c)是与复用方向垂直的方向上存在角度偏差，而复用方向不存在角度偏差的情况下的再现像的例子。可知再现像为明暗条纹。图18(c)中央的明部表示与复用方向垂直的方向上不存在角度偏差时的再现像的仅中央部分，邻接的明部是表示邻接的页的一部分的状态。即，能够认为是使复用方向的参考光角度具有幅度而同时观测的结果。图18(d)是与复用方向垂直的方向上不存在角度偏差，而复用方向存在0.1度的角度偏差的情况下的再现像的例子。可知与图18(c)同样，再现像为明暗条纹。另外可知，图18(d)的明部表示在图18(c)中的明部之间。
图19是示意性表示与复用方向垂直的方向上存在角度偏差的情况下，各册的参考光记录角度以及再现时的再现像的图。
图19(a)是与图1(b)同样地，邻接的册中各页以错开半周期的参考光角度记录的情况下的例子。图19(a)的上图是表示册位置与记录了页的参考光角度的关系的图，其表示了邻接的册中各页以错开半周期的参考光角度记录的情况。在如图19(a)中的A所示，将复用方向的参考光角度控制成奇数编号的册的记录了页的角度，并进而在与复用方向垂直的方向上使角度错开而进行再现的情况下，如图19(a)的下图所示，在奇数编号的册的中央位置，再现像的中央表现为明部，在偶数编号的册的中央位置，再现像的中央表现为暗部。
图19(b)是与图13同样地，邻接的册中各页以错开1/4周期的参考光角度记录的情况下的例子。图19(b)的上图是表示册位置与记录了页的参考光角度的关系的图，其表示了邻接的册中各页以错开1/4周期的参考光角度记录的情况。在如图19(b)中的A所示，将复用方向的参考光角度控制成第一个册和第五个册的记录了页的角度，并进而在与复用方向垂直的方向上使角度错开而进行再现的情况下，如图19(a)的下图所示，在第一个册的中央位置，再现像的中央表现为明部，在第三个册的中央位置，再现像的中央表现为暗部。
记录时的参考光角度与再现时能够获得再现像的参考光角度并不一定一样。其原因之一是，记录后的后固化导致记录材料产生收缩而造成影响，或者记录时和再现时的温度变化的影响导致所记录的全息图的干涉条纹的角度发生变化。另外，在记录的装置和再现的装置不同的情况下，由于装置间兼容性的问题也可能产生角度偏差。在再现时首次对册进行访问的阶段，由于不知道用于进行再现的合适的参考光角度，所以不能保证当前参考光角度是目标参考光角度。因此，在按照实施例1和实施例2的方式对册进行访问的情况下，可能存在参考光角度不合适，不能获得期望的再现光量的情况。
在如图19(a)那样进行记录再现的情况下，即使不知道合适的参考光角度，通过从再现像中检测明部和暗部的区域，并检测再现像的明部和暗部区域的至少一部分的光量，则能够实现实施例1所示的对册的访问。另外，在如图19(b)那样进行记录再现的情况下，即使不知道合适的参考光角度，通过从再现像中检测明部和暗部的区域，并检测再现像的明部和暗部区域的至少一部分的光量来生成误差信号，则能够实现实施例2所示的对册的访问。并且，该情况下，不需要进行实施例2中必需的使参考光角度交替切换的动作。
图21表示检测再现像的明部和暗部的方法的一例。首先，使再现像通过低通滤波器成为明暗图像。接着，关于再现像的复用方向位置进行微分，能够检测微分值成为0的附近作为明部的中央位置或暗部的中央位置。图21所示的例子中，当微分值为0且斜率为负时能够获得明部的中央位置，当微分值为0且斜率为正时能够获得暗部的中央位置。
图20是表示向目标册进行定位的流程的图。
首先，控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，使光信息记录介质1的旋转角度成为基准角度(2001)。
接着，使参考光的与复用方向垂直的方向上的角度倾斜(2002)，并根据目标地址信息计算目标册在光信息记录介质上的半径位置和旋转角度。(2003)。基于计算出的半径位置的信息控制访问控制电路81在光信息记录介质1的半径方向上驱动拾取器11，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行半径方向上的册定位(2004)。接着，基于2003中计算出的旋转角度的信息控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行旋转方向上的册定位(2005)。
接着，去除与复用方向垂直的方向上的倾斜(2006)，再现页数据，根据头信息等确认地址(2007)。若根据地址信息能确认已定位至目标册，则结束对册的访问，若没能定位至目标册，则再次返回2002的处理，进行册的定位。
此外，在2007中再现页数据时，在页的信号质量较差的情况下也可以进行册位置的微调以提高信号质量。
并且，为了提高处理的速度，可以限制光检测器325的检测区域进行检测，也可以在光检测器325之外另行设置高速光检测用于光量的检测。
根据以上说明的第三实施例，即使在不知道用于进行再现的合适的参考光角度的情况下，通过在与复用方向垂直的方向上使参考光角度错开，能够实现对册的定位，能够提供具有良好易用性的光信息记录再现装置。
实施例4
参照附图对本发明第四实施例进行说明。光信息记录再现装置的结构与第一实施例相同因而省略说明。
图5是表示拾取器11的结构之一例的图。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。当快门503打开时，光束在通过快门503之后，例如被由1/2波片等构成的光学元件504将偏振方向控制为p偏振与s偏振的光量比成为期望的比，然后入射到偏振分束器505。
从偏振分束器505透射的光束经偏振分束器507入射至空间光调制器508。经空间光调制器508附加了信息的信号光506，在偏振分束器507上反射，接着在仅使规定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汇聚于光信息记录介质1。
另一方面，在偏振分束器505上反射的光束作为参考光512发挥作用，由偏振方向变换元件519根据是记录时还是再现时而设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜513、角度控制元件522和反射镜514入射到透镜515。透镜515起到使参考光512汇聚到物镜510的后焦面上的作用，参考光先汇聚到物镜510的后焦面上，再在物镜510的作用下再次成为平行光而入射到光信息记录介质1。
此处，物镜510或光学组件521能够在例如标记520所示的方向上驱动，通过使物镜510或光学组件521的位置沿驱动方向520偏移，物镜510与物镜510的后焦面上的汇聚点的相对位置关系发生变化，所以能够将参考光入射到光信息记录介质1上的入射角度设定为期望的角度。另外，也可以代替驱动物镜510或光学组件521，通过利用致动器驱动反射镜514来将参考光的入射角度设定为期望的角度。
角度控制元件522是能够在与驱动方向520垂直的方向上进行角度控制的元件，例如能够由液晶元件构成。不过，也可以使用电流计镜或可变形反射镜等进行控制，并且再现用参考光光学系统12中可以具有同样的机构。
这样，使信号光和参考光在光信息记录介质1中彼此叠加地入射，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，因为能够通过使物镜510或光学组件521的位置沿驱动方向520偏移而改变对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够进行角度复用记录。
在对已记录的信息进行再现的情况下，如上所述使参考光入射到光信息记录介质1，并使透过光信息记录介质1的光束在电流计镜516上反射，由此生成其再现用参考光。由该再现用参考光所再现的再现光，在物镜510、角度滤波器509中传播。之后，再现光透过偏振分束器507入射到光检测器518，从而能够再现已记录的信号。
在使用图5所示的使信号光和参考光入射到同一物镜的光学系统的情况下，也能够实现实施例1、2、3所示的任一种册的定位方法。
根据以上说明的第四实施例，通过采用使信号光和参考光入射到同一物镜的结构，能够提供一种具有与图4所示的光学系统结构相比可大幅小型化之优点的光信息记录再现装置。
实施例5
参照附图对本发明第五实施例进行说明。光信息记录再现装置的结构与第一实施例相同因而省略说明。
图10是表示具有反射层的光信息记录介质的层结构的图。(1)表示在光信息记录介质上记录信息的状态，(2)表示从光信息记录介质再现信息的状态。
光信息记录介质1从光拾取器11一侧起具备透明覆盖层1000、记录层1002、光吸收/光透射层1006、光反射层1010和第三透明保护层1012。参考光10A与信号光10B的干涉图案被记录在记录层1002中。
光吸收/光透射层1006的物性按照在信息记录时吸收参考光10A和信号光10B，在信息再现时使参考光透射的方式变换。例如，通过对光记录介质1施加电压而使光吸收/光透射层1006的着色、消色状态发生变化，即，在信息记录时光吸收/光透射层1006为着色状态，吸收通过了记录层1002的参考光10A和信号光10B，而在信息再现时成为消色状态，使参考光透射。通过光吸收/光透射层1006后的参考光10A在光反射层1010上反射而成为再现用参考光10C。
另外，光吸收/光透射层1006能够使用作为电致变色(EC)材料的WO3。
通过施加电压而使该材料可逆地发生着色、消色，在信息记录时使之着色以吸收光，在信息再现时使之消色以使光透射。
图10所示的光信息记录介质在图3和图5所示的拾取器中使用时可省略再现用参考光光学系统。
在使用图10所示的光信息记录介质的情况下，也能够实现实施例1、2、3所示的任一种册的定位方法。
根据以上说明的第五实施例，不再需要再现用参考光，能够提供小型的光信息记录再现装置。
实施例6
参照附图对本发明第六实施例进行说明。光信息记录再现装置的结构与第一实施例相同因而省略说明。
图22是表示向目标册进行定位的流程的图。
首先，控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，使光信息记录介质1的旋转角度成为基准角度(2201)。
接着，使参考光的与复用方向垂直的方向上的角度倾斜(2202)，并根据目标地址信息计算目标册在光信息记录介质上的半径位置和旋转角度。(2203)。基于计算出的半径位置的信息控制访问控制电路81在光信息记录介质1的半径方向上驱动拾取器11，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行半径方向上的册定位(2204)。接着，基于2203中计算出的旋转角度的信息控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行旋转方向上的册定位(2205)。
接着，去除与复用方向垂直的方向上的倾斜(2206)，控制访问控制电路81在光信息记录介质1的半径方向上驱动拾取器11，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行半径方向上的册定位(2207)。然后，控制盘旋转电机控制电路88驱动旋转电机50，并对光信息记录介质1照射参考光，一边使用光检测器325检测再现光量，一边进行旋转方向上的册定位(2208)。
接着再现页数据，根据头信息等确认地址(2209)。若根据地址信息能确认已定位至目标册，则结束对册的访问，若没能定位至目标册，则再次返回2202的处理，进行册的定位。
根据以上说明的第六实施例，与实施例3同样地，即使在不知道用于进行再现的合适的参考光角度的情况下，通过在与复用方向垂直的方向上使参考光角度错开，能够实现对册的定位，并且，之后通过去除与复用方向垂直的方向上的参考光角度偏差，从而能够基于与参考光角度在与复用方向垂直的方向上存在偏差的情况相比较强的再现光量来进行册的定位，所以能够实现高精度的定位。
此外，本发明并不限定于上述实施例，可以包括各种变形例。例如，上述实施例仅是为了使本发明易于理解而进行的详细说明，本发明并不限于具有已说明的所有结构。可以将其中某一实施例的结构的一部分替换为其它实施例的结构，并且也可以对某一实施例的结构增加其它实施例的结构。并且，各实施例的结构的一部分可以追加、删除、替换其它结构。
而且，关于上述各结构、功能、处理部、处理单元等，它们的一部分或全部也可以例如通过设计集成电路而由硬件来实现。上述各结构和功能等，也可以由处理器解释并执行供实现各功能的程序而由软件来实现。供实现各功能的程序、表、文件等信息能够存储在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等存储装置，或IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。
此外，控制线和信息线仅表示了说明上必要的部分，并没有表示出产品上必需的所有控制线和信息线。实际上也可以认为所有的结构均彼此连接。
附图标记说明
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…盘固化光学系统、
14…盘旋转角度检测用光学系统、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、303…快门、306…信号光、307…参考光、
308…扩束器、309…相位(Phase)掩模、
310…中继透镜、311…PBS棱镜、
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、320…致动器、
321…透镜、322…透镜、323…致动器、
324…反射镜、325…光检测器、326…角度控制元件
501…光源、502…准直透镜、503…快门、504…光学元件、
505…PBS棱镜、506…信号光、507…PBS棱镜、508…空间光调制器、
509…角度滤波器、510…物镜、511…物镜致动器、
512…参考光、513…反射镜、514…反射镜、515…透镜、
516…电流计镜、517…致动器、518…光检测器、
519…偏振方向变换元件、520…驱动方向、521…光学组件。

Claims (18)

1.一种光信息记录再现装置，通过角度复用的方式将信号光与参考光的干涉图案作为页数据记录到光信息记录介质中，并从所述光信息记录介质再现信息，其特征在于，包括：
出射光的光源部；
使所述光分离为参考光和信号光的光学分离部；
对所述参考光向所述光信息记录介质入射的角度复用方向上的角度进行控制的角度控制部；
检测由所述参考光再现的再现像的光检测部；和
控制所述参考光与所述光信息记录介质的位置关系的位置控制部，
将页数据的集合作为册，在记录时，利用所述角度控制部使所述参考光的角度复用方向上的入射角度偏移来记录邻接的册中至少册内的一部分的页数据，
在再现时使用所述光检测部检测再现像的至少一部分的光量，根据检测出的光量的信息检测册的位置。
2.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的大致1/n(n为整数)。
3.如权利要求2所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的大致1/2。
4.如权利要求2所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的大致1/4。
5.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
包括角度控制部，在与角度复用方向垂直的方向上控制向所述光信息记录介质入射的所述参考光，
在再现时，使向所述光信息记录介质入射的所述参考光在与角度复用方向垂直的方向上倾斜而进行再现。
6.如权利要求3所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
根据所述光检测部检测出的光量的最大值或最小值来检测册的位置。
7.如权利要求4所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
根据与所述光检测部所检测的对不同的册检测出的光量的差对应的信息来检测册的位置。
8.一种光信息记录再现装置的光信息记录再现方法，所述光信息记录再现装置从通过角度复用的方式将信号光与参考光的干涉图案作为页数据来记录的光记录介质再现信息，所述光信息记录再现方法的特征在于，包括：
记录步骤，将页数据的集合作为册，使向所述光信息记录介质照射的参考光的角度复用方向上的角度偏移来记录邻接的册中至少册的一部分的页数据；
光量检测步骤，检测从所述光信息记录介质再现的再现光的光量；和
位置检测步骤，根据检测出的所述光量检测册的位置。
9.如权利要求8所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
在所述记录步骤中，使邻接册中的向所述光信息记录介质照射的参考光的角度复用方向上的角度的偏移量为大致1/n(n为整数)来记录页数据。
10.如权利要求9所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
在所述记录步骤中，使邻接册中的向所述光信息记录介质照射的参考光的角度复用方向上的角度的偏移量为大致1/2来记录页数据。
11.如权利要求9所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
在所述记录步骤中，使邻接册中的向所述光信息记录介质照射的参考光的角度复用方向上的角度的偏移量为大致1/4来记录页数据。
12.如权利要求8所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
在所述光量检测步骤中，使向所述光信息记录介质入射的所述参考光在与角度复用方向垂直的方向上倾斜而进行再现。
13.如权利要求10所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
根据所述光量检测步骤中检测出的光量的最大值或最小值来检测册的位置。
14.如权利要求11所述的光信息记录再现方法，其特征在于：
根据与所述光量检测步骤中所检测的对不同的册检测出的光量的差对应的信息来检测册的位置。
15.一种光信息再现装置，从通过角度复用的方式将信号光与参考光的干涉图案作为页数据来记录信息的光信息记录介质再现信息，其特征于，包括：
出射光的光源部；
从所述光生成参考光的参考光生成部；
对所述参考光向所述光信息记录介质入射的角度复用方向上的角度进行控制的角度控制部；
检测由所述参考光再现的再现像的光检测部；和
控制所述参考光与所述光信息记录介质的位置关系的位置控制部，
所述光信息记录介质中，邻接的册中至少册内的一部分的页数据，利用所述角度控制部使所述参考光的角度复用方向上的入射角度偏移而被记录，使用所述光检测部检测再现像的至少一部分的光量，根据检测出的该光量的信息检测册位置。
16.如权利要求15所述的光信息再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的1/n(n为整数)。
17.如权利要求16所述的光信息再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的大致1/2。
18.如权利要求16所述的光信息再现装置，其特征在于：
邻接册中的记录时的所述参考光的角度复用方向上的入射角度的偏移为页数据的角度间隔的大致1/4。
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