WO2016117101A1 - 光情報記録装置、および光情報記録方法 - Google Patents
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
Definitions
- the present invention relates to an optical information recording apparatus and an optical information recording method for recording information on an optical information recording medium using interference between signal light and reference light.
- Patent Document 1 proposes a method for performing pre-cure and post-cure.
- the cure light is compatible with both the pre-cure and the post-cure, and the pre-cure with the cure light that can be used with either one.
- hologram recording quality does not improve because pre-curing is not possible because the wavelength is short for pre-curing, and in post-curing, since the wavelength is long for post-curing, the energy used for pre-curing is generally about There is a problem that it takes time to irradiate post-cure energy, which is said to be required 100 times, and the recording transfer speed is lowered.
- the present invention suitably performs pre-cure to improve hologram recording quality, and shortens the time required for post-cure in post-cure and realizes a high recording transfer speed, and a suitable optical information recording apparatus and optical information recording It is an object to provide a method.
- an optical information recording apparatus that records information on an optical information recording medium using holography, and is before a curing light source unit that emits pre-cure light or post-cure light having different wavelengths, and before recording
- an optical information recording apparatus comprising: a control unit that controls the optical information recording medium to irradiate the optical information recording medium according to whether it is later or the post-cure light, and the light This is solved by the optical information recording method used in the information recording apparatus.
- pre-cure is preferably performed, and in post-cure, the time required for energy irradiation is shortened to realize a high recording transfer rate, and a suitable optical information recording apparatus and optical information recording method are provided. Can do.
- Block diagram showing an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the recording operation in the optical information recording / reproducing apparatus.
- Schematic showing the reproducing operation in the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the reproducing operation in the optical information recording / reproducing apparatus.
- Schematic showing the pre-curing operation in the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing post-cure operation in optical information recording / reproducing apparatus
- Schematic showing the absorption spectrum of the recording material in the optical information recording medium Schematic showing the relationship between the intensity of the cured light irradiated to the optical information recording medium and the intensity of transmitted light
- Flow chart showing recording operation of optical information recording / reproducing apparatus Flow chart showing reproducing operation of optical information recording / reproducing apparatus
- Schematic showing the pre-curing operation in the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing post-cure operation in optical information recording / reproducing apparatus
- FIG. 1 is a block diagram showing a recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium according to the present invention.
- the optical information recording / reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90.
- the optical information recording / reproducing apparatus 10 receives the information signal to be recorded from the external control device 91 by the input / output control circuit 90.
- the optical information recording / reproducing apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90.
- the optical information recording / reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a reproduction reference light optical system 12, a pre-cure optical system 13, a post-cure optical system 14, a disk rotation angle detection optical system 15, and a rotation motor 50.
- the recording medium 1 can be rotated by a rotary motor 50.
- the optical information recording medium 1 can record digital information as interference fringes.
- the recording material includes an initiator, a deterrent agent, a monomer, a binder resin, and the like.
- the initiator is a radical polymerization initiation species
- the inhibitor inhibits radical polymerization
- the monomer is polymerized by radical polymerization to form a hologram
- the binder resin acts as a solvent for these solvents.
- the pickup 11 plays a role of irradiating the optical information recording medium 1 with reference light and signal light and recording digital information on the optical information recording medium 1 using holography.
- the information signal to be recorded is sent by the controller 89 to the spatial light modulator in the pickup 11 via the signal generation circuit 86, and the signal light is modulated by the spatial light modulator.
- the reference light emitted from the pickup 11 is used as the reproduction reference light that is incident on the optical information recording medium 1 in the opposite direction to the recording. It is generated by the optical optical system 12. Reproduction light reproduced by the reproduction reference light is detected by a photodetector (to be described later) in the pickup 11, and a signal is reproduced by the signal processing circuit 85.
- the irradiation time of the reference light and the signal light applied to the optical information recording medium 1 can be adjusted by controlling the opening / closing time of the shutter in the pickup 11 via the shutter control circuit 87 by the controller 89.
- the pre-cure optical system 13 plays a role of generating a light beam used for pre-cure of the optical information recording medium 1.
- Precure refers to recording information on the optical information recording medium 1 by irradiating a predetermined light beam before irradiating the reference light and signal light to the desired position when recording information at a desired position in the optical information recording medium 1. This is a pre-process for eliminating the inhibitor contained in the material.
- the light beam used for the pre-cure is also called pre-cure light.
- the post-cure optical system 14 plays a role of generating a light beam used for post-cure of the optical information recording medium 1.
- Post-cure is a method of recording information at a desired position in the optical information recording medium 1 and then irradiating a predetermined light beam so that additional recording cannot be performed at the desired position, and the remaining initiator and monomer are used up. This is a subsequent process.
- the light beam used for post-cure is also called post-cure light.
- the disk rotation angle detection optical system 15 is used to detect the rotation angle of the optical information recording medium 1.
- a signal corresponding to the rotation angle is detected by the disk rotation angle detection optical system 15 and a disk rotation motor control circuit is detected by the controller 89 using the detected signal.
- the rotation angle of the optical information recording medium 1 can be controlled via 88.
- a predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the pickup 11, the pre-cure optical system 13, the post-cure optical system 14, and the disk rotation angle detection optical system 15.
- a light beam can be emitted.
- the light source drive circuit 82 supplies a light source drive current to any of the light sources in the pre-cure optical system 13, the post-cure optical system 14, and the disk rotation angle detection optical system 15 according to a command from the controller 89.
- the pickup 11, the pre-cure optical system 13, and the post-cure optical system 14 are provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the optical information recording medium 1, and the position control is performed via the access control circuit 81. .
- the recording technology using the principle of angle multiplexing of holography tends to have a very small allowable error with respect to the deviation of the incident angle of the reference light with respect to the optical information recording medium.
- a mechanism for detecting the shift amount of the incident angle of the reference light is provided in the pickup 11, a servo control signal is generated by the servo signal generation circuit 83, and the shift amount is determined via the servo control circuit 84. It is necessary to provide a servo mechanism for correction in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
- the pickup 11, the pre-cure optical system 13, the post-cure optical system 14, and the disk rotation angle detection optical system 15 may be simplified by combining several optical system configurations or all optical system configurations.
- FIG. 2 shows a recording principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
- the light beam emitted from the light source 201 passes through the collimator lens 202 and enters the shutter 203.
- the optical element 204 composed of, for example, a half-wave plate or the like, adjusts the light quantity ratio of p-polarized light and s-polarized light to a desired ratio.
- the light beam enters a PBS (Polarization Beam Splitter) prism 205.
- PBS Polarization Beam Splitter
- the light beam that has passed through the PBS prism 205 functions as signal light 206, and after the light beam diameter is expanded by the beam expander 208, the light beam passes through the phase mask 209, the relay lens 210, and the PBS prism 211 and passes through the spatial light modulator 212. Is incident on.
- the signal light to which information is added by the spatial light modulator 212 reflects the PBS prism 211 and propagates through the relay lens 213 and the spatial filter 214. Thereafter, the signal light 206 is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 215.
- the light beam reflected from the PBS prism 205 works as reference light 207, and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 216, and then passes through the mirror 217, the mirror 218, and the iris 219. Then, the light enters the galvanometer mirror 220.
- the iris 219 is an opening that two-dimensionally limits the cross-sectional size of the reference light 207. Therefore, it can be considered that the beam diameter of the reference light 207 after passing through the iris 219 is limited to a predetermined size.
- a beam expander may be used instead of the iris.
- the reference light may be incident into the beam expander from the opposite direction to reduce the beam diameter of the reference light. Since the angle of the galvanometer mirror 220 can be adjusted by the actuator 221, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 222 and the lens 223 can be set to a desired angle. In order to set the incident angle of the reference light, an element that converts the wavefront of the reference light may be used instead of the galvanometer mirror.
- an interference fringe pattern is formed in the optical information recording medium 1, and this pattern is used as the optical information recording medium.
- Information is recorded by writing to 1.
- a photopolymer is used as the optical information recording medium 1
- a polymerization reaction occurs in which a monomer is polymerized in a bright part of the interference fringe pattern, a refractive index distribution corresponding to the brightness of the interference fringe pattern is formed, and information is obtained as a hologram.
- the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 is changed by the galvano mirror 220, recording by angle multiplexing can be performed on the same recording area.
- the hologram corresponding to the incident angle of each reference light is called a page, and a set of pages angle-multiplexed in the same region is called a book. I will call it.
- FIG. 3 shows a reproduction principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
- the reference beam 207 is incident on the optical information recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the optical information recording medium 1 is adjusted by the galvanometer mirror 225 whose angle can be adjusted by the actuator 224.
- the reference light for reproduction is generated by reflecting.
- the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 215, the relay lens 213, and the spatial filter 214. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 211 and enters the photodetector 226, and the recorded signal can be reproduced.
- an image sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used as the photodetector 226.
- any element may be used as long as page data can be reproduced.
- FIG. 4 shows a state in which the pre-curing optical system 13 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs pre-curing on the optical information recording medium 1.
- the pre-cure optical system 13 includes an incoherent light source such as an LED that emits the pre-cure light 227, a lens for equalizing the in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting the irradiation area (not shown). )
- the pre-curing optical system 13 pre-cures the optical information recording medium 1 by irradiating the optical information recording medium 1 with a pre-curing light 227 having a predetermined wavelength and a predetermined light intensity for a predetermined time.
- FIG. 5 illustrates a state in which the post cure optical system 14 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs post cure on the optical information recording medium 1.
- the post-cure optical system 14 includes an incoherent light source such as an LED that emits post-cure light 228, a lens for uniforming in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting an irradiation area ( Not shown).
- the post-cure optical system 14 irradiates the optical information recording medium 1 with a post-cure light 228 having a predetermined wavelength and a predetermined light intensity for a predetermined time to post-cure the optical information recording medium 1.
- the hologram is recorded after post-curing the recording area after recording the hologram, completely consuming the initiator and monomer remaining in the recording material, and making recording impossible. Need to stabilize.
- the initiator and monomer remaining in the recording layer cause a polymerization reaction due to irradiation of the reproduction reference light to form a noise hologram, which degrades the signal quality of the reproduction light Occurs.
- post cure is required after recording the hologram.
- FIG. 6 shows an example of the incident intensity and transmitted light intensity of the curing light when the optical information recording medium 1 is irradiated with the curing light.
- the transmittance is mainly determined by the absorbance of the initiator contained in the recording material.
- ⁇ is the absorbance of the initiator
- L is the thickness of the recording layer
- the transmitted light intensity I (L) is the cured light incident intensity I 0
- the absorbance ⁇ of the initiator the thickness L of the recording layer. It can be expressed by equation (1).
- FIG. 7 shows the wavelength dependence of incident light with respect to the absorbance ⁇ of the initiator.
- FIG. 7 shows an example of the relationship between the wavelength of incident light and the absorbance ⁇ of the initiator, that is, an absorption spectrum of the initiator.
- the attenuation profile of the light intensity in the recording layer of the optical information recording medium 1 is calculated from the equation (1).
- the absorbance at the first to third wavelengths has a magnitude relationship of ⁇ 2 > ⁇ 3 > ⁇ 1 from FIG. From FIG. 8, it can be seen that the smaller the absorbance is, the less the attenuation due to light propagation is, and as the absorbance increases, the light hardly penetrates in the thickness direction of the recording layer.
- the light energy required for post-curing is generally about 100 times that of pre-curing.
- the wavelength of the post-cure light of the optical information recording medium 1 is the second wavelength
- the second wavelength is selected so that the absorbance at the second wavelength is larger than the absorbance at the first wavelength
- the post-cure processing time can be shortened by the increase in absorbance associated with the wavelength change.
- ⁇ 2 400 nm where the absorbance ⁇ of the initiator has the largest value among the three wavelengths may be selected as the wavelength of the post-cure light.
- the absorbance of the initiator corresponding to the wavelength of the post-cure light is a remarkably excessive value (for example, a region having a wavelength of 300 nm or less in FIG. 7)
- the post-cure light suddenly increases inside the optical information recording medium 1.
- the optical information recording medium 1 cannot be post-cured over the entire thickness direction. Therefore, it is necessary to select a wavelength (for example, a region having a wavelength of 400 nm or more in FIG. 7) that the optical information recording medium 1 can post-cure over the entire thickness direction as the second wavelength.
- the absorbance at the third wavelength is equal to or greater than the absorbance at the first wavelength, and more than the absorbance at the second wavelength. If it is also a small range, the hologram can be recorded with high utilization efficiency in the thickness direction of the optical information recording medium 1. If hologram recording is performed using such a configuration, it is possible to realize a recording operation in which the use efficiency in the thickness direction of the optical information recording medium 1 is high and the post-curing time is shortened. In the example of FIG.
- the absorbance of the initiator corresponding to the wavelength of the signal light / reference light is smaller than the absorbance of the initiator corresponding to the wavelength of the post-cure light among the three wavelengths.
- FIG. 9 shows an operation flow in which information is recorded on the optical information recording medium 1 after the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 and then through a recording or reproduction ready state.
- the controller 89 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 discriminates whether the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. A determination is made (902).
- the controller 89 As a result of disc discrimination by the controller 89, if it is determined that the optical information recording medium records or reproduces digital information using holography, the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 is provided on the optical information recording medium.
- the control data read out (903) for example, information on the optical information recording medium and information on various setting conditions at the time of recording and reproduction are obtained.
- the controller 89 After reading out the control data, the controller 89 performs various adjustments according to the control data and learning processing (904) related to the pickup 11, and the optical information recording / reproducing apparatus 10 is ready for recording or reproduction (905).
- the controller 89 After the ready state, when the controller 89 receives data to be recorded from the external control device 91 through the input / output control circuit 90 (911), the controller 89 sends information corresponding to the data to the spatial light modulator in the pickup 11. .
- the controller 89 preliminarily performs various recording learning processes such as power optimization of the light source 201 and exposure time optimization by the shutter 203 so that high quality information can be recorded on the optical information recording medium. (912).
- the controller 89 controls the access control circuit 81 to position the pickup 11 and the pre-cure optical system 13 at predetermined positions on the optical information recording medium.
- the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
- the controller 89 uses the light source drive circuit 82 to pre-cure a predetermined region using the first wavelength light emitted from the pre-cure optical system 13 (914), and the third wavelength emitted from the pickup 11 is obtained. Data is recorded using the signal light and the reference light (915).
- the controller 89 After recording the data, the controller 89 performs post-cure using the light of the second wavelength emitted from the post-cure optical system 14 using the light source drive circuit 82 (916). Thereafter, the controller 89 may verify the data as necessary.
- FIG. 10 shows an operation flow in which information is reproduced from the optical information recording medium 1 after the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 and then through a recording or reproduction ready state.
- the controller 89 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 determines whether the inserted medium is a medium that records or reproduces digital information using holography, for example. A determination is made (902).
- the controller 89 As a result of disc discrimination by the controller 89, if it is determined that the optical information recording medium records or reproduces digital information using holography, the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 is provided on the optical information recording medium.
- the control data read out (903) for example, information on the optical information recording medium and information on various setting conditions at the time of recording and reproduction are obtained.
- the controller 89 After reading out the control data, the controller 89 performs various adjustments according to the control data and learning processing (904) related to the pickup 11, and the optical information recording / reproducing apparatus 10 is ready for recording or reproduction (905).
- the controller 89 controls the access control circuit 81 to perform a seek operation (1021) to perform the pickup 11 and reproduction.
- the position of the reference light optical system 12 is positioned at a predetermined position on the optical information recording medium.
- the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
- the pickup 11 emits reference light, reads information recorded on the optical information recording medium (1022), and transmits reproduction data (1023).
- An optical information recording apparatus that achieves both high-speed recording and transfer speed by performing pre-cure uniformly in the thickness direction of the recording medium by performing hologram recording using the above configuration and a processing flow using the configuration. And an optical information recording method.
- FIG. 11 shows a state in which the pre-cure optical system 13a in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs pre-cure on the optical information recording medium 1.
- the pre-cure optical system 13a includes a coherent light source such as a laser that emits the pre-cure light 227a having the first wavelength, a lens for uniforming the in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting the irradiation area. (Not shown).
- a coherent light source such as a laser
- the directivity of the pre-cure light 227a is improved as compared with the case of using an incoherent light source such as an LED, and light energy is concentrated on a specific part of the optical information recording medium 1. It becomes possible.
- there is a merit that the irradiation site can be easily managed by improving the directivity.
- FIG. 12 illustrates a state in which the post cure optical system 14 a in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs post cure on the optical information recording medium 1.
- the post-cure optical system 14a includes a coherent light source such as a laser that emits post-cure light 228a having a second wavelength, a lens for uniforming the in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting the irradiation area. (Not shown).
- the advantage of using a coherent light source such as a laser as the light source is the same as that of the pre-cure optical system 13a, and thus the description thereof is omitted here.
- FIG. 13 shows a state in which the pre-cure optical system 13a in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs pre-cure on the optical information recording medium 1.
- the pre-cure optical system 13a includes a coherent light source such as a laser that emits the pre-cure light 227a having the first wavelength, a lens for uniforming the in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting the irradiation area. Yes (not shown).
- a light diffusion plate 229 exists in the optical path of the precure light 227a.
- the light diffusing plate 229 is provided with a drive unit that drives the light diffusing plate 229 in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and if necessary, during the irradiation of the precure light 227a to the optical information recording medium 1.
- the light diffusion plate 229 may be moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the pre-cure light 227a.
- FIG. 14 illustrates a state in which the post cure optical system 14 a in the optical information recording / reproducing apparatus 10 performs post cure on the optical information recording medium 1.
- the post-cure optical system 14a includes a coherent light source such as a laser that emits post-cure light 228a having a second wavelength, a lens for uniforming the in-plane distribution of light intensity, and an aperture for limiting the irradiation area. (Not shown).
- a light diffusion plate 229 exists in the optical path of the post cure light 228a. The advantage of adding the light diffusing plate 229 in the optical path of the post-cure light 228a is the same as the case of the pre-cure light 227a, and therefore the description is omitted here.
- the light diffusing plate 229 is provided with a driving unit that drives the light diffusing plate 229 in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the optical information recording medium 1 is irradiated with the post-cure light 228a as needed.
- the light diffusing plate 229 may be moved.
- FIG. 15 illustrates a state in which pre-cure or post-cure is performed on the optical information recording medium 1 using the variable wavelength light source 2011 included in the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
- the wavelength tunable light source 2011 is composed of a wavelength tunable laser capable of changing the center wavelength of the emitted light, and becomes the first wavelength that becomes the pre-cure light, the second wavelength that becomes the post-cure light, and the recording light. Laser light having a third wavelength can be emitted.
- a light diffusing plate 229 exists in the optical path of the reference light, and a light diffusing plate driving unit 230 for inserting and retracting the light diffusing plate 229 with respect to the optical path of the reference light is added.
- the light diffusing plate driving unit 230 controls the light diffusing plate driving unit 230 so that the diffusing plate 229 is positioned on the reference light optical path according to a command from the controller 89.
- the servo control circuit 84 controls the light diffusing plate driving unit 230 to move the diffusing plate 229 so as to be out of the reference light optical path in accordance with an instruction from the controller 89.
- FIG. 15 shows the case where the pre-cure and the post-cure are performed using the reference light optical path, but the same operation is possible using the signal light optical path. If this configuration is used, pre-cure and post-cure can be performed using the optical path of signal light or reference light, and the optical information recording / reproducing apparatus 10 can be miniaturized.
- FIG. 16 shows that the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 in which the pickup 11 including the wavelength variable light source 2011, the light diffusing plate 229, and the light diffusing plate driving unit 230 is mounted, and then the recording or reproducing preparation is completed.
- movement flow which records information on the optical information recording medium 1 through a state is shown.
- the controller 89 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 determines whether the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. A determination is made (902).
- the controller 89 As a result of disc discrimination by the controller 89, if it is determined that the optical information recording medium records or reproduces digital information using holography, the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 is provided on the optical information recording medium.
- the control data read out (903) for example, information on the optical information recording medium and information on various setting conditions at the time of recording and reproduction are obtained.
- the controller 89 After reading out the control data, the controller 89 performs various adjustments according to the control data and learning processing (904) related to the pickup 11, and the optical information recording / reproducing apparatus 10 is ready for recording or reproduction (905).
- the controller 89 After the ready state, the controller 89 receives data to be recorded through the input / output control circuit 90 (1611), and sends information corresponding to the data to the spatial light modulator in the pickup 11.
- the controller 89 performs various recording learning processes such as optimization of the power of the wavelength tunable light source 2011 and optimization of exposure time by the shutter 203 so that high quality information can be recorded on the optical information recording medium. Perform in advance (1612).
- the controller 89 controls the access control circuit 81 to position the pickup 11 at a predetermined position on the optical information recording medium.
- the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
- the light diffusing plate driving unit 230 inserts the light diffusing plate 229 into the optical path of the recording light (1614).
- the controller 89 pre-cures a predetermined region using the light of the first wavelength emitted from the wavelength tunable light source 2011 (1615), and the light diffusing plate 229 is signaled or referred to using the light diffusing plate driving unit 230.
- the controller 89 records data using the third wavelength signal light and reference light emitted from the pickup 11 (1617).
- the controller 89 After recording the data, the controller 89 inserts the light diffusing plate 229 into the optical path of the recording light using the light diffusing plate driving unit 230 (1618). Thereafter, the controller 89 performs post-cure using the light of the second wavelength emitted from the wavelength tunable light source 2011 (1619), and moves the light diffusion plate 229 from the optical path of the recording light using the light diffusion plate driving unit 230. Treatment (1620). Thereafter, the controller 89 may verify the data as necessary.
- pre-cure and post-cure can be performed using the optical path of the recording light, and the optical information recording / reproducing apparatus 10 can be reduced in size, which is superior to the configuration of the third embodiment. Yes.
- this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included.
- the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
- each of the above-described configurations may be configured such that some or all of them are configured by hardware, or are implemented by executing a program by a processor.
- the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. In practice, it can be considered that almost all the components are connected to each other.
- SYMBOLS 1 Optical information recording medium, 10 ... Optical information recording / reproducing apparatus, 11 ... Pick-up, 12 ... Reference optical system for reproduction
- Input / output control circuit 91 External control device 201 ... Coherent light source 2011 ... Wavelength variable coherent light source 202 ... Collimating lens, 203 ... Shutter, 204 ... Optical element, 205 ... Prism, 206 ... Signal light, 207 ... Reference light, 208 ... Beam expander, 209 ... Phase mask , 210 ... relay lens, 211 ... PBS prism, 212 ... spatial light modulator, 213 ... relay lens, 214 ... spatial filter, 215 ... objective lens, 216 ... polarization Direction change element, 217 ... mirror, 218 ... mirror, 219 ... iris, 220 ... galvanometer mirror, 221 ... actuator, 222 ...
- lens 223 ... lens, 224 ... Actuator, 225 ... Galvano mirror, 226 ... Photo detector, 227, 227a ... Precure light, 228, 228a ... Post Curing light, 229 ... light diffuser plate, 230 ... light diffusing plate drive unit
Landscapes
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Abstract
十分にプリキュアを行って、ホログラムの記録品質を向上させ、ポストキュアではポストキュアにかかる時間を短縮して高速な記録転送速度を実現し、好適な光情報記録装置、および光情報記録方法を提供すること。 ホログラフィを用いた光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置であって、 互いに波長が異なるプリキュア光またはポストキュア光を発射するキュア光源部と、記録の前であるか、後であるか、に応じて前記プリキュア光またはポストキュア光を前記光情報記録媒体に照射するように制御する制御部と、を備えた光情報記録装置と、この光情報記録装置に用いられる光情報記録方法により実現される。
Description
本発明は、信号光と参照光の干渉を利用して光情報記録媒体に対し情報を記録する光情報記録装置および光情報記録方法に関する。
フォトポリマを用いた光情報記録媒体に対し角度多重方式によってホログラムを記録する場合、記録前にプリキュアと呼ばれる初期化処理が必要である。また、記録後にはポストキュアと呼ばれる、記録したホログラムを安定させる終了処理を行う必要がある。なお、プリキュアおよびポストキュアは、フォトポリマを用いた光情報記録媒体に対しキュア光である所定の光を照射することで行われる。例えば特許文献１にプリキュア、ポストキュアを実施する方法が提案されている
しかし上記特許文献１ではプリキュアと、ポストキュアと、で同一のキュア光を用いているため、プリキュア、ポストキュアどちらにも対応するようなキュア光となっており、どちらでも対応できるキュア光でプリキュアすると、プリキュアするには波長が短いために好適にプリキュアができないことからホログラムの記録品質が上がらず、また、ポストキュアでは、ポストキュアするには波長が長いため一般的にプリキュアに用いるエネルギーの約１００倍必要と言われているポストキュアのエネルギーを照射するのに時間がかかり、記録転送速度が低下するという課題が存在していた。本発明は、好適にプリキュアを行って、ホログラムの記録品質を向上させ、ポストキュアではポストキュアにかかる時間を短縮して高速な記録転送速度を実現し好適な光情報記録装置、および光情報記録方法を提供することを課題とする。
上記課題は、例えば、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置であって、互いに波長が異なるプリキュア光またはポストキュア光を発射するキュア光源部と、記録の前であるか、後であるか、に応じて前記プリキュア光またはポストキュア光を前記光情報記録媒体に照射するように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする光情報記録装置、および前記光情報記録装置に用いられる光情報記録方法により解決される。
本発明によれば、プリキュアを好適に行い、ポストキュアにおいてはエネルギー照射にかかる時間を短縮して高速な記録転送速度を実現し、好適な光情報記録装置、および光情報記録方法を提供することができる。
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
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は本発明にかか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。
光情報記録再生装置１０は、入出力制御回路９０を介して外部制御装置９１と接続されている。記録する場合には、光情報記録再生装置１０は外部制御装置９１から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。再生する場合には、光情報記録再生装置１０は再生した情報信号を入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。
光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用参照光光学系１２、プリキュア光学系１３、ポストキュア光学系１４、ディスク回転角度検出用光学系１５、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。
また、光情報記録媒体１はデジタル情報を干渉縞として記録することが可能である。光情報記録媒体１の記録材料としてフォトポリマを用いる場合、その記録材料には開始剤、抑止剤、モノマー、バインダー樹脂などが含まれる。開始剤はラジカル重合の開始種であり、抑止剤はラジカル重合を阻害するもの、またモノマーはラジカル重合によりポリマー化してホログラムを形成し、バインダー樹脂はそれら溶剤の溶媒として作用する。
ピックアップ１１は、参照光と信号光とを光情報記録媒体１に照射してホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体１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。
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を、記録するときとは逆の向きに光情報記録媒体１に入射させる再生用参照光を再生用参照光光学系１２にて生成する。再生用参照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。
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。
プリキュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリ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し、光情報記録媒体１の記録材料に含まれる抑止剤を消去する前工程である。プリキュアに用いる光ビームをプリキュア光ともいう。
ポストキュア光学系１４は、光情報記録媒体１の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。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し、残存する開始剤、モノマーを使い切るための後工程である。ポストキュアに用いる光ビームをポストキュア光ともいう。
ディスク回転角度検出用光学系１５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１５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。
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、プリキュア光学系１３、ポストキュア光学系１４、ディスク回転角度検出用光学系１５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。また、光源駆動回路８２はコントローラ８９からの命令により、プリキュア光学系１３、ポストキュア光学系１４、ディスク回転角度検出用光学系１５内の光源のいずれかに光源駆動電流を供給する。
また、ピックアップ１１、プリキュア光学系１３、およびポストキュア光学系１４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行われる。
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、光情報記録媒体に対する参照光の入射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、参照光の入射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。
また、ピックアップ１１、プリキュア光学系１３、ポストキュア光学系１４、ディスク回転角度検出用光学系１５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。
図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な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など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。
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。
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、信号光２０６は対物レンズ２１５によって光情報記録媒体１に集光する。
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、ミラー２１８およびアイリス２１９を経由してガルバノミラー２２０に入射する。ここでアイリス２１９は、参照光２０７の断面サイズを二次元的に制限する開口である。したがって、アイリス２１９を通過後の参照光２０７のビーム径は、所定の大きさに制限されていると考えてよい。なお、参照光のビーム径を制限するために、アイリスに代えてビームエキスパンダを用いても構わない。この場合、ビームエキスパンダ内に参照光を逆方向から入射させ、参照光のビーム径を縮小すればよい。ガルバノミラー２２０はアクチュエータ２２１によって角度を調整可能なため、レンズ２２２とレンズ２２３を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
このように信号光２０６と参照光２０７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、光情報記録媒体１内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを光情報記録媒体１に書き込むことで情報を記録する。特に光情報記録媒体１としてフォトポリマを用いる場合、干渉縞パターンの明部ではモノマーがポリマー化する重合反応が発生し、干渉縞パターンの明暗に応じた屈折率分布が形成され、情報がホログラムとして記録される。また、ガルバノミラー２２０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れば、同一の記録領域に対し角度多重による記録が可能である。
以降、同じ領域に参照光の入射角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光の入射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。
図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な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２０７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、アクチュエータ２２４によって角度調整可能なガルバノミラー２２５にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。
この再生用参照光によって再生された再生光は、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、再生光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２６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２２６としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
図４は、光情報記録再生装置１０内のプリキュア光学系１３が、光情報記録媒体１に対しプリキュアを実施する様子を図示したものである。プリキュア光学系１３は、プリキュア光２２７を出射するＬＥＤ等のインコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図示せず）。プリキュア光学系１３は、光情報記録媒体１に対し所定の波長、所定の光強度のプリキュア光２２７を所定の時間照射し、光情報記録媒体１をプリキュアする。特に、光情報記録媒体１の記録材料としてフォトポリマを用いる場合、ホログラムの記録前に記録領域をプリキュアし、記録材料に含まれる抑止剤を消去する必要がある。プリキュアを実施せずにホログラムの記録を行うと、信号光および参照光が抑止剤消去のために消費され、結果として露光したページの干渉縞が光情報記録媒体１に記録されないという不具合が生じる。本不具合を回避するため、ホログラムの記録前にプリキュアが必要となる。
図５は、光情報記録再生装置１０内のポストキュア光学系１４が、光情報記録媒体１に対しポストキュアを実施する様子を図示したものである。ポストキュア光学系１４は、ポストキュア光２２８を出射するＬＥＤ等のインコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図示せず）。ポストキュア光学系１４は、光情報記録媒体１に対し所定の波長、所定の光強度のポストキュア光２２８を所定の時間照射し、光情報記録媒体１をポストキュアする。特に、光情報記録媒体１の記録材料としてフォトポリマを用いる場合、ホログラムの記録後に記録領域をポストキュアし、記録材料に残留する開始剤、モノマーを完全に消費し、追記不能にして記録したホログラムを安定させる必要がある。ポストキュアを実施せずにホログラムの再生を行うと、記録層に残留する開始剤、モノマーが再生参照光の照射により重合反応を起こしてノイズホログラムを形成し、再生光の信号品質が低下する不具合が生じる。本不具合を回避するため、ホログラムの記録後にはポストキュアが必要となる。
図６は、光情報記録媒体１にキュア光を照射した場合の、キュア光の入射強度と透過光強度の一例を示す。記録材料としてフォトポリマを用いる場合、その透過率は主に記録材料に含まれる開始剤の吸光度により決定される。ここで開始剤の吸光度をα、記録層の厚さをＬとした場合、透過光強度Ｉ（Ｌ）はキュア光入射強度Ｉ０、開始剤の吸光度α、記録層の厚さＬを用いて（１）式で表せる。
Ｉ（Ｌ）＝Ｉ０ｅｘｐ（－αＬ） ・・・（１）
上式は、キュア光が開始剤の吸光度αに応じて距離減衰することを示している。次に、開始剤の吸光度αに対する入射光の波長依存性を図７に示す。
上式は、キュア光が開始剤の吸光度αに応じて距離減衰することを示している。次に、開始剤の吸光度αに対する入射光の波長依存性を図７に示す。
図７は、入射光の波長と開始剤の吸光度αの関係、すなわち開始剤の吸光スペクトルの一例を示す。開始剤の吸光度は波長依存性を持ち、一般に波長が短いほど吸光度が高くなる特徴がある。例えば、図７のようにλ１＝４１０ｎｍ、λ２＝４００ｎｍ、λ３＝４０５ｎｍと入射光の波長を３つ選ぶと、各波長に対応した開始剤の吸光度αの大きさはα２＞α３＞α１という大小関係になる。
図８は、第一の波長λ１＝４１０ｎｍの吸光度をα１、第二の波長λ２＝４００ｎｍの吸光度をα２、第三の波長λ３＝４０５ｎｍの吸光度をα３とした場合に、光情報記録媒体１の記録層における光強度の減衰プロファイルを（１）式より計算したものである。ここで、第一ないし第三の波長での吸光度は、図７よりα２＞α３＞α１の大小関係となる。図８より、吸光度が小さいほど光伝搬による減衰が少なく、吸光度が大きくなるにつれて記録層の厚さ方向に対し光が透過しにくくなることが分かる。
角度多重方式を用いたホログラムは、光情報記録媒体１が厚いほど多重度が増し、記録密度を増加させることができる。そのため、記録品質を向上させ、記録密度を増加させてホログラムを記録したいときには、光情報記録媒体１における厚さ方向の利用効率が高い状態で干渉縞を形成する必要がある。光情報記録媒体１の厚さ方向の利用効率を向上するには、光情報記録媒体１が厚さ方向に均一にプリキュアされている必要がある。これより、プリキュア光の波長を第一の波長とすると、距離減衰の影響が小さな吸光度となるように、第一の波長を選べばよい。図７の例では、３つの波長のうち開始剤の吸光度αが一番小さな値となる、λ１＝４１０ｎｍをプリキュア光の波長に選べばよい。
一方、光情報記録媒体１にポストキュアを実施する場合、ポストキュアに必要な光エネルギーは一般的にプリキュアの１００倍程度である。プリキュアと同一波長の同一光源を用いてポストキュアを実施すると、その吸光度の低さゆえ１００倍程度の時間が必要となる。そこで、光情報記録媒体１のポストキュア光の波長を第二の波長とすると、第二の波長の吸光度が第一の波長の吸光度よりも大きな値となるように第二の波長を選べば、波長変更に伴う吸光度の増加により、ポストキュア処理時間を短縮させることが可能となる。図７の例では、３つの波長のうち開始剤の吸光度αが一番大きな値となる、λ２＝４００ｎｍをポストキュア光の波長に選べばよい。
ここで、ポストキュア光の波長に対応する、開始剤の吸光度が著しく過大な値（例えば、図７における波長３００ｎｍ以下の領域）であると、ポストキュア光が光情報記録媒体１の内部で急激に減衰してしまい、光情報記録媒体１を厚さ方向全体にわたってポストキュアすることができない。したがって第二の波長は、光情報記録媒体１が厚さ方向全体にわたってポストキュア可能な波長（例えば、図７における波長４００ｎｍ以上の領域）を選択する必要がある。
また、ホログラムの記録に用いる信号光・参照光の波長を第三の波長とすると、第三の波長の吸光度は、第一の波長の吸光度と等しい、もしくは大きく、かつ第二の波長の吸光度よりも小さい範囲であれば、光情報記録媒体１の厚さ方向における利用効率が高い状態でホログラムを記録できる。このような構成を用いてホログラムの記録を実施すれば、光情報記録媒体１の厚さ方向の利用効率が高い状態で、かつポストキュア所要時間を短縮した記録動作を実現できる。図７の例では、３つの波長のうちポストキュア光の波長に対応した開始剤の吸光度よりも、信号光・参照光の波長に対応した開始剤の吸光度が小さくなればよいので、信号光・参照光の波長はλ１＝４１０ｎｍまたはλ３＝４０５ｎｍに設定すればよい。
図９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、記録または再生準備完了状態を経て光情報記録媒体１に情報を記録する動作フローを示す。
図９に示すように媒体を挿入すると（９０１）、光情報記録再生装置１０内のコントローラ８９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（９０２）。
コントローラ８９の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内のピックアップ１１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（９０３）、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。
コントロールデータの読み出し後は、コントローラ８９が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（９０４）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（９０５）。
準備完了状態の後、コントローラ８９が入出力制御回路９０を通じて外部制御装置９１より記録するデータを受信すると（９１１）、コントローラ８９は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。
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、コントローラ８９は必要に応じて例えば光源２０１のパワー最適化やシャッタ２０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（９１２）。
その後、シーク動作（９１３）ではコントローラ８９がアクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびにプリキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
その後、コントローラ８９は光源駆動回路８２を用いてプリキュア光学系１３から出射される第一の波長の光を用いて所定の領域をプリキュアし（９１４）、ピックアップ１１から出射される第三の波長の信号光と参照光を用いてデータを記録する（９１５）。
データを記録した後、コントローラ８９は光源駆動回路８２を用いてポストキュア光学系１４から出射される第二の波長の光を用いてポストキュアを行う（９１６）。この後、コントローラ８９は必要に応じてデータをベリファイしても構わない。
図１０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、記録または再生準備完了状態を経て光情報記録媒体１から情報を再生する動作フローを示す。
図１０に示すように媒体を挿入すると（９０１）、光情報記録再生装置１０内のコントローラ８９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（９０２）。
コントローラ８９の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内のピックアップ１１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（９０３）、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。
コントロールデータの読み出し後は、コントローラ８９が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（９０４）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（９０５）。
準備完了状態の後、コントローラ８９が入出力制御回路９０を通じて外部制御装置９１よりデータ再生コマンドを受信すると、コントローラ８９はアクセス制御回路８１を制御してシーク動作（１０２１）を行いピックアップ１１ならびに再生用参照光光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
その後、ピックアップ１１は参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出し（１０２２）、再生データを送信する（１０２３）。
以上の構成と、その構成を用いた処理フローを用いてホログラムの記録を実施すれば、プリキュアを記録媒体の厚さ方向に均一に行うことと高速な記録転送速度を両立させた光情報記録装置、および光情報記録方法を提供することができる。
本実施例では、プリキュア光学系１３ａおよびポストキュア光学系１４ａの光源として、レーザ等のコヒーレント光源を用いる場合について述べる。なお、その他の構成は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
図１１は、光情報記録再生装置１０内のプリキュア光学系１３ａが、光情報記録媒体１に対しプリキュアを実施する様子を図示したものである。プリキュア光学系１３ａは、第一の波長のプリキュア光２２７ａを出射するレーザ等のコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図示せず）。光源としてレーザ等のコヒーレント光源を用いると、ＬＥＤ等のインコヒーレント光源を用いる場合と比べ、プリキュア光２２７ａの指向性が向上し、光情報記録媒体１の特定部位に対し集中的に光エネルギーを与えることが可能となる。また、指向性の向上により照射部位の管理がしやすくなるメリットも存在する。
図１２は、光情報記録再生装置１０内のポストキュア光学系１４ａが、光情報記録媒体１に対しポストキュアを実施する様子を図示したものである。ポストキュア光学系１４ａは、第二の波長のポストキュア光２２８ａを出射するレーザ等のコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図示せず）。光源としてレーザ等のコヒーレント光源を用いる利点については、プリキュア光学系１３ａと同等であるため、ここでは説明を割愛する。
以上の構成を用いれば、プリキュア光およびポストキュア光の指向性向上が実現でき、光情報記録媒体１におけるプリキュア光およびポストキュア光の照射部位の管理を容易にすることができるため、実施例１の構成と比較して優れている。
本実施例では、レーザ等のコヒーレント光源を用いたプリキュア光学系１３ａおよびポストキュア光学系１４ａを用い、プリキュア光およびポストキュア光の光路上に光拡散板を追加した場合について述べる。なお、その他の構成は実施例２と同様であるため、説明を省略する。
図１３は、光情報記録再生装置１０内のプリキュア光学系１３ａが、光情報記録媒体１に対しプリキュアを実施する様子を図示したものである。プリキュア光学系１３ａは、第一の波長のプリキュア光２２７ａを出射するレーザ等のコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図時せず）。また、プリキュア光２２７ａの光路中には、光拡散板２２９が存在する。
プリキュア光２２７ａとしてコヒーレント光を用いる場合、光情報記録媒体１内でのプリキュア光２２７ａの多重反射により干渉縞が形成され、不要なホログラムが光情報記録媒体１内に記録される。情報の再生時に、プリキュア光２２７ａによって記録されてしまった不要なホログラムも再生光に含まれてしまうと、再生信号品質が劣化する不具合が生じる。そこで、プリキュア光２２７ａの光路上であって、プリキュア光学系１３ａと光情報記憶媒体１との間に光拡散板２２９を追加すると、コヒーレント光であるプリキュア光２２７ａの干渉性が低下してインコヒーレント光となり、不要なホログラムが光情報記録媒体１内に記録されることを防ぐことが可能となる。また、光拡散板２２９に、光拡散板２２９を光軸に対して略垂直方向に駆動させるような駆動部を設け、光情報記録媒体１へのプリキュア光２２７ａの照射中に、必要に応じてプリキュア光２２７ａの光軸に対して略垂直方向に光拡散板２２９を動かしても構わない。
図１４は、光情報記録再生装置１０内のポストキュア光学系１４ａが、光情報記録媒体１に対しポストキュアを実施する様子を図示したものである。ポストキュア光学系１４ａは、第二の波長のポストキュア光２２８ａを出射するレーザ等のコヒーレント光源と、光強度の面内分布を均一化するためのレンズ、照射領域を制限するための開口で構成されている（図示せず）。また、ポストキュア光２２８ａの光路中には、光拡散板２２９が存在する。ポストキュア光２２８ａの光路中に光拡散板２２９を追加する利点については、プリキュア光２２７ａの場合と同等であるので、ここでは説明を割愛する。また、光拡散板２２９に、光拡散板２２９を光軸に対して略垂直方向に駆動させるような駆動部を設け、光情報記録媒体１へのポストキュア光２２８ａの照射中に、必要に応じて光拡散板２２９を動かしても構わない。
以上の構成を用いれば、実施例２のメリットに加えて、プリキュア光２２７ａおよびポストキュア光２２８ａによる不要なホログラムの記録を防止することができるため、実施例２の構成と比較して優れている。
図１５は、光情報記録再生装置１０内のピックアップ１１に含まれる波長可変光源２０１１を用いて、光情報記録媒体１に対しプリキュアまたはポストキュアを実施する様子を図示したものである。波長可変光源２０１１は、出射光の中心波長を変化させることが可能な波長可変レーザで構成されており、プリキュア光となる第一の波長、ポストキュア光となる第二の波長、記録光となる第三の波長となるレーザ光を出射することが可能である。また、参照光の光路中には光拡散板２２９が存在し、さらに光拡散板２２９を参照光の光路に対し挿入および待避させる光拡散板駆動部２３０が追加されている。光拡散板駆動部２３０は、プリキュアおよびポストキュアを実施するときには、コントローラ８９の命令により、サーボ制御回路８４が光拡散板駆動部２３０を制御して拡散板２２９を参照光光路上に位置するように移動させ、記録をするときには、コントローラ８９の命令により、サーボ制御回路８４が光拡散板駆動部２３０を制御して拡散板２２９を参照光光路上から外れるように移動させる。図１５では参照光光路を用いてプリキュアおよびポストキュアを実施する場合を示したが、信号光光路を用いても同様の動作が可能である。本構成を用いれば、信号光または参照光の光路を用いてプリキュアおよびポストキュアが実施でき、光情報記録再生装置１０を小型化することが可能となる。
図１６は、波長可変光源２０１１、光拡散板２２９、光拡散板駆動部２３０を含んだピックアップ１１を搭載した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、記録または再生準備完了状態を経て光情報記録媒体１に情報を記録する動作フローを示す。
図１６に示すように媒体を挿入すると（９０１）、光情報記録再生装置１０内のコントローラ８９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（９０２）。
コントローラ８９の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内のピックアップ１１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（９０３）、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。
コントロールデータの読み出し後は、コントローラ８９が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（９０４）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（９０５）。
準備完了状態の後、コントローラ８９が入出力制御回路９０を通じて記録するデータを受信して（１６１１）、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。
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、コントローラ８９は必要に応じて例えば波長可変光源２０１１のパワー最適化やシャッタ２０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（１６１２）。
その後、シーク動作（１６１３）ではコントローラ８９がアクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
それから、光拡散板駆動部２３０が光拡散板２２９を記録光の光路中に挿入する（１６１４）。
その後、コントローラ８９は波長可変光源２０１１から出射される第一の波長の光を用いて所定の領域をプリキュアし（１６１５）、光拡散板駆動部２３０を用いて光拡散板２２９を信号光または参照光の光路中から待避する（１６１６）。そして、コントローラ８９はピックアップ１１から出射される第三の波長の信号光と参照光を用いてデータを記録する（１６１７）。
データを記録した後、コントローラ８９は光拡散板駆動部２３０を用いて光拡散板２２９を記録光の光路中に挿入する（１６１８）。その後、コントローラ８９は波長可変光源２０１１から出射される第二の波長の光を用いてポストキュアを行い（１６１９）、光拡散板駆動部２３０を用いて光拡散板２２９を記録光の光路中から待避する（１６２０）。この後、コントローラ８９は必要に応じてデータをベリファイしても構わない。
以上の構成を用いれば、記録光の光路を用いてプリキュアおよびポストキュアが実施でき、光情報記録再生装置１０を小型化することが可能となるため、実施例３の構成と比較して優れている。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであって、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
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・・・再生用参照光光学系、１３・・・プリキュア光学系、１３ａ・・・プリキュア光学系、１４・・・ポストキュア光学系、１４ａ・・・ポストキュア光学系、１５・・・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、９０・・・入出力制御回路、９１・・・外部制御装置、２０１・・・コヒーレント光源、２０１１・・・波長可変コヒーレント光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、２０４・・・光学素子、２０５・・・プリズム、２０６・・・信号光、２０７・・・参照光、２０８・・・ビームエキスパンダ、２０９・・・位相マスク、２１０・・・リレーレンズ、２１１・・・ＰＢＳプリズム、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・・・ミラー、２１９・・・アイリス、２２０・・・ガルバノミラー、２２１・・・アクチュエータ、２２２・・・レンズ、２２３・・・レンズ、２２４・・・アクチュエータ、２２５・・・ガルバノミラー、２２６・・・光検出器、２２７、２２７ａ・・・プリキュア光、２２８、２２８ａ・・・ポストキュア光、２２９・・・光拡散板、２３０・・・光拡散板駆動部
Claims (12)
- ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置であって、
互いに波長が異なるプリキュア光またはポストキュア光を発射するキュア光源部と、
記録の前であるか、後であるか、に応じて前記プリキュア光またはポストキュア光を前記光情報記録媒体に照射するように制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記ポストキュア光の波長は、前記プリキュア光の波長よりも短いこと
を特徴とする光情報記録装置。 - 請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記記録処理後に前記キュア光源部から発射されるポストキュア光の波長の前記光情報記録媒体に対する吸光度は、前記記録前に前記キュア光源から発射されるプリキュア光の波長の前記光情報記録媒体に対する吸光度よりも大きいこと、
を特徴とする光情報記録装置。 - 請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記キュア光源部から発射されるプリキュア光またはポストキュア光は、インコヒーレント光であること、
を特徴とする光情報記録装置。 - 請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記キュア光源部から発射されるプリキュア光またはポストキュア光は、コヒーレント光であること、
を特徴とする光情報記録装置。 - 請求項５に記載の光情報記録装置であって、
前記キュア光源部から発射されたプリキュア光またはポストキュア光を拡散する光拡散板を備えること
を特徴とする光情報記録装置。 - 請求項６に記載の光情報記録装置であって、
前記光拡散板を移動させる光拡散板可動部を備え、
前記制御部は、前記記録処理をするときは前記光拡散板可動部を用いて前記光拡散板を移動するよう制御すること、
を特徴とする光情報記録装置。 - ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置に用いる光情報記録方法であって、
記録処理の前にプリキュア光を発射するステップと、
記録処理の後に前記プリキュア光の波長とは異なる波長のポストキュア光を前記光情報記録媒体に照射するステップと、
を備えたことを特徴とする光情報記録方法。 - 請求項８に記載の光情報記録方法において、
前記記録処理後に発射されるポストキュア光の波長の前記光情報記録媒体に対する吸光度は、前記記録処理前に前記キュア光源から発射されるプリキュア光の前記光情報記録媒体に対する波長の吸光度よりも大きいこと、
を特徴とする光情報記録方法。 - 請求項８に記載の光情報記録方法であって、
前記プリキュア光またはポストキュア光は、インコヒーレント光であること、
を特徴とする光情報記録方法。 - 請求項８に記載の情報記録方法であって、
前記プリキュア光またはポストキュア光は、コヒーレント光であること、
を特徴とする光情報記録方法。 - 請求項１１に記載の情報記録方法であって、
前記プリキュア光またはポストキュア光の干渉性を変えるステップを備えること、
を特徴とする光情報記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051752 WO2016117101A1 (ja) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 光情報記録装置、および光情報記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051752 WO2016117101A1 (ja) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 光情報記録装置、および光情報記録方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016117101A1 true WO2016117101A1 (ja) | 2016-07-28 |
Family
ID=56416666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051752 WO2016117101A1 (ja) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 光情報記録装置、および光情報記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016117101A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017147012A (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 三菱ケミカル株式会社 | ホログラム記録媒体の記録方法及び記録装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777923A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Nikon Corp | ホログラム定着方法 |
| JP2005140852A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Nippon Paint Co Ltd | 体積ホログラム記録用感光性組成物およびそれを用いる体積ホログラム記録媒体の製造方法 |
| JP2010176762A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Tdk Corp | 光記録再生方法 |
-
2015
- 2015-01-23 WO PCT/JP2015/051752 patent/WO2016117101A1/ja active Application Filing
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