全息记录再现装置和全息再现方法_4

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而是进行待机至上述3个信号同时都成为High电平的动作。
[0197]判定移动已完成的情况下(步骤S507中为是(Yes)的情况),使RDON信号和SPON信号都成为Low,从而使半径位置控制和主轴控制关闭而结束移动(步骤S508)。
[0198]接着,通过由控制器80输出参考光的入射角度的指令值Tgt Φ,变更参考光的入射角度(步骤S509)。此处输出的指令值Tgt Φ,是与在寻轨处理中定位的全息图的页对应的入射角度。
[0199]接着,判断是否是再现时的寻轨处理(步骤S510)。不是再现时的寻轨的情况(步骤S510中为否(No)的情况)下,前进至后述的步骤S518,结束寻轨处理。是再现时的寻轨的情况(步骤S510中为是(Yes)的情况)下,不结束寻轨处理,而是继续寻轨处理直到最终用能够再现已记录的全息图得到的地址信息正确地定位在目标地址。这是因为记录时的寻轨中是对未记录部寻轨,不能得到地址信息。
[0200]是再现时的寻轨的情况(步骤S510中为是(Yes)的情况)下,进行正交入射角度优化处理(步骤S511)。关于正交入射角度优化处理的详情,在后文中叙述。
[0201]在步骤S511之后,判断衍射光的光量是否大于阈值L_th (步骤S512)。衍射光的光量大于阈值L_th的情况(步骤S512中为是(Yes)的情况)下,判断全息图是否能够再现(步骤S513)。
[0202]衍射光的光量小于阈值L_th的情况(步骤S512中为否(No)的情况)和衍射光的光量大于阈值L_th但全息图再现失败(NG)的情况(步骤S513中为否(No)的情况)下,意即未能正确进行定位。因此,基于规定的重试参数,计算r轴和Θ轴重试值(步骤S514),返回步骤S502。由此,进行移动至定位位置附近的重试寻轨。
[0203]全息图能够再现的情况(步骤S513中为是(Yes)的情况)下,取得再现的全息图中包括的地址信息(步骤S515)。接着,判断取得的地址是否是目标地址(步骤S516)。取得的地址不是目标地址的情况(步骤S516中为否(No)的情况)下,意即未能正确进行定位。因此,计算取得的地址的坐标(r,Θ)与目标地址的坐标(r,Θ)的差(步骤S517),返回步骤S502。由此,进行基于全息图的地址信息的重试寻轨。
[0204]取得的地址是目标地址的情况(步骤S516中为是(Yes)的情况)下,结束寻轨处理(步骤S518)。
[0205]此处,在本实施例的流程图中,特征在于例如r轴的移动量是零而仅驱动Θ轴的寻轨的情况下,即使主轴控制收敛至角度指令值Tgt Θ附近、SPOK信号成为High,只要偏心补偿判定电路4005输出的XYOK信号没有成为High,就不使主轴控制关闭(即继续将主轴控制器4202的输出信号作为sro信号输出)这一点。不具有相当于本实施例的偏心补偿电路40的电路的现有技术的结构中,SPOK信号起到主轴控制的收敛判定环路的功能,如果SPOK信号成为High则纯粹使主轴控制关闭即可。但是本实施例中不进行该处理。其理由在后文中叙述。
[0206]接着,对于本实施例中的正交入射角度优化处理,用图6的流程图进行说明。
[0207]开始正交入射角度优化处理时(步骤S601),控制器80指示入射角度偏移输出电路26将入射角度偏移Oofs设定为规定值。
[0208]由此,成为相对于寻轨处理的流程图即图5的步骤S508中变更后的参考光的入射角度,进一步偏移了 Oofs的状态。S卩,通过由入射角度偏移输出电路26输出非零的值作为入射角度偏移Oofs,能够控制使入射角度偏移Oofs。
[0209]接着,使用衍射光强度计测电路83,计测衍射光的亮度重心距离光轴的偏离(步骤S603)。接着,控制器80根据衍射光的亮度重心的偏离,计算最佳的正交入射角度(步骤S604)。这样,在本实施例中控制器80起到计算正交入射角度的单元的作用。
[0210]在步骤S604中,参考光的入射角度是偏移了已知的值Oofs的状态。在参考光的入射角度偏移的状态下正交入射角度存在偏离时,在本实施例中的光检测器226中被观测为亮度重心偏移的现象。对此用图7进行说明。
[0211]图7是示意地表示变更参考光的入射角度时的光检测器226的亮度分布的图。图7的(a)至(C)示出了在参考光的入射角度从最佳值向正方向偏移了 Oofs的状态下,正交入射角度变化时的光检测器226的亮度分布。
[0212]图7(a)示出了参考光的正交入射角度从最佳值向负方向偏移的情况。此外,图7(b)示出了参考光的正交入射角度是最佳值的情况,图7(c)示出了参考光的正交入射角度从最佳值向正方向偏移的情况。其中,正交入射角度的最佳值,意即衍射光的强度最大的正交入射角度。
[0213]图7(b)时,从全息记录介质I生成的衍射光,沿着图3中所示的光轴,通过物镜215等向光检测器226传播。因此,光检测器226中的亮度重心,与光检测器226的受光面的中心一致。
[0214]另一方面,如图7(a)和图7(c)那样,参考光的正交入射角度偏离最佳值的情况下,从全息记录介质I生成的衍射光偏离图3中所示的光轴,通过物镜215等向光检测器226传播。结果,在光检测器226上,被观测为亮度偏移的现象。S卩,光检测器226中的亮度重心偏移的现象,也能够表述为衍射光偏离光学系统的光轴而传播的现象。
[0215]因为对参考光的入射角度附加的入射角度偏移Φο?8是已知的,所以例如通过实验求出入射角度偏移Oofs的情况下的正交入射角度的偏离和亮度重心的偏离。由此,能够根据亮度重心的偏离计算距离正交入射角度的最佳值的偏离。利用这一点,能够计算正交入射角度的最佳值。
[0216]在步骤S604之后,控制器80将参考光的正交入射角度的指令值Tgt P设定为在步骤S604中计算出的最佳的正交入射角度(步骤S605)。由此,驱动致动器219以使参考光的正交入射角度变更为步骤S604中计算出的值。结果,参考光的正交入射角度被变更为步骤S604中计算出的最佳的正交入射角度。
[0217]在步骤S605之后,控制器80指示入射角度偏移输出电路26将入射角度偏移Φ ofs设定为零(步骤S606),结束正交入射角度优化处理(步骤S607)。
[0218]其中,步骤S605的最佳的正交入射角度的设定与步骤S606的将入射角度偏移Φ ofs设定为零的顺序也可以相反。在步骤S605的最佳的正交入射角度的设定和步骤S606的将入射角度偏移Oofs设定为零的双方都已经完成的状态下,进行在寻轨处理之后进行的、从全息图的信息再现即可。
[0219]接着,说明本实施例的效果。
[0220]在全息图的再现中,输送全息记录介质I时的对全息图的“定位”、和定位完成后满足“衍射条件”的关于参考光的调整这两点是重要的。
[0221]本实施例的全息记录再现装置,为了解决偏心的课题而具有偏心补偿控制系统。该偏心补偿控制是基于第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16驱动移动台51的结构。原本的用途是用于在全息图再现时的定位中补偿偏心的检测传感器,出于该观点存在具有充分的检测分辨能力的传感器。
[0222]但是,本发明人发现了第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的检测分辨能力存在极限,因检测分辨能力不足而在全息记录再现装置中产生特有的课题。即,存在即使对于全息图的定位精度提高,也不能满足衍射条件的课题。对该课题进行说明。
[0223]关于不使用本发明的情况下的偏心补偿控制系统的课题,对图10进行说明。
[0224]图10(a)示出了偏心补偿控制系统理想地工作的情况。圆Csp表示偏心补偿控制系统理想地工作的情况下的、角度检测用标记Ml的中心线。此时,偏心检测用标记Ml的几何中心与移动台51的驱动基准位置一致。
[0225]此外,点PL表示照射信号光和参考光的位置,是物镜正下方的位置。图中的信号光矢量和参考光矢量示出了在纸面上投影的射影,实际上如图8中所说明,在相对于图10的纸面垂直的平面内,以规定的入射角度入射。四边形HO示意地表示了偏心补偿控制系统理想地动作的情况下的全息图形状。
[0226]与此相对,图10(b)示出了第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的输出分辨能力不足的情况。该情况下,角度检测用标记Ml的中心线例如成为圆Csp’这样。即,成为偏心补偿控制不充分的状态,全息记录介质I的中心O可能成为与移动台51的驱动基准位置xyO不完全一致的状态。图10(b)示出了全息记录介质I的中心O在X轴方向上偏移了微小量d的状态。
[0227]此处,考虑偏心补偿控制系统理想地工作而记录了全息图的全息记录介质1,考虑如图10(b)所示在偏心补偿控制不充分的状态下,对该全息图照射参考光来进行信息的再现的情况。
[0228]如图10(a)所说明,全息图被记录在偏心补偿控制系统理想地工作的状态、即完全抵消了偏心的影响的位置。与此相对,在图10(b)的状态下全息记录介质I的中心O在X轴方向上偏移了微小量d。此时,全息图如四边形Hl那样在纸面上旋转。如图10(b)中所示,用Φ表达全息图的旋转量。
[0229]本发明人发现进行全息图的高密度再现时,全息图的旋转Φ的容许量Δ φ_?减小。因此,不使用本发明的情况下会产生全息图的旋转Φ超过容许量△ Φ_Λ,全息图不能适当地再现的课题。
[0230]对此,根据本发明,通过进行正交入射角度优化处理能够解决该课题,实现全息图的高密度再现。接着,说明通过正交入射角度优化处理能够解决全息图的旋转这个课题的理由。
[0231]关于是否适当地进行了全息图的再现,已知布拉格衍射条件和Ewald(厄瓦尔德)球。图11是将布拉格衍射条件代入全息图的再现的情况的图。矢量Kr是参考光的波数矢量,矢量Ksl和矢量Ks2是信号光的波数矢量,矢量Kgl和矢量Kg2是光栅矢量。信号光的波数矢量这样的表达是着眼于记录全息图时照射的信号光的表达,但如果使方向反转则成为再现时的衍射光的波数矢量。
[0232]如图2所示,信号光被物镜215变换为收敛光而对全息记录介质I照射,所以信号光的波数矢量存在无数,光栅矢量也同样存在无数。此外,因为信号光与参考光的波长相同,所以如图11(a)所示使参考光的波数矢量的起点与信号光的波数矢量的起点相同时,矢量的前端位于圆C上。
[0233]此处,对于本说明书中的“信号光的光轴”进行定义。图8中用一个箭头表示了信号光,但全息记录介质附近的信号光是收敛光。关于“信号光的光轴”,如果使用光学系统的结构图即图2,则定义为物镜215的光轴。此外,如果用图11(a)说明,则是无数的信号光的波数矢量的中心轴。
[0234]全息图再现中的布拉格衍射条件也能够表达为参考光的波数矢量、信号光的波数矢量、光栅矢量形成闭合的三角形。此处,如图10(b)所示,考虑将参考光的波数矢量Kr与光栅矢量合成。如图11(b)所示,合成矢量的前端的集合形成A所示的圆弧。布拉格衍射条件也能够表达为合成矢量的前端的集合即A与圆C的圆弧一致。
[0235]接着,考虑将该原理扩展至三维的Ewald球。图12示出了 Ewald球,圆弧Pl表示信号光的入射面与Ewald球的交叉的圆弧。如图所不,图11(b)中圆弧A表不的部分,与图12(a)中B表示的区域对应。由光栅矢量形成以区域B为底面的四棱锥形状的立体。衍射条件也能够表达为图12 (a)中B表示的区域与Ewald球的球面一致。
[0236]接着,用图12(b)的Ewald球,说明发生全息图的旋转的情况下的补偿方法。发生了全息图的旋转的情况下,介质中存在的光栅矢量如图12(b)所示地旋转。此时,上述四棱锥的顶点与参考光的波数矢量Kr的前端偏离。从而,通过参考光的波数矢量Kr与光栅矢量的合成形成的区域偏离Ewald球的球面。S卩,不满足布拉格衍射条件,不能从全息图适当地发生衍射光。
[0237]此处,考虑变更正交入射角度。正交入射角度的变更指的是如图8(b)所说明,在与信号光的入射面正交的方向上,变更参考光对全息记录介质I入射的角度。其在Ewald球中,相当于例如使参考光的波数矢量存在于包括圆弧P2的平面上。
[0238]上述四棱锥是原本与Ewald球内接的四棱锥旋转而成的,所以如图12(b)所示在底面B与Ewald球的球面相接的状态下旋转时,四棱锥的顶点必定位于Ewald球的球面上。
[0239]根据该理论研究,例如在图12(b)这样的情况下,能够变更参考光的角度而使参考光的波数矢量变更为用Kr’图示的箭头。由此,能够使通过参考光的波数矢量与光栅矢量的合成而形成的区域(四棱锥的底面)与Ewald球的球面一致。S卩,满足了布拉格衍射条件,从全息图适当地发生衍射光。
[0240]根据图12(b),参考光的波数矢量变更为用Kr’图示的箭头,与变更正交入射角度,使参考光的波数矢量存在于包括圆弧P2的平面上大致相等。
[0241]通过变更正交入射角度,参考光波数矢量的前端即点TO能够在平面P3上移动,所以参考光波数矢量的前端能够移动至点Tl的位置。由此,与变更正交入射角度之前相比接近布拉格衍射条件,来自全息图的衍射光的光量增加。
[0242]此处,进一步研究时,因为发生了全息图的旋转,四棱锥的顶点的高度也发生了变化。即,三棱锥的顶点即点T2不存在于平面P3上。因此,为了最良好地补偿全息图的旋转,优选不仅变更正交入射角度,也变更入射角度。关于这一点在后述的其他实施例中说明。
[0243]这样,全息图的旋转能够通过变更参考光的正交入射角度进行补偿。
[0244]在本发明中,首先,为了抵消全息记录介质I的偏心的影响而进行“定位”而需要偏心补偿控制系统,所以具有适合它的结构。由此,对于全息图的“定位”精度提高,但仅设置偏心补偿控制系统时,全息图特有的课题是发生全息图的旋转,不能满足“衍射条件”。于是,本发明中,作为用于解决它的方案,在执行偏心补偿控制之后,进行正交入射角度的优化。
[0245]根据本实施例,在设置了偏心补偿控制系统的情况下,不仅能够提高“定位”精度,还能够满足“衍射条件”。这样,本实施例的第一效果是能够同时实现抵消偏心的控制系统和衍射条件这一点。
[0246]此外,能够解决在全息记录再现装置的偏心补偿控制系统中使用时第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16的检测分辨能力不足的课题。因此,第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16不需要大型和高价的传感器。本实施例的第二效果是能够实现装置的小型化和低成本化这一点。
[0247]此外,作为用于抵消偏心的结构,采用了按在可动部上固定了移动台51和传感器的半径方向输送部52、主轴电机50、具有规定的标记的全息记录介质I的顺序搭载的机构。用于抵消偏心的优选结构是该搭载顺序。
[0248]如果不考虑装置的易实现性,则用于抵消偏心的最佳结构与该搭载顺序不同,是在主轴电机上搭载移动台的结构。由此能够用最简单的方法抵消偏心。如果用图18(b)进行说明,则即使在存在偏心的情况下,也能够使全息记录介质的中心O与主轴电机的旋转中心spO—致。但是,该结构非常难以实现移动台。这是因为,在旋转的主轴电机的旋转轴上搭载移动台的关系中,需要使移动台的控制系统的电配线(本实施例中的连结移动台驱动电路41与移动台51的配线)沿着旋转轴设置。其实现需要高价的机构,进而装置寿命的长期化也是困难的。
[0249]因此,主轴电机50和移动台51的搭载顺序,如本实施例的结构所示,成为在移动台51的可动部上搭载主轴电机50的顺序。此外,因为全息记录介质I中设置的标记是偏向内周一侧的结构,所以优选传感器固定在与移动台51相同的部件上,被半径方向输送部52与全息记录介质I 一体地在半径方向上输送。结果,成为在半径方向输送部52的可动部上搭载移动台51和传感器的顺序。
[0250]这样,本实施例的第三效果是能够通过机构的搭载顺序的改进而解决抵消偏心和装置易实现性的兼顾这一点。
[0251]接着,对于第四效果进行说明。如上所述,不能够在主轴电机的旋转轴上搭载移动台,而是在移动台上搭载主轴电机的结构。该结构的情况下,在控制方面也需要特征性的控制。
[0252]能够在主轴电机的旋转轴上搭载移动台的情况下,如果用图18(b)进行说明,则能够使全息记录介质的中心O与主轴电机的旋转中心spO —致。但是,本实施例的结构的情况下,即使存在偏心的情况下,也不能够使全息记录介质的中心O与主轴电机的旋转中心spO —致。本实施例的情况下,全息记录介质的中心O与主轴电机的旋转中心spO保持偏离的状态,使全息记录介质I的中心O与移动台51的驱动基准位置xyO —致。由此,能够控制信号光和/或参考光对抵消了偏心的位置照射。
[0253]用图14说明如本实施例的结构那样实现优选的机构搭载顺序并且需要特征性的控制这一点。图14(a)是表示全息记录介质I与各种传感器的位置关系的示意图。圆R2表示全息记录介质I的最外周,圆Cxy表示偏心检测用标记M2的外周边缘,圆Csp表示角度检测用标记Ml的中心线。
[0254]根据本实施例,因为全息记录介质的中心O与移动台51的驱动基准位置xyO —致,所以在图14(a)如此图示。在图14(a)中,假设存在偏心。即,主轴电机旋转中心spO图示为与移动台51的驱动基准位置xyO不一致的位置。
[0255]通常,在光盘装置中的寻轨动作中,独立地进行主轴控制和半径位置控制。这2个控制可以同时进行,也可以顺序进行。如果沿用该现有的控制方法,则本实施例中的主轴控制和半径位置控制和偏心补偿控制也可以独立地进行。但是,采用本实施例的结构的情况下,不能够使主轴控制和偏心补偿控制独立地进行控制。
[0256]现设在点P所示的位置记录了目标全息图,为了再现该全息图而进行使主轴电机50转动的寻轨。其中,此处设半径位置控制已经完成。点P的移动目标用点TgtP图示。点TgtP是照射参考光的位置。通常,参考光对物镜215的几乎正下方照射,所以也可以表达为物镜位于点TgtP的正上方。考虑不存在偏心的情况下的寻轨动作,是使主轴电机50旋转-Θ的情况下的寻轨。
[0257]考虑在进行偏心补偿控制之前进行了主轴控制的情况。该情况下,全息记录介质I以主轴电机50的旋转中心即点spO为中心,旋转-Θ。为了说明,设连接点spO与点P14的直线为L0,设使该直线绕点spO旋转+ Θ后的直线为LI。检测旋转角度的是设置在点P14的旋转角度检测传感器14,所以以点spO为中心旋转-Θ,意即以点SP0为中心使LI与LO重合地旋转。
[0258]图14(b)示出了旋转后的状况。该旋转的结果是点P移动至点P’。此外,全息记录介质I的中心O从移动台51的驱动基准位置xyO移动至点O’。对于圆R2、圆Cxy也同样地将旋转后的圆附加“ ’(撇号)”图示。
[0259]由图可知,仅使主轴电机50旋转-Θ,不能够使目标全息图移动至目标位置TgtP。此外,如果在该旋转之后进行偏心补偿控制,则能够使点O’与点xyO —致,但点P’并不因该偏心补偿控制进行的移动而与点TgtP—致。这是因为,本实施例的结构中,主轴电机50的旋转中心spO与驱动基准位置xyO不一致,所以旋转主轴电机50所需的旋转量,不再是-Θ O
[0260]此外,以上说明中说明了在进行偏心补偿控制之前进行了主轴控制的情况,但也不能够在进行主轴控制之前进行偏心补偿控制。这是因为,在图14(a)的寻轨之前的图中,偏心检测用标记M2的外周边缘已经位于2个偏心检测传感器的正上方,本实施例的
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