CN104823241B - 记录再现装置和记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种记载再现装置,其对记录介质进行照射,从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置包括:使上述记录介质旋转的介质旋转部;具有能够在规定的面内移动的可动部的移动部;使用在上述记录介质设置的角度检测用标记检测上述记录介质的旋转角度的旋转角度检测部;使用在上述记录介质设置的偏心检测用标记检测上述记录介质的位置的位置检测部;和将上述旋转角度检测部和上述位置检测部固定的部件,上述可动部在与上述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于上述部件相对地移动,上述介质旋转部固定于上述可动部。
Description
技术领域
本发明涉及进行记录或再现的装置和记录介质。特别涉及使用全息术(holography)进行记录或再现的装置和全息记录介质。
背景技术
现在,根据使用蓝紫色半导体激光器的Blu-ray Disc(蓝光光盘)(TM)标准,在民用中也能够实现具有50GB程度的记录密度的光盘的商品化。今后,希望光盘也大容量化至与具有100GB~1TB的HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)容量相同的程度。
但是,为了在光盘中实现这样的超高密度,需要与通过短波长化和物镜高NA化实现的高密度化技术不同的新方式的高密度化技术。
在进行关于下一代存储技术的研究中,利用全息术(即,全息成像)记录数字信息的全息记录技术受到了关注。
全息记录技术指的是,使具有由空间光调制器二维调制后的页数据(page data)的信息的信号光,在记录介质的内部与参考光重合(即,重叠),通过此时产生的干涉条纹图案在记录介质内产生折射率调制,从而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时,记录介质中已记录的全息图(hologram)如衍射光栅那样起作用而产生衍射光。该衍射光被再现为包括相位信息在内与进行记录的信号光相同的光。
对于再现得到的信号光,用CMOS或CCD等光检测器二维地高速检测。这样,全息记录技术能够用1个全息图一次在光记录介质中记录二维的信息,进而能够再现该信息,并且能够在记录介质的一个场所重叠写入多个页数据,因此能够实现大容量且高速的信息记录再现。
作为全息记录再现装置的结构,例如在专利文献1中有记载。该文献中,记载了:“记录介质1的形状例如是盘状,被夹紧机构固定在主轴电动机200上,通过主轴电动机200旋转驱动而能够使记录介质上的可干涉性光束的照射位置在切线方向上移动。主轴电动机200固定在进给电动机201上,通过进给电动机201进行旋转进给而能够使记录介质上的可干涉性光束的照射位置也在径向上移动。”
专利文献1:日本专利4963509
发明内容
发明要解决的课题
然而,以全息记录介质为例时,全息记录的一大优点在于能够记录大容量的数据。但是,当追求记录容量的增大时,需要使照射信号光和参考光的位置的定位控制的精度比以往更加提高。
在如专利文献1的结构那样,采用在主轴电动机上固定全息记录介质的结构的情况下,例如偏心成为问题。偏心指的是主轴电动机的旋转中心与圆盘形状全息记录介质的中心不一致的情况。关于偏心的原因,是因全息记录介质自身的偏心、和主轴电动机的旋转轴上安装的全息记录介质固定部的偏心的组合而发生,它们都是在制造工序中产生的问题引起的。因此,存在每次在全息记录再现装置中插入全息记录介质时,偏心的程度都变化这样的特征。
专利文献1的结构中,通过分别用进给电动机控制半径r、用主轴电动机控制旋转角θ而在全息记录介质上移动地变更照射信号光和参考光的位置。
用图18说明存在偏心的情况下的课题。此处,为了简便,考虑在记录时不存在偏心地进行记录,在再现时存在偏心的情况。图18(a)表示不存在偏心的情况下的理想的参考光照射位置,考虑以半径r和旋转角θ再现已记录的全息图的情况。点O是圆盘形状全息记录介质的中心,点P是理想的参考光照射位置。此处,因为假设记录时不存在偏心地记录,所以点P处记录有全息图。
另一方面,图18(b)示出了存在偏心的情况下的全息图再现位置。表示因为偏心,主轴电动机的旋转中心sp0与圆盘状全息记录介质的中心O不一致的状态。此时,在为以主轴电动机的旋转中心sp0为基准决定半径r的机构结构的情况下,参考光照射位置成为P'的位置。因为实际记录全息图的是点P,所以再现时参考光没有对适当的位置照射。这样,参考光照射位置P'偏离了偏心量Δp。
现有技术中,通过控制因制造工序而产生的偏心量Δp,使得即使产生该差异Δp也不会引起问题。即,减小偏心量Δp,使得即使参考光照射位置偏离了Δp也能够再现全息图。为此,必须使偏心量小于参考光照射位置的定位容许量Δp_th。
这样,存在偏心的情况下的课题的第一点是,因参考光照射位置偏离Δp而导致全息图(也称为“全息像”)再现品质劣化。
但是,另一方面,全息图也存在高密度记录的要求。在实现高密度记录的情况下,参考光照射位置的定位容许量Δp_th变小。结果是,难以使偏心量Δp小于参考光照射位置的定位容许量Δp_th地制造。
在此情况下,在参考光照射位置是P'不能够适当地再现全息图。因此,为了再现目标全息图,需要再次进行称为寻轨(seek,也称为“寻址”)的定位动作。存在偏心的情况下的课题的第二点是,因全息图再现失败而引起再现传输速率降低。
以上说明了在记录时不存在偏心地记录、在再现时存在偏心的情况,但实际上在记录时也可能存在偏心。如果将图18(b)置换为记录时进行说明,则点P是理想的全息图记录位置,点P'是实际的全息图记录位置。在记录时存在偏心的情况下,打算在半径r和旋转角θ记录的全息图的记录位置发生偏离。在之前的再现时的说明中假设全息图被记录在理想位置即点P进行了说明,但在记录时存在偏心且与再现时的偏心不同的情况下,图18(b)中的实际记录有全息图的位置不是点P而是别的位置。即,如果还考虑记录时的偏心,则上述第一和第二课题变得更加显著。但是,专利文献1完全没有考虑介质的偏心。
这样,为了进行全息图的高密度记录而对参考光照射位置的定位容许量Δp_th的要求变得严格,因此在现有技术中对于全息记录介质难以实现适当的记录再现。
于是,本发明的目的在于提供一种对记录介质实现适当的记录和/或再现的信息记录再现装置。
用于解决课题的手段
上述课题例如通过权利要求书中记载的发明解决。
根据本发明,能够实现对记录介质的适当的记录和/或再现。
附图说明
图1是表示实施例1的全息记录再现装置(也称为“全息图记录再现装置”)的框图。
图2是说明全息记录再现装置的记录原理的图。
图3是说明全息记录再现装置的再现原理的图。
图4(a)是全息记录再现装置中的直到记录或再现的准备完成的流程图。
图4(b)是全息记录再现装置中的记录处理的流程图。
图4(c)是全息记录再现装置中的再现处理的流程图。
图5是实施例1中的寻轨处理的流程图。
图6是说明实施例1中的全息记录介质的图。
图7是用于说明实施例1中的各传感器的固定位置的图。
图8是用于对从实施例1中的角度检测用标记、和从旋转角度检测传感器输出的信号进行说明的图。
图9(a)是用于说明实施例1中的偏心检测用标记的图。
图9(b)是说明实施例1中的第一偏心检测传感器的输出信号的图。
图10是表示实施例1中的主轴控制电路的结构的框图。
图11是表示实施例1中的径向搬运控制电路的结构的框图。
图12是表示实施例1中的偏心补偿电路和移动台驱动电路的结构的框图。
图13(a)是用于说明变更了第一偏心检测传感器的固定位置的情况的图。
图13(b)是用于说明变更了第一偏心检测传感器的固定位置的情况下的第一偏心检测传感器的输出信号的图。
图14(a)是用于说明不使用实施例1的控制方法的情况的图。
图14(b)是用于说明不使用实施例1的控制方法的情况下的课题的图。
图15(a)是记录时的数据处理流程。
图15(b)是再现时的数据处理流程。
图16是全息记录再现装置内的信号生成电路的框图。
图17是全息记录再现装置内的信号处理电路的框图。
图18(a)是用于说明不存在偏心的情况的图。
图18(b)是用于说明存在偏心的情况的图。
图19是表示实施例2的全息记录再现装置的框图。
图20是说明实施例2中的全息记录介质的图。
图21是用于说明实施例2中的各传感器的固定位置的图。
图22是用于说明实施例2中的角度检测用标记与第一偏心检测传感器的关系的图。
图23是实施例3中的寻轨处理的流程图。
图24是实施例4中的寻轨处理的流程图。
具体实施方式
以下,用附图说明本发明的实施例。
实施例1
按照附图说明本发明的实施方式。图1是表示利用全息术记录和/或再现数字信息的全息记录介质的记录再现装置的框图。
全息记录再现装置10经由输入输出控制电路90与外部控制装置91连接。在对全息记录介质1记录信息的情况下,全息记录再现装置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。在从全息记录介质1再现信息的情况下,全息记录再现装置10通过输入输出控制电路90对外部控制装置91发送再现得到的信息信号。
本实施例中的全息记录介质1是圆盘形状。进而,本实施例中的全息记录介质1,具有2种规定模式的标记。一个是角度检测用标记,是用于检测全息记录介质的旋转角度的标记。另一个是偏心检测用标记,是用于检测上述全息记录介质的位置的标记。关于这些标记的详情在后文中叙述。
全息记录再现装置10具备拾取器11、再现用参考光光学系统12、固化(cure)光学系统13、旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16、半径位置检测传感器17和主轴电动机50、移动台51、径向搬运部52。
主轴电动机50具有能够对其旋转轴装卸全息记录介质1的介质装卸部(未图示),全息记录介质1通过主轴电动机50能够旋转。同时,全息记录介质1通过径向搬运部52能够以拾取器11的位置为基准在径向移动。
移动台51、旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16,都固定在径向搬运部52的可动部。进而,主轴电动机50固定在移动台51的可动部。
结果是,在固定有拾取器11的规定的基底部件(未图示),搭载能够在径向驱动的径向搬运部52。在径向搬运部52的可动部之上,固定移动台51、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16和旋转角度检测传感器14。在移动台51的可动部之上,固定主轴电动机50。能够在主轴电动机50的旋转轴固定具有规定的标记的全息记录介质1。
如果着眼于可动部而记载结构上的搭载顺序,则如下所述。即,是按照固定有拾取器11的规定的基底部件、可动部上固定了移动台51、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16和旋转角度检测传感器14的径向搬运部52、主轴电动机50、具有规定的标记的全息记录介质1的顺序搭载的机构。
本实施例中的移动台51,是正交的2轴的可动台,能够在与全息记录介质1的记录面大致平行的平面内移动。本实施例中,使一个可动轴为与径向搬运部52的搬运方向相同的方向并设为Y轴,设与其正交的另一个可动轴为X轴。
照射信号光和/或参考光的位置根据后述的拾取器11的位置决定,是在装置中固定的位置。本实施例中,主轴电动机50、径向搬运部52的可动部和移动台51作为改变被照射信号光和/或参考光的全息记录介质1上的位置的单元发挥作用。
旋转角度检测传感器14使用在全息记录介质1设置的角度检测用标记,检测全息记录介质1的旋转角度。旋转角度检测传感器14的输出信号被输入至主轴控制电路32。在改变照射信号光和参考光的旋转角度的情况下,主轴控制电路32基于旋转角度检测传感器14的输出信号和来自控制器80的指令信号生成驱动信号,经由主轴驱动电路33驱动主轴电动机50。由此,能够控制全息记录介质1的旋转角度。
此外,在径向搬运部52的可动部,固定有具有规定图案的测量部件(scale,也称为“标尺”)18。半径位置检测传感器17使用测量部件18检测径向搬运部52的可动部的位置。在改变照射信号光和参考光的半径位置的情况下,径向搬运控制电路34基于半径位置检测传感器17的输出信号和来自控制器80的指令信号生成驱动信号,经由径向搬运驱动电路35驱动径向搬运部52。由此,在径向搬运全息记录介质1。由此,能够控制照射信号光和参考光的半径位置。
第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16使用在全息记录介质1设置的偏心检测用标记,检测全息记录介质1的位置。第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的输出信号被输入至偏心补偿电路30。偏心补偿电路30生成用于补偿偏心的驱动信号,经由移动台驱动电路31驱动移动台51。第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16和偏心补偿电路30的详情在后文中叙述,通过该结构,本实施例的全息记录再现装置10按照以偏心检测用标记为基准进行全息记录介质1的定位的方式工作。
拾取器11起到对全息记录介质1照射参考光和信号光,利用全息术(也称为“全息成像”)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80经由信号生成电路81发送至拾取器11内的后述的空间光调制器,信号光被空间光调制器调制。
在对全息记录介质1中记录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出射的参考光以与记录时相反的方向对全息记录介质1入射的光波。利用拾取器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82再现信号。
进而,参考光的角度被参考光角度控制电路86控制。在参考光角度控制信号生成电路85中,根据拾取器11和再现用参考光光学系统12的至少一方的输出信号,生成用于控制参考光角度的信号。参考光角度控制电路86按照来自控制器80的指示,使用参考光角度控制信号生成电路85的输出信号生成驱动信号。从参考光角度控制电路86输出的驱动信号经由参考光角度驱动电路87,被供给至拾取器11内的后述的致动器220和再现用参考光光学系统12内的后述的致动器224。通过这样驱动致动器220和致动器224,控制对全息记录介质1入射的参考光的角度。
对全息记录介质1照射的参考光和信号光的照射时间,能够通过用控制器80经由光闸控制电路84控制拾取器11内的光闸(shutter,快门)的开闭时间而调整。
固化光学系统13起到生成在全息记录介质1的预固化和后固化中使用的光束的作用。预固化是指在全息记录介质1内的所要求的位置记录信息时,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工序。后固化是指在全息记录介质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工序。预固化和后固化中使用的光束,优选为非相干光、即需要是可干涉性(coherence,相干性)低的光。
从光源驱动电路83对拾取器11、固化光学系统13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和固化光学系统13,也可以将一部分光学系统结构或者全部光学系统结构统一简化为一个。此外,关于旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16,也可以使其中几个传感器或者全部传感器一体化,构成为单一的传感器。
图2表示全息记录再现装置10中的拾取器11和再现用参考光光学系统12的基本的光学系统结构的一例的记录原理。再现用参考光光学系统12包括致动器223和检流计反射镜224。
从光源201出射(即,射出)的光束透过准直透镜202,入射(即,射入)到光闸203。光闸203打开时,光束通过光闸203之后,被例如由二分之一波片等构成的光学元件204控制偏振方向以使p偏振光与s偏振光的光量比成为要求的比(即,所希望的比)之后,入射到PBS(Polarization Beam Splitter:偏振分束器)棱镜205。
透过PBS棱镜205后的光束,作为信号光206发挥作用,被扩束器208扩大光束直径之后,透过相位掩模209、中继透镜210、PBS棱镜211入射到空间光调制器212。
被空间光调制器212附加了信息的信号光,在PBS棱镜211被反射,在中继透镜213以及空间滤波器214中传播。之后,信号光被物镜215聚光于全息记录介质1。
另一方面,被PBS棱镜205反射后的光束作为参考光207发挥作用,被偏振方向改变元件216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217和反射镜218入射到检流计反射镜219。检流计反射镜219能够通过致动器220调整角度,因此能够将通过透镜221和透镜222之后入射到全息记录介质1的参考光的入射角度设定为要求的角度。其中,为了设定参考光的入射角度,也可以代替检流计反射镜,使用改变参考光的波前的元件。
这样,通过使信号光和参考光在全息记录介质1中相互重叠地入射,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,因为能够用检流计反射镜219改变对全息记录介质1入射的参考光的入射角度,所以能够进行基于角度复用的记录。
此后,在同一区域中改变参考光角度记录的全息图中,将与各个参考光角度对应的全息图称为页,将同一区域中角度复用的页的集合称为册。
图3表示全息记录再现装置10中的拾取器11和再现用参考光光学系统12的基本的光学系统结构的一例的再现原理。在再现已记录的信息的情况下,如上所述对全息记录介质1入射参考光,利用能够通过致动器223调整角度的检流计反射镜224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得到的再现光,在物镜215、中继透镜213以及空间滤波器214中传播。之后,再现光透过PBS棱镜211入射到光检测器225,能够再现记录的信号。光检测器225例如能够使用CMOS图像传感器、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。
其中,本实施例中,参考光角度控制信号生成电路85以在致动器220设置的角度检测传感器(未图示)的输出信号为输入,检测被检流计反射镜219反射的参考光的角度,生成用于控制参考光角度的信号。同样,关于再现用参考光光学系统12,参考光角度控制信号生成电路85以在致动器223设置的角度检测传感器(未图示)的输出信号为输入,检测被检流计反射镜224反射的参考光的角度,生成用于控制参考光角度的信号。致动器220和致动器223上设置的角度检测传感器,例如能够使用光学式编码器。
然而,利用全息术的角度复用的原理的记录技术,存在对于参考光角度的偏移的容许误差非常小的倾向。因此,也可以采用不使用在致动器220设置的角度检测传感器,而是在拾取器11内另外设置检测参考光角度的偏移量的机构,参考光角度控制信号生成电路85用该机构的输出信号作为输入生成用于控制参考光角度的信号。
图4表示全息记录再现装置10中的记录、再现的流程图。此处,特别说明与利用全息术的记录再现相关的处理。其中,在本说明书中,将在全息记录再现装置10中插入全息记录介质1之后,直到记录或再现的准备完成的处理称为设置(set up,也称为“准备”)处理。将从准备完成状态起在全息记录介质1中记录信息的处理称为记录处理,将从准备完成状态起再现全息记录介质1中记录的信息的处理称为再现处理。
图4(a)表示设置处理的流程图,图4(b)表示记录处理的流程图,图4(c)表示再现处理的流程图。
如图4(a)所示,开始设置处理时(步骤S401),全息记录再现装置10例如进行介质判别,判别插入的介质是否是利用全息术(holography)记录或再现数字信息的介质(步骤S402)。
介质判别的结果为判断是利用全息术记录或再现数字信息的全息记录介质1时,全息记录再现装置10读取在全息记录介质1设置的控制数据(步骤S403),取得例如与全息记录介质1相关的信息、和例如与记录/再现时的各种设定条件相关的信息。
读取控制数据之后,进行与控制数据相应的各种调整以及关于拾取器11的学习处理(步骤S404)。由此,全息记录再现装置10完成记录或再现的准备,结束设置处理(步骤S405)。
其中,本实施例中,步骤S404的学习处理包括开启(ON)后述的偏心补偿控制的处理,之后,偏心补偿控制总是开启。
接着,对于从准备完成状态直到记录信息的处理,用图4(b)的流程图进行说明。开始记录处理时(步骤S411),全息记录再现装置10接收记录数据(步骤S412),对拾取器11内的空间光调制器212发送与该数据相应的二维数据。
之后,为了能够在全息记录介质1中记录高品质的信息,根据需要事先进行例如光源201的功率优化和光闸203的曝光时间的优化等各种记录用学习处理(步骤S413)。
之后,在寻轨动作(步骤S414)中使用主轴控制电路32、径向搬运控制电路34和偏心补偿电路30,控制主轴电动机50、径向搬运部52和移动台51。由此,将全息记录介质1定位,以使得从拾取器11以及固化光学系统13照射的光束照射到全息记录介质1的规定位置。在全息记录介质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移量,再次反复进行定位的动作。关于本实施例中的寻轨动作的流程,在后文中叙述。
之后,进行数据记录处理,在全息记录介质1中将要记录的数据记录为全息图(步骤S415)。关于该数据记录处理的详情,在后文中叙述。数据记录处理完成时,结束记录处理(步骤S416)。其中,也可以根据需要对数据进行校验(verify)。
对于从准备完成状态直到再现记录的信息的处理,用图4(c)的流程图进行说明。开始再现处理时(步骤S421),全息记录再现装置10首先在寻轨动作(步骤S422)中,使用主轴控制电路32、径向搬运控制电路34和偏心补偿电路30,将全息记录介质1定位,以使得从拾取器11以及再现用参考光光学系统12照射的光束照射到全息记录介质1的规定位置。在全息记录介质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移量(也称为“偏差量”),再次反复进行定位的动作。
之后,从拾取器11射出参考光,从用光检测器225检测出的二维数据读取全息记录介质1中记录的信息(步骤S423),发送再现数据(步骤S424)。再现数据的发送完成时,结束再现处理(步骤S425)。
图15表示记录、再现时的数据处理流程,图15(a)表示在输入输出控制电路90中在记录数据接收处理S412之后,直到转换为空间光调制器212上的二维数据为止的信号生成电路81中的记录数据处理流程,图15(b)表示用光检测器225检测出二维数据之后,直到输入输出控制电路90中的再现数据发送处理S424为止的信号处理电路82中的再现数据处理流程。
用图15(a)说明记录时的数据处理流程。开始记录时的数据处理时(步骤S8101),信号生成电路81接收记录数据(步骤S8102)。接着,将记录数据分割为多个数据串(也称为“数据列”),为了能够在再现时检测错误而对各数据串进行CRC化(步骤S8103)。接着,为了使开(ON)像素数与关(OFF)像素数大致相等、以及防止同一图案(pattern)的反复出现,实施对数据串添加伪随机数数据串的加扰(scramble)(步骤S8104)。之后,为了能够在再现时进行纠错而进行里德-所罗门编码(Reed-Solomon Coding)等纠错编码(步骤S8105)。接着,将该数据串转换为M×N的二维数据,使其按1个页数据的量反复而构成1页的二维数据(步骤S8106)。对于这样构成的二维数据添加(也称为“附加”)作为再现时的图像位置检测和图像畸变校正中的基准的标记(步骤S8107),对空间光调制器212传输数据(步骤S8108)。通过以上所述,记录时的数据处理完成(步骤S8109)。
接着,用图15(b)说明再现时的数据处理流程。开始再现时的数据处理时(步骤S8201),对信号处理电路82传输用光检测器225检测出的再现图像数据(步骤S8202)。接着,以该图像数据中包含的标记为基准检测图像位置(步骤S8203),进而修正图像的倾斜、倍率、变形等畸变(步骤S8204)。之后,进行二值化(步骤S8205),除去标记(步骤S8206)。接着,取得1页的二维数据(步骤S8207)。将这样得到的二维数据转换为多个数据串之后,进行纠错处理,除去校验(parity,也称为“奇偶校验”)数据串(步骤S8208)。接着解除加扰(即,解扰)(步骤S8209),基于CRC进行错误检测(也称为“检错”)处理(步骤S8210)。最后,经由输入输出控制电路90发送删除CRC校验而生成的再现数据(步骤S8211)。通过以上所述,再现时的数据处理完成(步骤S8212)。
图16是全息记录再现装置10的信号生成电路81的框图。
当开始对输入输出控制电路90输入记录数据时,输入输出控制电路90对控制器80通知记录数据的输入已开始。控制器80接受该通知,命令信号生成电路81对从输入输出控制电路90输入的1页的数据进行记录处理。来自控制器80的处理命令经由控制用线8108,通知给信号生成电路81内的子控制器8101。接收该通知后,子控制器8101经由控制用线8108进行各信号处理电路的控制,以使各信号处理电路并行工作。首先,存储器控制电路8103进行控制,在存储器8102中保存经由数据线8109从输入输出控制电路90输入的记录数据。当存储器8102中保存的记录数据达到一定量时,进行用CRC运算电路8104将记录数据CRC化的控制。接着进行如下控制,即,对进行CRC化得到的数据,实施用加扰电路8105添加伪随机数数据串的加扰,进行用纠错编码电路8106添加校验数据串的纠错编码。最后,使拾取器接口电路8107从存储器8102按空间光调制器212上的二维数据的排列顺序读取纠错编码后的数据,附加再现时作为基准的标记之后,对拾取器11内的空间光调制器212传输二维数据。
图17是全息记录再现装置10的信号处理电路82的框图。
控制器80在拾取器11内的光检测器225检测出图像数据时,命令信号处理电路82对从拾取器11输入的1页的数据进行再现处理。来自控制器80的处理命令经由控制用线8211,通知给信号处理电路82内的子控制器8201。接收该通知后,子控制器8201以使各信号处理电路并行工作的方式经由控制用线8211进行各信号处理电路的控制。首先,存储器控制电路8203进行控制,在存储器8202中保存经数据线8212从拾取器11经由拾取器接口电路8210输入的图像数据。存储器8202中保存的数据达到一定量时,进行用图像位置检测电路8209从存储器8202中保存的图像数据内检测标记而提取有效数据范围的控制。接着,进行如下控制,使用检测出的标记由图像畸变修正电路8208进行图像的倾斜、倍率、变形等畸变的修正,将图像数据转换为期待的二维数据的大小(size,也称为“尺寸”)。对于构成进行了大小转换后的二维数据的多个比特(bit,也称为“位”)的各比特数据,在二值化电路8207中判定“0”、“1”而进行二值化,在存储器8202中按再现数据的输出的排列保存数据。接着,用纠错电路8206纠正各数据串中包括的错误,用解扰电路8205解除添加伪随机数数据串的加扰之后,用CRC运算电路8204进行存储器8202中的再现数据内不包含错误的确认。之后,对输入输出控制电路90从存储器8202传输再现数据。
接着,对于本实施例的全息记录介质1上设置的2种标记,用图6进行说明。图6表示全息记录介质1,圆R1表示介质的最内周,圆R2表示介质的最外周。图6中的点O表示全息记录介质1的几何中心。此外,在此后的说明中,设变量r是表示从点O起测量得到的半径的变量。
如图6所示,在全息记录介质1的内周侧的区域中,在r1≤r≤r2的区域中设置有由M2所示的规定标记,并且在r3≤r≤r4的区域中设置有由M1所示的规定标记。此外,在全息记录介质1中将用户数据记录为全息图的区域,是r5≤r≤r6。即,标记M1和M2设置在将用户数据记录为全息图的区域的内周侧。
标记M1是角度检测用标记,标记M2是偏心检测用标记。接着,用图7说明检测这2个标记的传感器的固定位置。
如图1所说明的那样,移动台51和旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16都固定在径向搬运部52的可动部。图7是用于说明以径向搬运部52的可动部为基准的情况下的这些各传感器的固定位置的图。
点xy0表示移动台51的驱动基准位置。例如在移动台51的X方向和Y方向的可动范围都是±1mm时,在X轴上从负方向的可动端起在正方向移动0.5mm、在Y轴上从负方向的可动端起在正方向移动0.5mm的点是点xy0。即,设移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0时,主轴电动机50的旋转轴位于xy0的正上方。
如图所示,图的横方向是Y轴,纵方向是X轴。点P14表示旋转角度检测传感器14的传感器中心。同样,点P15表示第一偏心检测传感器15的传感器中心,点P16表示第二偏心传感器16的传感器中心。P15和P16存在于以点xy0为中心的半径r2的圆Cxy上。此处,在本实施例中,“传感器中心”表示传感器照射的光斑的中心位置。此外,例如,将按照使得旋转角度检测传感器14照射的光斑的中心位置与点P14一致的方式配置旋转角度检测传感器14的情况表述为“将旋转角度检测传感器14配置在点P14”。
根据图7和图6,移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0、并且全息记录介质1不存在偏心时,旋转角度检测传感器14位于在r3≤r≤r4的区域中设置的角度检测用标记M1的中心。此外,移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0、并且全息记录介质1不存在偏心时,第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16位于在r1≤r≤r2的区域中设置的偏心检测用标记M2的外周边缘。
接着,对于各标记的特征和从各传感器输出的信号进行说明。
图8是角度检测用标记M1的示意图,和表示从旋转角度检测传感器14输出的信号的图。如图8所示,角度检测用标记M1包括:反射部和非反射部以规定的周期p反复的标记Mp;和介质旋转一圈设置一次的标记Mz。标记Mz是用于生成后述的Z相信号的标记,标记Mp是用于生成后述的A相信号和B相信号的标记。
如图8中示意地所示,从旋转角度检测传感器14照射规定波长的检测光,在标记Mp上生成光斑。旋转角度检测传感器14通过检测由标记Mp反射的光,检测旋转角度。在从旋转角度检测传感器14对标记Mp照射的光斑向图中右方向前进的情况下,作为旋转角度检测传感器14的输出信号得到如图所示的3种信号。A相信号和B相信号是在标记Mp的周期p移动期间输出8个周期的矩形波。A相信号与B想信号相位相差90度,而且相位的大小根据对标记Mp照射的光斑的移动方向而变化。即,在对标记Mp照射的光斑向图8的右方向前进的情况下,成为B相信号相对于A相信号相位超前90度的输出。反之,对标记Mp照射的光斑向图8的左方向前进的情况下,是B相信号相对于A相信号相位滞后90度的输出。进而,Z相信号因对标记Mz照射的光斑(未图示)而生成,在使介质旋转一圈的情况下输出一次与A相信号相同宽度的脉冲。
该A相信号和B相信号、Z相信号是作为增量型编码器的输出信号的一般的输出形式,本实施例的结构中能够根据这3个信号得到介质的旋转角度。例如,根据Z相信号决定成为0度的角度,根据A相信号和B相信号累计旋转角度的增减,从而运算当前的角度。其中,因为A相信号与B相信号的相位差是90度,所以本实施例的旋转角度检测传感器14的最小分辨能力,是与A相信号的周期的1/4相当的量,换算为标记Mp上的距离是p/32。为了将标记Mp上的距离换算为旋转角度,因为扇形中的圆弧和半径已知,所以通过计算求出圆弧的中心角即可。
其中,此处用图8的结构说明了旋转角度检测传感器14,但本发明不限于此。例如,也可以是使用绝对值型编码器的检测原理的传感器。此外,在以上方式中作为旋转角度检测传感器14的输出信号的A相信号等是逻辑信号(矩形波),但也可以是输出能够得到与角度相当的信息的模拟信号(例如正弦波)的传感器。
其中,关于图8所示的增量型编码器的结构,如果标记Mp呈圆形状排列则成为旋转编码器,如果直线排列则成为线编码器。即,该方式不仅能够用于测量旋转角度的传感器,也能够用于测量(即,计测)一个方向的位移的传感器。本实施例中的半径位置检测传感器17是增量型的线编码器。即,在以上说明中,将旋转角度检测传感器14置换为半径位置检测传感器17,进而将在全息记录介质1设置的角度检测用标记M1置换为径向搬运部52的可动部上固定的测量部件18的规定图案即可。从半径位置检测传感器17同样输出A相信号、B相信号、Z相信号。
接着,对于偏心检测用标记M2的特征、以及从第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16输出的信号进行说明。第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16仅安装位置不同,传感器是同一种类。因此,以下对于第一偏心检测传感器15进行说明。
图9(a)是偏心检测用标记M2的示意图。偏心检测用标记M2在r1≤r≤r2的区域中被蒸镀金属膜,起到反射部的作用。即,图中的斜线部是反射部,非斜线部的部位是非反射部。此外,从第一偏心检测传感器15照射规定波长的检测光,在标记M2上生成光斑。第一偏心检测传感器15检测被标记M2反射的光。
第一偏心检测传感器15的传感器中心固定在半径r2的位置。因此,在移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0、并且全息记录介质1不存在偏心的情况下,如图9(a)所示,第一偏心检测传感器15照射的光斑,位于r1≤r≤r2的区域中设置的偏心检测用标记M2的外周边缘。
图9(b)是说明第一偏心检测传感器15的输出信号的图。来自第一偏心检测传感器15的输出信号为1个,输出与通过检测光生成的光斑和偏心检测用标记M2的相对位置关系相应的电压。
在移动台51的可动部不处于驱动基准位置xy0的情况下,或者全息记录介质1存在偏心的情况下,如图9(b)的(1)和(3)所示,第一偏心检测传感器15照射的光斑与偏心检测用标记M2的外周边缘可能在径向偏移(即,偏离)。第一偏心检测传感器15照射的光斑与偏心检测用标记M2的外周边缘的、径向的相对位置的差用Δrs表示。在存在Δrs的情况下,在偏心检测用标记M2反射而返回至第一偏心检测传感器15的光的光量发生变化。通过检测该光量的变化,能够实现输出与光斑和偏心检测用标记M2的相对位置关系相应的电压的传感器。
径向的相对位置的差Δrs与来自第一偏心检测传感器15的输出电压Vs的关系如图9(b)所示。即,在规定的检测范围rs_v之间,输出电压Vs是与第一偏心检测传感器15与偏心检测用标记M2的径向的相对位置的差Δrs成比例的电压。此外,当输出电压Vs为零时,第一偏心检测传感器15照射的光斑位于偏心检测用标记M2的外周边缘。其中,关于第一偏心检测传感器15,取得Δrs的方向是X轴的负方向。
如图7所示,第一偏心检测传感器15在以驱动基准位置xy0为原点的正交坐标轴中配置在X轴上。此外,第二偏心检测传感器16在以驱动基准位置xy0为原点的正交坐标轴中配置在Y轴上。通过正交地配置能够检测与偏心检测用标记M2的相对位置的传感器,能够检测偏心检测用标记M2的位置。进而,如果能够控制移动台51以使双方的传感器的输出电压成为零,就能够控制全息记录介质1的位置以使偏心检测用传感器M2的边缘位于双方的传感器的正上方(即双方的传感器照射的光斑的中心位于偏心检测用标记M2的边缘)。
其中,旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16都对全息记录介质1照射光斑作为用于检测标记的检测光,但该检测光的波长优选与参考光的波长不同。其中,因为信号光的波长与参考光的波长相同,所以也可以表达为与信号光的波长不同。这是因为已知当对未记录的全息记录介质照射波长接近参考光波长的光时,之后在该照射位置记录了全息图的情况下的再现品质会劣化。例如在信号光的波长和再现光的波长都是405nm的情况下,检测光例如能够使用与再现光的波长相差100nm以上的波长650nm的光。
接着,说明本实施例的各控制电路的结构。
对于本实施例的主轴控制电路32的结构,用图10进行说明。主轴控制电路32包括:旋转角度运算电路3201、主轴控制器3202、主轴输出控制开关3203、和主轴控制判定电路3204。主轴控制电路32基于来自控制器80的指令信号控制主轴电动机50,以使全息记录介质1的旋转角度成为来自控制器80的角度指令值Tgtθ。本说明书中将该控制称为主轴控制。
旋转角度运算电路3201以旋转角度检测传感器14输出的A相信号、B相信号和Z相信号为输入,根据上述3个信号运算当前(即,现在)的全息记录介质1的旋转角度Detθ,作为Detθ信号输出。主轴控制器3202以Detθ信号和来自控制器80的角度指令Tgtθ信号为输入,输出用于控制主轴电动机50的驱动信号。
主轴输出控制开关3203以主轴控制器3202的输出信号为输入,按照来自控制器80的控制信号SPON,控制是否输出主轴控制器3202的输出信号。SPON信号为High(高电平)时,主轴输出控制开关3203选择端子a,将主轴控制器3202的输出信号作为SPD信号输出。另一方面,SPON信号为Low(低电平)时,主轴输出控制开关3203选择端子b,将基准电位作为SPD信号输出,不输出主轴控制器3202的输出信号。结果,SPON信号成为指示主轴控制的开启/关闭(ON/OFF)的信号。此外,主轴输出控制开关3203作为切换主轴控制的开启/关闭的开关发挥作用。从主轴输出控制开关3203输出的SPD信号被主轴驱动电路33放大,控制主轴电动机50。
主轴控制判定电路3204以Detθ信号和Tgtθ信号为输入,判定全息记录介质1的旋转角度是否是角度指令值Tgtθ附近的值,作为SPOK信号输出。其中,设在全息记录介质1的旋转角度是角度指令值Tgtθ附近的值的情况下,SPOK信号成为高电平。主轴控制判定电路3204例如能够通过如下电路实现,即,对从由旋转角度检测传感器14检测出的当前角度Detθ与角度指令值Tgtθ之差成为规定的阈值以下起的经过时间进行测量,根据该测量时间持续规定时间以上的情况进行判定的电路。作为判定结果的SPOK信号被输入至控制器80。因此,控制器80能够根据SPOK信号判定全息记录介质1的旋转角度是否是角度指令值Tgtθ附近的值。即,主轴控制判定电路3204作为判定主轴控制的收敛(即,结束)的电路发挥作用。
对于本实施例中的径向搬运控制电路34的结构,用图11进行说明。径向搬运控制电路34包括:半径位置运算电路3401、半径位置控制器3402、半径位置输出控制开关3403、和半径位置控制判定电路3404。径向(也称为“半径方向”)搬运控制电路34基于来自控制器80的指令信号控制径向搬运部52,使得径向搬运部52的可动部的位置成为来自控制器80的位置指令值TgtR。本说明书中将该控制称为半径位置控制。比较图10和图11可知,径向搬运控制电路34的结构与主轴控制电路32的结构类似。
半径位置运算电路3401以半径位置检测传感器17输出的A相信号、B相信号和Z相信号为输入,根据上述3个信号运算当前的全息记录介质1的半径位置DetR并作为DetR信号输出。半径位置控制器3402以DetR信号和来自控制器80的半径位置指令TgtR信号为输入,输出用于控制径向搬运部52的驱动信号。
半径位置输出控制开关3403以半径位置控制器3402的输出信号为输入,按照来自控制器80的控制信号RDON,控制是否输出半径位置控制器3402的输出信号。在RDON信号为高电平时,半径位置输出控制开关3403选择端子c,将半径位置控制器3402的输出信号作为RDD信号输出。另一方面,在RDON信号为低电平时,半径位置输出控制开关3403选择端子d,将基准电位作为RDD信号输出,不输出半径位置控制器3402的输出信号。结果,RDON成为指示半径位置控制的开启/关闭的信号。此外,半径位置输出控制开关3403作为切换半径位置控制的开启/关闭的开关发挥作用。从半径位置输出控制开关3403输出的RDD信号被径向搬运驱动电路35放大,控制径向搬运部52。
半径位置控制判定电路3404以DetR信号和TgtR信号为输入,判定全息记录介质1的半径位置是否是半径位置指令值TgtR附近的值,作为RDOK信号输出。其中,令在全息记录介质1的半径位置是半径位置指令值TgtR附近的值的情况下,RDOK信号成为高电平。半径位置控制判定电路3404例如能够通过如下电路实现,即,对从由半径位置检测传感器17检测出的当前的半径位置DetR与半径位置指令值TgtR之差成为规定的阈值以下起的经过时间进行测量,根据该测量时间持续规定时间以上的情况进行判定的电路。作为判定结果的RDOK信号被输入至控制器80。因此,控制器80能够根据RDOK信号判定全息记录介质1的半径位置是否是半径位置指令值TgtR附近的值。即,半径位置控制判定电路3404作为判定半径位置控制的收敛的电路发挥作用。
其中,本实施例中的主轴控制判定电路3204采用了如下结构:通过测量(也称为“计测”)从当前角度Detθ与角度指令值Tgtθ之差成为规定的阈值以下起的经过时间,根据该测量时间持续规定时间以上的情况进行判定。但是,主轴控制判定电路3204如果能够判定全息记录介质1的旋转角度是否为角度指令值Tgtθ附近的值,则也可以是其他结构。例如,也可以采用如下结构:如果当前角度Detθ即使一次变得与角度指令值Tgtθ相等,则也在该时刻使SPOK信号成为高电平。半径位置控制判定电路3404也是同样的。
对于本实施例中的偏心补偿电路30和移动台驱动电路31的结构,用图12进行说明。偏心补偿电路30包括:X轴补偿器3001、X轴输出控制开关3002、Y轴补偿器3003、Y轴输出控制开关3004、和偏心补偿判定电路3005。此外,移动台驱动电路31包括X轴驱动电路3101和Y轴驱动电路3102。偏心补偿电路30基于来自控制器80的指令信号,控制移动台51以偏心检测用标记为基准进行全息记录介质1的定位。本说明书中将该控制称为偏心补偿控制。
X轴补偿器3001被输入第一偏心检测传感器15的输出信号,生成用于驱动移动台51的X轴的驱动信号。X轴输出控制开关3002以X轴补偿器3001的输出信号为输入,按照来自控制器80的控制信号XYON,控制是否输出X轴补偿器3001的输出信号。在XYON信号为高电平时,X轴输出控制开关3002选择端子a,将X轴补偿器3001的输出信号作为XD信号输出。另一方面,在XYON信号为低电平时,X轴输出控制开关3002选择端子b,将基准电位作为XD信号输出,不输出X轴补偿器3001的输出信号。从X轴输出控制开关3002输出的XD信号被X轴驱动电路3101放大,移动台51的X轴受到控制。
Y轴补偿器3003被输入第二偏心检测传感器16的输出信号,生成用于驱动移动台51的Y轴的驱动信号。Y轴输出控制开关3004以Y轴补偿器3003的输出信号为输入,按照来自控制器80的控制信号XYON,控制是否输出Y轴补偿器3003的输出信号。在XYON信号为高电平时,Y轴输出控制开关3004选择端子a,将Y轴补偿器3003的输出信号作为YD信号输出。另一方面,在XYON信号为低电平时,Y轴输出控制开关3004选择端子b,将基准电位作为YD信号输出,不输出Y轴补偿器3003的输出信号。从Y轴输出控制开关3004输出的YD信号被Y轴驱动电路3102放大,移动台51的Y轴受到控制。
偏心补偿判定电路3005以第一偏心检测传感器15的输出信号和第二偏心检测传感器16的输出信号为输入,判定以偏心检测用标记为基准的全息记录介质1的定位是否已完成,作为XYOK信号输出。其中,以偏心检测用标记为基准的全息记录介质1的定位已完成的情况下,XYOK信号成为高电平。XYOK信号被输入至控制器80。因此,控制器80能够根据XYOK信号判定以偏心检测用标记为基准的全息记录介质1的定位是否已完成。即,偏心补偿判定电路3005作为判定偏心补偿控制的收敛的电路发挥作用。
此处,对于X轴补偿器3001和Y轴补偿器3003中进行的控制进行说明。首先,偏心补偿判定电路3005是附属的电路。因此,由图12可知,与偏心补偿电路30和移动台驱动电路31相关的控制系统中,虚线(A)所示的关于X轴的控制系统、和虚线(B)所示的关于Y轴的控制系统独立。即,偏心补偿电路30中被输入第一偏心检测传感器15的输出信号和第二偏心检测传感器16的输出信号,但移动台51的X轴的控制中使用的仅是第一偏心检测传感器15的输出信号,同样,移动台51的Y轴的控制中使用的仅是第二偏心检测传感器16的输出信号。
X轴补偿器3001中,进行控制以使输入的第一偏心检测传感器15的输出信号的电压成为零。Y轴补偿器3003中,进行控制以使输入的第二偏心检测传感器16的输出信号的电压成为零。这是一般的反馈控制,X轴补偿器3001和Y轴补偿器3003例如能够用一般的CPU实现。
如使用图9和图7所说明的那样,使第一偏心检测传感器15的输出电压和第二偏心检测传感器16的输出电压都成为零,等价于控制全息记录介质1的位置使偏心检测用标记M2的边缘位于双方的传感器的正上方。从而,能够通过上述X轴补偿器3001和Y轴补偿器3003的动作,控制全息记录介质1的位置使偏心检测用标记M2的边缘位于双方的传感器的正上方。
所谓全息记录介质1存在偏心的情况,如果用图6说明,则是介质的最内周的圆R1的几何中心与O不一致的情况。在该情况下,移动台51也使用偏心检测用标记M1控制全息记录介质1的位置。具体而言,进行控制,使得偏心检测用标记M1的几何中心O与移动台51的驱动基准位置一致。
此处,照射信号光和/或参考光的位置是在装置中固定的位置。因此,该动作即使在存在偏心的情况下,也按照以偏心检测用标记为基准进行全息记录介质1的定位的方式动作。也能够表述为能够进行控制使得信号光和/或参考光被照射至消除了偏心的位置。
但是,如图12中所说明的那样,为了使X轴与Y轴独立地进行控制,存在关于传感器配置的限制。本实施例中,将第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16相对于驱动基准位置xy0正交地配置,并且使该正交的方向与移动台51的驱动轴的方向相同。接着,说明采用这样的结构的理由。
作为一例,考虑如图13(a)所示,第一偏心检测传感器15的固定位置改变为P15'的情况。与图7的情况的不同点仅有第一偏心检测传感器15的固定位置。P15'位于与Y轴负方向成45度的直线上。图13(a)中,将与Y轴负方向成45度的方向表示为X'轴。
此外,作为此后的说明的前提,主轴控制电路32、径向搬运控制电路34、和偏心补偿电路30采用与以上的说明共用的结构。即,采用偏心补偿电路30基于第一偏心检测传感器15的输出信号驱动移动台51的X轴的结构。
将第一偏心检测传感器15配置在P15'的位置的情况下的第一偏心检测传感器15的输出信号如图13(B)所示。即,使取得Δrs的方向不是X轴方向,而是X'轴方向。如果这样改变Δrs的取得方式,则Δrs与输出电压Vs的关系与图9(b)的情况相同。
但是,在实际进行控制时,控制系统需要在控制的目标点附近独立。具体而言,考虑在图13(a)的情况下,全息记录介质1向左移动了微小距离的状况。该情况下,需要用移动台51移动的仅有Y轴。但是,图13(a)的情况下,在点P15'附近偏心检测用标记M2的边缘倾斜了45度。因此,在全息记录介质1向左移动了微小距离的情况下,第一偏心检测传感器15的输出也变动。结果是,存在偏心补偿电路30进行的控制不收敛的可能性。进而,在最差的情况下,还存在移动台51进行的X轴和Y轴这2轴的控制发生振荡的可能性。该问题特别是在X轴的控制系统的响应速度与Y轴的控制系统的响应速度相等的情况下成为问题。
另一方面,如本实施例的结构那样将第一偏心检测传感器15配置在P15的位置的情况下,同样考虑全息记录介质1向左移动了微小距离的状况。该情况下,在点P15处圆Cxy的切线与Y轴平行,据此可知点P15附近的偏心检测用标记M2的边缘的X轴方向的位移几乎是零。因此,在本实施例的结构的情况下,X轴几乎不被驱动,仅有Y轴被驱动。因此,如果是本实施例的结构则不会发生问题。
对于X轴和Y轴同时进行这样的动作,结果是移动台51进行的2轴的控制不会发生振荡,而是收敛在适当的位置。根据以上所述,优选采用将第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16相对于驱动基准位置xy0正交地配置的结构。
其中,由以上说明可知,关于传感器的配置的限制,是配置偏心检测传感器的点即点P15和点P16处的圆Cxy的切线与移动台51的驱动轴平行。
接着,对于本实施例中的寻轨处理S414,用图5的流程图进行说明。其中,关于寻轨处理S422也是相同的流程图。此处,如本实施例那样全息记录介质1是圆盘形状的情况下的寻轨中,半径r和旋转角θ是参数。此后,将半径r的驱动轴称为r轴,将旋转角θ的驱动轴称为θ轴。
其中,本实施例中,在寻轨处理S414以前进行的学习处理步骤S404中通过使XYON信号为高电平而开始偏心补偿控制。因此,在开始寻轨处理S414的时刻,偏心补偿控制是已开启(ON)的状态。
开始寻轨处理时(步骤S501),计算目标地址的全息图所处的坐标(r,θ)与当前位置之差,对于r轴和θ轴计算移动量(步骤S502)。接着,判断r轴的移动量是否非零(步骤S503)。如果r轴的移动量非零(步骤S503中“是”(Yes)的情况),则使RDON信号成为高电平从而使半径位置控制开启(ON)而开始r轴的移动(步骤S504)。接着步骤S504,前进至后述的步骤S505。此外,如果r轴的移动量是零(步骤S503中“否”(No)的情况),则不执行步骤S504而是前进至步骤S505。
在步骤S505中,判断θ轴的移动量是否非零。如果θ轴的移动量非零(步骤S505中“是”的情况),则使SPON信号成为高电平从而使主轴控制开启(ON)而开始θ轴的移动(步骤S506)。接着步骤S506,前进至后述的步骤S507。此外,如果θ轴的移动量是零(步骤S505中“否”的情况),则不执行步骤S506而是前进至步骤S507。
在步骤S507中,判定(也称为“判断”)移动是否已完成。此处,根据RDOK信号、SPOK信号和XYOK信号都是高电平的情况,判定移动已完成。
在判定移动未完成的情况(步骤S507中“否”的情况)下,再次返回至步骤S507。即,只要RDOK信号、SPOK信号和XYOK信号中的任一个是低电平电平,就不判定移动已完成,而是进行待机至上述3个信号同时都成为高电平的动作。
在判定移动已完成的情况下(步骤S507中“是”的情况),使RDON信号和SPON信号都成为低电平,从而使半径位置控制和主轴控制关闭(OFF)而结束移动(步骤S508)。
接着,判断是否是再现时的寻轨处理(步骤S509)。不是再现时的寻轨的情况下(步骤S509中“否”的情况)。前进至后述的步骤S515,结束寻轨处理。是再现时的寻轨的情况下(步骤S509中“是”的情况),不在此结束寻轨处理,而是继续进行寻轨处理直到用再现记录的全息图而得到的地址信息正确定位在目标地址。这是因为记录时的寻轨中是对未记录部寻轨,不能得到地址信息。
是再现时的寻轨的情况下(步骤S509中“是”的情况),通过对定位后的全息记录介质1上的位置照射参考光而尝试再现全息图,判断是否能够进行再现(步骤S510)。在不能再现全息图的情况(步骤S510中“是”的情况)下,意味着未能正确进行定位。因此,基于规定的重试参数,计算r轴和θ轴的重试值(步骤S511),返回至步骤S502。由此,进行移动至已定位位置附近的重试寻轨。
在能够再现全息图的情况下(步骤S510中“是”的情况),取得再现得到的全息图中包含的地址信息(步骤S512)。接着,判断取得的地址是否为目标地址(步骤S513)。在取得的地址不是目标地址的情况(步骤S513中“否”的情况)下,意味着未能正确进行定位。因此,计算取得的地址的坐标(r,θ)与目标地址的坐标(r,θ)之差,返回至步骤S502。由此,基于全息图的地址信息进行重试寻轨。
在取得的地址是目标地址的情况下(步骤S513中“是”的情况),结束寻轨处理(步骤S515)。
此处,在本实施例的流程图中,特征在于:例如在r轴的移动量是零而仅驱动θ轴的寻轨的情况下,即使主轴控制收敛(即,结束)至角度指令值Tgtθ附近、SPOK信号成为高电平,如果偏心补偿判定电路3005输出的XYOK信号没有成为高电平,就不使主轴控制关闭(即继续将主轴控制器3202的输出信号作为SPD信号输出)。在不具有与本实施例的偏心补偿电路30相当的电路的现有技术的结构中,SPOK信号作为主轴控制的收敛判定环路发挥作用,如果SPOK信号成为高电平则纯粹使主轴控制关闭(OFF)即可。但是在本实施例中,不进行该处理。其理由在后文中叙述。
接着,说明本实施例的效果。首先,作为用于消除(也称为“抵消”)偏心的结构,采用了按在可动部固定了移动台51和传感器的径向搬运部52、主轴电动机50、具有规定的标记的全息记录介质1的顺序搭载的机构。本发明人发现了用于消除偏心的优选结构是该搭载顺序。
如果不考虑装置的易实现性,则用于消除偏心的最佳结构与该搭载顺序不同,是在主轴电动机之上搭载移动台的结构。由此能够用最简单的方法消除偏心。用图18(b)进行说明,即使在存在偏心的情况下,也能够使全息记录介质的中心O与主轴电动机的旋转中心sp0一致。但是,该结构非常难以实现移动台。这是因为,在进行旋转的主轴电动机的旋转轴上搭载移动台的关系上,需要使移动台的控制系统的电配线(本实施例中的连接移动台驱动电路31与移动台51的配线)沿着旋转轴设置。该实现需要昂贵的机构,而且装置寿命的长期化也是困难的。
因此,主轴电动机50和移动台51的搭载顺序,如本实施例的结构所示,成为在移动台51的可动部上搭载主轴电动机50的顺序。此外,因为在全息记录介质1设置的标记是靠内周侧的结构,所以优选传感器固定在与移动台51相同的部件上,与全息记录介质1一体地被径向搬运部52在径向搬运。结果,成为在径向搬运部52的可动部上搭载移动台51和传感器的顺序。
这样,本实施例的第一效果是,能够通过机构的搭载顺序的改进而同时实现偏心的消除和装置易实现性。
接着,说明第二效果。如上所述,不能够在主轴电动机的旋转轴上搭载移动台,而是在移动台上搭载主轴电动机的结构。在采用该结构的情况下,在控制方面也需要特征的控制。
在能够在主轴电动机的旋转轴之上搭载移动台的情况下,如果用图18(b)进行说明,则能够使全息记录介质的中心O与主轴电动机的旋转中心sp0一致。但是,在本实施例的结构的情况下,即使在存在偏心的情况下,也不能够使全息记录介质的中心O与主轴电动机的旋转中心sp0一致。在本实施例的情况下,在全息记录介质的中心O与主轴电动机的旋转中心sp0偏离的状态下,使全息记录介质1的中心O与移动台51的驱动基准位置xy0一致。由此,能够按照对消除了偏心的位置照射信号光和/或参考光的方式进行控制。
用图14说明如本实施例的结构那样实现合适的机构搭载顺序并且需要特征的控制这一点。图14(a)是表示全息记录介质1与各种传感器的位置关系的示意图。圆R2表示全息记录介质1的最外周,圆Cxy表示偏心检测用标记M2的外周边缘,圆Csp表示角度检测用标记M1的中心线。
根据本实施例,因为全息记录介质的中心O与移动台51的驱动基准位置xy0一致,所以在图14(a)这样图示。在图14(a)中,假定存在偏心。即,主轴电动机旋转中心sp0图示为与移动台51的驱动基准位置xy0不一致的位置。
通常,在光盘装置的寻轨动作中,独立地进行主轴控制和半径位置控制。这2个控制既可以同时进行,也可以按顺序进行。如果沿用该现有的控制方法,则本实施例中的主轴控制、半径位置控制和偏心补偿控制也可以独立地进行。但是,采用本实施例的结构的情况下,不能够将主轴控制和偏心补偿控制独立地进行控制。
现假定:在点P所示的位置记录有目标全息图,为了再现该全息图而进行使主轴电动机50转动的寻轨。其中,此处假定半径位置控制已经完成。点P的移动目标位置用点TgtP图示。点TgtP是被照射参考光的位置。通常,参考光对物镜215的几乎正下方照射,所以也可以换用另一种方式表达为物镜位于点TgtP的正上方。考虑不存在偏心的情况下的寻轨动作,是使主轴电动机50旋转-θ的情况下的寻轨动作。
假设考虑在进行偏心补偿控制之前已进行了主轴控制的情况。该情况下,全息记录介质1以作为主轴电动机50的旋转中心的点sp0为中心,旋转-θ。为了说明,设连接点sp0与点P14的直线为L0,设使该直线绕点sp0旋转+θ后的直线为L1。检测旋转角度的是设置在点P14的旋转角度检测传感器14,所以以点sp0为中心旋转-θ意味着按照以点sp0为中心L1与L0重合的方式旋转。
图14(b)表示旋转后的状况。该旋转的结果是点P移动至点P'。此外,全息记录介质的中心O从移动台51的驱动基准位置xy0移动至点O'。对于圆R2、圆Cxy也同样地将旋转后的圆附加“'(撇号)”图示。
由图可知,仅使主轴电动机50旋转-θ,不能够使目标全息图移动至目标位置TgtP。此外,如果接着该旋转进行偏心补偿控制,就能够使点O'与点xy0一致,但点P'并不因该偏心补偿控制进行的移动而与点TgtP一致。这是因为,本实施例的结构中,主轴电动机50的旋转中心sp0与驱动基准位置xy0不一致,所以使主轴电动机50旋转所需的旋转量,不再是-θ。
此外,以上说明中说明了在进行偏心补偿控制之前进行了主轴控制的情况,但在进行主轴控制之前也不能够进行偏心补偿控制。这是因为,在图14(a)的寻轨之前的图中,偏心检测用标记M2的外周边缘已经位于2个偏心检测传感器的正上方,本实施例的偏心补偿控制不工作。这是因为转移(也称为“转变”)至使主轴电动机50旋转-θ的寻轨之后的状态时要以怎样的程度驱动移动台51,在寻轨前的阶段是未知的。
因此,在使主轴电动机50旋转的寻轨动作中,例如需要如本实施例所示,使主轴控制和偏心补偿控制同时工作。
在使主轴控制和偏心补偿控制同时工作的情况下,即使成为如图14(b)所示的状态,也因为在图14(b)的(A)所示的部分中点P15与圆Cxy'不一致,所以第一偏心检测传感器15的输出是非零的值。同样,关于图14(b)的(B)所示的部分,第二偏心检测传感器16的输出也是非零的值。因此,通过偏心补偿控制进行控制以使全息记录介质的中心O'与驱动基准位置xy0一致。此时,点P'再次移动,并且旋转角度检测传感器14的检测角度也因该偏心补偿控制而变化。2个控制同时工作,结果是在寻轨的最终状态下,全息记录介质的中心O'被控制为与驱动基准位置xy0一致的位置。
同时,在此期间也继续进行主轴控制,所以固定在点P14的位置的旋转角度检测传感器14中,在寻轨期间中检测出的旋转角的变化量正确地成为-θ。这意味着在寻轨的最终状态下,图14(a)中图示的点Q来到连接全息记录介质的中心O'与点P14的直线上。点Q是使点P14绕点xy0旋转+θ后的点。在寻轨的最终状态下,如果考虑将全息记录介质的中心O'控制为与驱动基准位置xy0一致的位置,则意味着图14(a)的点Q来到X轴上。这意味着点P来到X轴上,意味着点P被移动至目标位置TgtP。由此,在本实施例的结构中也能够实现高精度的定位动作。
该动作通过在作为本实施例的流程图的图5中,根据在步骤S507中SPOK信号和XYOK信号双方是高电平而执行步骤S508的主轴控制的关闭(OFF)而实现。
这样,即使主轴控制收敛至角度指令值Tgtθ附近、SPOK信号成为高电平,如果偏心补偿判定电路3005输出的XYOK信号没有成为高电平,也不使主轴控制关闭(OFF)。如本实施例所述,需要使主轴控制和偏心补偿控制同时持续工作直到SPOK信号和XYOK信号双方的判定结果都成为OK(好)。
如以上说明,通过使主轴控制和偏心补偿控制同时工作,在本实施例的结构中也能够适当地进行寻轨动作。本实施例的第二效果是,在本实施例的机构的搭载顺序的情况下也具有实现高精度的定位的控制方法这一点。
通过以上说明的2点,即实现用于消除偏心的适当的搭载顺序以及此情况下必要的控制,即使在主轴电动机的旋转中心与圆盘形状全息记录介质1的几何中心之间存在偏离、即偏心的情况下,也能够进行定位至消除了偏心的位置的控制。更具体而言,通过偏心补偿电路30和主轴控制电路32按照本实施例工作,以偏心检测标记的几何中心为基准进行全息记录介质1的定位。由此,即使在存在偏心的情况下,也能够对消除了偏心的位置照射信号光、参考光而进行全息图的记录或再现。
如用图18所说明的那样,存在偏心的情况下的课题能够列举全息图再现品质劣化和再现传输速率的降低。根据本实施例,在记录时和再现时都能够实质上消除偏心地工作,所以能够解决全息图再现品质劣化和再现传输速率降低的课题。
这样,本实施例的第三效果是,通过对消除了偏心的位置照射信号光、参考光而进行全息图的记录或再现,能够解决全息图再现品质劣化和再现传输速率降低的课题这一点。
进而,作为消除偏心的控制系统,在正交的方向上配置2个对同心圆形状的偏心检测用标记的边缘进行检测的传感器,并且使该正交的方向与移动台51的驱动轴的方向相同。由此,如用图13所说明的那样,在偏心补偿电路30和移动台驱动电路31中,能够独立地控制X轴和Y轴。由此能够实现偏心补偿电路30的简化,能够实现装置的低成本化。
此外,使第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的特性为,输出对应于传感器与偏心检测用标记M2的相对位置关系的电压的特性。通过使用具有该特性的传感器,X轴补偿器3001进行控制使得第一偏心检测传感器15的输出信号成为规定电压即可,这是容易实现的结构。Y轴补偿器3003也同样。因此,能够实现装置的低成本化。
这样,本实施例的第四效果是能够实现装置的低成本化这一点。
此外,关于半径r、旋转角度θ、偏心的控制中的旋转角度θ和偏心的控制,在全息记录介质中设置标记,检测该标记而进行控制。通过以介质中设置的标记为基准进行定位,能够进行不依赖于装置之间的偏差的高精度的定位控制。即,虽然在主轴电动机的旋转轴上安装的全息记录介质固定部的偏心程度在装置之间存在偏差,但能够进行不依赖于该偏差的高精度的定位控制。
这样,本实施例的第五效果是,通过在在全息记录介质1设置角度检测用标记和偏心检测用标记,能够实现以介质为基准的高精度的定位这一点。
此外,之所以对于介质采用关于旋转角度θ和偏心在介质中设置标记的结构,是因为如图6所示,能够使这2个标记为同心圆形状,使全息记录介质1的记录容量的牺牲为最小限度地埋入(即,设置)标记。关于径向(即,半径),考虑总是进行检测,需要在将用户数据记录为全息图的区域整面中配置标记。这一点,因为记录容量会降低,并且介质的制造成本会提高,所以并不现实。因此,对于介质优选在全息记录介质1上设置用于检测旋转角度θ和偏心的同心圆形状的标记,并且将该标记设置在与记录全息图的区域不同的区域中,其中,该全息图记录了信息。由此,成为使记录容量的牺牲为最小限度地设置了标记的合适的结构。
这样,本实施例的第六效果是,采用了使设置标记引起的记录容量的牺牲为最小限度的结构这一点。
如以上说明的那样,列举了本实施例的多个效果,根据本实施例的结构,能够实现对全息记录介质的适当的记录再现。
通过以上动作,能够对消除了偏心的位置进行全息图的记录或再现。此外,由于同时进行了机构的搭载顺序的优化,所以能够实现装置的低成本化和长寿命化。
这样,根据本实施例,能够对全息记录介质进行适当的记录再现。
实施例2
实施例1中,采用了在全息记录介质1中将角度检测用标记和偏心检测用标记设置为不同标记的结构。但是,角度检测用标记和偏心检测用标记也能够共用为同一标记。本实施例是使角度检测用标记和偏心检测用标记共用的情况下的实施例。
图19是表示利用全息术记录和/或再现数字信息的全息记录介质的记录再现装置的框图。其中,对于与作为实施例1的框图的图1共通(即,相同)的构成要素标注相同的编号,省略说明。实施例1的差异有2点。第一,全息记录介质2的结构不同。第二,第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16固定在径向搬运部52的可动部上,但其安装位置与实施例1不同。对于安装位置的不同,用其他图在后文中叙述。
对于实施例2中的全息记录介质2,用图20进行说明。对于与实施例1的图6共通的要素标注相同的编号,省略说明。与实施例1的差异,在于不存在偏心检测用标记M2这一点。令角度检测用标记M1与实施例1相同,存在于r3≤r≤r4的区域中。
接着,用图21说明在径向搬运部52的可动部上固定的传感器的安装位置。图21是用于说明以径向搬运部52的可动部为基准的各传感器的固定位置的图。对于与实施例1的图共通的要素标注相同的编号,省略说明。角度检测用标记M1与实施例1相同,所以表示旋转角度检测传感器14的安装位置的点P14,与实施例1的情况是共通的。
点P15_2表示第一偏心检测传感器15的传感器中心,点P16_2表示第二偏心检测传感器16的传感器中心。P15_2和P16_2存在于以点xy0为中心的半径r3的圆Cxy上。
移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0、并且全息记录介质1不存在偏心时,第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16位于在r3≤r≤r4的区域中设置的角度检测用标记M1的内周的边缘。
接着,对本实施例中的第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的检测进行说明。其中,关于旋转角度检测传感器14,因为是与实施例1的情况的图8相同的检测,所以省略说明。
关于第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16,传感器单体的特性与实施例1的图9中说明的特性相同。因此以下关于第一偏心检测传感器15进行说明。
与实施例1的情况相比,位于第一偏心检测传感器15出射的光斑照射到的位置的标记形状不同。移动台51的可动部位于驱动基准位置xy0、并且全息记录介质1不存在偏心的情况下,如图22所示第一偏心检测传感器15照射的光斑,位于在r3≤r≤r4的区域设置的角度检测用标记M1的内周的边缘。此处,如实施例1中所说明的那样,第一偏心检测传感器15是检测在偏心检测用标记M2上反射并返回第一偏心检测传感器15的光的光量的传感器。因此,如图22所示,在第一偏心检测传感器15照射的光斑相对于角度检测用标记M1的周期p充分大的情况下,根据光量差而与实施例1的图9(b)的情况同样地输出对应于与偏心检测用标记M2的相对位置关系的电压。即,在本实施例的结构中,第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16作为对作为检测光照射的光斑与偏心检测用标记M2的相对位置关系进行检测的传感器发挥作用,能够进行与实施例1同样的偏心补偿控制。
接着,说明使用本实施例的效果。在如实施例1那样分别设置角度检测用标记M1和偏心检测用标记M2的情况下,2个同心圆形状标记的几何中心需要一致,并且需要确保2个同心圆形状标记的圆度。不满足此条件的情况下,结果是全息记录介质的定位精度会降低。因此,为了进行全息图的高密度记录,需要满足该条件地制造全息记录介质1。另一方面,根据本实施例的结构,仅维持角度检测用标记M1的圆度即可。因此,本实施例的结构与实施例1的情况相比,能够抑制全息记录介质2的制造成本。
此外,在本实施例的情况下,不需要设置实施例1中的偏心检测用标记M2,所以从削减材料费和制造工序的观点出发,也能够抑制全息记录介质2的制造成本。
根据以上结构,能够在消除了偏心的位置进行全息图的记录或再现。此外,由于同时进行了机构的搭载顺序的优化,所以能够实现装置的低成本化和长寿命化。
这样,根据本实施例,能够实现对全息记录介质的适当的记录再现。
实施例3
在实施例1中,偏心补偿控制是在设置处理中被开启、之后总是开启(ON)的动作。但是,偏心补偿控制不需要总是开启,作为安装方式,能够采用其他方式。本实施例是该观点下的实施例1的变形例。
本实施例的全息记录再现装置的框图,与作为实施例1的框图的图1是共通的。此外,构成全息记录再现装置10的各种部件,也与实施例1是共通的。
本实施例仅有动作的一部分与实施例1不同。在作为实施例1的设置处理、记录处理、再现处理的流程图的图4中的各处理中,学习处理步骤S404、寻轨处理S414和寻轨处理S423中的具体的处理内容不同。以下,说明与实施例1的不同。
在实施例1中,在图4的学习处理步骤S404中XYON信号成为高电平,此后使偏心补偿控制总是开启(ON)。但是,在本实施例中的学习处理中,不使XYON信号成为高电平。即,不使偏心补偿控制开启就结束设置处理。
接着,对于本实施例中的寻轨处理S414,用图23的流程图进行说明。其中,关于寻轨处理422也是相同的流程图。此处,对于与作为实施例1的流程图的图5相同的处理内容的步骤标注相同的编号,省略处理内容的说明。
与作为实施例1的流程图的图5的不同有2点。第一点是在步骤S501与步骤S502之间插入新的步骤S516这一点。本实施例中开始寻轨处理时(步骤S501),通过使XYON信号成为高电平而开始偏心补偿控制(步骤S516),之后,前进至步骤S502。此外,在作为实施例1的流程图的图5中存在返回至步骤S502的模式,在本实施例中也返回至步骤S502,这一点是共通的。
第二点是步骤S508的处理内容置换为新的步骤S517这一点。在本实施例中判定移动已完成的情况下(步骤S507中“是”的情况),使RDON信号、SPON信号和XYON信号全部成为低电平,从而使半径位置控制、主轴控制和偏心补偿控制关闭而结束移动(步骤S517)。在步骤S517之后,前进至步骤S509。
结果,与实施例1的情况相比,在寻轨处理的开头的步骤S516中开始偏心补偿控制这一点,以及在步骤S517的移动结束的处理中在RDON信号和SPON信号之外还使XYON信号成为低电平这一点不同。
从而,偏心补偿控制成为仅在寻轨处理中开启的动作。本实施例的情况下,也与实施例1同样,使主轴控制和偏心补偿控制同时工作,使主轴控制和偏心补偿控制同时持续工作直到SPOK信号和XYON信号双方的判定结构都成为OK,这一点是共通的。从而,在本实施例的流程图中,实施例1中作为第二效果说明的内容在本实施例的情况下也成立。
此处,如实施例2那样改变偏心补偿控制的开启、关闭的定时(timing,也称为“时间”)等的变形例,也具有与实施例1共通的特征点。即,作为采用如实施例1中所说明的机构的搭载顺序的情况下所需的控制方法的特征,可以列举在使主轴控制关闭的时刻不仅主轴控制收敛,偏心补偿控制也收敛这一点。这一点是本实施例中的控制方法的特征之一。
通过以上动作,能够在消除了偏心的位置进行全息图的记录或再现。这样,根据本实施例,能够实现对全息记录介质的适当的记录再现。
实施例4
实施例3中,是进行寻轨处理时每次在r轴和θ轴的移动过程中偏心补偿控制开启的动作。但是,也能够采用在寻轨处理中不是每次进行偏心控制的动作,并且也存在因此产生的效果。本实施例是该观点下的实施例3的变形例。
本实施例的全息记录再现装置的框图,与作为实施例1的框图的图1是共通的。此外,构成全息记录再现装置10的各种部件,也与实施例1是共通的。
本实施例仅有动作的一部分与实施例3不同。在作为实施例3(和实施例1)的设置处理、记录处理、再现处理的流程图的图4中的各处理中,寻轨处理S414和寻轨处理S422中的具体的处理内容与实施例3不同。其中,在实施例3中,不使偏心补偿控制开启(ON)就结束设置处理,这一点对于本实施例也是共通的。
首先,说明本实施例的全息记录再现装置10设想的寻轨动作。本实施例的全息记录再现装置10中连续进行多次仅使主轴电动机50旋转的寻轨处理。此时,本实施例的控制器80具有存储第k次(k:自然数)的寻轨中的θ轴移动量Δθk、或存储使多次寻轨处理中的θ轴移动量Δθk相加得到的总和的功能。
进而,本实施例中,在连续的仅用主轴电动机50的寻轨处理中,不是每次进行偏心控制。控制器80计算从最后结束偏心补偿控制起直到当前为止主轴电动机50旋转的累计旋转角度θsum,仅在该累计旋转角度θsum成为阈值以上的情况下,进行偏心补偿控制。以下,说明用于实现该动作的流程图。
对于本实施例中的寻轨处理S414,用图24的流程图进行说明。其中,寻轨处理S422也是相同的流程图。此处,对于与作为实施例3的流程图的图23相同的处理内容的步骤标注相同的编号,省略处理内容的说明。
与作为实施例3的流程图的图23相比较,新追加的步骤是步骤S518至步骤S522这5个。步骤S518和步骤S519插入至图23中的步骤S501与步骤S516之间。步骤S520和步骤S521插入至图23中的步骤S502与步骤S503之间。进而,步骤S522插入至图23中的步骤S504与步骤S505之间。以下进行与其分别相关的说明。
本实施例中,开始寻轨处理时(步骤S501),判断从最后结束偏心补偿控制起直到当前为止的主轴电动机50旋转的累计旋转角度θsum是否大于规定的阈值θth(步骤S518)。此处,令累计旋转角度θsum被控制器80存储。在θsum大于规定的阈值θth的情况下(步骤S518中“是”的情况),将控制器80存储的累计旋转角度θsum的值设定为零(步骤S519)。之后前进至步骤S516,进而前进至S502。在θsum不大于规定的阈值θth的情况下(步骤S518中“否”的情况下),不进行步骤S519和步骤S516而是前进至步骤S502。
在步骤S502中,计算目标地址的全息图所处的坐标(r,θ)与当前位置之差,对于r轴和θ轴计算移动量。以下用Δθk表示θ轴的移动量。接着,判断“r轴的移动量是零,并且θ轴的移动量不是零”是否成立(步骤S520)。该条件等价于判断是否是仅使主轴电动机50旋转的寻轨处理。
在“r轴的移动量是零,并且θ轴的移动量不是零”成立的情况下(步骤S520中“是”的情况下),对控制器80存储的累计旋转角度θsum的值加上θ轴的移动量Δθk(步骤S521)。在步骤S521之后,前进至步骤S503。此外,在“r轴的移动量是零,并且θ轴的移动量不是零”不成立的情况下(步骤S520中“否”的情况下),不进行步骤S521而是前进至步骤S503。
此外,在执行步骤S504之后,将控制器80存储的累计旋转角度θsum的值设定为零(步骤S522),之后前进至步骤S505。
根据以上流程图,是如下动作:只要仅使主轴电动机50旋转的寻轨处理连续,则不断对累计旋转角度θsum进行加法运算,当出现驱动径向搬运部52的寻轨时将累计旋转角度θsum重置为零。进而,是如下动作:仅在这样管理的累计旋转角度θsum成为阈值θth以上的寻轨处理中,使偏心补偿控制开启(ON)。
接着,说明使用本实施例的情况下的效果。使用本实施例的情况下,因为不是每次进行偏心补偿控制,所以不能够如实施例1的情况那样对完全消除了偏心的位置进行全息图的记录或再现。因此,定位在有微小偏移的位置,进行全息图的记录或再现。此时,是否对记录或再现产生影响,强烈依赖于光学系统的性能和全息图记录介质的特性。即,即使在如本实施例那样不是每次进行偏心补偿控制,不完全消除偏心的情况下,如果因此发生的定位误差小于要求的容许量,则不成问题。
另一方面,进行偏心补偿控制,意味着驱动移动台51。在移动台51的可动部上固定有主轴电动机50。旋转主轴电动机50时的负荷仅考虑全息记录介质1即可,但驱动移动台51时的负荷必须考虑主轴电动机50和全息记录介质1。一般而言,与全息记录介质1相比主轴电动机50的重量较大,因此,存在是难以高速驱动移动台51的结构的特征。
此外,径向搬运部52的负荷更大。因此,关于作为寻轨处理中的驱动轴的r轴和θ轴,r轴存在是难以高速驱动的结构的特征。
此处,考虑记录、再现全息图的顺序。按照规定的顺序驱动r轴和θ轴,最终扫描全息记录介质1的整面而进行对全息记录介质1的全部数据的记录或再现。此处,因为与r轴相比θ轴更适合高速驱动,所以优选减少r轴的移动次数。这通过采用反复进行如下动作,即,多次反复进行θ轴的驱动而在周向(即,圆周方向)(令旋转方向为顺时针)改变照射位置、进行一次r轴的驱动使r轴移动规定的间隔、再多次反复θ轴的驱动而在周向(令旋转方向为逆时针)改变照射位置这样的动作,作为对大致四边形的区域进行扫描的动作而能够实现。即,为了提高记录时和再现时的传输速度,优选是连读多次进行仅使主轴电动机50旋转的寻轨处理的动作。
但是,即使这样为了提高传输速度的目的而连续执行仅使主轴电动机50旋转的寻轨处理,在每次的寻轨动作中进行偏心补偿控制时,也存在偏心补偿控制中的移动台51的收敛慢、结果传输速度降低的课题。
根据本实施例的动作,因为不是每次进行偏心补偿控制,所以能够减少传输速度的降低。阈值θth在因旋转经过旋转角度θth期间不进行偏心补偿控制而发生的定位误差小于要求的容许量的范围中设定。由此,能够实现将传输速度的降低抑制在最低限度,同时对全息图的记录和再现的影响不成问题的结构。
即,根据本实施例的流程图,能够抑制因进行偏心补偿控制而引起的传输速度降低。这样,根据本实施例,能够实现对全息记录介质的适当的记录再现。
实施例1中偏心检测用标记M2的外周边缘、实施例2中角度检测用标记M1的内周边缘是为了进行偏心补偿控制而使用的边缘。这样,对于为了进行偏心补偿控制而使用的边缘,既可以检测介质上设置的规定标记的内周侧的边缘,也可以检测规定标记的外周侧的边缘。
实施例1中偏心检测用标记M2的外周边缘、实施例2中角度检测用标记M1的内周边缘是为了进行偏心补偿控制而使用的边缘。关于该偏心补偿控制中使用的边缘,优选按规定的基准管理圆度。例如,如果根据标准保证了圆度,则能够保证使用本发明的偏心补偿控制的定位性能。
此外,采用了如下结构:从以上实施例中的第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16照射规定波长的光,检测在反射部反射的光。但是,偏心检测传感器如图9(b)所示,输出对应于与偏心检测用标记M2的相对位置关系的电压即可,也可以使用不照射光的传感器。例如,也可以是用照相机那样的受光元件拍摄偏心检测用标记M2,根据拍摄的结果输出对应于与偏心检测用标记M2的相对位置关系的电压这样的传感器。
在使用照相机作为第一偏心检测传感器15的情况下,本说明书中的“传感器中心”也能够表示照相机拍摄的区域的中心位置。即,本说明书中的“传感器中心”,表示传感器进行检测的区域的中心位置。此外,将传感器配置在点S,意味着使传感器进行检测的区域的中心位置与点S一致。
其中,作为以上实施例中最优选的结构,使传感器相对于驱动基准位置xy0正交地配置,在X轴和Y轴独立地构成偏心补偿电路30。进而,采用了X轴的控制和Y轴的控制根据同一控制信号XYON同时开始的结构。但是,也能够是其他实现方式。
例如,也可以是X轴的控制和Y轴的控制不是同时、而是交替进行的结构。该情况下,使X轴的控制和Y轴的控制仅各进行1次是不充分的,是使X轴的控制和Y轴的控制反复多次的动作。
此外,也能够将传感器配置在相对于驱动基准位置xy0不正交的位置上,而是例如如图13(a)所示使第一偏心检测传感器15的固定位置为P15'的方式。该结构的一个实现方式是使移动台51的驱动轴不正交的结构。如上所述,关于传感器配置的限制是,作为配置偏心检测传感器的点的点P15和点P16处的圆Cxy的切线,与移动台51的驱动轴平行。因此,例如在移动台51的X轴是图13(a)中的X'轴的情况下为了满足该制约,第一偏心检测传感器15的固定位置必须是P15'。这样,也能够是不使移动台51的驱动轴正交的结构。
作为与使第一偏心检测传感器15的固定位置为P15'的方式不同的实现方式,使X轴的控制系统的响应速度与Y轴的控制系统的响应速度具有差异。通常XY台(也称为“XY工作台”)在一个可动轴(为了说明设为X轴)的机构之上,搭载另一个可动轴的机构。因此,比较X轴的控制系统与Y轴的控制系统时,在X轴的控制系统上额外施加了Y轴的驱动部(例如步进电动机和丝杠)的重量。因为该重量,能够设计为X轴的控制系统的响应速度比Y轴的控制系统的响应速度慢。但是,该情况下,在对机构设计施加制约之外,还存在X轴的响应速度必要以上地变慢的一面,所以实施例1的结构更加优选。
作为与使第一偏心检测传感器15的固定位置为P15'的方式不同的另一个实现方式,是在偏心补偿电路30中不独立地控制X轴和Y轴的结构。根据第一偏心检测传感器15的输出电压和第二偏心检测传感器16的输出电压,通过计算能够算出偏心检测用标记M2的几何中心O的位置。在偏心补偿电路30中进行该计算,基于其算出量控制X轴和Y轴。该结构的情况下,以偏心检测用标记M2是正圆为前提进行计算。结果,要求的圆度的精度提高,存在全息记录介质1的制造成本提高的一面。因此,实施例1的结构更加优选。
如以上所说明,关于偏心补偿电路30的内部的结构、和输出对偏心补偿电路30输入的信号的偏心检测传感器的配置,可以考虑各种变形例。
以上实施例中的控制器,例如实施例1中的主轴控制器3202、半径位置控制器3402、X轴补偿器3001、Y轴补偿器3003,例如能够用数字滤波器构成。通过用数字滤波器进行增益和相位的补偿,确保各控制系统的稳定性。
此外,在以上实施例中,作为进行控制使得从拾取器11以及固化光学系统13照射的光束对全息记录介质的规定位置照射的机构,采用了例如如实施例1中的径向搬运部52那样搬运全息记录介质1的结构。但是,用于改变光束的照射位置的机构,不限定于此。例如,也可以是全息记录介质被固定,而搬运拾取器11和固化光学系统13的结构。在此情况下,不需要使用径向搬运部52,移动台51、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16和旋转角度检测传感器14被固定于位置固定的部件。
以上实施例中,采用了使参考光的入射角度变化而利用角度复用进行记录的结构,但在使用角度复用以外的复用方法的情况下,本发明也同样能够应用。进而,在不进行复用记录的全息图记录的情况下,本发明也同样能够应用。
此外,本发明不限定于上述实施例,在上述变形例以外也包括各种变形例。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,上述实施例以全息记录再现装置为例进行了说明,但本发明不限于此,也能够应用于采用其他记录方式的记录装置和记录介质。例如也能够应用于进行体积记录的记录再现装置、和进行体积记录的记录介质等。将本发明应用于全息记录再现装置的情况下,能够解决为了进行高密度记录,参考光照射位置的定位容许量的要求变得严格的课题,所以根据本发明能够实现高密度记录。因此,将本发明应用于全息记录再现装置的情况下,效果特别大。
此外,上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部,例如也可以通过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(Solid State Drive:固态硬盘)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认为说明上必要的,并不一定表示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。
附图标记的说明
1……全息记录介质
2……全息记录介质
10……全息记录再现装置
11……拾取器
14……旋转角度检测传感器
15……第一偏心检测传感器
16……第二偏心检测传感器
17……半径位置检测传感器
30……偏心补偿电路
32……主轴控制电路
34……径向搬运控制电路
50……主轴电动机
51……移动台
52……径向搬运部
80……控制器
3201……旋转角度运算电路
3202……主轴控制器
3203……主轴输出控制开关
3204……主轴控制判定电路
3401……半径位置运算电路
3402……半径位置控制器
3403……半径位置输出控制开关
3404……半径位置控制判定电路
3001……X轴补偿器
3002……X轴输出控制开关
3003……Y轴补偿器
3004……Y轴输出控制开关
3005……偏心补偿判定电路
3101……X轴驱动电路
3102……Y轴驱动电路
Claims (12)
1.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;
介质旋转控制部,其基于所述旋转角度检测部的输出信号控制所述介质旋转部而定位于规定的旋转角度;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
所述偏心补偿部和所述介质旋转部按照以所述偏心检测用标记的几何中心为基准进行所述记录介质的定位的方式工作。
2.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;
介质旋转控制部,其基于所述旋转角度检测部的输出信号控制所述介质旋转部而定位于规定的旋转角度;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
在通过所述介质旋转控制部进行向规定的旋转角度的定位时,在所述介质旋转控制部进行的定位完成时所述偏心补偿部对所述移动部的控制处于完成的状态。
3.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;
介质旋转控制部,其基于所述旋转角度检测部的输出信号控制所述介质旋转部而定位于规定的旋转角度;
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部;
介质旋转控制判定部,其对所述介质旋转控制部进行的介质旋转控制的收敛进行判定;和
偏心补偿判定部,其对所述偏心补偿部进行的偏心补偿控制的收敛进行判定,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
在控制所述介质旋转控制部进行向规定的旋转角度的定位时,使用所述介质旋转控制判定部和所述偏心补偿判定部的判定结果判定所述介质旋转控制和所述偏心补偿控制双方已收敛的情况,据此判定所述定位已完成。
4.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;
介质旋转控制部,其基于所述旋转角度检测部的输出信号控制所述介质旋转部而定位于规定的旋转角度;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
每当所述介质旋转控制部使所述介质旋转部旋转时,所述偏心补偿部驱动所述移动部。
5.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;
介质旋转控制部,其基于所述旋转角度检测部的输出信号控制所述介质旋转部而定位于规定的旋转角度;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
所述介质旋转控制部进行反复动作,该反复动作多次反复进行使所述介质旋转部旋转规定的角度之后停止的动作,
具有存储部,在所述反复动作正在进行过程中,所述存储部对从所述偏心补偿部最后驱动所述移动部起直至当前为止的期间中所述介质旋转部旋转的累计旋转角进行存储,
当所述累计旋转角在规定角度以上时,所述偏心补偿部驱动所述移动部。
6.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
所述移动部具有第一驱动轴和第二驱动轴,
所述位置检测部包括第一传感器和第二传感器,
所述第一传感器和所述第二传感器输出对应于与所述偏心检测用标记的相对位置关系的电压,
所述第一传感器按照位于以所述移动部的驱动基准位置为基准的第一驱动轴上的方式,被固定于所述规定的部件,
所述第二传感器按照位于以所述移动部的驱动基准位置为基准的第二驱动轴上的方式,被固定于所述规定的部件,
所述偏心补偿部驱动所述第一驱动轴使得所述第一传感器的输出信号成为规定电压,并且驱动所述第二驱动轴使得所述第二传感器的输出信号成为规定电压。
7.一种记录再现装置,其对记录介质进行照射从而进行信息的记录或再现,该记录再现装置的特征在于,包括:
介质旋转部,其使所述记录介质旋转;
移动部,其具有能够在规定的面内移动的可动部;
旋转角度检测部,其使用在所述记录介质设置的角度检测用标记检测所述记录介质的旋转角度;
位置检测部,其对在所述记录介质设置的偏心检测用标记的内周侧或外周侧的边缘进行检测,检测所述记录介质的位置;
将所述旋转角度检测部和所述位置检测部固定的部件;和
偏心补偿部,其基于所述位置检测部的输出信号控制所述移动部,
所述可动部在与所述记录介质的记录面大致平行的平面内相对于所述部件相对地移动,
所述介质旋转部固定于所述可动部,
所述移动部是具有正交的第一驱动轴和第二驱动轴的XY台,
所述位置检测部包括第一传感器和第二传感器,
所述第一传感器和所述第二传感器输出对应于与所述偏心检测用标记的相对位置关系的电压,
所述第一传感器和所述第二传感器配置在与所述XY台的驱动基准位置正交的方向上,并被固定于所述部件,
所述偏心补偿部驱动所述第一驱动轴使得所述第一传感器的输出信号成为规定电压,并且驱动所述第二驱动轴使得所述第二传感器的输出信号成为规定电压。
8.如权利要求1~7中任一项所述的记录再现装置,其特征在于:
所述角度检测用标记具有能够检测旋转角度的同心圆形状的图案,
所述偏心检测用标记具有在与所述角度检测用标记不同的半径区间设置的同心圆形状的图案。
9.如权利要求1~7中任一项所述的记录再现装置,其特征在于:
所述角度检测用标记与所述偏心检测用标记为同一个,
该标记具有能够检测旋转角度的同心圆形状的图案。
10.如权利要求1~7中任一项所述的记录再现装置,其特征在于:
所述位置检测部包括至少2个传感器,
所述传感器输出对应于与所述偏心检测用标记的相对位置关系的电压。
11.如权利要求1~7中任一项所述的记录再现装置,其特征在于:
对所述记录介质使用信号光和参考光记录信息,
所述旋转角度检测部和所述位置检测部中的至少一方,通过对所述记录介质照射检测光而进行检测,
所述检测光的波长与所述参考光的波长不同。
12.如权利要求1~7中任一项所述的记录再现装置,其特征在于:
所述记录介质是通过照射信号光和参考光而能够进行信息的记录或再现的全息记录介质。
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