光信息记录装置和光信息记录方法

光信息记录装置和光信息记录方法
【专利摘要】本发明的目的为屏蔽外部光，抑制全息盘的感光性单体的消耗。本发明的利用全息术在信息记录介质中记录信息的光信息记录装置，其特征在于，包括：生成二维数据的信号生成部；和二维空间光调制部，其显示所述二维数据，对从其透射或在其上反射的光进行空间上的调制，所述二维空间光调制部包括信号区域和外部区域，所述信号区域显示基于用户数据的二维数据，所述外部区域显示不含所述用户数据的二维数据，所述信号生成部，以使在所述外部区域显示的二维数据的频率为在所述信号区域显示的二维数据的频率以上的方式来生成二维数据。
【专利说明】光信息记录装置和光信息记录方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及光信息记录装置和光信息记录方法。

【背景技术】
[0002]作为本【技术领域】的【背景技术】有日本特开2010-3358 (专利文献I)。在该公报中记载了:“通过以下光信息记录装置和方法解决:一种利用全息术记录信息的光信息记录再现装置，包括:通过二维编码方法生成二维数据的信号生成部，其中该二维编码方法的特征在于二维空间光调制器的一个方向的像素排列中开/关(0N/0FF)像素连续数量的下限值为K(K彡2，K为自然数)；和将所述信号生成部生成的二维数据记录到全息盘中的拾取器”。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-3358
[0006]专利文献2:W02007-111139


【发明内容】

[0007]全息装置中的记录如下进行:使相干光被空间光调制器反射或透过空间光调制器并基于二维数据进行空间调整后的信号光以及相干光的参考光透过物镜，并在光信息记录介质中发生干涉，在干涉条纹亮部使光信息记录介质的感光性单体聚合。
[0008]在此，物镜一般为大致圆形，因此显示在空间光调制器上的用户数据为大致圆形则效率较高(以下将空间光调制器中显示基于用户数据的二维数据的区域记为信号区域)。但由于空间光调制器多为四边形，因此空间光调制器上存在显示不含用户数据的二维数据区域。将其称为外部区域。
[0009]如果来自外部区域的相干光的反射光或者透射光到达全息介质，则用于记录干涉条纹的感光性单体被额外地消耗(以下将来自外部区域的相干光的反射光或透射光记为外部光)。因此，为了进行更大容量的记录，需要对所述外部光进行屏蔽或抑制，使其不照射到全息盘上。但专利文献I未考虑该点。
[0010]因此，本发明提供通过抑制全息盘的感光性单体的消耗来实现大容量记录的全息
>J-U ρ?α装直。
[0011]为了解决上述问题，作为一个例子，本发明采用专利要求书的范围中记载的结构。
[0012]本发明的利用全息术在信息记录介质中记录信息的光信息记录装置，包括:生成二维数据的信号生成部；和二维空间光调制部，其显示所述二维数据，对从其透射或在其上反射的光进行空间上的调制，所述二维空间光调制部包括信号区域和外部区域，所述信号区域显示基于用户数据的二维数据，所述外部区域显示不含所述用户数据的二维数据，所述信号生成部，以使在所述外部区域显示的二维数据的频率为在所述信号区域显示的二维数据的频率以上的方式来生成二维数据。
[0013]另一方面，本发明的利用全息术在信息记录介质中记录信息的光信息记录装置的光信息记录方法，包括:生成二维数据的信号生成步骤；和利用二维空间光调制部显示所述二维数据，对从其透射或在其上反射的光进行空间上的调制的二维空间光调制步骤，所述二维空间光调制部包括信号区域和外部区域，所述信号区域显示基于用户数据的二维数据，所述外部区域显示不含所述用户数据的二维数据，所述信号生成步骤中，以在使所述外部区域显示的二维数据的频率为在所述信号区域显示的二维数据的频率以上的方式来生成二维数据。
[0014]根据本发明，能够提供通过抑制全息盘的感光性单体的消耗来实现大容量记录的光信息记录装置和光信息记录方法。
[0015]上述之外的问题、结构和效果通过以下实施方式可得以明了。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是本发明的光信息记录再现装置的动作概念图。
[0017]图2是光信息记录再现装置的框图。
[0018]图3是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。
[0019]图4是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的概要图。
[0020]图5是表不/[目号处理电路的动作的流程图。
[0021]图6(a)是表示光信息记录再现装置动作流程的实施例的概要图。
[0022]图6(b)是表示光信息记录再现装置动作流程的实施例的概要图。
[0023]图6(c)是表示光信息记录再现装置动作流程的实施例的概要图。
[0024]图7是表示光信息记录再现装置内的信号生成电路的实施例的概要图。
[0025]图8是表示光信息记录再现装置内的信号处理电路的实施例的概要图。
[0026]图9(a)是表示信号生成电路的动作流程的实施例的概要图。
[0027]图9(b)是表示信号生成电路的动作流程的实施例的概要图。
[0028]图10是表示信号生成电路和信号处理电路的动作流程的实施例的概要图。
[0029]图11是信号区域的数据图案例。
[0030]图12是外部区域的数据图案例。
[0031]图13是外部区域的数据图案例。
[0032]图14是信号区域的数据图案例。
[0033]图15是外部区域的数据图案例。

【具体实施方式】
[0034]以下利用附图对实施例进行说明。
[0035]【实施例1】
[0036]根据附图对本发明的实施方式进行说明。图2是表示利用全息术对数字信息进行记录和/或再现的光信息记录介质的记录再现装置的框图。
[0037]光信息记录再现装置10经由输入输出控制电路90与外部控制装置91连接。在进行记录时，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路90从外部控制装置91接收待记录的信息信号。在进行再现时，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路90向外部控制装置91发送再现的信息信号。
[0038]光信息记录再现装置10包括拾取器11、再现用参考光光学系统12、固化(cure)光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14和旋转电机50，构成为能够通过旋转电机50来使光信息记录介质I旋转的结构。
[0039]拾取器11起到向光信息记录介质I射出参考光和信号光、利用全息术在记录介质上记录数字信息的作用。此时，待记录的信息信号由控制器89通过信号生成电路86送入拾取器11内的空间光调制器中，信号光由空间光调制器进行调制。
[0040]对记录在光信息记录介质I中的信息进行再现的情况下，由再现用参考光光学系统12生成与记录时从拾取器11射出的参考光逆向的、入射到光信息记录介质中的光波。通过拾取器11内的后述光检测器检测由再现用参考光再现的再现光，通过信号处理电路85再现信号。
[0041]向光信息记录介质I照射的参考光与信号光的照射时间能够通过由控制器89经由快门控制电路87控制拾取器11内的快门的开闭时间来调整。
[0042]固化光学系统13起到生成用于光信息记录介质I的预固化(pre-cure)和后固化(post-cure)的光束的功能。预固化为如下预处理:在光信息记录介质I内的期望位置上记录信息时，对期望位置照射参考光与信号光之前，预先照射规定的光束。后处理为如下后处理:在光信息记录介质I的期望位置上记录了信息后，为使该期望位置无法追加记录而照射规定的光束。
[0043]盘旋转角度检测用光学系统14用于检测光信息记录介质I的旋转角度。在将光信息记录介质I调整到规定的旋转角度时，通过盘旋转角度检测用光学系统14检测出基于旋转角度的信号，能够利用检测出的信号，由控制器89经由盘旋转电机控制电路88控制光信息记录介质I的旋转角度。
[0044]从光源驱动电路82提供规定的光源驱动电流到拾取器11、固化光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14内的光源，使各光源能够以规定的光量产生光束。
[0045]此外，拾取器11和盘固化光学系统13设有能够沿光信息记录介质I的半径方向移动位置的机构，通过存取控制电路81进行位置控制。
[0046]而利用全息术的角度复用原理的记录技术有对参考光角度的偏差的容许误差极小的特性。
[0047]因此，需要在光拾取器11内设置检测参考光角度偏差量的机构，在光信息记录再现装置10中配备用于在信号生成电路83中生成伺服控制用信号，经由伺服控制电路84修正该偏差量的伺服机构。
[0048]此外，拾取器11、固化光学系统13和盘旋转角度检测用光学系统14能够将若干光学系统结构或者全部光学系统结构合并简化为一个。
[0049]图3表示光信息记录再现装置10中拾取器11的基本光学系统结构的一个例子的记录原理。从光源301射出的光束透过准直透镜302，入射到快门303。在快门303开启时，光束在通过快门303后，由例如由1/2波片等构成的光学元件304控制偏振方向，使得P偏振光与s偏振光的光量成规定比例,之后入射到PBS (Polarizat1n Beam Splitter,偏振分束器)棱镜305。
[0050]从PBS棱镜305透射的光束起到信号光306的作用，由扩束器308扩大光束直径后，从相位掩模309、中继透镜310和PBS棱镜311透射，入射到空间光调制器312。
[0051]由空间光调制器312附加了信息的信号光被PBS棱镜311反射，经过中继透镜313和空间滤波器314传播。之后，信号光由物镜315聚光到光信息记录介质I上。
[0052]另一方面，被PBS棱镜305反射的光束起到参考光307的作用，由偏振方向变换元件316根据记录时或再现时设定为规定的偏振方向后，经由反射镜317和反射镜318入射到检流计反射镜(galvanometer mirror) 319。由于检流计反射镜319能够通过致动器320调整角度，因此能够将从透镜321和透镜322透射后入射到光信息记录介质I的参考光的入射角度设定在期望的角度。此外，为了设定参考光的入射角度，也可利用变换参考光的波平面的元件来代替检流计反射镜。
[0053]这样通过使信号光与参考光互相重叠地入射到光信息记录介质I中，在记录介质中形成干涉条纹图案，通过将该图案写入记录介质来记录信息。并且，由于能够通过检流计反射镜319使入射到光信息记录介质I的参考光的入射角度改变，因此能够实现基于角度复用的记录。
[0054]下面，对于在同一区域改变参考光角度进行记录的全息图像，将对应一个一个参考光角度的全息图像称为页(page)，在同一区域角度复用的页集合称为册(book)。
[0055]图4表示光信息记录再现装置10中拾取器11的基本光学系统结构的一个例子的再现原理。如上所述，在对记录的信息进行再现的情况下，通过使参考光入射到光信息记录介质I中，并使透射光信息记录介质I的光束在能够利用致动器323调整角度的检流计反射镜324上反射，来生成再现用参考光。
[0056]由该再现用参考光再现的再现光经过物镜315、中继透镜313和空间滤波器314传播。之后，再现光从PBS棱镜311透射，入射到光检测器325，能够对记录的信号进行再现。作为光检测器325，能够使用例如CMOS图像传感器或CCD图像传感器等摄像元件，只要能够再现页数据，可使用任意元件。
[0057]图6 (a)、图6 (b)、图6 (C)表示光信息记录再现装置10中记录、再现的动作流程。在此，特别地对关于利用全息术的记录再现的流程进行说明。
[0058]图6 (a)表示在光信息记录再现装置10中插入光信息记录介质I后直到记录或再现的准备完成为止的动作流程，图6(b)表示从准备完成状态到将信息记录在光信息记录介质I中为止的动作流程，图6(c)表示从准备完成状态到对记录在光信息记录介质I的信息进行再现为止的动作流程。
[0059]如图6(a)所示，在插入介质后(601)，光信息记录再现装置10进行例如插入的介质是否为利用全息术记录或再现数字信息的介质的盘判别(602)。
[0060]盘判别的结果若为利用全息术记录或再现数字信息的光信息记录介质，则光信息记录再现装置10读取设于光信息记录介质中的控制数据(603)，取得例如关于光信息记录介质的信息和例如关于记录或再现时的各种设定条件的信息。
[0061]在读取控制信息后，进行与控制信息相应的各种调整和关于拾取器11的学习处理(604)，光信息记录再现装置10完成记录或再现的准备。
[0062]从准备完成状态到记录信息为止的动作流程如图6(b)所示，首先接收待记录的数据￠11)，将与该数据相应的信息送入拾取器11内的空间光调制器中。
[0063]之后，为了使得能够在光信息记录再现装置上记录高质量的信息，根据需要事先进行例如光源301的功率最优化和快门303的曝光时间最优化等各种记录用学习处理
(612)。
[0064]之后，在寻轨动作￠13)中控制存取控制电路81，将拾取器11以及固化光学系统13的位置定位在光信息记录介质的规定位置。在光信息记录介质I具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位在目标位置，如果未配置在目标位置，反复计算与规定位置的偏差量并再次定位的动作。
[0065]之后，利用处理光学系统13射出的光束对规定区域进行预固化(614)，利用从拾取器11射出的参考光和信号光记录数据(615)。
[0066]在记录数据后，利用从固化光学系统13射出的光束进行后固化(616)。根据需要可校验数据。
[0067]从准备完成状态到对记录的信息进行再现为止的动作流程如图6(c)所示，首先在寻轨动作(621)中，控制存取控制电路81，将拾取器11以及再现用参考光光学系统12的位置定位在光信息记录介质的规定位置。在光信息记录介质I具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位在目标位置，如果未配置在目标位置，反复计算与规定位置的偏差量并再次定位的动作。
[0068]之后，从拾取器11射出参考光，读取记录在光信息记录介质中的信息(622)，并发送再现数据(623)。
[0069]图9 (a)、图9 (b)、图9 (C)表示记录、再现时的数据处理流程，图9 (a)表示在输入输出控制电路90中进行用户数据接收处理611后直到空间光调制器312中变换成二维数据为止的、在信号生成电路86中的用户数据处理流程，图9(b)表示在光检测器325中检测到二维数据后直到输入输出控制电路90中再现数据发送处理623为止的、在信号处理电路85中的再现数据处理流程。
[0070]利用图9(a)对记录时的数据处理进行说明。接收到用户数据(901)后，分割成多个数据串，对各数据串进行CRC(循环冗余检验)处理以使得再现时能够进行错误检测(902)，使开像素(On-pixel)数和关像素(Off-pixel)数大致相等，并且为了防止相同模式的反复，施以在数据串中添加伪随机数数据串的扰码(903)后，进行里德-索罗门(Reed-Solomon)编码等纠错编码以使得再现时能够进行纠错(904)，将数据调制为适合于使用全息术的记录再现的传输特性的格式(908)。接着，将调制后的数据串和后述的外部区域的数据图案变换成二维数据，使其反复而得到一页数据的量，来构成一页数据的二维数据(905)。该调制908和数据二维化905的详细动作后述。对这样构成的二维数据附加再现时作为图像位置检测或画像失真校正的基准的标记(906)，将数据转发到空间光调制器312(907)。
[0071]接着利用图9 (b)对再现时的数据处理流程进行说明。在光检测器325中检测出的图像数据被转发到信号处理电路85 (911)。以该图像数据中包含的标记为基准来检测图像位置(912)，并修正图像的倾斜、倍率、畸变等失真(913)后，进行二值化处理(914)，通过除去标记(915)取得一页数据量的二维数据(916)，并进行解调(921)。然后，将解调后的二维数据变换成多个数据串后，进行纠错处理(917)，删除校验串。接着施以解扰处理(918)，进行基于CRC的检错处理(919)并删除CRC校验后，经由输入输出控制电路90发送用户数据(920)。
[0072]图7是光信息记录再现装置10的信号生成电路86的框图。
[0073]在输入输出控制电路90中开始输入用户数据后，输入输出控制电路90向控制器89通知用户数据的输入已开始。控制器89接收到该通知，指示信号生成电路86对从输入输出控制电路90输入的一页数据量的数据进行记录处理。来自控制器89的处理指令经由控制用线路708，通知信号生成电路86内的子控制器701。接收到该通知，子控制器701经由控制用线路708以使各信号处理电路并行动作的方式进行各信号处理电路的控制。首先对存储器控制电路703进行控制，使得通过数据线路709从输入输出控制电路90输入的用户数据保存在存储器702中。保存在存储器702中的用户数据达到一定量后，进行在CRC运算电路704中对用户数据进行CRC处理的控制。接着在扰码电路705中对CRC处理后的数据施以添加伪随机数数据串的扰码处理，在纠错编码电路706中进行附加校验串的纠错编码的控制。接着，在调制电路712中对纠错编码后的数据进行调制。该调制方法的细节后述。然后，在频率判定电路710中根据调制方法判定二维数据的频率，在外部区域图案生成电路711中根据该频率判定结果进行生成后述的外部区域数据图案的控制。该外部区域的数据图案的生成方法的细节后述。然后，对存储器控制电路703进行控制，使得所生成的外部区域的数据图案经由数据线路709保存在存储器702中。最后按照空间光调制器312上的二维数据的排列顺序，将纠错编码后的数据和外部区域的数据图案从存储器702读取到拾取器接口电路707，附加作为再现时的基准的标记后，将二维数据转发到拾取器11内的空间光调制器312。
[0074]图8是光信息记录再现装置10的信号处理电路85的框图。
[0075]在拾取器11内的光检测器325检测到图像数据后，控制器89指示信号处理电路85对从拾取器11输入的一页的量的数据进行再现处理。来自控制器89的处理指令经由控制用线路811通知信号处理电路85内的子控制器801。接收到该通知，子控制器801经由控制用线路811以使各信号处理电路并行动作的方式进行各信号处理电路的控制。首先对存储器控制电路803进行控制，使得经由数据线路812从拾取器11经由拾取器接口电路810输入的图像数据保存在存储器802中。保存在存储器802中的数据达到一定量后，在图像位置检测电路809中进行从保存在存储器802中的图像数据中检测标记并提取有效数据范围的控制。接着，利用检测出的标记，在图像失真修正电路808中进行修正图像的倾斜、倍率、畸变等失真、将图像数据变换成期望的二维数据的尺寸(size)的控制。进行对构成尺寸变换后的二维数据的多个比特的各比特数据，在二值化电路807中进行判定的二值化，向存储器802输出再现数据并保存数据的控制。接着，在解调电路813中进行各数据串的解调，在纠错电路806中纠正解调后的数据串中所含的错误，在解扰电路805中解除添加伪随机数数据串的扰码后，确认在CRC运算电路804中检验存储器802中的用户数据内不包含错误。之后，将用户数据从存储器802转发到输入输出控制电路90。
[0076]在此，对上述外部区域数据图案详细地进行说明。
[0077]图1是表示图3的记录时的光路中从空间光调制器312到物镜315的光学系统结构和聚光在中继透镜313的焦点位置上的信号光的形状的概念图。
[0078]由于物镜315 —般为大致圆形，显示在空间光调制器312上的二维数据为类似例如被区域边界线31201包围的信号区域31202的大致圆形为佳。但由于空间光调制器312一般为四边形，空间光调制器上至少存在作为显示不包含用户数据的二维数据的区域的外部区域31203。以图1为例，外部区域31203为空间光调制器上的信号区域31202的剩余区域。此外，信号区域31202中例如可显示包含页编号等的头部信息等用户数据之外的二维数据。
[0079]通过在信号光与参考光的干涉条纹的亮部使光信息记录介质I的感光性单体聚合来进行数据记录。感光性单体的量为信息记录介质特有的值，是有限的。因此，如果外部光到达光信息记录介质1，则用于记录干涉条纹的感光性单体被额外地消耗，减少了在光信息记录介质I中可记录的数据量，因此结果导致减少了记录容量。因此，为了进行更大容量的记录，需要进行屏蔽或抑制使得上述外部光不照射到全息盘。
[0080]另一方面，如果利用中继透镜313对在空间光调制器312上显示二维数据时的信号光进行聚光，贝1J成为相互正交两个方向上的O次光、±1次光、±2次光,依次排列。从中继透镜313透射的信号光的光强度在中继透镜的焦点位置为频率分布，与到中继透镜313的光轴中央的距离相应地成为高频。利用该特性来屏蔽或抑制外部光。
[0081]S卩，使外部区域31203上显示的数据图案为比信号区域31202上显示的数据图案更高频的模式。通过这样，在中继透镜313的焦点位置上外部光分布在来自信号区域31202的反射光的周围。因此，通过使用安装在中继透镜313的焦点位置附近的空间滤波器314来屏蔽超过来自信号区域31202的反射光的频率的频率成分。通过这样能够仅对外部光进行屏蔽。
[0082]在此，图1的实施例中，对于空间光调制器312在上下左右各空出一个像素来配置信号区域31202，但本发明并不限定于此，信号区域31202的配置依赖于物镜315等，可相对于物镜315在上下左右留出若干像素的空白来配置信号区域31202，或者也可不配置在空间光调制器312的中央而偏向上下左右的任一方。或者，在随着时间变化物镜315与信号区域31202的光轴发生偏移的情况下，可利用外部区域31203使信号区域31202的显示区域在空间光调制器312内变化来修正光轴偏移。为了实现基于该方法的光轴偏移修正，即使不含用户数据的外部区域31203也需要防止灼伤(burn-1n)。
[0083]图10说明记录时的调制方法和包含信号区域31202与外部区域31203的数据二维化905的详细动作流程。
[0084]对上述进行了里德-索罗门(Reed-Solomon)编码等纠错编码的数据实施调制处理(908)。在本实施例中不对调制方式加以限定，908中实施的调制例如采用类似RLL (Run-Length Limited coding,行程长度受限编码)等预先规定信号区域31202上显示的开/关(0N/0FF)像素的连续数量的调制方式。
[0085]接着，利用处理90501至90504说明数据二维化905的详细动作。
[0086]在90501中，对调制后的用户数据，按每N(N为自然数)比特顺次划分配置到nXm(n、m为自然数)的二维图案中，将其重复一页的量，来构成一页二维数据。在此，90501中生成的二维数据为记录到光信息介质中的数据，被显示在信号区域31202上。
[0087]接着，频率判定电路710进行90501中生成的、显示在信号区域31202上的二维数据的频率判定(90502)。空间光调制器312上显示的数据图案的频率依赖于排列中的开/关(0N/0FF)像素的连续数量，上述像素连续数量越大，则频率越低。即一个像素的孤立的数据图案为最高频的数据图案。通过908中实施的调制，信号区域31202中的开/关(0N/OFF)像素的连续数量的下限值为已知的值。在90502中判定由调制格式规定的二维数据的开/关(0N/0FF)像素的连续数量。此时，可根据已知值固定地用作判定结果，或可从控制器89或光信息记录介质I读取调制规则信息来判定，或可从调制后的数据自身计算来判定。或者使用开/关(ON/OFF) 二值的空间光调制器312，利用开/关(ON/OFF)像素的连续数量来判定数据频率，而本发明中的数据频率的判定方法并不限定于此，例如在使用三值或以上的多值空间光调制器312的情况下，例如可如上所述从调制后的数据自身来判定。
[0088]在90503中，根据90502中判定的连续像素数量的结果来生成外部区域31203的数据图案。如上所述，外部区域31203的数据图案需为比信号区域31202的数据图案更高频的数据图案，因此令外部区域31203上显示的数据的连续像素数量的最大值小于或等于90502中判定的信号区域31202的连续像素数量的最小值。例如如图11所示，在通过开/关(0N/0FF)像素的连续数量的下限值为2的调制格式生成二维数据图案的情况下，外部区域31203上显示的数据图案的最大连续像素数量为2或以下，成为例如如图12(a)所示的连续像素数量的最大为I或如图12(b)所示的连续像素数量的最大为2的数据图案。或者例如如图14所示，在通过开/关(0N/0FF)像素的连续数量的下限值为I的调制格式生成二维数据图案的情况下，外部区域31203上显示的数据图案的最大连续像素数量为1，成为例如如图15所示的连续像素数量最大为I的数据图案。
[0089]但本发明的外部区域31203的数据图案并不限定于此，例如也可以以使外部区域31203上显示的数据图案的平均频率比信号区域31202上显示的数据图案的平均频率更高的方式来生成外部区域31203的数据图案，或者也可使外部区域31203上显示的数据的连续像素数量的最小值小于或等于90502中判定的信号区域31202的连续像素数量的最小值。除此之外，也可使外部区域31203的数据图案为不依赖于90502中的判定结果的、空间光调制器312可显示的数据图案中最高频的数据图案。
[0090]对于上述外部区域31203的数据图案的生成方法，在外部区域31203的连续像素数量的最大值未达到90502中判定的信号区域31202的连续像素数量的最小值的情况下，由于信号区域31202与外部区域31203的数据的频率能够完全分离，能够利用空间滤波器314屏蔽外部光，而在除此之外的情况下，存在无法屏蔽外部光的场合。但通过使外部区域31203上显示的数据图案的频率平均地比信号区域31202上显示的数据图案的频率更高，在中继透镜313的焦点上较多的外部光分布在来自信号区域31202的反射光或透射光的周围，因此能够抑制外部光。因此，通过使信号区域31202上显示的数据图案的频率在外部区域31203上显示的数据图案的频率以下，有利于抑制感光性单体的消耗，有利于实现更大容量的记录。
[0091]在90502的信号区域的频率判定中仅对一个方向上的连续像素数量进行判定，但也可在与1100至1103正交的方向上进行频率判定，或者在这两个方向上判定连续像素数量来进行频率判定，生成外部区域31203的数据图案。
[0092]在90504中，将90501中生成的信号区域31202的数据图案和90503中生成的外部区域31203的数据图案发送到空间光调制器312生成数据图案。
[0093]在此，对屏蔽外部光的空间滤波器314的尺寸进行说明。
[0094]一般地，来自空间光调制器312的信号光被焦距f的透镜聚光时，在焦点位置上的信号光的奈奎斯特尺寸(Nyquist Size)如式I所示。
[0095]【公式I】
[0096]L = f.入 / Δ
[0097]L:傅里叶平面上的奈奎斯特尺寸
[0098]f:物镜(图2的325)焦距
[0099]λ:光源(图2的301)波长
[0100]Δ:空间光调制器(图2的308)的像素尺寸
[0101]在此，在90502的处理结果是信号区域31202上显示的二维数据图案的开/关(0N/0FF)像素连续数量的下限值为K的情况下，则实质上的像素尺寸为上述Λ的K倍。由此，根据式1，中继透镜313的焦点位置上的奈奎斯特尺寸为1/Κ倍。由于使外部区域31203上显示的二维数据图案的开/关(0N/0FF)像素连续数量的上限值为K或以下，在中继透镜313的焦点位置上分布在信号光的周围，此时理想的空间滤波器的尺寸如式2所示。
[0102]【公式2】
[0103]L = (f.λ ) / (K.Δ )
[0104]实际上由于存在空间滤波器的安装误差，如果按照式2来规定空间滤波器的尺寸，则有将信号光屏蔽的可能。因此，期望在考虑到上述空间滤波器的安装误差的基础上决定空间滤波器的尺寸，但无论如何也应考虑式I来设计空间滤波器的滤波器尺寸。例如，以将入射到信息记录介质中的信号光的尺寸限制为与外部区域的像素连续数量的上限值相应的尺寸的方式来设计滤波器尺寸。
[0105]这样，通过使外部区域31203上显示的二维数据的频率比信号区域31202上显示的二维数据的频率更高，在中继透镜313的聚光点上外部光分布在来自信号区域31202的反射光或透射光的周围，能够利用空间滤波器314屏蔽或抑制外部光，能够防止数据记录所需的感光性单体额外地被消耗，实现更大容量的记录。
[0106]此外，在本实施例中可使用角度滤波器来代替空间滤波器314。角度滤波器为具有仅使规定角度入射的光透过的角度特性的滤波器。从聚光透镜透射的外部光分布在来自信号区域31202的反射光或透射光的周围。因此，相对于聚光透镜的光轴，从聚光透镜透射的外部光具有比来自信号区域31202的反射光或透射光更大的角度，照射到信息记录介质上。通过利用该特性设计角度滤波器，使其屏蔽具有在来自信号区域31202的反射光或透射光以上的角度的光，并设置在中继透镜313或物镜315之后，能够利用角度滤波器屏蔽或抑制外部光。
[0107]【实施例2】
[0108]实施例2中的数据二维化905的处理如图5所示。与实施例1不同的点是增加了90506的处理和第二次之后的外部区域31203的数据图案的生成方法90503。下面仅对与实施例1的不同点进行说明。
[0109]在90506中，在将数据记录到单个或多个页的情况下，判定记录的页是否为第一页，如果为第一页则在执行90502的处理后执行90503的处理，如果不为第一页则仅执行90503的处理。
[0110]在90506中，在判断为不是第一页的记录的情况下的90503中的外部区域数据图案的生成可根据已生成的外部区域数据图案来生成。在判断为第二页或以后的记录的情况下，例如可如图13(a)所示，利用在上一页的记录中生成的外部区域数据图案中使每个像素开/关(0N/0FF)反转后的模式来生成外部区域数据图案，或者可如图13(b)所示，将上一页的外部区域数据图案中邻接的像素1301的开/关(0N/0FF)状态作为下一页中的像素1303的开/关(ON/OFF)状态来生成外部区域数据图案。此外，对于在任一方向都不存在邻接像素的像素，例如像素1301，可将不存在与像素1301相反方向的邻接像素的像素的、例如像素1302的开/关(0N/0FF)状态作为下一页的状态。
[0111]以上按照上一页进行外部区域数据图案的生成，而也可不必每页生成外部区域的数据图案，可在空间光调制器312不发生灼伤现象的周期内，对由多页构成的每册按照若干册之前的外部区域来进行，或者对每多个页，按照多个页之前的外部区域来生成，对所参考的外部区域并不加以限定。但由于空间光调制器312的灼伤为在像素单位上发生的现象，因此各像素的开/关(0N/0FF)设定概率必须为1:1。因此，对于外部区域31203的数据图案的生成，需要参考以前的数据图案，在不发生灼伤的周期内对每个像素反转开/关(0N/0FF)，而通过本实施例，对每个像素反转开/关(0N/0FF)，能够使各像素的开/关(0N/OFF)设定概率为1:1。此外，虽然为了屏蔽或抑制外部光可将外部区域的极性固定为关(0FF)，但此时如果在空间光调制器的极性固定的状态下照射相干光，则会发生灼伤。
[0112]这样，通过以单页、多页为单位或以册为单位对每个像素切换开/关(0N/0FF)，防止了空间光调制器312的灼伤，并且能够仅屏蔽或抑制外部光，抑制光信息记录介质I的感光性单体的消耗，实现更大容量的记录。此外，由于在定位标志位置上使用上述专利文献2的方法来防止空间光调制器的灼伤，无法如本实施例屏蔽或抑制外部光。
[0113]此外，本发明并不限定于上述的实施例，而是包含了各种变形例。例如，上述实施例是为了对本发明易懂地说明而进行的详细说明，并非限定必须具备所说明的全部的结构。此外，可将某实施例的结构的一部分替换成其它实施例的结构，或者可在某实施例中添加其它实施例的结构。另外，针对各实施例的结构的一部分，能够进行其它结构的追加、删除、替换。并且，不限定于角度复用方式，也可适用于其它位移复用方式等。
[0114]此外，本发明并不限定于空间光调制器为四边形、物镜为圆形的情况，可为其它形状。例如，对于空间光调制器和物镜都为圆形的情况也可适用。
[0115]此外，上述的各结构、功能、处理部、处理单元等，其部分或者全部可通过例如使用集成电路来设计等以硬件实现。此外，上述的各结构、功能等，也可通过处理器解释和执行实现各功能的程序以软件实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息，可存储在存储器、硬盘、SSD (Solid State Drive:固态硬盘)等记录装置中，或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。
[0116]此外，对于控制连线和信息连线，表示了说明中所需的部分，并不一定表示出产品中所有的控制连线和信息连线。实际上可以认为几乎全部的结构互相连接。
[0117]附图记号说明
[0118]1......光信息记录介质、10......光信息记录再现装置、11......拾取器、12......再现用参考光光学系统、13……盘固化光学系统、14……盘旋转角度检测用光学系统、81……存取控制电路、82……光源驱动电路、83……伺服信号生成电路、84……伺服控制电路、
85……信号处理电路、86……信号生成电路、87.......决门控制电路、88……盘旋转电机控制电路、89……控制器、90……输入输出控制电路、91……外部控制装置、301……光源、
303.......快门、306……信号光、307……参考光、308……扩束器、309……相位(phase)掩模、310……中继透镜、311……PBS棱镜、312……空间光调制器、313……中继透镜、314……空间滤波器、315……物镜、316……偏振方向变换元件、320……致动器、321……透镜、322……透镜、323……致动器、324……反射镜、325……光检测器、501……光源、502……
准直透镜、503.......快门、504……光学元件、505……PBS棱镜、506……信号光、507……
PBS棱镜、508……空间光调制器、509……角度滤波器、510……物镜、511……物镜致动器、512……参考光、513……反射镜、514……反射镜、515……透镜、516……检流计反射镜、517……致动器、518……光检测器、519……偏振方向变换元件、520……驱动方向、521……光学模块、701……子处理器、702……存储器、703……存储器控制电路、704……CRC运算电路、705……扰码电路、706……纠错编码电路、707……拾取器(空间光调制器)接口电路、708……控制用线路、709……数据线路、710……频率分析电路、711……外部区域图案生成电路。
【权利要求】
1.一种利用全息术在信息记录介质中记录信息的光信息记录装置，其特征在于，包括: 生成二维数据的信号生成部；和 二维空间光调制部，其显示所述二维数据，对从其透射或在其上反射的光进行空间上的调制， 所述二维空间光调制部包括信号区域和外部区域， 所述信号区域显示基于用户数据的二维数据， 所述外部区域显示不含所述用户数据的二维数据， 所述信号生成部，以使在所述外部区域显示的二维数据的频率为在所述信号区域显示的二维数据的频率以上的方式来生成二维数据。
2.如权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于: 所述信号生成部，以使二维空间光调制部的所述外部区域中的像素连续数量的下限值1为小于二维空间光调制部的所述信号区域中的像素连续数量的下限值X的值的方式来生成二维数据，其中1为自然数。
3.如权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于: 所述信号生成部，以使二维空间光调制部的所述外部区域中的像素连续数量的上限值I为小于或等于二维空间光调制部的所述信号区域中的像素连续数量的下限值X的值的方式来生成二维数据，其中I为自然数。
4.如权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于，包括: 屏蔽或抑制与所述外部区域对应的信号光的滤波器；和 将从所述滤波器透射的信号光聚光到信息记录介质的物镜。
5.如权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于，包括: 滤波器，其将入射到信息记录介质的信号光的尺寸限制为与所述信号生成部生成的所述外部区域的像素连续数量的上限值[对应的尺寸；和 将从所述滤波器透射的信号光聚光到信息记录介质的物镜。
6.如权利要求5所述的光信息记录装置，其特征在于: 包括将所述二维空间光调制部反射的光或从所述二维空间光调制部透射的光作为信号光，对所述信号光进行聚光的聚光透镜， 所述滤波器配置在所述聚光透镜的光轴上的焦点位置附近。
7.如权利要求6所述的光信息记录装置，其特征在于: 令所述二维空间光调制部的像素间距为八、所述聚光透镜的焦距为？、所述信号光的波长为\时，所述信号光的尺寸小于(:1^入/八)。
8.如权利要求1所述的光信息记录装置，其特征在于: 按每页或每多页切换所述外部区域中显示的数据图案。
9.如权利要求8所述的光信息记录装置，其特征在于: 所述外部区域的所述切换后的像素的开/关状态与切换前的状态相反。
10.一种利用全息术在信息记录介质中记录信息的光信息记录装置的光信息记录方法，其特征在于，包括: 生成二维数据的信号生成步骤；和 利用二维空间光调制部显示所述二维数据，对从其透射或在其上反射的光进行空间上的调制的二维空间光调制步骤， 所述二维空间光调制部包括信号区域和外部区域， 所述信号区域显示基于用户数据的二维数据， 所述外部区域显示不含所述用户数据的二维数据， 所述信号生成步骤中，以在使所述外部区域显示的二维数据的频率为在所述信号区域显示的二维数据的频率以上的方式来生成二维数据。
11.如权利要求10所述的光信息记录方法，其特征在于: 以使二维空间光调制步骤中所述外部区域中的像素连续数量的上限值[为小于或等于二维空间光调制步骤中所述信号区域中的像素连续数量的下限值X的值的方式来生成二维数据，其中[为自然数。
12.如权利要求10所述的光信息记录方法，其特征在于: 所述信号生成步骤中，以使二维空间光调制步骤中所述外部区域中的像素连续数量的下限值1为小于二维空间光调制步骤中所述信号区域中的像素连续数量的下限值X的值的方式来生成二维数据，其中1为自然数。
13.如权利要求10所述的光信息记录方法，其特征在于，包括: 使用滤波器屏蔽或抑制与所述外部区域对应的信号光的滤光步骤；和 将从所述滤波器透射的信号光聚光到信息记录介质的聚光步骤。
14.如权利要求10所述的光信息记录方法，其特征在于，包括: 限制步骤，将入射到信息记录介质的信号光的尺寸限制为与所述信号生成部生成的所述外部区域的像素连续数量的上限值[对应的尺寸；和 将施加了所述限制步骤的处理的信号光聚光到信息记录介质的聚光步骤。
15.如权利要求10所述的光信息记录方法，其特征在于: 按每页或每多页切换所述外部区域的像素的开/关。
16.如权利要求15所述的光信息记录方法，其特征在于: 所述外部区域的所述切换后的像素的开/关状态与切换前的状态相反。
【文档编号】G11B7/1353GK104464761SQ201410389754
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年9月20日
【发明者】根尾敦, 饭塚纯也, 中村悠介, 田岛和幸 申请人:日立乐金光科技株式会社, 日立民用电子株式会社