CN104335274A - 光信息记录再现装置、记录条件调整方法和光信息记录介质 - Google Patents

光信息记录再现装置、记录条件调整方法和光信息记录介质 Download PDF

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CN104335274A CN201280073376.4A CN201280073376A CN104335274A CN 104335274 A CN104335274 A CN 104335274A CN 201280073376 A CN201280073376 A CN 201280073376A CN 104335274 A CN104335274 A CN 104335274A
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Abstract

在利用全息术的光信息记录再现装置中，由于记录时的环境的不同、激光输出等因素的偏差和装置的制造偏差等，如果不调整记录时的条件，则再现时的信噪比(SNR)降低，为了应对这样的问题而提供适当地调整记录条件的光信息记录再现装置及其方法和介质。利用全息术在光信息记录介质中记录信息或从光信息记录介质再现信息的光信息记录再现装置中，在光信息记录介质中的为记录条件调整用而设置的调整区域，在用户数据记录前进行记录条件的调整。

Description

光信息记录再现装置、记录条件调整方法和光信息记录介质
技术领域
本发明涉及利用全息术记录和/或再现信息的装置、方法和介质。
背景技术
当前，使用蓝紫色半导体激光的Blu-ray Disc(TM)标准使得在民用中具有100GB程度的记录密度的光盘也能够商品化。今后光盘也要求超过500GB的大容量化。但是，为了在光盘中实现这样的超高密度，需要与现有的通过短波长化和物镜高NA化进行的高密度化技术不同的新方式的高密度化技术。
在关于下一代存储技术的研究进行中，利用全息术记录数字信息的全息记录技术受到关注。全息记录技术例如有日本特开2004-272268号公报(专利文献1)。该公报中记载了改变参考光对光信息记录介质的入射角度的同时在空间光调制器上显示不同的页数据而进行复用记录，即角度复用记录方式。进而，该公报中记载了通过用透镜使信号光聚光并在其光束腰部配置开口(空间滤波器)，来缩短邻接的全息图的间隔的技术。
此外，全息记录技术例如有WO2004-102542号公报(专利文献2)。该公报中记载了使用在1个空间光调制器中将来自内侧的像素的光作为信号光、将来自外侧的环带状的像素的光作为参考光，用同一个透镜使两束光束在光信息记录介质上聚光，在透镜的焦点面附近使信号光与参考光干涉来记录全息像的移位复用方式的例子。
作为全息记录时的记录条件的调整技术，例如有日本特开2005-50522号公报(专利文献3)。在本公报中记载有：“为了使用DRAW功能形成期望的衍射效率的记录图案，在光信息记录介质1中适当地设置测试区域”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-272268号公报
专利文献2：WO2004-102542号公报
专利文献3：日本特开2005-50522号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在利用全息术的光信息记录再现装置中，由于记录时的环境的不同、激光输出等的因素的偏差、装置的制造偏差等，存在如果不调整记录时的条件则再现时的信噪比(SNR)降低的问题。
但是，在专利文献3中没有公开关于记录条件的调整时的具体的指标的内容。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供能够通过在记录前适当地调整记录条件来实现高品质的全息记录的光信息记录再现装置及其方法和介质。
用于解决问题的方案
上述问题例如通过权利要求的范围所记载的发明来解决。
发明的效果
根据本发明，例如能够提供能够在全息图存储器中进行高品质的全息记录的光信息记录再现装置及其方法和介质。
附图说明
图1是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。
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是表示光信息记录再现装置中的再现光强度与参考光角度的关系的例子的概要图。
图12是表示光信息记录再现装置中的累积强度与累积曝光能量密度的关系的例子的概要图。
图13是表示光信息记录介质的实施例的概要图。
图14是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。
图15是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。
图16是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。
图17是表示光信息记录再现装置中的SSR与记录时曝光能量密度的关系的例子的概要图。
图18是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。
图19是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。
图20是表示光信息记录再现装置中的记录时曝光能量密度与参考光角度的关系的例子的概要图。
图21是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整的全部流程的实施例的概要图。
图22是表示被预先保存在光信息记录再现装置中或保存在控制光信息记录再现装置的设备中、或保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中的调整前的记录条件的信息的例子。
图23是由光信息记录再现装置中的M/#和灵敏度决定的曝光能量密度的图表的例子。
图24是表示光信息记录再现装置中的各页的记录参考光角度与曝光时间的图表的例子。
图25是表示光信息记录再现装置中的记录时曝光能量密度与参考光角度的关系的例子的概要图。
图26是表示光信息记录再现装置中的SSR平均值与修正系数a的关系的例子的概要图。
具体实施方式
以下用附图说明本发明的实施例。
实施例1
用图1至图14、图20和图21说明本发明的第一实施例。
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利用输入输出控制电路90从外部控制装置91接收要记录的信息信号。进行再现的情况下，光信息记录再现装置10利用输入输出控制电路90对外部控制装置91发送再现的信息信号。
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、利用全息术在记录介质中记录数字信息的作用。此时，要记录的信息信号被控制器89经由信号生成电路86对拾取器11内的空间光调制器发送，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出射的参考光以与记录时相反的方向对光信息记录介质入射的光波。用拾取器11内的后述的光检测器检测通过再现用参考光再现的再现光，用信号处理电路85再现信号。
记录条件调整电路92输入来自拾取器11的再现信号的信息，计算记录时的最佳的曝光能量密度，输出至控制器89。该记录条件的调整例如在光盘中的为进行记录条件调整用而设置的规定的区域进行，在本说明书中将该记录条件调整用的盘区域称为调整区域。另外，该调整是与现有的逐位记录型光盘中的OPC(Optical Power Control：光功率控制)类似的处理，例如进行记录时的激光功率和曝光时间的调整。在该曝光能量密度的调整中，既可以仅改变激光功率密度进行调整，也可以仅改变曝光时间进行调整，还可以改变激光功率密度和曝光时间两者进行调整。不过，为了使激光的输出和可干涉性稳定，存在期望改变曝光时间进行调整的方法的可能性。调整前的记录条件的信息例如既可以预先保存在光信息记录再现装置，也可以预先保存在控制光信息记录再现装置的设备、或保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中。此处，调整前的记录条件的信息例如如图22所示那样为后述的预固化光源的推荐波长和曝光能量密度、页记录时的参考光角度、页记录时的推荐激光波长和曝光能量密度、暗反应时间和等待暗反应的时间、后固化光源的推荐波长和曝光能量密度、复用数、记录再现时的参考光角度、推荐动作温度、推荐动作湿度等信息，例如也可以作为每记录容量和转发速度的信息图表化保存。此外，也可以包括再现时的推荐激光波长和曝光能量密度、记录和后固化引起的收缩率的值和用于保障该收缩率的推荐波长变化等再现条件，预先保存在光信息记录再现装置中或保存在控制光信息记录再现装置的设备中、或保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中。此外，上述图表例如也可以包括环境和/或改变设定时的多个记录再现条件，还可以作为光信息记录介质的信息包括M/#和/或灵敏度、记录再现的页数据的推荐SSR和/或推荐SNR。另外，在上述图表中不一定包括图22所示的所有信息，也可以仅保存任意的必要信息。
照射至光信息记录介质1的参考光和信号光的照射时间能够通过利用控制器89、经快门控制电路87控制拾取器11内的快门的开闭时间来调整。
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。预固化指的是在光信息记录介质1内的要求的位置记录信息时，在对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。后固化指的是在光信息记录介质1内的要求的位置记录信息之后，为了使该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。要将光信息记录介质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检测与旋转角度对应的信号，使用检测出的信号用控制器89通过盘旋转电机驱动电路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，能够从各光源以规定的光量发出光束。
此外，拾取器11和光盘固化光学系统13中，设置了能够使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(access)控制电路81进行位置控制。
然而，利用全息术的角度复用的原理的记录技术，存在对参考光角度的偏差的容许误差非常小的情况。
从而，需要在拾取器11内设置检测参考光角度的偏差量的机构，用伺服信号生成电路83生成伺服控制用的信号，在光信息记录再现装置10内具备用于通过伺服控制电路84修正该偏差量的伺服机构。
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中，也可以使部分光学系统结构或所有光学系统结构合并简化。
图3是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中的记录原理的图。从光源301出射的光束透过准直透镜302而向快门303入射。快门303打开时，光束在通过快门303之后，用例如由二分之一波片等构成的光学元件304控制偏振方向以使p偏振光与s偏振光的光量比成为规定比之后，对PBS(Polarization BeamSplitter：偏振分束器)棱镜305入射。
透过PBS棱镜305后的光束起到信号光306的作用，用扩束器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而对空间光调制器312入射。
用空间光调制器312附加信息后的信号光在PBS棱镜311上反射，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聚光在光信息记录介质1上。
另一方面，在PBS棱镜305上反射的光束起到参考光307的作用，用偏振方向变换元件316与记录时或再现时相应地设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜317和反射镜318对检流计反射镜319入射。检流计反射镜319能够用致动器320调整角度，所以能够将通过透镜321和透镜322之后对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度设定为要求的角度。另外，也可以代替检流计反射镜，使用转换参考光的波面的元件进行参考光的入射角度的设定。在本说明书中，参考光角度例如图示那样定义为：以与光信息记录介质垂直的方向为0度，在存在通过致动器320改变角度后的至少二个以上的参考光的平面内，令参考光角度的扫描范围大的方向为+方向，令相反方向为-方向。
通过这样使信号光和参考光在光信息记录介质1中相互重叠地入射，而在记录介质内形成干涉条纹图案，通过在记录介质中写入该图案而记录信息。此外，因为能够用检流计反射镜319改变对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够用角度复用进行记录。
此后，在同一个区域中改变参考光角度记录的全息像中，将与各个参考光角度对应的全息像称为页(page)，将同一区域中角度复用的页的集合称为册(book)。
图4是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中的再现原理的图。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，用能够由致动器323调整角度的检流计反射镜324使透过光信息记录介质1后的光束反射，由此生成再现用参考光。
用该再现用参考光再现的再现光，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图像传感器或CCD图像传感器等感光元件，但只要能够再现页数据，就可以是任意的元件。
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，对快门503入射。快门503打开时，光束通过快门503之后，用例如由1/2波片等构成的光学元件504控制偏振方向以使p偏振光与s偏振光的光量比成为规定比之后，对PBS棱镜505入射。
透过PBS棱镜505后的光束经由PBS棱镜507对空间光调制器508入射。用空间光调制器508附加信息后的信号光506在PBS棱镜507上反射，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聚光在全息记录介质1上。
另一方面，在PBS棱镜505上反射的光束起到参考光512的作用，用偏振方向变换元件519与记录时或再现时相应地设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜513和反射镜514对透镜515入射。透镜515起到使参考光512在物镜510的后焦面上聚光的作用，在物镜510的后焦面上聚光后的参考光，被物镜510再次变换为平行光而对全息记录介质1入射。
此处，物镜510或光学模块521例如能够在符号520所示的方向上被驱动，通过使物镜510或光学模块521的位置沿着驱动方向520偏移，物镜510与物镜510的后焦面上的聚光点的相对位置关系变化，所以能够将对全息记录介质1入射的参考光的入射角度设定为要求的角度。其中，也可以不驱动物镜510或光学模块521，而是改为用致动器驱动反射镜514，由此将参考光的入射角度设定为要求的角度。
通过这样使信号光和参考光在全息记录介质1中相互重叠地入射，而在记录介质内形成干涉条纹图案，通过在记录介质中写入该图案而记录信息。此外，通过使物镜510或光学模块521的位置沿着驱动方向520偏移，能够改变对全息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够用角度复用进行记录。
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，用检流计反射镜516使透过全息记录介质1后的光束反射，由此生成再现用参考光。用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PBS棱镜507对光检测器518入射，能够再现已记录的信息。
图5所示的光学系统中，通过采用使信号光和参考光对同一个物镜入射的结构，与图3所示的光学系统结构相比，具有能够大幅小型化的优点。
图6是表示光信息记录再现装置10中的记录、再现的动作流程的图。此处特别说明关于利用全息术的记录再现的流程。
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之后直到记录或再现的准备完成的动作流程，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利用全息术记录或再现数字信息的介质的光盘判别(602)。
盘判别的结果是判断为利用全息术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、例如关于记录或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关于拾取器11的学习处理(604)，光信息记录再现装置10中记录或再现的准备完成(605)。
从准备完成状态到记录数据的动作流程如图6(b)所示，首先接收要记录的数据(611)，对拾取器11内的空间光调制器发送与该数据对应的信息。
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的曝光时间的优化等各种记录用学习处理(612)。
之后，在寻轨动作(613)中控制访问控制电路81，使拾取器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，则计算与规定位置的偏差量，再次进行定位动作。
之后，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)，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，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，则计算与规定位置的偏差量，再次进行定位动作。
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是表示记录、再现时的数据处理流程的图，图9(a)表示输入输出控制电路90中接收记录数据611之后直到变换为空间光调制器312上的二维数据的信号生成电路86中的记录数据处理流程，图9(b)表示用光检测器325检测二维数据之后直到输入输出控制电路90中发送再现数据624的信号处理电路85中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，将其分割为多个数据串，为了再现时可以进行检错而使各数据串CRC化(902)，为了使开像素(ON Pixel)数与关像素(OFF Pixel)数大致相等、防止同一图案反复的目的而实施对数据串添加伪随机数数据串的加扰(903)之后，为了再现时可以进行纠错而进行里德-所罗门编码等纠错编码(904)。接着，将该数据串变换为M×N的二维数据，反复相当于1页数据的该处理而构成1页二维数据(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的基准的标记(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检测出的图像数据被传输到信号处理电路85(911)。以该图像数据中包含的标记为基准检测图像位置(912)，对图像的倾斜、放大率、变形等畸变进行修正(913)之后，进行二值化处理(914)，除去标记(915)，由此取得1页二维数据(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)，除去校验数据串。接着实施解扰处理(918)，用CRC进行检错处理(919)并删除CRC校验码之后，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通知用户数据的输入已开始。控制器89接收该通知后，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。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。接收该通知后，子控制器701以使各信号处理电路并行工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，控制存储器控制电路703在存储器702中保存从输入输出控制电路90经由数据线709输入的用户数据。存储器702中保存的用户数据达到一定量时，控制CRC运算电路704使用户数据CRC化。接着对于CRC化后的数据，控制加扰电路705实施附加伪随机数数据串的加扰，控制纠错编码电路706进行附加校验数据串的纠错编码。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中读取纠错编码后的数据，附加作为再现时的基准的标记之后，对拾取器11内的空间光调制器312转发二维数据。
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页数据进行再现处理。控制器89的处理命令经由控制用线811对信号生成电路85内的子控制器801通知。接收该通知后，子控制器801以使各信号处理电路并行工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，控制存储器控制电路803通过数据线812，在存储器802中保存从拾取器11经由拾取器接口电路810输入的图像数据。存储器802中保存的数据达到一定量时，控制图像位置检测电路809从存储器802中保存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，控制图像畸变修正电路808进行图像的倾斜、放大率、变形等畸变修正，将图像数据变换为期望的二维数据的尺寸。控制二值化电路807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，进行判定“0”、“1”的二值化，在存储器802中以再现数据的输出顺序保存数据。接着用纠错电路806对各数据串中包含的错误进行纠正，用加扰电路805解除附加伪随机数数据串的加扰之后，用CRC运算电路804确认存储器802中的用户数据中不包括错误。之后，从存储器802对输入输出控制电路90转发用户数据。
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)表示对光信息记录介质记录信息的状态，(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的干涉图案记录在记录层1002中。
光吸收/光透射层1006以在记录信息时吸收参考光10A和信号光10B，在再现信息时使参考光透射的方式变换性质。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、消色状态变化，即在记录信息时光吸收/光透射层1006是着色状态，吸收通过记录层1002后的参考光10A和信号光10B，在再现信息时成为消色状态，使参考光透过(T.Ando et.al.:Technical Digest ISOM(2006),Th-PP-10)。通过光吸收/光透射层1006后的参考光10A在光反射层1010上反射成为再现用参考光10C。
此外，能够将A.Hirotsune et.al.:Technical Digest ISOM(2006),Mo-B-04中记载的电致变色(EC)材料WO3用于光吸收/光透射层1006。
通过对该材料施加电压而可逆的发生着色、消色，在记录信息时使其着色而吸收光，在再现信息时使其消色而使光透过。
根据图10的结构，不需要再现用参考光光学系统，能够实现驱动器的小型化。
此处，对发明人在全息图存储器中调整记录条件的技术进行详细说明。
图20是表示光信息记录再现装置中的记录时曝光能量密度与参考光角度的关系的例子的概要图。在全息图存储器中，需要考虑光信息记录介质的灵敏度的变化和每参照角度的光利用效率的不同、每参考光角度的噪声量的不同等，按每参照角度改变记录能量密度。在图20所示的例子中，在参考光角度低的区域使记录时曝光能量密度高，在参考光角度高的区域使记录时曝光能量密度低。该波形的最佳的形状根据记录时的温度和湿度等环境以及使用的光信息记录再现装置的结构、光信息记录介质的特性、册配置的格式等而变化，因此调整记录条件的技术变得重要。在以下的说明中，将表示记录时曝光能量密度与参考光角度的关系的波形称为计划波形。
图21是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整的全部流程的实施例的概要图。首先，通过451进行曝光能量密度的粗调。曝光能量密度的粗调是决定计划波形的大致形状的调整，例如通过实施例2的方法实现。之后，通过452进行曝光能量密度的微调。曝光能量密度的微调是基于在451中决定的计划波形进行计划波形形状的微调的调整，例如利用本实施例1的方法实现。最后，通过453进行曝光能量密度的微修正。曝光能量密度的微修正是在产生记录环境的变化时或记录品质发生变化时等用户数据记录的间隙修正曝光能量密度的调整，例如利用实施例3或实施例4的方法实现。其中，光信息记录再现装置也可以进行上述所有三个处理，也可以仅进行必要的处理。此外，各处理并不限定于作为例子列举的实施例的方法。例如，451的曝光能量密度的粗调并不限定于实施例2，也可以利用实施例1和3或其它方法实现。另外，图21中的后续例如通过后述的记录条件调整电路92进行动作。
图1是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。记录条件调整电路92内的缓存401从拾取器11输入再现信号，并向信号(Signal)检测电路402和散射(Scatter)检测电路403输出。信号检测电路402从自缓存401输入的再现信号的信息计算各页数据的信号值，并向SSR计算电路404和曝光能量密度计算电路406输出。散射检测电路403从自缓存401输入的再现信号的信息计算各页数据的散射值，并向SSR计算电路404和目标信号计算电路405输出。SSR计算电路404从信号检测电路402输入信号值，从散射检测电路403输入散射值，计算SSR(Signal to Scatter Ratio：信号散射比)，并向目标信号计算电路405输出。关于信号、散射和SSR的详细说明在之后进行。目标信号计算电路405输入SSR值和散射值，例如在所有页的SSR值偏差多或SSR值低的情况下，计算成为目标的信号值，并向曝光能量密度计算电路406输出。曝光能量密度计算电路406输入信号值和目标信号值，计算用于记录表示目标信号的页数据的曝光能量密度，并向控制器89输出。
图11(a)是表示光信息记录再现装置中的同一册的再现光强度与参考光角度的关系的例子的概要图，图11(b)是其一部分的放大图。图11(a)表示参考光角度由大至小而记录再现5页的数据时的例子，也可以为其以上的页数。如图11(b)所示，各页数据中的信号值指改变参考光角度时的强度的最大值，散射值指其最小值。关于信号值和散射值的计算，例如将再现光强度与参考光角度的关系图如图11(b)所示那样分割为相当于1页的部分，以其中最大值为信号值，以最小值为散射值。SSR(信号散射比，以下相同)是信号值与散射值的比率，能够以下式(数学式1)表示。
SSR＝信号/散射……(数学式1)
另外，也可以将从信号值和散射值减去无光输入时的照相机(Camera)输出值而得到的值的比率定义为SSR。在这种情况下，如果令无光输入时的照相机输出值为I，则SSR能够以下式(数学式2)表示。
SSR＝(信号-I)/(散射-I)……(数学式2)
上述的目标信号例如为基于所计算出的散射值、所有页成为目标SSR那样的信号值，能够以下式(数学式3)或(数学式4)表示。散射值成为按每页不同的值，因此目标信号值也成为按每页不同的值。
目标信号＝目标SSR×散射……(数学式3)
目标信号＝目标SSR×(散射-I)+I……(数学式4)
另外，在进行信号和散射的计算时，既可以如图11(a)所示那样扫描所有页，也可以令相邻页的特性大致相同，按每几个页进行扫描，还可以从按每几个页所求得的信号值或散射值进行线形插补或利用近似曲线等进行非线形插补，计算出所有页的信号值或散射值。
图12是表示光信息记录再现装置中的累积强度与累积曝光能量密度的关系的例子的概要图。横轴的累积曝光能量密度表示记录时的对光信息记录介质的曝光能量密度的总和，纵轴的累积强度表示再现时的再现光强度的总和。例如，作为用于记录图11所示的目标信号值(1)～(5)的页的曝光能量密度E1～E5的决定方法，如图12所图示的那样，将纵轴按目标信号值(1)～(5)依次分割，从此时的自曲线图交点降至横轴时的值依次进行计算。本操作例如也可以通过将累积强度与累积曝光能量密度的关系的近似曲线数学式化，基于(1)～(5)的值计算E1～E5的值来求取。另外，在图12中以再现光强度的总和表示纵轴，但是也可以在纵轴表示衍射效率的总和、以衍射效率的1/2乘方的总和表示的所谓的M/#(M号码)、再现光强度的1/2乘方的总和。各页的角度间隔期望为实际上记录再现用户数据时的角度间隔，但是并不一定限定为记录再现用户数据时的角度间隔。此处，M/#以下式定义，是表示光信息记录介质的动态范围的指标。η是衍射效率，Σ一般计算衍射效率收敛为几乎最小值为止的复用数的量的和。
M/#＝Ση……(数学式5)
图13是表示光信息记录介质的实施例的概要图。例如在用户数据记录前调整记录条件的情况下，在光信息记录介质1上设置的调整区域2中进行上述的方法。在调整后计算出的曝光能量密度例如也可以保存在光信息记录介质或收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中。另外，调整区域在图13中表示在记录介质内周部配置有一个的例子，但是并不限定于内周部，也可以在介质中的任意场所设置有多个。
此外，也可以将在调整后的记录时使用的曝光能量密度的保存场所与调整区域不同地设置在光信息记录介质上。调整既可以在每次记录前进行，也可以仅在换盘时或每达到规定的记录时间和记录次数或检测温度和湿度等环境变化、在产生大的变化的情况下进行。此外，也可以将适合于记录光信息记录介质的信号散射比、曝光能量密度、曝光功率密度、曝光时间、用于等待暗反应的时间、用于预固化的曝光能量密度和用于后固化的曝光能量密度等记录条件的信息在出厂前保存在光信息记录介质或收纳光信息记录介质的盒中。例如，相对于各页的记录参考光角度和激光功率密度的曝光时间以图24所示那样的结构被保存在光信息记录介质等之中。另外，也可以令激光功率密度为一定，将曝光时间与记录参考光角度的关系作为图表保持，还可以令曝光时间为一定，将激光功率密度与记录参考光角度的关系作为图表保持。
此外，记录条件的信息也可以保存在光信息记录再现装置或控制光信息记录再现装置的设备中。光信息记录再现装置既可以使用该记录条件的信息记录用户数据，也可以首先参照该记录条件的信息，利用上述的方法进行记录条件的调整之后进行用户数据的记录。
图14是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整电路92的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。记录条件调整时，例如通过411，首先进行SSR的测定。通过412进行各页的SSR的偏差是否为规定的范围以内(优选各页的SSR大致一定)和SSR是否为目标值以上的判断。在412中，SSR的偏差为规定的范围以内且SSR为目标值以上的情况下，结束处理。在412中，SSR的偏差不在规定的范围以内或SSR为目标值以下的情况下，通过413例如利用上述的方法进行曝光能量密度的计算。之后，通过414以所计算出的曝光能量密度实施记录再现，再次进行从411起的处理。另外，在步骤412中，进行SSR的偏差是否为规定的范围以内和SSR是否为目标值以上的两者的判断，但是本发明并不限定于此，也可以进行SSR的偏差是否为规定的范围以内的判断、SSR是否为目标值以上的判断的任一判断。此外，虽然在开始该记录条件调整之前，在调整区域使用规定的记录条件(例如，图22所示的任意的记录条件的信息)记录二维信号，但是例如在光信息记录介质中已记录有管理信息和/或用户数据的情况下，且在判断为该记录条件调整时的激光相干和温度、湿度等记录时的环境与该管理信息和/或用户数据记录时的环境大致相同的情况下，也可以将记录有该管理信息和/或该用户数据的区域的一部分用做调整区域，进行该记录条件调整。
在本实施例的方法中，由于以与实际上记录用户数据时相同或与其接近的条件调整记录条件，因此具有能够进行更适合的记录条件的计算的优点。
此外，通过令所有页的SSR为目标值以上，能够记录品质良好的全息图，能够在再现时获得品质良好的信号。
此外，通过在不同的页间使得SSR的偏差成为规定的范围以内(优选各页的SSR为大致一定)能够有效地在各页分配光信息记录介质的有限的M/#，能够提高复用数进而提高记录容量。此外，由于页间的SNR均匀，因此例如能够利用页间的SNR的差生成伺服信号，进而能够提高再现时的参考光角度补偿精度等。
在以下的记述中，省略与本实施例相同的内容。
实施例2
使用图15、图16对本发明的第二实施例进行说明。
图15是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。记录条件调整电路92内的M/#检测电路422从拾取器11输入再现信号，检测光信息记录介质的M/#，并向曝光能量密度计算电路424输出。灵敏度检测电路423从拾取器11输入再现信号，检测光信息记录介质的灵敏度，并向曝光能量密度计算电路424。曝光能量密度计算电路424输入光信息记录介质的M/#和灵敏度，计算曝光能量密度，并将该曝光能量密度输出至控制器89。作为曝光能量密度计算方法，例如使得曝光能量密度计算电路424预先具有从M/#和灵敏度决定的曝光能量密度的图表或计算式，从在用户数据记录前测定得到的M/#和灵敏度的信息决定曝光能量密度。关于上述图表，例如利用以在实施例1中说明的SSR为指标的方法预先制作M/#和灵敏度不同的多个光信息记录介质的曝光能量密度，例如作为从图23所示那样的M/#和灵敏度决定的曝光能量密度的图表，保存在光信息记录再现装置或控制光信息记录再现装置的设备中、或保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中。另外，在该图表中，也可以不保存曝光能量密度而保存曝光时间或激光功率密度、或它们的组合。
此外，关于上述计算式，例如利用以在实施例1中说明的SSR为指标的方法预先制作M/#和灵敏度不同的多个光信息记录介质的曝光能量密度，例如利用近似法等计算从M/#和灵敏度决定的曝光能量密度的计算式，保存在光信息记录再现装置中。或者，上述计算式也可以将理论推导的数学式保存在光信息记录再现装置中。灵敏度以下式定义，是将M/#的0.8倍除以为消耗M/#的0.8倍进行记录所需的能量密度而得到的值。
灵敏度＝0.8×M/#÷(进行M/#的0.8倍的记录所需的能量密度)……(数学式6)
图16是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整电路92的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。记录条件调整时，首先在431中，在光信息记录介质上的调整区域进行M/#的测定。之后，在432中同样地在调整区域测定光信息记录介质的灵敏度。之后，在433中进行曝光能量密度的计算。另外，M/#和灵敏度的测定既可以使用同一再现数据进行计算，也可以使用另外的再现数据。此外，M/#和灵敏度的测定时的记录数据既可以按实际上记录用户数据时的角度间隔进行记录，也可以按不同的角度间隔进行记录。此外，页的结构既可以采用与实际上记录用户数据时相同的结构，也可以使用不同的页结构或将所有像素为开时的所谓的白页(white page)。
利用本实施例的方法，具有与实施例1的方法相比能够以小的电路规模实现或由于不需要重复处理所以调整时间短的优点。
此外，具有以下优点：在同一种类的光信息记录介质中，M/#和/或灵敏度也在各个光信息记录介质存在微小的差异，因此能够通过在记录前测定M/#和/或灵敏度，根据该测定结果决定曝光能量，从而与各个光信息记录介质的M/#和/或灵敏度的差异对应。
在以下的记述中，省略与本实施例相同的内容。
另外，在本实施例中，说明了基于M/#和灵敏度决定曝光能量密度的结构，本发明并不限定于此，根据需要，也可以基于M/#和灵敏度的任一方决定曝光能量密度。
实施例3
使用图17至图19说明本发明的第三实施例。
在本实施例中，例如在记录时的激光相干和温度、湿度等环境发生变化时，对利用实施例2的方法制作的基本计划波形如图25所示那样乘以常数而进行微修正，从而对基本计划波形进行修正。
图17是表示光信息记录再现装置中的SSR与记录时曝光能量密度的关系的例子的概要图。本实施例中的记录条件的调整时，在光信息记录介质上的调整区域改变曝光能量密度，以不同的参考光角度在同一册记录多个页数据。之后，从该页数据的再现数据计算SSR，如图17所示那样计算记录时的曝光能量密度与SSR的关系。此处，图17中的各点分别对应于以不同的参考光角度进行记录的情况。此时，例如利用曲线图的近似曲线的数学式或利用线形插补，求取用于记录目标SSR的页数据的曝光能量密度。之后，例如使用下式求取用于记录各页的最佳的曝光能量密度。此处，En‘是最佳化后的第n页的曝光能量密度，En是最佳化前的第n页的曝光能量密度，A’是用于记录上述目标SSR的页数据的曝光能量密度，A是最佳化前的曝光能量密度的在所有页的平均值。
En‘＝En×A’÷A……(数学式7)
另外，例示了使用SSR作为指标的例子，但是并不限定于SSR，例如也可以使用SNR(信号散射比)、再现光强度、再现光强度的1/2乘方、衍射效率或衍射效率的1/2乘方。此处，SNR的定义式有多个，例如能够以下述2式表示。此处，μON是开像素的平均值，μOFF是关像素的平均值，σON是开像素的标准偏差，σOFF是关像素的标准偏差。另外由于为数字表述，因此也可以计算下式的值的20log。
SNR＝(μON+μOFF)/(σON+σOFF)……(数学式8)
SNR＝(μON+μOFF)/(σON 2+σOFF 2)0.5……(数学式9)
图18是表示光信息记录再现装置内的记录条件调整电路的实施例的概要图。记录条件调整电路92内的缓存401从拾取器11输入再现信号，并向信号检测电路402和散射检测电路403输出。信号检测电路402从自缓存401输入的再现信号的信息计算各页数据的信号值，并向至SSR计算电路404输出。散射检测电路403从自缓存401输入的再现信号的信息计算各页数据的散射值，并向SSR计算电路404输出。SSR计算电路404从信号检测电路402输入信号值，从散射检测电路403输入散射值，计算SSR，并向曝光能量密度计算电路406输出。曝光能量密度计算电路406输入SSR值，计算用于记录目标SSR的页数据的曝光能量密度，并向控制器89输出。在计算时必需的记录曝光能量密度的信息既可以保存在曝光能量密度计算电路406自身，也可以由控制器89输入。
图19是表示光信息记录再现装置中的记录条件调整电路92的记录条件调整的动作流程的实施例的概要图。记录条件调整时，首先在441中进行SSR的测定。接着，在442中计算SSR与曝光能量密度的关系。接着，在443中进行用于记录目标SSR的页数据的曝光能量密度的计算。在用户数据记录时，使用上述计算出的最佳化后的曝光能量密度进行记录。另外，计算后的最佳化后的曝光能量密度也可以保存在光信息记录再现装置或控制光信息记录再现装置的设备中、或保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中。
在本实施例的方法中，即使调整时的记录页数少也能够利用线形插补或近似曲线计算曝光能量密度，因此具有能够以更少的时间或处理进行记录条件的调整的优点。
在以下的记述中，省略与本实施例相同的内容的说明。
实施例4
使用图25和图26对本发明的第四实施例进行说明。
图25是表示光信息记录再现装置中的记录时曝光能量密度与参考光角度的关系的例子的概要图。本实施例中的记录条件的调整时，在光信息记录介质上的调整区域改变计划波形而记录多个册。之后，对各册内的页进行再现，求取再现品质良好的计划波形。
此处，在改变计划波形的情况下，例如令基本计划波形为调整系数a倍。之后，使用该成为调整系数倍之后的计划波形进行记录再现，测定再现品质。此时，改变调整系数a同时以多个条件进行记录，求取再现时的再现品质良好的调整系数a‘，令调整后的计划波形为基本计划波形的a’倍而进行制作。此处，基本计划波形例如保存在光信息记录介质或收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中，在调整前读取基本计划波形而使用。
图26是表示光信息记录再现装置中的SSR平均值与修正系数a的关系的例子的概要图。在求取调整系数的最佳值a‘的情况下，例如首先改变调整系数地记录多个册，在各册计算所有页的SSR平均值，求取SSR平均值与调整系数a的关系。接着，例如使用插补法等计算成为目标SSR时的调整系数a，作为最佳值a’。另外，虽然例示了作为指标使用SSR的例子，但是并不限定于SSR，例如也可以使用SNR、再现光强度、再现光强度的1/2乘方、衍射效率或衍射效率的1/2乘方。
在本实施例的方法中，改变使基本计划波形为常数倍时的数值的同时对多个册进行记录再现并进行曝光能量密度的调整，因此，与按每页改变曝光能量密度来简易地进行调整的实施例3的方法相比，具有能够进行更高精度的记录条件的调整的优点。
本发明并不限定于上述实施例，还包括各种变形例。例如，上述的实施例为了使本发明容易明白而进行了详细说明，并不限定于一定包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换为其它实施例的结构，或者，能够在一个实施例的结构中加入其它实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、替换。
此外，上述的各结构、功能、处理部、处理单元等例如也可以通过利用集成电路等进行设计、利用硬件实现其一部分或全部。此外，上述各结构、功能等也可以通过对使处理器实现各自的功能的程序进行解释、执行而以软件实现。实现各功能的程序、图表、文件等信息能够存储于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等记录装置或IC卡、SD卡、DVD等记录介质。
此外，对于控制线和信息线，仅表示了在说明上被认为需要的部分，并不一定表示产品上的所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有的结构相互连接。
附图标记的说明
1…光信息记录介质、2…调整区域
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、
92…记录条件调整电路、
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、
401…缓存、402…信号检测电路、
403…散射检测电路、404…SSR计算电路、
405…目标信号计算电路、406…曝光能量密度计算电路、
422…M/#检测电路、423…灵敏度检测电路、424…曝光能量密度计算电路、
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…检流计反射镜、517…致动器、518…光检测器、
519…偏振方向变换元件、520…驱动方向、521…光学模块。

Claims (20)

1.一种光信息记录再现装置，其利用全息术在光信息记录介质中记录信息或从光信息记录介质再现信息，该光信息记录再现装置的特征在于，包括：
照射信号光和参考光的光源；
对所述信号光进行调制的空间光调制器；
对所述参考光的角度进行调节的角度调节部；和
在所述光信息记录介质中的区域进行记录条件的调整的记录条件调整部，
通过将被调制后的所述信号光和被调节后的所述参考光照射至所述光信息记录介质而在所述区域记录二维信号，
所述记录条件调整部基于所述区域中的所述二维信号的进行记录条件的调整。
2.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比的偏差成为规定的范围内的方式进行记录条件的调整。
3.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比成为一定的方式进行记录条件的调整。
4.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比成为规定的值以上的方式进行记录条件的调整。
5.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部测定所述光信息记录介质的灵敏度和/或M/#，根据该灵敏度和/或该M/#的信息进行记录条件的调整。
6.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部，以使得所述二维信号的信号散射比成为规定的值的方式，通过使预先确定的基本计划波形乘以系数来调整记录条件，基于乘以该系数的调整后的计划波形决定记录条件。
7.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部将被调整后的所述记录条件的信息，保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中。
8.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件调整部参照保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中的记录条件的信息，基于该参照的信息调整记录条件。
9.一种光信息记录介质，其利用全息术来记录或再现信息，该光信息记录介质的特征在于：
用于对光信息记录介质进行记录的记录条件和/或用于对光信息记录介质进行再现的再现条件在出厂前被保存在光信息记录介质中，
所述记录条件包括适于对该光信息记录介质进行记录的信号散射比。
10.如权利要求9所述的光信息记录介质，其特征在于：
所述记录条件还包括光信息记录介质的M/#和/或灵敏度的信息。
11.一种利用全息术记录信息的光信息记录介质的记录条件调整方法，其特征在于，包括：
照射信号光和参考光的步骤；
对所述信号光进行调制的步骤；
对所述参考光的角度进行调节的步骤；
在所述光信息记录介质中的区域进行记录条件的调整的记录条件调整步骤；和
通过将被调制后的所述信号光和被调节后的所述参考光照射至所述光信息记录介质来在所述区域记录二维信号的步骤，
在所述记录条件调整步骤中，基于所述区域中的所述二维信号的信号散射比进行记录条件的调整。
12.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比的偏差在规定范围内的方式进行记录条件的调整。
13.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比成为一定的方式进行记录条件的调整。
14.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，以使得多个参考光角度的所述二维信号的信号散射比成为规定的值以上的方式进行记录条件的调整。
15.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，测定光信息记录介质的灵敏度和/或M/#，根据该灵敏度和/或该M/#的信息进行记录条件的调整。
16.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，以使得所述二维信号的信号散射比成为规定的值的方式，通过使预先确定的基本计划波形乘以系数来调整记录条件，基于乘以该系数的调整后的计划波形决定记录条件。
17.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，将被调整后的所述记录条件的信息保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中。
18.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
在所述记录条件调整步骤中，参照保存在光信息记录介质中、或保存在收纳光信息记录介质的盒中、或保存在光信息记录再现装置中、或保存在控制光信息记录再现装置的设备中的记录条件的信息，基于该参照的信息调整记录条件。
19.如权利要求1所述的光信息记录再现装置，其特征在于：
所述记录条件的调整是曝光能量密度的调整。
20.如权利要求11所述的记录条件调整方法，其特征在于：
所述记录条件的调整是曝光能量密度的调整。
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