CN1835092A - 光学记录介质的再现装置、记录/再现装置和再现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学记录介质的再现装置、记录/再现装置和再现方法。用于光学记录介质的再现装置包括：参考光束照射器，用于利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；能够被部分读取的二维图像拾取设备，该设备接收再现光束；部分读取控制器，用于控制二维图像拾取设备上的信息的部分读取；以及信息处理器，用于通过使用被部分读取的信息来执行预定处理。

Description

光学记录介质的再现装置、记录/再现装置和再现方法

技术领域

本发明涉及用于光学记录介质的再现装置、记录/再现装置和再现方法。

背景技术

在全息记录中，通过使用参考光束和物光束(object beam)这两个光束来以复用方式记录二维数字数据，从而执行三维记录。作为复用记录的示例，存在角度复用方法。在角度复用方法中，通过改变参考光束的照射角度而将多条二维信息复用并记录在同一位置上(例如参见JP-A 2004-4434)。

在从介质再现以这利方式记录的数据的情况下，在与记录时相同的角度上以参考光束照射介质。参考光束被记录介质所衍射，并且获得再现光束。再现光束被诸如CCD或CMOS传感器之类的二维图像拾取设备所接收。所产生的输出被处理，从而获得记录在介质上的二维数字数据。

但是，在角度复用方法中，再现光束的模式对再现时参考光束的照射角度极端敏感。如果参考光束的照射角度稍微偏移，就无法获得所需的参考光束模式。在传统方法中，首先读出一整页信息，从所读取的页中提取出页地址，并且通过使用提取出的页地址来判断读取出的页是否是所需页。但是，在这种方法中，当读取出的页不是所需页时，不得不再次读出一整页，并且花费时间进行数据再现。另外，即使在读取页中少量数据的情况下，也不得不读出一整页，并且花费时间以传输数据。

发明内容

鉴于上述情形而作出了本发明，并且本发明提供了一种能够高速执行数据再现和控制的光学记录介质的再现装置和再现方法。

本发明提供了一种用于光学记录介质的再现装置，其包括：参考光束照射器，用于利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；能够被部分读取的二维图像拾取设备，该设备接收再现光束；部分读取控制器，用于控制二维图像拾取设备上的信息的部分读取；以及信息处理器，用于通过使用被部分读取的信息来执行预定处理。

本发明的再现装置包括能够被部分读取(在CCD中一般被称为部分扫描，并且在CMOS中，一般被称为可寻址的扫描)的二维图像拾取设备，并且可以执行该设备的部分读取。术语“部分读取”指的是只读取一页中的一部分，并且术语“页”指的是由单个过程所记录/再现的二维数据单元。因此，与读取一整页的传统情况相比，可以更快速地完成读取过程。

附图说明

从下面的详细描述以及附图中，本发明将被更加全面地理解，其中附图只是以示例方式给出的，并且不是本发明的限制，在附图中：

图1是本发明的用于光学记录介质的记录/再现装置的配置图；

图2A根据本发明示出了在使用CMOS的情况下，空间光调制器上的二维记录数据的排列示例，并且图2B示出了该排列中的单个扇区的形状；

图3根据本发明示出了CMOS上的部分读取区域的排列示例；

图4是根据本发明示出了在使用CMOS的情况下的部分读取方法的流程图；

图5A根据本发明示出了在使用CCD的情况下，空间光调制器上的二维记录数据的排列示例，并且图5B示出了该排列中的单个扇区的形状；

图6根据本发明示出了CCD上的部分读取区域的排列示例；以及

图7是根据本发明示出了在使用CCD的情况下的部分读取方法的流程图。

具体实施方式

用于光学记录介质的再现装置

本发明提供了用于光学记录介质的再现装置，其包括：参考光束照射器，用于利用参考光束照射在其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；接收再现光束的二维图像拾取设备，它能够被部分读取；部分读取控制器，用于控制二维图像拾取设备上的信息的部分读取；以及信息处理器，用于通过使用被部分读取的信息来执行预定处理。

当被部分读取的信息是位置检测标记(在下文中，也被称为“标记”)时，预定处理可以是如下在再现光束和二维图像拾取设备之间执行位置校正的处理。所述标记是用于位置校正的预定已知模式。通常，排列有多个标记。优选地，标记至少被排列在页的四个角上。再现光束和二维图像拾取设备之间的位置校正例如是通过转变或转动二维图像拾取设备的位置或者光学系统通常用于再现光束的物镜来执行的。在本发明中，标记被部分读取，并且通过使用部分读取的标记，来执行再现光束和二维图像拾取设备之间的位置校正。这样，可以快速地执行位置校正。

当被部分读取的信息是扇区地址信息时，预定处理可以是如下处理：读取其中记录有所需信息的扇区。

扇区地址信息是这样的信息，其指示出扇区地址和以扇区地址记录在扇区中的信息之间的关系。在本发明中，扇区地址信息首先被部分读取，通过使用部分读取的扇区地址信息来访问所需扇区，并且读取记录在扇区中的信息。从而，例如在频繁访问小数据的情况下，可以只部分地读取所需数据，从而可以提高实质上的读取速度。

预定处理可以是检测对比度并聚焦再现光束的处理。

例如，可以通过以下方式来聚焦再现光束：部分读取二维图像拾取设备中心区域中的任意位模式，检测被部分读取的位模式的对比度，并且移动光学系统通常用于再现光束的物镜，以便使对比度变得最优。迄今为止，专用于伺服的光源和焦点检测器被用于聚焦。在本发明中，无需这样的专用光源和检测器。因此，可以减少再现装置的部件数量。

当被部分读取的信息是页地址时，预定处理可以是如下处理：判断已经读取的页地址的所在页是否是所需页。

当信息以复用方式被记录在光学记录介质上时，这种情况尤其有利。

术语“复用记录”指的是一种记录方法，该方法以复用方式将多页信息记录在同一记录区域中。对于该复用方法，可以采用诸如角度复用、波长复用或相位码复用之类的任何方法。页地址是一种信息，该信息指示出记录在同一记录区域上的多页中的一页。例如，在将信息复用在页A、B、C、D和E中的情况下，页地址是对应于A、B、C、D和E之一的信息。假设将读取页B的指令给予再现装置。首先，页地址被部分读取。当被部分读取的页地址是对应于“B”的信息时，再现装置正在执行正确的读取。另一方面，当被部分读取的页地址是对应于“C”的信息时，再现装置正在执行不正确的读取。在这种情况下，例如在角度复用的情况下，参考光束的照射角度被重新调整，并且再次部分读取页地址。在本发明中，没有读取一整页，而是部分读取页地址，以判断已经读取的页地址所在的页是否是所需页。这样，可以以更高速度执行读取过程。具体而言，即使在该页不是所需页的情况下，浪费也很小，并且可以提高总体上的处理速度。

被部分读取的信息可以是两个或更多个标记、扇区地址信息和页地址，并且预定处理可以是与被部分读取的信息相对应的处理的组合。此外，用于检测对比度和聚焦再现光束的处理可以被组合到上述处理组合中。

用于光学记录介质的记录/再现装置

本发明还提供了用于光学记录介质的记录/再现装置，其包括：参考光束照射器，用于利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；接收再现光束的二维图像拾取设备，它能够被部分读取；部分读取控制器，用于控制二维图像拾取设备上的信息的部分读取；信息处理器，用于通过使用被部分读取的信息来执行预定处理；以及空间光调制器，用于产生对应于如下二维数据的物光束，在所述二维数据中，以与二维图像拾取设备的部分读取特性一致的方式排列着被部分读取的信息。

例如，在二维图像拾取设备是CMOS的情况下，可以以块为单位部分读取CMOS。随后，为了符合该特性，以块为单位排列被部分读取的信息(参见图2A和图2B)。在二维图像拾取设备是CCD的情况下，可以以线为单元部分读取CCD。随后，为了符合该特性，以线为单位排列被部分读取的信息(参见图5A和图5B)。利用这种排列，可以实现有效的部分读取。被部分读取的信息是位置检测标记、扇区地址信息、页地址、信息数据等等。

只要不脱离本发明的精神，可以将用于光学记录介质的再现装置的描述类似地应用于记录/再现装置。

用于光学记录介质的再现方法

本发明还提供了用于光学记录介质的再现方法，该方法包括以下步骤：利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；利用能够被部分读取的二维图像拾取设备来接收再现光束；通过部分读取二维图像拾取设备来部分读取记录在光学记录介质上的信息；以及通过使用所部分读取的信息来执行预定处理。

当被部分读取的信息是位置检测标记时，预定处理可以是在再现光束和二维图像拾取设备之间执行位置校正的处理。

当被部分读取的信息是扇区地址信息时，预定处理可以是读取其中记录着所需信息的扇区的处理。

预定处理可以是检测对比度并且聚焦再现光束的处理。

当被部分读取的信息是页地址时，预定处理可以是判断已经读取的页地址所在的页是否是所需页的处理。

所述方法可以通过使用上述光学记录介质的再现装置来执行。因此，只要不脱离本发明的精神，可以将对光学记录介质的再现装置的描述类似地应用于再现方法。

下面将参考图1来进一步描述本发明的光学记录介质的记录/再现装置。图1是根据本发明实施例的记录/再现装置的配置图。

从光源1发射的激光束3被平行光管透镜5转换为平行光，并且该平行光被分束器7分为两个光束3a和3b。光束3a的直径被扩束器9增大，并且所产生的光束被空间光调制器11(在下文中，也被称为“调制器11”)转换为具有信息的物光束3c。调制器11产生对应于如下二维数据的物光束3c，在所述二维数据中，以与随后将描述的二维图像拾取设备的部分读取特性一致的方式排列着被部分读取的信息。随后将描述记录有信息的区域的具体排列。

物光束3c穿过分束器12，被物镜13聚光，并且落在安装在底座部件(未示出)上的光学记录介质14中的全息记录层14c上。光学记录介质14具有在衬底14a上顺序排列的反射层14b、全息记录层14c和保护层14d。

另一光束3b被镜子15a和15b引导至检流计(galvanometer)镜17，被检流计镜17反射，并且通过一对透镜19落在与物光束3c相同的位置上作为参考光束。检流计镜17根据随后将描述的伺服控制器29的指令，围绕垂直于图纸的轴17a转动，并且改变光束3b的反射角。即使在光束3b的反射角改变的情况下，通过一对透镜19的动作，光束3b也落在与具有不同入射角的参考光束几乎相同的位置上。当参考光束3b的入射角变化时，各种干涉条纹图案被记录在介质14上。随后，通过改变检流计镜的角度，实现角度复用记录。

在再现时，光束3a被调制器11中断(或者光束3a被另外提供的遮光器等中断)，从而只用参考光束3b照射介质14。当用介质14的反射层14b所反射的光束照射全息记录层14c中的干涉条纹图案时，光束被干涉条纹图案衍射，从而产生再现光束3d。再现光束3d从介质14朝着物镜13行进，被分束器12反射，并且由诸如CMOS或CCD之类的二维图像拾取设备21(在下文中，也被称为“设备21”)检测，从而再现信息。设备21是可以被部分读取的设备。在部分读取控制器27的控制下执行部分读取。

信息处理器25接收经由I/F 23来自诸如个人计算机的更高级装置的读取请求，并且命令部分读取控制器27部分地读取信息。被部分读取的信息由信息处理器25处理，并且被用于再现光束3d和设备21之间的位置校正、参考光束的照射角度的调整等等。例如，在标记被部分读取的情况下，从信息处理器25将指令提供到伺服控制器29。伺服控制器29驱动用于驱动物镜13和一对透镜19的致动器31，以执行倾斜校正、像差校正、旋转校正等等。

使用CMOS的实施例

图2A示出了在使用能够作为设备21被部分读取的CMOS的情况下，在调制器11上的二维记录数据的排列示例，并且图2B示出了排列中的单个扇区。

CMOS是能够以块为单位被部分读取的器件。例如，在数据区域41中，以如图2A所示的矩阵方式排列扇区41a。标记区域43被设置在调制器11侧边的拐角部分和中心部分。页地址区域45被设置在相邻标记区域43之间，以便可以在每个区域中执行部分读取。在数据区域41中的左上端扇区是扇区地址信息区域47。标记、页地址和扇区地址信息被分别记录在区域43、45和47中。

在图2A中，为了提高可靠性，提供了多个页地址区域45。可替换地，页地址区域45的数目也可以是一个。在上述排列中，当存在记录请求时，二维数据被构造使得用户数据、页地址等等排列在区域41、43、45和47中，并且所有数据被写入光学记录介质14中。

在再现时，光学记录介质14被参考光束3b照射，产生再现光束3d，并且由设备21接收再现光束3d，其中在所述再现光束3d中保持了在记录时区域41、43、45和47的排列。

下面将参考图3和图4来描述部分记录设备21的方法。图3示出了设备21的感光表面，并且示出了设备21上的部分读取区域的排列示例。图4是示出了部分读取方法的流程图。假设，从诸如个人计算机之类的更高级装置中发出用户数据读取请求，并且用于读取与该请求相对应的页的参考光束被发射。

在S1中，当以参考光束3b照射光学记录介质14时，设备21接收再现光束3d。当光束3d被接收时，逐个像素的对应于光强度的信息被保存。

在S2中，在部分读取控制器27的控制下，在对应于标记区域43的区域53中，标记被部分读取。被部分读取的标记被发送到信息处理器25。

在S3中，信息处理器25检查被部分读取的标记是否与预定的已知图案相匹配。在不匹配的情况下，将在再现光束3d和设备21之间执行位置校正的指令提供到伺服控制器29。伺服控制器29驱动用于驱动物镜13以及一对透镜19的致动器31，以执行倾斜校正、像差校正、旋转校正等等。

在S4中，判断位置校正是否已经完成。在已经完成位置校正的情况下，程序前进至S5。在还未完成位置校正的情况下，程序返回S2，在区域53中再次执行标记的部分读取，并且执行位置校正。

在S5中，在对应于页地址区域45的区域55中部分读取页地址。被部分读取的页地址被发送到信息处理器25。在S6中，信息处理器25检查页地址是否正确，以判断已经读取的页地址所在的页是否是所需页。在页地址不正确的情况下，伺服控制器29根据来自信息处理器25的指令，重新调整检流计镜17的角度。在重新调整之后，程序返回S1，并且再次接收再现光束3d。在页地址正确的情况下，程序前进至S7。

在S7中，当读取请求是用于读取一整页的请求时，程序前进至S8，在S8中，在对应于数据区域41的区域51中读取信息。在不读取一整页而是部分读取记录有所需信息的扇区的情况下，程序前进至S9，在S9中，在对应于扇区地址信息区域47的区域57中部分读取扇区地址信息。这之后，程序前进至S10，在S10中，基于扇区地址信息来检查记录有所需信息的扇区41a的地址，并且在对应于扇区41a的区域51a中执行部分读取。

可以考虑对该部分读取方法执行各种修改。标记、页地址和扇区地址信息中的全部可以同时被部分读取。可替换地，标记、页地址和扇区地址信息中的至少两个可以同时被部分读取。例如，在部分读取标记和页地址两者(S2和S5)之后，可以执行步骤S3和S6以及后续步骤。

使用CCD的实施例

图5A示出了在使用能够作为设备21被部分读取的CCD的情况下，在调制器11上的二维记录数据的排列示例，并且图5B示出了排列中的单个扇区。

CCD是能够以线为单位被部分读取的器件。例如，在数据区域41中，以如图5A所示的平行方式排列扇区41a。标记区域43被设置在调制器11的拐角部分、中心部分以及侧边的中心部分。页地址区域45被设置在相邻标记区域43之间，以便可以在每个区域中执行部分读取。数据区域41中的上端扇区是扇区地址信息区域47。标记、页地址和扇区地址信息被分别记录在区域43、45和47中。

在图5A中，为了提高可靠性，提供了多个页地址区域45。可替换地，页地址区域45的数目也可以是一个。在上述排列中，当存在记录请求时，二维数据被构造使得用户数据、页地址等等排列在区域41、43、45和47中，并且所有数据被写入光学记录介质14中。

在再现时，光学记录介质14被参考光束3b照射，产生再现光束3d，并且由设备21接收再现光束3d，其中在所述再现光束3d中保持了在记录时区域41、43、45和47的排列。

下面将参考图6和图7来描述部分记录设备21的方法。图6示出了设备21的感光表面，并且示出了设备21上的部分读取区域的排列示例。图7示出了部分读取方法的流程图。假设，从诸如个人计算机之类的更高级装置发出用户数据读取请求，并且用于读取对应于该请求的页的参考光束被发射。

在S11中，当以参考光束3b照射光学记录介质14时，设备21接收再现光束3d。当光束3d被接收时，逐个像素的对应于光强度的信息被保存。

在S12中，在部分读取控制器27的控制下，在对应于标记区域43的区域63中，标记和页地址被部分读取。被部分读取的标记和页地址被发送到信息处理器25。

在S13中，信息处理器25检查被部分读取的标记是否与预定的已知图案相匹配。在不匹配的情况下，将在再现光束3d和设备21之间执行位置校正的指令提供到伺服控制器29。伺服控制器29驱动用于驱动物镜13以及一对透镜19的致动器31，以执行倾斜校正、像差校正、旋转校正等等。

在S14中，判断位置校正是否已经完成。在已经完成位置校正的情况下，程序前进至S15。在还未完成位置校正的情况下，程序返回S12，在区域63中再次执行标记和页地址的部分读取，并且执行位置校正。

在S15中，信息处理器25检查页地址是否正确，以判断已经读取的页地址所在的页是否是所需页。在页地址不正确的情况下，伺服控制器29根据来自信息处理器25的指令，重新调整检流计镜17的角度。在重新调整之后，程序返回S11，并且再次接收再现光束3d。在页地址正确的情况下，程序前进至S16。

在S16中，当读取请求是用于读取一整页的请求时，程序前进至S17，在S17中，在对应于数据区域41的区域61中读取信息。在不读取一整页而是部分读取记录有所需信息的扇区的情况下，程序前进至S18，在S18中，在对应于扇区地址信息区域47的区域67中部分读取扇区地址信息。这之后，程序前进至S19，在S19中，基于扇区地址信息来检查记录有所需信息的扇区41a的地址，并且在对应于扇区41a的区域61a中执行部分读取。

在另一实施例中，标记、页地址和扇区地址信息中的全部可以同时被部分读取。可替换地，在位置校正(S13)之前，可以判断页地址是否正确(S15)。

已经如此描述了本发明，但是很明显，可以以很多方式对其进行改变。这样的改变不应被看作脱离本发明的精神和范围，并且本领域的技术人员将会发现，所有这些修改将被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于光学记录介质的再现装置，包括：

参考光束照射器，用于利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；

能够被部分读取的二维图像拾取设备，所述二维图像拾取设备接收所述再现光束；

部分读取控制器，用于控制所述二维图像拾取设备上的信息的部分读取；以及

信息处理器，用于通过使用所述被部分读取的信息来执行预定处理。

2.根据权利要求1所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是位置检测标记，并且

所述预定处理是在所述再现光束和所述二维图像拾取设备之间执行位置校正的处理。

3.根据权利要求1所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是扇区地址信息，并且

所述预定处理是读取其中记录有所需信息的扇区的处理。

4.根据权利要求1所述的装置，其中

所述预定处理是检测对比度并且聚焦所述再现光束的处理。

5.根据权利要求1所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是页地址，并且

所述预定处理是判断已经读取的所述页地址所在的页是否是所需页的处理。

6.一种用于光学记录介质的记录/再现装置，包括：

参考光束照射器，用于利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；

能够被部分读取的二维图像拾取设备，所述二维图像拾取设备接收所述再现光束；

部分读取控制器，用于控制所述二维图像拾取设备上的信息的部分读取；

信息处理器，用于通过使用所述被部分读取的信息来执行预定处理；以及

空间光调制器，用于产生对应于如下二维数据的物光束，在所述二维数据中，以与所述二维图像拾取设备的部分读取特性一致地排列着被部分读取的信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是位置检测标记，并且

所述预定处理是在所述再现光束和所述二维图像拾取设备之间执行位置校正的处理。

8.根据权利要求6所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是扇区地址信息，并且

所述预定处理是读取其中记录有所需信息的扇区的处理。

9.根据权利要求6所述的装置，其中

所述预定处理是检测对比度并且聚焦所述再现光束的处理。

10.根据权利要求6所述的装置，其中

所述被部分读取的信息是页地址，并且

所述预定处理是判断已经读取的所述页地址所在的页是否是所需页的处理。

11.一种用于光学记录介质的再现方法，包括如下步骤：

利用参考光束照射其上通过全息术记录了信息的光学记录介质，以产生再现光束；

通过能够被部分读取的二维图像拾取设备，接收所述再现光束；

通过部分读取所述二维图像拾取设备，部分读取记录在所述光学记录介质上的信息；以及

通过使用所述被部分读取的信息，执行预定处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其中

所述被部分读取的信息是位置检测标记，并且

所述预定处理是在所述再现光束和所述二维图像拾取设备之间执行位置校正的处理。

13.根据权利要求11所述的方法，其中

所述被部分读取的信息是扇区地址信息，并且

所述预定处理是读取其中记录有所需信息的扇区的处理。

14.根据权利要求11所述的方法，其中

所述预定处理是检测对比度并且聚焦所述再现光束的处理。

15.根据权利要求11所述的方法，其中

所述被部分读取的信息是页地址，并且

所述预定处理是判断已经读取的所述页地址所在的页是否是所需页的处理。

Images