JP4837502B2 - 位置ずれ量測定方法、光学装置調整方法、および位置ずれ量測定装置 - Google Patents
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Description
同図に示すように、1つのサブページは、2次元の2値画像の集合であり、ユーザが記録再生するデータ(以下ユーザデータとする)を担う2次元パターンと、ユーザデータの2次元パターンとは異なる、特殊な2次元パターンであるSYNCマーク32(請求項では特定パターンとして表現)とで構成されている。
上記SYNCマーク32は、記録情報の再生の際に、撮像素子上に照射された2次元情報の像(以下、2次元像とする)と、撮像素子との位置合わせの基準として用いる。
ユーザデータの1ビットを1画素に割り当てることもできるが、一般には、1ビットを複数の画素に割り当てる、変調処理が取り入れられており、例えば、1ビットは2画素で構成されてもよい。
「離陸間近のホログラフィック媒体 2006年に200Gバイトを実現」 日経エレクトロニクス 2005年1月17日号, 日経BP社出版, 2005年1月17日, pp.105−114 「ホログラムメモリーにおけるマーカ位置の高精度検出法」 パイオニア R&D Vol.15、No.2, 2005年8月31日発行, pp.17−24
図16(a)〜(c)に示すのは、撮像素子上に照射される8行8列の格子状に配置された64個のサブページ31で構成される、ページデータ30の2次元像である。
図16(b)および(c)では、歪曲収差と呼ばれる2次元像の歪みを示している。
同図では、格子は撮像素子の画素34を示し、黒四角で示すのは、歪みがない2次元像の正規のビット位置36であり、丸で示しているのが、撮像素子上に再生された2次元像の実際のビット位置35である。
2次元情報としてのページデータが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記ページデータは、複数個のサブページで構成され、各サブページは、ユーザが記録再生するデータを担う2次元パターンを有し、
当該2次元パターンの像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、上記情報記憶媒体のお互いに異なるサブページに規則的に配置され、
複数個の上記特定パターンのうち、隣り合う上記特定パターンの記録間隔の中間点における、撮像素子に照射される2次元情報の実際の像と、本来の歪みのない2次元情報の像とを比較し、位置ずれ量を測定することを特徴とする。
2次元情報と、該2次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するステップA1と、
ステップA1で検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出するステップA2と、
ステップA1での特定パターンの位置と、ステップA2で検出した、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の2次元像での前記距離と、本来の歪みのない2次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求めるステップA3と、
を備えたことを特徴とする。
2次元情報と、該2次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークとが記録された情報記憶媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
上記複数個の特定パターンのうち、或る特定パターンの撮像素子上の位置を検出するとともに、検出した特定パターンの位置と、隣り合う特定パターンの位置との中間点に記録された、位置ずれ検出用マークの撮像素子上の位置を検出する位置検出部と、
上記位置検出部が検出した特定パターンの位置と、位置ずれ検出用マークの位置との距離について、撮像素子上の実際の2次元像での前記距離と、本来の歪みのない2次元像での前記距離との差を、位置ずれ量として求める位置ずれ量算出部と、
を備えたことを特徴とする。
2次元情報としてのページデータが記録された情報記録媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記ページデータは、複数個のサブページで構成され、各サブページは、ユーザが記録再生するデータを担う2次元パターンを有し、
当該2次元パターンの像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、上記情報記録媒体のお互いに異なるサブページに規則的に配置され、
複数個の上記特定パターンのうち、或る第1の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップB1と、
第1の特定パターンに隣り合う第2の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップB2と、
第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との距離について、撮像素子に照射される2次元情報の実際の像での前記距離と、本来の歪みのない2次元情報の像での前記距離の差を求めるステップB3と、
ステップB3で求めた距離の差から、第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求めるステップB4と、
を備えたことを特徴とする。
2次元情報としてのページデータが記録された情報記録媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
上記ページデータは、複数個のサブページで構成され、各サブページは、ユーザが記録再生するデータを担う2次元パターンを有し、
当該2次元パターンの像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、上記情報記録媒体のお互いに異なるサブページに規則的に配置され、
複数個の上記特定パターンのうち、或る第1の特定パターンの撮像素子上における位置と、第1の特定パターンに隣り合う第2の特定パターンの撮像素子上における位置とを検出する位置検出部と、
上記位置検出部が検出した第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との距離について、撮像素子に照射される2次元情報の実際の像での前記距離と、本来の歪みのない2次元情報の像での前記距離との差を求めるとともに、求めた距離の差から、第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えたことを特徴とする。
前記位置ずれ量を、複数の箇所で測定するステップC1と、
ステップC1で求めた複数の位置ずれ量の、平均値、又はばらつきを求めるステップC2と、
を備えたことを特徴とする。
情報記憶媒体に対して2次元情報としてのページデータを記録再生する、光学装置の調整方法であって、
2次元像に歪みがないページデータが記録された情報記憶媒体である、再生テスト媒体により、記録情報の再生を行い、請求項1または2に記載の位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップD1と、
ステップD1で測定された位置ずれ量に応じて、再生光学系装置を調整するステップD2と、
情報記憶媒体に、記録情報を記録するステップD3と、
ステップD3で記録情報が記録された情報記憶媒体である、記録テスト媒体により、記録情報の再生を行い、前記位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップD4と、
ステップD4で測定された位置ずれ量に応じて、記録光学系装置を調整するステップD5と、
を備えたことを特徴とする。
2次元情報と、
該2次元情報の像と撮像素子との位置合わせの基準となる、規則的に配置された複数個の特定パターンと、
隣り合う上記特定パターンの各配置の中間点に、位置ずれ検出用マークと
が記録されたことを特徴とする。
本発明の参考の形態1について、図2から図8(a)〜(e)を参照しながら説明する。
また、コントローラ7で算出された位置ずれ量については、メモリ9に格納される。メモリ9に格納された位置ずれ量は、コントローラ7が行う位置ずれ量を用いた統計演算等で、コントローラ7の指示により、読み出される。
同図に示すように、1つの通常ページデータ41は、8×8の格子状に64個のサブページ31を配置することによって構成されている。
図4(b)に示すサブページ38(以下、サブページAとする)は、通常ページデータ41のSYNCマーク32と同一の2次元パターンを中央に有しており、SYNCマーク32の周囲の領域には、ユーザデータが記録してある。
すなわち、サブページAは、その中心が、通常ページデータ41のサブページ31の中心と一致するように配置される。また、サブページBは、その中心が、通常ページデータ41のサブページ31における、4つの角と一致するように配置される。上記サブページAおよびサブページBが配置された領域以外には、サブページCが配置される。
ここで、上記の位置とは、撮像素子上の位置を意味している。
これは、基準位置として、P1のSYNCマーク32を基準位置とするか、P3のSYNCマーク32を基準位置とするかによる。
ここで、同図に示すP軸上での距離の単位は、P軸方向で隣り合うSYNCマーク32間のずれの無い正規の距離を、1SPと規定する。
また、上記相関度は、撮像素子の画素単位で値を測定している。
図8(a)〜(e)は、サブページAのSYNCマーク32の近傍を拡大した図であり、点線は、撮像素子の画素34を示し、黒四角形は撮像素子上に照射されたSYNCマーク32の2次元像を示し、実線で囲まれた範囲は相関度測定範囲43を示す。
次に、SYNCマーク32の位置が特定されたので、検出したSYNCマーク32の位置を位置基準として、位置ずれ検出用マーク39が検出されるべき位置を求める。この計算はコントローラ7において以下のように行われる。
ここで、実際に求めるべき位置ずれ量は、撮像素子上における実際のSYNCマーク32と位置ずれ検出用マーク39との距離と、その正規の間隔である0.5SPとの差である。
図7(a)の場合、ΔW<ΔBなので、Δは負となり、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、2次元像は歪みが生じていることがわかる。つまり、撮像されたSYNCマーク32と位置ずれ検出用マーク39との実際の距離は、図7(a)の場合、たまたま正規の間隔0.5SPに一致していて、あたかも、2次元像に歪みが発生していないかのようであった。ところが、本発明の参考に係る位置ずれ検出方法によって、SYNCマーク32の相関度のピーク位置と位置ずれ検出用マーク39の相関度のピーク位置との間隔が、0.5SPより小さいことが求まった。この結果、実際には、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、2次元像は歪んでいることを検出することができる。これらの位置ずれ量演算は、コントローラ7で実行される。(特許請求の範囲に記載のステップA3に相当)
図7(a)では、ΔBが撮像素子の1画素より小さい場合、つまり撮像素子上での2次元像の歪みが小さい場合であった。
=ΔW−ΔB
=ΔW−(ΔW´+ΔP)
上記も、図7(a)と同様に、ΔW<ΔBなので、Δは負となり、正規の間隔より間隔が狭まる方向に、2次元像は歪みが生じていることがわかる。
次に、本発明の参考の形態における位置ずれ量測定方法の、第2の参考の形態について説明する。
図9(a)中の白丸印で示す、SYNCマーク32の位置が特定できたので、位置ずれ検出用マーク39の検出を期待される位置を求める。上記SYNCマーク32と位置ずれ検出用マーク39の検出を期待される位置との正規の間隔は、メモリ9に記録されており、コントローラ7は、メモリ9より上記正規の距離を読み出し、位置ずれ検出用マーク39の位置を求める演算を実行する。
コントローラ7は、位置ずれ検出用マーク39の位置の検出結果を基に、位置ずれ量Δを求める。
ただし、上記の画素単位での測定結果では、画素単位以下の位置ずれ量は得られないので、統計処理を行う。
ここで、上記の位置ずれ量は、前述のように、マーク検出回路6から出力されるSYNCマーク32の位置と、位置ずれ検出用マーク39の位置と、メモリ9に記録されている2次元像に歪みのない場合の距離(0.5SP)との情報を基に、コントローラ7により画素単位の値として算出される。
このような場合は、図11のテストページデータ40が適している。
次に、本発明に係る第1の実施の形態について説明する。
すなわち、通常ページデータ41(図3(a)を参照)を用いて、位置ずれ量を測定する。
本実施の形態では、図13に示すように3行3列の格子状に配置された9個のサブページ31を、1つの単位として位置ずれ量測定を行う。
検出方法としては、参考の形態1と同様に、相関度を用いて補間および重心計算による方法となる。
上記の中央SYNCマーク42の位置の検出方法は、マーク検出回路6において実行される。(特許請求の範囲に記載のステップB1に相当)
ここで、検出された中央SYNCマーク42の位置は、これ以降の基準位置として用いる。
ここで、中央SYNCマーク42を位置基準として、隣り合うSYNCマーク32における、位置ずれ量を測定する。
コントローラ7の計算において用いる、サブページ1つ分の距離である1SPは、予めメモリ9に記録されている。
これらの演算は、コントローラ7で実行される。(特許請求の範囲に記載のステップB4に相当)
以上説明したように、本実施の形態では、位置ずれ量測定のための、特別なページデータを必要とせず、通常ページデータ41を用いて、位置ずれ量が得られるという利点がある。
次に、本実施の形態による、位置ずれ量測定方法を、ピックアップ2(図2を参照)の光学系調整に応用した場合のフローチャート図を図12に示す。
・2次元情報を記録再生する光学装置の調整方法であって、再生テスト媒体により記録情報の位置ずれ量を測定する第1のステップと、得られた位置ずれ量に応じて再生光学系を調整する第2のステップと、記録テスト媒体により記録情報の位置ずれ量を測定する第3のステップと、得られた位置ずれ量に応じて記録光学系を調整する第4のステップとを有することを特徴とする光学装置の調整方法。
2 ピックアップ(光学装置)
3 記録回路
4 再生回路
5 テストパターン生成回路
6 マーク検出回路(位置検出部)
7 コントローラ(位置ずれ量算出部)
8 調整機構
9 メモリ
10 位置ずれ検出部(位置ずれ量測定装置)
30 ページデータ(2次元情報)
31 サブページ
32 SYNCマーク(特定パターン)
33 中間点
34 画素
35 実際のビット位置
36 正規のビット位置
37 テストページデータ
38 サブページ
39 位置ずれ検出用マーク
40 テストページデータ
41 通常ページデータ
42 中央SYNCマーク
43 相関度測定範囲
Claims (4)
- 2次元情報としてのページデータが記録された情報記録媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める測定方法であって、
上記ページデータは、複数個のサブページで構成され、各サブページは、ユーザが記録再生するデータを担う2次元パターンを有し、
当該2次元パターンの像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、上記情報記録媒体のお互いに異なるサブページに規則的に配置され、
複数個の上記特定パターンのうち、或る第1の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップB1と、
第1の特定パターンに隣り合う第2の特定パターンの撮像素子上における位置を検出するステップB2と、
第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との距離について、撮像素子に照射される2次元情報の実際の像での前記距離と、本来の歪みのない2次元情報の像での前記距離の差を求めるステップB3と、
ステップB3で求めた距離の差から、第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求めるステップB4と、
を備えたことを特徴とする位置ずれ量測定方法。 - 前記位置ずれ量を、複数の箇所で測定するステップC1と、
ステップC1で求めた複数の位置ずれ量の、平均値、又はばらつきを求めるステップC2と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置ずれ量測定方法。 - 情報記憶媒体に対して2次元情報としてのページデータを記録再生する、光学装置の調整方法であって、
2次元像に歪みがないページデータが記録された情報記憶媒体である、再生テスト媒体により、記録情報の再生を行い、請求項1または2に記載の位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップD1と、
ステップD1で測定された位置ずれ量に応じて、再生光学系装置を調整するステップD2と、
情報記憶媒体に、記録情報を記録するステップD3と、
ステップD3で記録情報が記録された情報記憶媒体である、記録テスト媒体により、記録情報の再生を行い、前記位置ずれ量測定方法を用いて、位置ずれ量を測定するステップD4と、
ステップD4で測定された位置ずれ量に応じて、記録光学系装置を調整するステップD5と、
を備えたことを特徴とする光学装置の調整方法。 - 2次元情報としてのページデータが記録された情報記録媒体の再生における、撮像素子上に照射される2次元情報の像の位置ずれ量を求める位置ずれ量測定装置であって、
上記ページデータは、複数個のサブページで構成され、各サブページは、ユーザが記録再生するデータを担う2次元パターンを有し、
当該2次元パターンの像と撮像素子との位置合わせの基準となる特定パターンが、上記情報記録媒体のお互いに異なるサブページに規則的に配置され、
複数個の上記特定パターンのうち、或る第1の特定パターンの撮像素子上における位置と、第1の特定パターンに隣り合う第2の特定パターンの撮像素子上における位置とを検出する位置検出部と、
上記位置検出部が検出した第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との距離について、撮像素子に照射される2次元情報の実際の像での前記距離と、本来の歪みのない2次元情報の像での前記距離との差を求めるとともに、求めた距離の差から、第1の特定パターンの位置と、第2の特定パターンの位置との中間点における位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えたことを特徴とする位置ずれ量測定装置。
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