全息记录再现装置和全息再现方法_3

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90度,所以本实施例的旋转角度检测传感器14的最小分辨能力,是相当于A相信号的周期的1/4的量,换算为标记Mp上的距离是p/32。为了将标记Mp上的距离换算为旋转角度,因为扇形中的圆弧和半径已知,所以通过计算求出圆弧的中心角即可。
[0154]其中,此处用图15的结构说明旋转角度检测传感器14,但本发明不限于此。例如,也可以是使用绝对值编码器的检测原理的传感器。或者,假设了旋转角度检测传感器14的输出信号即A相信号等是逻辑信号(方波),但也可以是输出能够得到相当于角度的信息的模拟信号(例如正弦波)的传感器。
[0155]其中,关于图15所示的增量型编码器的结构,如果标记Mp圆形状排列则是旋转编码器,如果直线排列则是线编码器。即,该方式不仅能够用于旋转角度,也能够用于计测一个方向的位移的传感器。本实施例中的半径位置检测传感器17是增量型的线编码器。SP,在以上说明中,将旋转角度检测传感器14置换为半径位置检测传感器17,进而将全息记录介质I中设置的角度检测用标记Ml置换为半径方向输送部52的可动部上固定的标尺18的规定图案即可。从半径位置检测传感器17同样输出A相信号、B相信号、Z相信号。
[0156]接着,对于偏心检测用标记M2的特征和从第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16输出的信号进行说明。第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16仅有安装位置不同,传感器是同一种类。因此,以下对于第一偏心检测传感器15进行说明。
[0157]图16 (a)是偏心检测用标记M2的示意图。偏心检测用标记M2在rl彡r彡r2的区域中蒸镀金属膜,起到反射部的作用。即,图中的斜线部是反射部,非斜线部是非反射部。此外,从第一偏心检测传感器15照射规定波长的检测光,在标记M2上生成光斑。第一偏心检测传感器15检测在标记M2上反射的光。
[0158]第一偏心检测传感器15的传感器中心固定在半径r2的位置。因此,移动台51的可动部位于驱动基准位置xyO、并且全息记录介质I中不存在偏心的情况下,如图16(a)所示第一偏心检测传感器15照射的光斑位于rl < r < r2的区域中设置的偏心检测用标记M2的外周边缘。
[0159]图16 (b)是说明第一偏心检测传感器15的输出信号的图。来自第一偏心检测传感器15的输出信号有I个,输出与由检测光生成的光斑与偏心检测用标记M2的相对位置关系相应的电压。
[0160]移动台51的可动部不位于驱动基准位置xyO的情况下,或者全息记录介质I中存在偏心的情况下,如图16(b)的⑴和(3)所示,第一偏心检测传感器15照射的光斑与偏心检测用标记M2的外周边缘可能在半径方向上偏离。第一偏心检测传感器15照射的光斑与偏心检测用标记M2的外周边缘的半径方向的相对位置的差用Ars表达。存在Ars的情况下,在偏心检测用标记M2上反射并返回第一偏心检测传感器15的光的光量变化。通过检测该光量变化,能够实现输出与光斑和偏心检测用标记M2的相对位置关系相应的电压的传感器。
[0161]半径方向的相对位置的差Ars与来自第一偏心检测传感器15的输出电压Vs的关系如图16(b)所示。S卩,在规定的检测范围rs_v之间,输出电压Vs是正比例于第一偏心检测传感器15与偏心检测用标记M2的半径方向的相对位置的差Ars的电压。此外,输出电压Vs为零时,第一偏心检测传感器15照射的光斑位于偏心检测用标记M2的外周边缘。其中,对于第一偏心检测传感器15,取得Ars的方向是X轴的负方向。
[0162]如图14所示,第一偏心检测传感器15在以驱动基准位置xyO为原点的正交坐标轴中配置在X轴上。此外,第二偏心检测传感器16在以驱动基准位置xyO为原点的正交坐标轴中配置在Y轴上。通过正交地配置能够检测与偏心检测用标记M2的相对位置的传感器,能够检测偏心检测用标记M2的位置。进而,如果能够控制移动台51以使双方的传感器的输出电压成为零,则能够控制全息记录介质I的位置以使偏心检测用传感器M2的边缘的位置位于双方的传感器的正上方(即双方的传感器照射的光斑的中心位于偏心检测用标记M2的边缘)ο
[0163]其中,旋转角度检测传感器14和第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16都对全息记录介质I照射光斑作为用于检测标记的检测光,但该检测光的波长优选与参考光的波长不同。其中,因为信号光的波长与参考光的波长相同,所以也可以表达为与信号光的波长不同。这是因为已知对未记录的全息记录介质照射波长接近参考光波长的光时,之后在该照射位置记录全息图的情况下的再现品质会劣化。例如信号光的波长和再现光的波长都是405nm的情况下,检测光例如能够使用与再现光的波长相差10nm以上的波长650nm的光。
[0164]接着,说明本实施例的各控制电路的结构。
[0165]对于本实施例的主轴控制电路42的结构,用图17进行说明。主轴控制电路42由旋转角度运算电路4201、主轴控制器4202、主轴输出控制开关4203、主轴控制判定电路4204构成。主轴控制电路42基于来自控制器80的指令信号,控制主轴电机50使全息记录介质I的旋转角度成为来自控制器80的角度指令值Tgt Θ。本说明书中将该控制称为主轴控制。
[0166]旋转角度运算电路4201用旋转角度检测传感器14输出的A相信号和B相信号和Z相信号作为输入,根据上述3个信号运算当前的全息记录介质I的旋转角度Det Θ并作为Det Θ信号输出。主轴控制器4202用Det Θ信号和来自控制器80的角度指令Tgt Θ信号作为输入,输出用于控制主轴电机50的驱动信号。
[0167]主轴输出控制开关4203用主轴控制器4202的输出信号作为输入,按照来自控制器80的控制信号SP0N,控制是否输出主轴控制器4202的输出信号。SPON信号为High (高电平)时,主轴输出控制开关4203选择端子a,将主轴控制器4202的输出信号作为SPD信号输出。另一方面,SPON信号为Low(低电平)时,主轴输出控制开关4203选择端子b,将基准电位作为SH)信号输出,不输出主轴控制器4202的输出信号。结果,SPON信号成为指示主轴控制的开启、关闭的信号。此外,主轴输出控制开关4203起到切换主轴控制的开启、关闭的开关的作用。从主轴输出控制开关4203输出的SH)信号被主轴驱动电路43放大,控制主轴电机50。
[0168]主轴控制判定电路4204用Det Θ信号和Tgt Θ信号作为输入,判定全息记录介质I的旋转角度是否是角度指令值Tgte附近的值,作为SPOK信号输出。其中,设全息记录介质I的旋转角度是角度指令值Tgt Θ附近的值的情况下,SPOK信号成为High。主轴控制判定电路4204例如能够通过计测从用旋转角度检测传感器14检测出的当前角度Det Θ与角度指令值Tgt Θ的差成为规定的阈值以下起的经过时间,根据该计测时间持续规定时间以上进行判定的电路而实现。判定结果即SPOK信号对控制器80输入。因此,控制器80能够根据SPOK信号,判定全息记录介质I的旋转角度是否是角度指令值Tgte附近的值。gp,主轴控制判定电路4204起到判定主轴控制的收敛的电路的作用。
[0169]对于本实施例中的半径方向输送控制电路44的结构,用图18进行说明。半径方向输送控制电路44由半径位置运算电路4401、半径位置控制器4402、半径位置输出控制开关4403、半径位置控制判定电路4404构成。半径方向输送控制电路44基于来自控制器80的指令信号,控制半径方向输送部52使半径方向输送部52的可动部的位置成为来自控制器80的位置指令值TgtR。本说明书中将该控制称为半径位置控制。比较图17和图18可知,半径方向输送控制电路44的结构与主轴控制电路42的结构类似。
[0170]半径位置运算电路4401用半径位置检测传感器17输出的A相信号和B相信号和Z相信号作为输入,根据上述3个信号运算当前的全息记录介质I的半径位置DetR并作为DetR信号输出。半径位置控制器4402用DetR信号和来自控制器80的半径位置指令TgtR信号作为输入,输出用于控制半径方向输送部52的驱动信号。
[0171]半径位置输出控制开关4403用半径位置控制器4402的输出信号作为输入,按照来自控制器80的控制信号RD0N,控制是否输出半径位置控制器4402的输出信号。RDON信号为High时,半径位置输出控制开关4403选择端子C,将半径位置控制器4402的输出信号作为RDD信号输出。另一方面,RDON信号为Low时,半径位置输出控制开关4403选择端子d,将基准电位作为RDD信号输出,不输出半径位置控制器4402的输出信号。结果,RDON信号成为指示半径位置控制的开启、关闭的信号。此外,半径位置输出控制开关4403起到切换半径位置控制的开启、关闭的开关的作用。从半径位置输出控制开关4403输出的RDD信号被半径方向输送驱动电路45放大,控制半径方向输送部52。
[0172]半径位置控制判定电路4404用DetR信号和TgtR信号作为输入,判定全息记录介质I的半径位置是否是半径位置指令值TgtR附近的值,作为RDOK信号输出。其中,设全息记录介质I的半径位置是半径位置指令值TgtR附近的值的情况下,RDOK信号成为High。半径位置控制判定电路4404例如能够通过计测从用半径位置检测传感器17检测出的当前的半径位置DetR与半径位置指令值TgtR的差成为规定的阈值以下起的经过时间,根据该计测时间持续规定时间以上进行判定的电路而实现。判定结果即RDOK信号对控制器80输入。因此,控制器80能够根据RDOK信号,判定全息记录介质I的半径位置是否是半径位置指令值TgtR附近的值。即,半径位置控制判定电路4404起到判定半径位置控制的收敛的电路的作用。
[0173]其中,本实施例中的主轴控制判定电路4204采用了通过计测从当前角度Det Θ与角度指令值Tgt Θ的差成为规定的阈值以下起的经过时间,根据该计测时间持续规定时间以上进行判定的结构。但是,如果主轴控制判定电路4204能够判定全息记录介质I的旋转角度是否是角度指令值Tgte附近的值,则也可以是其他结构。例如,也可以采用如果当前角度Det Θ变成与角度指令值Tgt Θ相等,则在该时刻使SPOK信号成为High的结构。对于半径位置控制判定电路4404也是同样的。
[0174]对于本实施例中的偏心补偿电路40和移动台驱动电路41的结构,用图19进行说明。偏心补偿电路40由X轴补偿器4001、X轴输出控制开关4002、Y轴补偿器4003、Y轴输出控制开关4004、偏心补偿判定电路4005构成。此外,移动台驱动电路4sl由X轴驱动电路4101和Y轴驱动电路4102构成。偏心补偿电路40基于来自控制器80的指令信号,控制移动台51以偏心检测用标记为基准进行全息记录介质I的定位。本说明书中将该控制称为偏心补偿控制。
[0175]X轴补偿器4001中输入第一偏心检测传感器15的输出信号,生成用于驱动移动台51的X轴的驱动信号。X轴输出控制开关4002用X轴补偿器4001的输出信号作为输入,按照来自控制器80的控制信号ΧΥ0Ν,控制是否输出X轴补偿器4001的输出信号。XYON信号为High时,X轴输出控制开关4002选择端子a,将X轴补偿器4001的输出信号作为XD信号输出。另一方面,XYON信号为Low时,X轴输出控制开关4002选择端子b,将基准电位作为XD信号输出,不输出X轴补偿器4001的输出信号。从X轴输出控制开关4002输出的XD信号被X轴驱动电路4101放大,控制移动台51的X轴。
[0176]Y轴补偿器4003中输入第二偏心检测传感器16的输出信号,生成用于驱动移动台51的Y轴的驱动信号。Y轴输出控制开关4004用Y轴补偿器4003的输出信号作为输入,按照来自控制器80的控制信号ΧΥ0Ν,控制是否输出Y轴补偿器4003的输出信号。XYON信号为High时,Y轴输出控制开关4004选择端子a,将Y轴补偿器4003的输出信号作为YD信号输出。另一方面,XYON信号为Low时,Y轴输出控制开关4004选择端子b,将基准电位作为YD信号输出,不输出Y轴补偿器4003的输出信号。从Y轴输出控制开关4004输出的YD信号被Y轴驱动电路4102放大,控制移动台51的Y轴。
[0177]偏心补偿判定电路4005用第一偏心检测传感器15的输出信号和第二偏心检测传感器16的输出信号作为输入,判定以偏心检测用标记为基准的全息记录介质I的定位是否已完成,作为XYOK信号输出。其中,设以偏心检测用标记为基准的全息记录介质I的定位已完成的情况下,XYOK信号成为High。XYOK信号对控制器80输入。因此,控制器80能够根据XYOK信号判定以偏心检测用标记为基准的全息记录介质I的定位是否已完成。即,偏心补偿判定电路4005起到判定偏心补偿控制的收敛的电路的作用。
[0178]此处,对于X轴补偿器4001和Y轴补偿器4003中进行的控制进行说明。首先,偏心补偿判定电路4005是附属的电路。因此,由图19可知,关于偏心补偿电路40和移动台驱动电路41的控制系统中,虚线(A)所示的关于X轴的控制系统与虚线(B)所示的关于Y轴的控制系统独立。即,偏心补偿电路40中输入第一偏心检测传感器15的输出信号和第二偏心检测传感器16的输出信号,但移动台51的X轴的控制中使用的仅有第一偏心检测传感器15的输出信号,同样,移动台51的Y轴的控制中使用的仅有第二偏心检测传感器16的输出信号。
[0179]X轴补偿器4001中,进行控制以使输入的第一偏心检测传感器15的输出信号的电压成为零。Y轴补偿器4003中,进行控制以使输入的第二偏心检测传感器16的输出信号的电压成为零。这是一般的反馈控制,X轴补偿器4001和Y轴补偿器4003例如能够用一般的CPU实现。
[0180]如使用图16和图14所说明,使第一偏心检测传感器15的输出电压和第二偏心检测传感器16的输出电压都成为零,等价于控制全息记录介质I的位置以使偏心检测用标记M2的边缘位于双方的传感器的正上方。从而,通过上述X轴补偿器4001和Y轴补偿器4003的动作,能够控制全息记录介质I的位置以使偏心检测用标记M2的边缘位于双方的传感器的正上方。
[0181]全息记录介质I中存在偏心的情况,如果用图13说明,贝Ij是介质的最内周的圆Rl的几何中心与O不一致的情况。该情况下,移动台51也使用偏心检测用标记Ml控制全息记录介质I的位置。具体而言,控制偏心检测用标记Ml的几何中心O与移动台51的驱动基准位置一致。
[0182]此处,信号光和/或参考光照射的位置是在装置中固定的位置。因此,该动作在存在偏心的情况下,也以用偏心检测用标记作为基准进行全息记录介质I的定位的方式动作。也能够表述为能够控制信号光和/或参考光对抵消了偏心的位置照射。
[0183]但是,如图19中所说明,为了使X轴与Y轴独立地进行控制,存在关于传感器配置的限制。本实施例中,使第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16相对于驱动基准位置xyO正交地配置,并且使该正交的方向与移动台51的驱动轴的方向相同。接着,说明采用这样的结构的理由。
[0184]例如,考虑如图20(a)所示,第一偏心检测传感器15的固定位置变更为P15’的情况。与图14的情况的不同点仅有第一偏心检测传感器15的固定位置。P15’位于与Y轴负方向成45度的直线上。图20(a)中,将与Y轴负方向成45度的方向表示为X’轴。
[0185]此外,此后说明的前提,是主轴控制电路42、半径方向输送控制电路44、偏心补偿电路40采用与以上的说明共同的结构。S卩,采用基于第一偏心检测传感器15的输出信号,由偏心补偿电路40驱动移动台51的X轴的结构。
[0186]将第一偏心检测传感器15配置在P15’的位置的情况下的第一偏心检测传感器15的输出信号成为如图20(b)所示。S卩,使取得Ars的方向不是X轴方向,而是X’轴方向。如果这样变更Ars的取得方式,则Ars与输出电压Vs的关系与图16(b)的情况相同。
[0187]但是,在实际进行控制上,控制系统需要在控制的目标点附近独立。具体而言,考虑在图20(a)的情况下,全息记录介质I向左移动了微小距离的状况。该情况下,需要用移动台51移动的仅有Y轴。但是,图20(a)的情况下,在点P15’附近偏心检测用标记M2的边缘倾斜了 45度。因此,全息记录介质I向左移动了微小距离的情况下,第一偏心检测传感器15的输出也变动。结果,存在偏心补偿电路40进行的控制不收敛的可能性。进而,最差的情况下,也存在移动台51进行的X轴和Y轴这2轴的控制振荡的可能性。该问题特别在X轴的控制系统的响应速度与Y轴的控制系统的响应速度相等的情况下成为问题。
[0188]另一方面,如本实施例的结构那样将第一偏心检测传感器15配置在P15的位置的情况下,同样考虑全息记录介质I向左移动了微小距离的状况。该情况下,因为在点P15处圆Cxy的切线与Y轴平行,可知点P15附近的偏心检测用标记M2的边缘的X轴方向的位移几乎是零。因此,本实施例的结构的情况下,X轴几乎不被驱动,仅有Y轴被驱动。因此,如果是本实施例的结构则不会发生问题。
[0189]这样的动作对于X轴和Y轴同时进行,结果移动台51进行的2轴的控制不会振荡,而是收敛至适当的位置。根据以上所述,优选采用使第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16相对于驱动基准位置xyO正交地配置的结构。
[0190]其中,由以上说明可知,关于传感器的配置的限制,是配置偏心检测传感器的点即点P15和点P16处的圆Cxy的切线与移动台51的驱动轴平行。
[0191]接着,对于本实施例中的寻轨处理S414,用图5的流程图进行说明。其中,关于寻轨处理S422也是相同的流程图。此处,如本实施例那样全息记录介质I是圆盘状的情况下的寻轨中,参数是半径r和旋转角Θ。此后,将半径r的驱动轴称为r轴,将旋转角Θ的驱动轴称为Θ轴。
[0192]其中,本实施例中,在寻轨处理S414以前进行的学习处理步骤S404中通过使XYON信号成为High而开始了偏心补偿控制。因此,在开始寻轨处理S414的时刻偏心补偿控制是开启的状态。
[0193]开始寻轨处理时(步骤S501),计算目标地址的全息图位于的坐标(r,Θ )与当前位置的差,对于r轴和Θ轴计算移动量(步骤S502)。接着,判断r轴的移动量是否非零(步骤S503)。如果r轴的移动量是非零(步骤S503中为是(Yes)的情况),则使RDON信号成为High从而使半径位置控制开启,同时变更指令值TgtR,而开始r轴的移动(步骤S504)。在步骤S504之后,转移至后述的步骤S505。此外,如果r轴的移动量是零(步骤S503中为否(No)的情况),则不执行步骤S504而是转移至步骤S505。
[0194]在步骤S505中,判断Θ轴的移动量是否非零。如果Θ轴的移动量是非零(步骤S505中为是(Yes)的情况),则使SPON信号成为High从而使主轴控制开启,同时变更指令值Tgt Θ,而开始Θ轴的移动(步骤S506)。在步骤S506之后,转移至后述的步骤S507。此外,如果Θ轴的移动量是零(步骤S505中为否(No)的情况),则不执行步骤S506而是转移至步骤S507。
[0195]在步骤S507中,进行移动是否已完成的判定。此处,根据RDOK信号和SPOK信号和XYOK信号都是High电平,判定移动已完成。
[0196]判定移动未完成的情况(步骤S507中为否(No)的情况)下,再次返回步骤S507。SP,如果RDOK信号和SPOK信号和XYOK信号中的某一个是Low电平,则不判定移动已完成,
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