JP2012138148A - Apparatus and method for recording and reproducing information - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体から情報を記録または再生する、装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for recording or reproducing information from a recording medium.
現在、青紫色半導体レーザを用いた、Blu−ray Disc(BD)規格により、民生用においても50GB程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となってきた。今後は、光ディスクでも100GB〜1TBというHDD(Hard Disc Drive)容量と同程度まで大容量化が望まれる。 At present, the Blu-ray Disc (BD) standard using a blue-violet semiconductor laser has made it possible to commercialize an optical disc having a recording density of about 50 GB even for consumer use. In the future, it is desired to increase the capacity of an optical disk to the same level as an HDD (Hard Disc Drive) capacity of 100 GB to 1 TB.
しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高NA化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。 However, in order to realize such an ultra-high density with an optical disc, a high-density technology by a new method different from the high-density technology by shortening the wavelength and increasing the objective lens NA is necessary.
次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。 While research on next-generation storage technology is underway, hologram recording technology that records digital information using holography is attracting attention.
ホログラム記録技術とは、空間光変調器により2次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光を、記録媒体の内部で参照光と重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する技術である。 Hologram recording technology is a method in which signal light having page data information two-dimensionally modulated by a spatial light modulator is superimposed on reference light inside the recording medium, and the interference fringe pattern generated at that time is placed in the recording medium. This is a technique for recording information on a recording medium by causing refractive index modulation.
情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。 At the time of reproducing information, if the recording medium is irradiated with the reference light used at the time of recording, the hologram recorded in the recording medium acts like a diffraction grating to generate diffracted light. This diffracted light is reproduced as the same light including the recorded signal light and phase information.
再生された信号光は、CMOSやCCDなどの光検出器を用いて2次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、1つのホログラムによって2次元的な情報を一気に光記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。 The reproduced signal light is detected two-dimensionally at high speed using a photodetector such as a CMOS or CCD. As described above, the hologram recording technique enables two-dimensional information to be recorded on the optical recording medium at once by one hologram and further reproduces this information. Since the page data can be overwritten, large-capacity and high-speed information recording / reproduction can be achieved.
ホログラム記録技術として、例えば特開2004−272268号公報(特許文献1)がある。本公報には、信号光束をレンズで光情報記録媒体に集光すると同時に、平行光束の参照光を照射して干渉させてホログラムの記録を行い、さらに参照光の光記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、いわゆる角度多重記録方式が記載されている。さらに本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口(空間フィルタ)を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くすることができ、従来の角度多重記録方式に比べて記録密度/容量を増大させる技術が記載されている。 As a hologram recording technique, for example, there is JP-A-2004-272268 (Patent Document 1). In this publication, a signal beam is condensed on an optical information recording medium by a lens, and simultaneously, a hologram is recorded by irradiating and collimating a reference beam of a parallel beam, and further determining the incident angle of the reference beam on the optical recording medium. A so-called angle multiplex recording method is described in which multiplex recording is performed by displaying different page data on a spatial light modulator while changing. Furthermore, in this publication, the distance between adjacent holograms can be shortened by condensing the signal light with a lens and providing an aperture (spatial filter) in the beam waist, which is compared with the conventional angle multiplex recording system. A technique for increasing the recording density / capacity is described.
また、角度多重記録方式において、参照光の入射角度を制御する技術として、例えば特開2001−118253号公報(特許文献2)がある。本公報には、空間偏光分布によりデータ情報を保持する信号光が参照光によりホログラムとして記録されている光記録媒体に読出光を照射して、前記ホログラムから回折光を読み出し、その回折光を検出して、その検出信号に基づいて、前記読出光の前記光記録媒体への照射状態を制御し、その状態で、前記回折光から前記データ情報を読み取る技術が記載されている。参照光の角度制御を行うための方法としては、ステッピングモータ、ガルバノミラー、音響光学素子を用いる方法が記載されている。 In addition, as a technique for controlling the incident angle of the reference light in the angle multiplex recording method, for example, there is JP-A-2001-118253 (Patent Document 2). In this publication, reading light is irradiated to an optical recording medium in which signal light holding data information by spatial polarization distribution is recorded as a hologram by reference light, diffracted light is read from the hologram, and the diffracted light is detected A technique for controlling the irradiation state of the readout light onto the optical recording medium based on the detection signal and reading the data information from the diffracted light in that state is described. As a method for controlling the angle of the reference light, a method using a stepping motor, a galvanometer mirror, and an acoustooptic device is described.
ビームの角度を変化させるデバイスとしてはガルバノミラー、ポリゴンミラー、MEMSミラー、音響光学素子、電気光学結晶等が挙げられる。ホログラム記録技術において用いられることが多いガルバノミラーは、一般的に他のデバイスに対して低速であるが走査可能な角度範囲が大きい特性を持つ。一方で、MEMSミラー、電気光学結晶は、一般的に他のデバイスに対して高速であるが、走査可能な範囲が小さい特性を持つ。 Examples of the device that changes the beam angle include a galvanometer mirror, a polygon mirror, a MEMS mirror, an acoustooptic device, and an electro-optic crystal. A galvanometer mirror that is often used in the hologram recording technology generally has a characteristic that the angle range that can be scanned is large although it is low speed with respect to other devices. On the other hand, MEMS mirrors and electro-optic crystals are generally faster than other devices, but have a small scanable range.
さらに高速に記録再生を行うためには、参照光の光記録媒体への入射角度を高速に変化させる必要があるが、ガルバノミラー単体では速度に限界があり、また、MEMSミラーや電気光学結晶単体では、走査可能な範囲が小さいため、十分な多重数が得られない課題があった。 In order to perform recording and reproduction at a higher speed, it is necessary to change the incident angle of the reference light to the optical recording medium at a high speed. However, the speed of the galvanometer mirror alone is limited, and the MEMS mirror or the electro-optic crystal alone is limited. However, since the scannable range is small, there is a problem that a sufficient multiplexing number cannot be obtained.
本発明の目的は、その一例として参照光の光記録媒体への入射角度制御を低速かつ走査角度範囲の大きいミラーと高速かつ走査角度範囲の小さいミラーとを組み合わせて制御することで解決できる。 The object of the present invention can be solved, for example, by controlling the incidence angle of the reference light on the optical recording medium by combining a low-speed mirror with a large scanning angle range and a high-speed mirror with a small scanning angle range.
本発明によれば、参照光の光記録媒体への入射角度を高速に制御することができる。 According to the present invention, the incident angle of the reference light to the optical recording medium can be controlled at high speed.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。図1はホログラフィを利用してデジタル情報を記録および/または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a recording / reproducing apparatus of an optical information recording medium for recording and / or reproducing digital information using holography.
光情報記録再生装置10は、ピックアップ11、位相共役光学系12、ディスクCure光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14、及び回転モータ50を備えており、光情報記録媒体1は回転モータ50によって回転可能な構成となっている。
The optical information recording / reproducing
ピックアップ11は、参照光と信号光を光情報記録媒体1に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ89によって信号生成回路86を介してピックアップ11内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
The
光情報記録媒体1に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ11から出射された参照光の位相共役光を位相共役光学系12にて生成する。ここで位相共役光とは、入力光と同一の波面を保ちながら逆方向に進む光波のことである。位相共役光によって再生される再生光をピックアップ11内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路85によって信号を再生する。
When reproducing the information recorded in the optical
光情報記録媒体1に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ11内のシャッタの開閉時間をコントローラ89によってシャッタ制御回路87を介して制御することで調整できる。
The irradiation time of the reference light and the signal light applied to the optical
ディスクCure光学系13は、光情報記録媒体1のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体1内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、光情報記録媒体1内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。
The disk cure
ディスク回転角度検出用光学系14は、光情報記録媒体1の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体1を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系14によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ89によってディスク回転モータ制御回路88を介して光情報記録媒体1の回転角度を制御する事が出来る。
The disk rotation angle detection
光源駆動回路82からは所定の光源駆動電流がピックアップ11、ディスクCure光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。
A predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the
また、ピックアップ11、そして、ディスクCure光学系13は、光情報記録媒体1の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路81を介して位置制御がおこなわれる。
Further, the
ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。従って、ピックアップ11内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路83にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路84を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置10内に備えることが必要となる。
By the way, the recording technique using the principle of angle multiplexing of holography tends to have a very small tolerance for the deviation of the reference beam angle. Therefore, a mechanism for detecting the deviation amount of the reference beam angle is provided in the
また、ピックアップ11、ディスクCure光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
The
図2は、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11の光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源201を出射した光ビームはコリメートレンズ202を透過し、シャッタ203に入射する。シャッタ203が開いている時は、光ビームはシャッタ203を通過した後、例えば2分の1波長板などで構成される光学素子204によってP偏光とS偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向が制御された後、PBS(Polarization Beam Splitter)プリズム205に入射する。
FIG. 2 shows a recording principle in an example of an optical system configuration of the
PBSプリズム205を透過した光ビームは、信号光206として働き、ビームエキスパンダ208によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク209、リレーレンズ210、PBSプリズム211を透過して空間光変調器212に入射する。
The light beam that has passed through the
空間光変調器212によって情報が付加された信号光は、PBSプリズム211を反射し、リレーレンズ213ならびに空間フィルタ214を伝播する。その後、対物レンズ215によって光情報記録媒体1に集光する。
The signal light to which information is added by the
一方、PBSプリズム205を反射した光ビームは参照光207として働き、偏光方向変換素子216によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー217を経由してMEMSミラー218に入射する。MEMSミラー218はミラー218−aとアクチュエータ218−bで構成され、アクチュエータ218−bによってミラー218−aの角度を調整可能である。MEMSミラー218で反射した参照光は、ガルバノミラー219に入射する。ガルバノミラー219はミラー219−aとアクチュエータ219−bで構成され、アクチュエータ219−bによってミラー219−aの角度を調整可能である。ガルバノミラー219で反射した参照光は、レンズ221とレンズ222を通過した後に、光情報記録媒体1に入射する。MEMSミラー218とガルバノミラー219の2つの角度制御素子を用いることで、光情報記録媒体1に入射する参照光の入射角度を、高速かつ大きな走査角度範囲で所望の角度に設定することができる。
On the other hand, the light beam reflected by the
このように信号光と参照光とを光情報記録媒体1において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、MEMSミラー218とガルバノミラー219によって光情報記録媒体1に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
In this way, the signal light and the reference light are incident on the optical
なお、図2では参照光の進行する向きについて、角度走査範囲の小さいMEMSミラーを角度走査範囲の大きいガルバノミラーよりも先に配置している。これは、先に配置されたミラーの角度走査により後に配置されたミラー上で参照光が動く範囲を小さくすることで、後に配置されたミラーが大型化することを防ぐためであるが、MEMSミラーとガルバノミラーの配置順序が逆であっても構わない。 In FIG. 2, the MEMS mirror having a small angle scanning range is arranged ahead of the galvanometer mirror having a large angle scanning range in the direction in which the reference light travels. This is to prevent the mirror disposed later from becoming large by reducing the range in which the reference light moves on the mirror disposed later by angle scanning of the mirror disposed earlier. And the arrangement order of the galvanometer mirrors may be reversed.
なお、図2ではMEMSミラーとガルバノミラーを別々に配置した構成としたが、MEMSミラーをガルバノミラー219のミラー部219−aと同程度に小型かつ軽量に作製できるのであれば、MEMSミラー218の代わりに固定ミラーを配置し、ガルバノミラー219のミラー部219−aをMEMSミラーで構成しても構わない。この場合、ガルバノミラー219のミラー部全体で大きく角度を制御し、さらにこのミラー部の中でMEMSミラーが小さな角度を制御することとなる。
In FIG. 2, the MEMS mirror and the galvanometer mirror are separately arranged. However, if the MEMS mirror can be made as small and lightweight as the mirror portion 219-a of the
以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、1つ1つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。 Hereinafter, in holograms recorded in the same area with different reference beam angles, holograms corresponding to each reference beam angle are called pages, and a set of pages angle-multiplexed in the same area is called a book. .
ここで、MEMSミラー218とガルバノミラー219を組み合わせた制御の動作フローについて図3を用いて説明する。ガルバノミラーにより制御する角度をθ、MEMSミラーにより制御する角度をφとする。角度多重を行う角度間隔をΔφとして、φは初期値φ0からm多重分のφ0+(m−1)Δφまで可変とする。さらにこのMEMSミラーで走査可能な角度範囲の(m−1)ΔφをΔθとして、θは初期値θ0からm×n多重分のθ0+(n−1)Δθまで可変とする。ここでmとnは整数とする。
Here, an operation flow of control combining the
ブックの記録が開始すると、まず、ガルバノミラーの角度を初期値θ0に設定し駆動制御する(S301)。次に、MEMSミラーの角度を初期値に設定し駆動制御する(S302)。ガルバノミラーとMEMSミラーが所望の角度に整定した後に、ページの記録を行う(S303)。MEMSミラーの角度が可変範囲内であれば(S304)、MEMSミラーの角度をΔφ増やして(S305)、再びページの記録を行う。MEMSミラーの角度が可変範囲以上となっていた場合には、ガルバノミラーの角度が可変範囲内か判断を行う(S306)。ガルバノミラーの角度が可変範囲内であれば、ガルバノミラーの角度をΔθ増やして(S307)、再びページの記録を行う。ガルバノミラーの角度が可変範囲以上となっていた場合には、ブックの記録を終了する。以上では記録時の動作として説明を行ったが、再生時も同様である。 When book recording starts, first, the angle of the galvanometer mirror is set to the initial value θ 0 and drive control is performed (S301). Next, the angle of the MEMS mirror is set to an initial value and drive control is performed (S302). After the galvano mirror and the MEMS mirror are set to a desired angle, the page is recorded (S303). If the angle of the MEMS mirror is within the variable range (S304), the angle of the MEMS mirror is increased by Δφ (S305), and the page is recorded again. If the angle of the MEMS mirror is not less than the variable range, it is determined whether the angle of the galvanometer mirror is within the variable range (S306). If the angle of the galvanometer mirror is within the variable range, the angle of the galvanometer mirror is increased by Δθ (S307), and the page is recorded again. If the angle of the galvanometer mirror is greater than or equal to the variable range, the book recording is terminated. In the above description, the operation at the time of recording has been described.
MEMSミラーでΔφの角度を駆動し整定させる時間をt、ガルバノミラーでΔθの角度を駆動し整定させる時間をTθとすると、ブック内でミラーの駆動にかかる時間はmt+nTθとなる。 If the time for driving and setting the angle of Δφ with the MEMS mirror is t, and the time for driving and setting the angle of Δθ with the galvano mirror is T θ , the time required for driving the mirror in the book is mt + nT θ .
一例として、参照光の光情報記録媒体への入射角度を光情報記録媒体の法線に対して初期値φ0=25度から55度までΔφ=0.1度間隔で301多重の記録をする場合を考える。MEMSミラーは60kHzでの駆動が可能であるため、t=15μs程度と見積もる。MEMSミラーの角度走査範囲は10度程度とすると、30度から60度の30度の角度走査範囲を得るためにはMEMSミラーによる多重数mを100、ガルバノミラーによる多重数nを3とする必要がある。ガルバノミラーを10度走査する時間Tθ=1msと見積もる。以上の見積もりの数値から、ブック内でミラーの駆動にかかる時間は、mt+nTθ=100×15μs+3×1ms=4.5msとなる。なお、ガルバノミラーは40度程度の角度走査が十分可能である。
As an example, the angle of incidence of the reference light on the optical information recording medium is recorded with 301 multiplexing at intervals of Δφ = 0.1 degree from the initial value φ 0 = 25 degrees to 55 degrees with respect to the normal of the optical information recording medium. Think about the case. Since the MEMS mirror can be driven at 60 kHz, t = 15 μs is estimated. If the angular scanning range of the MEMS mirror is about 10 degrees, the multiplexing number m by the MEMS mirror must be 100 and the multiplexing number n by the galvanometer mirror must be 3 in order to obtain an angular scanning range of 30 degrees to 30 degrees. There is. The time T θ = 1 ms for scanning the
次に、MEMSミラーを用いないで、ガルバノミラーのみで全ての角度制御を行う場合を考える。ガルバノミラーでΔφの角度を駆動し整定させる時間をTφとすると、ブック内でミラーの駆動にかかる時間はmnTφ(=mTφ+nTφ)となる。MEMSミラーはガルバノミラーよりも高速であるため、t<Tφであり、またガルバノミラーでΔφ駆動する時間TφとΔθ駆動する時間Tθは、大きくは変化しないため、MEMSミラーとガルバノミラーを組み合わせた制御の方が、ガルバノミラーのみで制御する場合と比較して高速となることが分かる。 Next, a case where all angle control is performed using only a galvanometer mirror without using a MEMS mirror will be considered. When the time for driving and setting the angle of Δφ with the galvano mirror is T φ , the time required for driving the mirror in the book is mnT φ (= mT φ + nT φ ). Since MEMS mirrors are faster than galvanometer mirror, a t <T phi, and because the time to Δφ drive T phi and time for Δθ driven T theta galvanometer mirror, which does not significantly change, the MEMS mirror and galvanometer mirror It can be seen that the combined control is faster than the case of controlling only with the galvanometer mirror.
一例として、Tφ=300μsとすると、ブック内でミラーの駆動にかかる時間は、mnTφ=100×3×300μs=9msとなる。 As an example, when the T phi = 300 [mu] s, the time to drive the mirror in a book is a mnT φ = 100 × 3 × 300μs = 9ms.
なお、図3ではガルバノミラーとMEMSミラーが駆動と静止を繰り返す動作として説明を行ったが、ガルバノミラーを連続的に角度変化させながら、相対的に参照光角度が静止するようにMEMSミラーを角度変化させても構わない。また、図3では角度間隔ΔφとΔθは固定として説明したが、可変としても構わない。 In FIG. 3, the galvano mirror and the MEMS mirror are described as an operation that repeats driving and stationary. However, the MEMS mirror is angled so that the reference light angle is relatively stationary while the galvano mirror is continuously changed in angle. You can change it. In FIG. 3, the angle intervals Δφ and Δθ are described as being fixed, but may be variable.
図4は、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11の光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体1に入射し、光情報記録媒体1を透過した光ビームを、レンズ223によって集光し、集光点に光軸と垂直に配置したミラー224にて反射させることで、その位相共役光を生成する。
FIG. 4 shows the principle of reproduction in an example of the optical system configuration of the
この位相共役光によって再生された信号光は、対物レンズ215、リレーレンズ213ならびに空間フィルタ214を伝播する。その後、信号光はPBSプリズム211を透過して光検出器225に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器225としては、CCDもしくはCMOSに代表されるような撮像素子を用いて構成することができる。
The signal light reproduced by the phase conjugate light propagates through the objective lens 215, the
なお、レンズ223によって集光する点はレンズの収差や外乱などにより、一面に定まらない場合もあるため、ミラー224を光軸方向に適応的に制御を行い、常に集光した点の近傍で反射するようにすることで、位相共役光の平行度をより好適に保つことが可能である。
In addition, since the point focused by the
図5は、光情報記録再生装置10における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
FIG. 5 shows an operation flow of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing
図5(a)は、光情報記録再生装置10に光情報記録媒体1を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図5(b)は準備完了状態から光情報記録媒体1に情報を記録するまでの動作フロー、図5(c)は準備完了状態から光情報記録媒体1に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
FIG. 5A shows an operation flow from when the optical
図5(a)に示すように媒体を挿入すると(S501)、光情報記録再生装置10は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う(S502)。
When a medium is inserted as shown in FIG. 5A (S501), the optical information recording / reproducing
ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置10は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し(S503)、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
As a result of disc discrimination, when it is determined that the optical information recording medium records or reproduces digital information using holography, the optical information recording / reproducing
コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ11に関わる学習処理(S504)を行い、光情報記録再生装置10は、記録または再生の準備が完了する(S505)。
After reading out the control data, various adjustments according to the control data and learning processing related to the pickup 11 (S504) are performed, and the optical information recording / reproducing
準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図5(b)に示すように、まず記録するデータを受信して(S511)、該データに応じた情報をピックアップ11内の空間光変調器に送り込む。
As shown in FIG. 5B, the operation flow from the ready state to recording information is as follows. First, data to be recorded is received (S511), and information corresponding to the data is received from the spatial light modulator in the
その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行い(S512)、シーク動作(S513)によりピックアップ11ならびにディスクCure光学系13の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
After that, various learning processes are performed in advance so that high-quality information can be recorded on the optical information recording medium (S512), and the positions of the
その後、ディスクCure光学系13から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし、ピックアップ11から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する。
Thereafter, a predetermined area is pre-cured using a light beam emitted from the disk cure
データを記録した後は、必要に応じてデータをベリファイし、ディスクCure光学系13から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う。
After the data is recorded, the data is verified as necessary, and post-cure is performed using the light beam emitted from the disk cure
準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図4(c)に示すように、光情報記録媒体から高品質の情報を再生できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行う。その後、シーク動作ならびにアドレス再生を繰り返しながらピックアップ11ならびに位相共役光学系12の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
As shown in FIG. 4C, the operation flow from the ready state to the reproduction of the recorded information is performed in advance with various learning processes as necessary so that high-quality information can be reproduced from the optical information recording medium. To do. Thereafter, the positions of the
その後、ピックアップ11から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出す。
Thereafter, reference light is emitted from the
本発明はS515のデータ記録もしくはS523のデータ再生動作において適用される。 The present invention is applied in the data recording operation of S515 or the data reproducing operation of S523.
図6は、位相共役系の別の光学系構成例について示したものである。図6は光情報記録再生装置10におけるピックアップ11の光学系構成の一例における再生原理を示したものであり、図4のレンズ223とミラー224の間にレンズ226を配置した構成となっている。なお、レンズ226は図4におけるミラー位置からレンズ226の焦点距離の分だけレンズ223よりも遠ざかる位置に配置し、ミラー224はレンズ226の位置からレンズ226の焦点距離の分だけさらに遠ざかる位置に配置することが好ましい。
FIG. 6 shows another optical system configuration example of the phase conjugate system. FIG. 6 shows the principle of reproduction in an example of the optical system configuration of the
本構成の場合、光情報記録媒体1を透過した参照光は、レンズ223とレンズ224を透過した後、ミラー224で反射して再びレンズ223とレンズ224を透過して、光情報記録媒体1に入射する。光情報記録媒体1を透過した後の参照光と、ミラー224を反射した後に光情報記録媒体1に入射する参照光は、レンズ223およびレンズ226の光軸に対して、対称な角度となる。このため、MEMSミラー218とガルバノミラー219の角度制御位置は記録時とは異なるが、予め計算することが可能であるため、問題とはならない。
In the case of this configuration, the reference light that has passed through the optical information recording medium 1 passes through the
図4の光学系構成では参照光角度が変わった場合に、レンズ223の収差により焦点位置がずれる可能性がある。焦点位置がずれた場合、ミラー224で反射した参照光はレンズ223で平行光とならずに再生品質が劣化する可能性がある。しかし、図6の光学系構成ではレンズ223とレンズ226とで収差がキャンセルする構成となっているため、再生品質を確保しやすい利点がある。
In the optical system configuration of FIG. 4, when the reference light angle changes, the focal position may be shifted due to the aberration of the
図7は、MEMSミラーとガルバノミラーの角度制御における別の光学系構成について示したものである。図7は、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11の光学系構成の一例における記録原理を示したものであり、図2のMEMSミラー218とガルバノミラー219との間にレンズ227とレンズ228を配置した構成となっている。図2の光学系構成の場合、MEMSミラー218により参照光角度を変化させるため、原理的に光軸のずれが発生するが、本実施例ではレンズ227とレンズ228により光軸のずれが発生しない利点がある。
FIG. 7 shows another optical system configuration in the angle control of the MEMS mirror and the galvanometer mirror. FIG. 7 shows a recording principle in an example of the optical system configuration of the
図8は、MEMSミラーに代えて電気光学結晶を用いた光学系構成について示したものである。図8は、光情報記録再生装置10におけるピックアップ11の光学系構成の一例における記録原理を示したものであり、図2のMEMSミラー218の代わりにミラー229を配置し、ミラー229とガルバノミラー219との間に電気光学結晶230を配置した構成としている。電気光学結晶は電圧を印加することにより高速にビームの角度走査が可能なデバイスであり、一例として、KTa1−xNbxO3(KTN)結晶を用いて作製することが可能である。電気光学結晶KTNは400kHz以上の動作が報告されているため、MEMSミラーを用いた場合と比較して、さらに高速化できる利点がある。
FIG. 8 shows an optical system configuration using an electro-optic crystal instead of the MEMS mirror. FIG. 8 shows a recording principle in an example of the optical system configuration of the
以上、ガルバノミラーと組み合わせて角度制御を行うデバイスの例としてMEMSミラーや電気光学結晶を用いて説明をしたが、例えばポリゴンミラーなど、同様の効果を奏するデバイスを用いて構成しても構わないし、MEMSミラーとMEMSミラーを組み合わせることにより走査角度を大きく取るように構成しても構わない。 As described above, as an example of a device that performs angle control in combination with a galvanometer mirror, description has been made using a MEMS mirror or an electro-optic crystal, but a device that exhibits the same effect, such as a polygon mirror, may be used. You may comprise so that a scanning angle may be taken large by combining a MEMS mirror and a MEMS mirror.
以上の構成では、参照光が光情報記録媒体1を透過した後に位相共役光生成のための光学系を配置する構成としたが、例えば特開2009−103765号公報に記載されているような光情報記録媒体1の反射面に回折格子を形成することによって、位相共役光を生成する構成としても構わない。
In the above configuration, the optical system for generating the phase conjugate light is arranged after the reference light is transmitted through the optical
1・・・光情報記録媒体、10・・・光情報記録再生装置、11・・・ピックアップ、
12・・・位相共役光学系、13・・・ディスクCure光学系、
14・・・ディスク回転角度検出用光学系、50・・・回転モータ、
81・・・アクセス制御回路、82・・・光源駆動回路、83・・・サーボ信号生成回路、
84・・・サーボ制御回路、85・・・信号処理回路、86・・・信号生成回路、
87・・・シャッタ制御回路、88・・・ディスク回転モータ制御回路、
89・・・コントローラ、
201・・・光源、202・・・コリメートレンズ、203・・・シャッタ、
204・・・1/2波長板、205・・・偏光ビームスプリッタ、
206・・・信号光、207・・・参照光、
208・・・ビームエキスパンダ、209・・フェーズ(位相)マスク、
210・・・リレーレンズ、211・・・偏光ビームスプリッタ、
212・・・空間光変調器、213・・・リレーレンズ、214・・・空間フィルタ、
215・・・対物レンズ、216・・・偏光方向変換素子、217・・・ミラー、
218・・・MEMSミラー、219・・・ガルバノミラー、
221・・・レンズ、222・・・レンズ、223・・・アクチュエータ、
224・・・ミラー、225・・・光検出器、226・・・レンズ、
227・・・レンズ、228・・・レンズ、229・・・ミラー、230・・・電気光学結晶
DESCRIPTION OF
12 ... Phase conjugate optical system, 13 ... Disc Cure optical system,
14 ... Optical system for detecting the disk rotation angle, 50 ... Rotation motor,
81 ... Access control circuit, 82 ... Light source driving circuit, 83 ... Servo signal generation circuit,
84 ... Servo control circuit, 85 ... Signal processing circuit, 86 ... Signal generation circuit,
87 ... Shutter control circuit, 88 ... Disc rotation motor control circuit,
89 ... Controller,
201 ... light source, 202 ... collimating lens, 203 ... shutter,
204 ... 1/2 wavelength plate, 205 ... polarizing beam splitter,
206: Signal light, 207: Reference light,
208... Beam expander, 209 .. Phase mask,
210 ... relay lens, 211 ... polarizing beam splitter,
212 ... Spatial light modulator, 213 ... Relay lens, 214 ... Spatial filter,
215 ... Objective lens, 216 ... Polarization direction conversion element, 217 ... Mirror,
218 ... MEMS mirror, 219 ... Galvano mirror,
221 ... lens, 222 ... lens, 223 ... actuator,
224 ... mirror, 225 ... photodetector, 226 ... lens,
227 ... lens, 228 ... lens, 229 ... mirror, 230 ... electro-optic crystal
Claims (7)
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を参照光と信号光に分離する光学素子と、
前記分離された参照光の記録媒体への入射角度を調節する第1の角度調節部と、
前記分離された参照光の記録媒体への入射角度を調節する第2の角度調節部と、を備え、
前記第1の角度調節部と前記第2の角度調節部とで調節された参照光をホログラム記録媒体に照射することにより情報を記録または再生することを特徴とする情報記録再生装置。 An information recording / reproducing apparatus for recording information on a hologram recording medium as page data of an interference pattern, or reproducing information from a hologram recording medium on which the interference pattern is recorded as page data,
A laser light source for emitting laser light;
An optical element for separating the laser light into reference light and signal light;
A first angle adjusting unit for adjusting an incident angle of the separated reference light to the recording medium;
A second angle adjusting unit for adjusting an incident angle of the separated reference light to the recording medium,
An information recording / reproducing apparatus, wherein information is recorded or reproduced by irradiating a hologram recording medium with reference light adjusted by the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit.
前記第1の角度調節部の走査速度は、前記第2の角度調節部の走査速度よりも高速であり、
前記第1の角度調節部の走査角度範囲は、前記第2の角度調節部の走査角度範囲よりも小さいことを特徴とする情報記録再生装置。 The information recording / reproducing apparatus according to claim 1,
The scanning speed of the first angle adjustment unit is higher than the scanning speed of the second angle adjustment unit,
An information recording / reproducing apparatus, wherein a scanning angle range of the first angle adjusting unit is smaller than a scanning angle range of the second angle adjusting unit.
前記分離された参照光は、前記第1の角度調整部に入射した後に、前記第2の角度調整部入射することを特徴とする情報記録再生装置。 An information recording / reproducing apparatus according to claim 2,
2. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the separated reference light is incident on the first angle adjusting unit and then incident on the second angle adjusting unit.
前記第1の角度調節部はMEMSミラーで構成され、
前記第2の角度調節部はガルバノミラーで構成されることを特徴とする情報記録再生装置。 An information recording / reproducing apparatus according to claim 3,
The first angle adjustment unit is composed of a MEMS mirror,
The information recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the second angle adjusting unit is configured by a galvanometer mirror.
前記第1の角度調節部は電気光学結晶で構成され、
前記第2の角度調節部はガルバノミラーで構成されることを特徴とする情報記録再生装置。 An information recording / reproducing apparatus according to claim 3,
The first angle adjusting unit is composed of an electro-optic crystal;
The information recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the second angle adjusting unit is configured by a galvanometer mirror.
レーザ光を出射し、
前記レーザ光を参照光と信号光に分離し、
前記分離された参照光の記録媒体への入射角度を第1の角度調節部で調節し、
前記第1の角度調節部で調節された参照光の記録媒体への入射角度を第2の角度調節部で調節し、
前記第1の角度調節部と前記第2の角度調節部とで調節された参照光をホログラム記録媒体に照射することにより情報を記録または再生することを特徴とする情報の記録または再生方法。 An information recording or reproducing method for recording as interference pattern page data on a hologram recording medium, or reproducing information from a hologram recording medium in which an interference pattern is recorded as page data,
Emits laser light,
Separating the laser light into reference light and signal light;
Adjusting the incident angle of the separated reference light to the recording medium with a first angle adjusting unit;
Adjusting the incident angle of the reference light adjusted by the first angle adjusting unit to the recording medium by the second angle adjusting unit;
A method of recording or reproducing information, wherein information is recorded or reproduced by irradiating a hologram recording medium with reference light adjusted by the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit.
少なくとも2つ以上の光ビームの角度調節部を備えることを特徴とする装置。 An apparatus for scanning the angle of a light beam,
An apparatus comprising an angle adjusting unit for at least two light beams.
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