光信息记录再现装置和方法与流程

本发明涉及使用全息术对光信息记录介质进行信息的记录再现的装置、方法和介质。

背景技术：
目前，由于使用蓝紫色半导体激光器的Blu-rayDisc(TM)的标准化，在民用方面，具有100GB左右的记录密度的光盘的商品化也成为了可能。并且今后，光盘也需要超过500GB的大容量化。但是，为了在光盘中实现这样的超高密度，需要与现有的基于短波长化和物镜高NA化进行的高密度化技术不同的新方式的高密度化技术。在进行关于下一代存储技术的研究中，利用全息术记录数字信息的全息记录技术受到了关注。作为全息记录技术例如有日本特开2004-272268号公报(专利文献1)。本公报中，记载了一种一边改变参考光对光信息记录介质的入射角度、一边在空间光调制器上显示不同的页数据来进行复用记录的所谓角度复用记录方式。进而，本公报中还记载了利透镜使信号光会聚并在其束腰处配置开口(空间滤波器)，从而使邻接的全息图的间隔缩短的技术。此外，作为全息记录技术例如有WO2004-102542号公报(专利文献2)。本公报中记载了使用移位复用(shiftmultiplex)方式的例子，将1个空间光调制器中来自内侧像素的光作为信号光、来自外侧环状像素的光作为参考光，利用同一个透镜使两个光束会聚在光信息记录介质上，使信号光与参考光在透镜的焦平面附近干涉而记录全息图。作为对全息图进行再现时的再现用激光器的调整技术，例如有日本特开2007-256949号公报(专利文献3)。本公报中，记载了这样的内容，“在全息存储介质中，预先记录用于规定径向倾斜(radialtilt)方向的基准入射角度的基准倾斜全息图。在记录/再现动作时，首先对基准倾斜全息图的记录位置照射参考光，根据其受光状态检测径向倾斜方向上的参考光的基准入射角度（基准角度Sr）。然后，对用于使全息存储介质在径向倾斜方向上位移的倾斜致动器19进行驱动控制，使参考光的径向倾斜方向的入射角度与基准角度Sr匹配。之后，对全息存储介质照射信号光和参考光，执行记录/再现动作。”专利文献1：日本特开2004-272268号公报专利文献2：WO2004-102542号公报专利文献3：日本特开2007-256949号公报

技术实现要素：
然而，在利用全息术的光信息记录再现装置中，记录再现信息时控制参考光的角度是很重要的，但参考光角度的零点和单位量在不同的装置间存在误差，存在难以进行装置间兼容性高的记录再现的问题。专利文献3中记载的技术中，通过预先参照基准全息图而调整参考光角度，能够应对光盘倾斜或者装置间的参考光角度的零点的不同，但是不能够应对装置间的参考光角度的单位量的误差。本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种能够进行兼容性高的记录再现的光信息记录再现装置及其方法，以及光信息记录介质。为了解决上述课题，本发明中例如使用以下技术方案。本发明提供一种光信息记录再现装置，利用全息术对光信息记录介质进行信息的记录和/或再现，其特征在于，包括：角度检测部，检测关于适合对记录在所述光信息记录介质内的角度修正用数据进行再现的参考光角度的第一角度信息；和角度修正部，基于由所述角度检测部检测出的所述第一角度信息和关于所述角度修正用数据被记录时的参考光角度的第二角度信息，对记录或再现时的参考光角度进行修正。此外，本发明提供一种光信息记录介质，利用全息术记录信息，其特征在于：该光信息记录介质内包括用于修正参考光的角度而使用的角度修正用数据区域。此外，本发明提供一种光信息记录再现方法，利用全息术对光信息记录介质进行信息的记录和/或再现，其特征在于，包括：角度检测步骤，检测关于适合对记录在所述光信息记录介质内的角度修正用数据进行再现的参考光角度的第一角度信息；和角度修正步骤，基于由所述角度检测步骤检测出的角度信息和关于所述角度修正用数据被记录时的参考光角度的第二角度信息，对记录或再现时的参考光角度进行修正。根据本发明，能够进行装置间兼容性高的记录再现。附图说明图1是表示本发明的概要的示意图。图2是表示光信息记录再现装置的实施例的结构图。图3是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的图。图4是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的图。图5是表示光信息记录再现装置的动作流程的实施例的图。图6是表示光信息记录介质的实施例的图。图7是表示对角度修正用数据进行再现时的再现光强度与参考光角度的关系的例子的图。图8是表示在光信息记录再现装置中装载介质时的实施例的流程图。图9是表示光信息记录再现装置的参考光角度修正的动作的实施例的流程图。图10是表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例的图。图11是表示对与角度修正用数据对应的参考光角度进行检索时的衍射光角度与检测位置的关系的例子的概要图。附图标记说明1……光信息记录介质，2……角度修正用区域，10……光信息记录再现装置，11……拾取器，12……相位共轭光学系统，13……光盘固化光学系统，14……光盘旋转角度检测用光学系统，15……光盘固化光学系统，16……光盘固化光学系统，17……光信息记录再现装置，50……旋转电机，81……访问控制电路，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……快门控制电路，88……光盘旋转电机控制电路，89……控制器，90……角度检测电路，91……角度修正电路，92……输入输出控制电路，93……外部控制装置，201……光源，202……准直透镜，203……快门，204……1/2波片，205……偏振分束器，206……信号光，207……参考光，208……扩束器，209……相位掩模，210……中继透镜，211……偏振分束器，212……空间光调制器，213……中继透镜，214……空间滤波器，215……物镜，216……偏振方向转换元件，217……反射镜，218……反射镜，219……反射镜，220……致动器，221……透镜，222……透镜，223……致动器，224……反射镜，225……光检测器，230……致动器，231……反射镜，232……透镜，233……光检测器具体实施方式以下说明本发明的实施例。[实施例1]对于本发明中的第一实施例，使用图1至图9进行说明。图2是表示利用全息术进行数字信息的记录和/或再现的光信息记录介质的记录再现装置的框图。光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路92与外部控制装置93连接。在进行记录的情况下，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路92从外部控制装置93接收要记录的信息信号。在进行再现的情况下，光信息记录再现装置10通过输入输出控制电路92将再现的信息信号发送到外部控制装置93。光信息记录再现装置10具备拾取器11、再现用参考光光学系统12、固化（cure）光学系统13、光盘旋转角度检测用光学系统14和旋转电机50，光信息记录介质1采用能够通过旋转电机50而旋转的结构。拾取器11的作用是，对光信息记录介质1出射参考光和信号光，利用全息术在记录介质上记录数字信息。此时，要记录的信息信号被控制器89通过信号生成电路86送入拾取器11内的空间光调制器，信号光被空间光调制器调制。在对光信息记录介质1中记录的信息进行再现的情况下，利用再现用参考光光学系统12生成使从拾取器11出射的参考光在与记录时相反的方向上入射到光信息记录介质的光波。对于通过再现用参考光再现的再现光，利用拾取器11内的后述的光检测器进行检测，通过信号处理电路85再现信号。对光信息记录介质1照射的参考光和信号光的照射时间，能够通过用控制器89经快门控制电路87控制拾取器11内的快门的开闭时间而调整。固化光学系统13的作用是生成光信息记录介质1的预固化和后固化中使用的光束。预固化是在光信息记录介质1内的期望的位置记录信息时，对期望位置在照射参考光和信号光之前预先照射规定的光束的前工序。后固化是在光信息记录介质1内的期望的位置记录了信息之后，为了使该期望的位置变得不能再追加记录而照射规定的光束的后工序。光盘旋转角度检测用光学系统14用于检测光信息记录介质1的旋转角度。在将光信息记录介质1调整到规定的旋转角度的情况下，能够利用光盘旋转角度检测用光学系统14检测与旋转角度相应的信号，使用检测出的信号通过控制器89经光盘旋转电机控制电路88控制光信息记录介质1的旋转角度。从光源控制电路82对拾取器11、固化光学系统13、光盘旋转角度检测用光学系统14内的光源供给规定的光源驱动电流，能够从各光源以规定的光量发出光束。此外，对拾取器11以及光盘固化光学系统13，设置有能够使其位置在光信息记录介质1的半径方向上滑动的机构，通过访问控制电路81进行位置控制。角度检测电路90，在信息的记录或再现之前，从拾取器11获取对光信息记录介质1内的角度修正用区域内记录的角度修正用数据进行再现而得的信号和对应的参考光角度，检测适合再现该角度修正用数据的参考光角度，输出到角度修正电路91。参考光角度的检测方法的详细例子在后文中说明。角度修正电路91，从角度检测电路90获取适合再现角度修正用数据的参考光角度，根据该参考光角度和理论上预测的参考光角度，计算参考光角度的零点和单位量的修正值，输出到控制器89。参考光角度的零点和单位量的修正值的计算方法的详细例子在后文中说明。然而，利用全息术的角度复用原理的记录技术，存在对参考光角度的偏离的容许误差非常小的趋势。从而，需要在光拾取器11内设置检测参考光角度的偏离量的机构，在光信息记录再现装置10内设置利用伺服信号生成电路83生成伺服控制用的信号、通过伺服控制电路84修正该偏离量的伺服机构。此外，拾取器11、固化光学系统13、光盘旋转角度检测用光学系统14中，某些光学系统结构或者所有光学系统结构也可以整理简化为一体。图3表示光信息记录再现装置10中的拾取器11的基本的光学系统结构的一例的记录原理。从光源201出射的光束透过准直透镜202，入射到快门203。当快门203打开时，光束通过快门203之后，偏振方向被例如由二分之一波片等构成的光学元件204控制成p偏振与s偏振的光量比成为期望的比例，然后入射到PBS（PolarizationBeamSplitter，偏振分束）棱镜205。透过PBS棱镜205的光束起到信号光206的作用，光束直径被扩束器208扩大之后，透过相位掩模209、中继透镜210、PBS棱镜211入射到空间光调制器212。被空间光调制器212附加了信息的信号光，在PBS棱镜211上反射，在中继透镜213和空间滤波器214中传播。之后，信号光被物镜215会聚在光信息记录介质1上。另一方面，在PBS棱镜205上反射的光束起到参考光207的作用，在根据记录时或再现时而相应地被偏振方向转换元件216设定为规定的偏振方向之后，经由反射镜217和反射镜218入射到电流计镜219。电流计镜219能够通过致动器220调整角度，所以能够将通过透镜221和透镜222之后对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度设定为期望的角度。另外，为了设定参考光的入射角度，也可以使用对参考光的波前进行转换的元件代替电流计镜。这样，使信号光和参考光入射到光信息记录介质1中并使它们彼此重合，由此在光信息记录介质内形成干涉条纹图案，通过将该图案写入光信息记录介质而记录信息。此外，因为能够利用电流计镜219改变对光信息记录介质1入射的参考光的入射角度，所以能够使用角度复用方式进行记录。下文中，对在相同区域改变参考光角度记录的全息图中，将与每一个参考光角度对应的全息图称为页（page），该区域中角度复用的页的集合称为卷（book）。图4表示光信息记录再现装置10中的拾取器11的基本光学系统结构的一例的再现原理。在对已记录的信息进行再现的情况下，如上所述使参考光入射到光信息记录介质1，对于透过光信息记录介质1的光束，利用能够通过致动器223调整角度的电流计镜224使其反射，由此生成其相位共轭光。通过该相位共轭光而再现的信号光，在物镜215、中继透镜213、以及空间滤波器214中传播。之后，信号光透过PBS棱镜211入射到光检测器225，能够再现已记录的信号。图5表示光信息记录再现装置10中的记录、再现的动作流程。此处，特别说明关于利用全息术的记录再现的流程。图5（a）表示在光信息记录再现装置10中插入光信息记录介质1之后直到完成记录或再现的准备的动作流程，图5（b）表示从准备完成状态直到在光信息记录介质1中记录信息的动作流程，图5（c）表示从准备完成状态直到再现光信息记录介质1中记录的信息的动作流程。如图5（a）所示，当插入介质时（401），光信息记录再现装置10例如进行光盘判别（402），判别插入的介质是否是利用全息术进行数字信息的记录或再现的介质。若光盘判别的结果判断为是利用全息术进行数字信息的记录或再现的光信息记录介质时，光信息记录再现装置10读取光信息记录介质中设置的控制数据（403），获取例如关于光信息记录介质的信息，和例如关于记录和再现时的各种设定条件的信息。读出控制数据之后，进行与控制数据相应的各种调整和与拾取器11相关的学习处理（404），光信息记录再现装置10完成记录或再现的准备（405）。从准备完成状态直到记录信息的动作流程如图5（b）所示，首先接收要记录的数据（411），将与该数据相应的信息发送到拾取器11内的空间光调制器。之后，根据需要事先进行例如光源301的功率优化和快门303的曝光时间优化等各种记录用学习处理（412），以使得能够在光信息记录介质中记录高品质的信息。之后，在寻轨动作（413）中控制访问控制电路81，将拾取器11和固化光学系统13的位置定位到光信息记录介质的规定的位置。在光信息记录介质1具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位到目标位置，如果没有配置在目标位置，则计算与规定位置间的偏离量，再次反复进行定位的动作。之后，使用从固化光学系统13出射的光束对规定的区域进行预固化（414），接着使用从拾取器11出射的参考光和信号光记录数据（415）。记录数据之后，使用从固化光学系统13出射的光束进行后固化（416），也可以根据需要对数据进行校验。从准备完成状态直到再现已记录的信息的动作流程如图5（c）所示，首先，在寻轨动作（421）中控制访问控制电路81，将拾取器11和再现用参考光光学系统12的位置定位到光信息记录介质的规定的位置。在光信息记录介质1具有地址信息的情况下，再现地址信息，确认是否定位到目标位置，如果没有配置在目标位置，则计算与规定位置间的偏离量，再次反复进行定位的动作。之后，从拾取器11出射参考光，读出光信息记录介质中记录的信息(422)，发送再现数据(423)。图6表示光信息记录介质的实施例。在光信息记录介质1内，除信息记录用区域外还具有角度修正用区域2。该角度修正用区域2中以预先决定的参考光角度记录有预先决定的图案(pattern，模式)的角度修正用数据。该角度修正用数据的图案和记录参考光角度等关于角度修正用数据的信息可以保存在光信息记录介质本身，也可以保存在装置或者对装置进行控制的设备或收容光信息记录介质的盒中。另外，该角度修正用数据可以在介质出厂时预先记录，也可以由第一个对光信息记录介质进行记录的装置来记录。此外，该角度修正用数据中包括的页数据可以是与数据部同样的图案，也可以仅在布拉格选择性表现得较强的部分配置数据。其中，作为在布拉格选择性表现得较强的部分构成页的方法，例如可以考虑构成使得参考光与信号光所成的角度在光信息记录介质中尽可能大的页图案的方法。通过仅在布拉格选择性表现得较强的部分构成页，再现光强度相对于参考光角度的半高宽(即再现光强度关于参考光强度的曲线的半高宽)变窄，所以能够准确地检测参考光角度。图6中，角度修正用区域2画在光信息记录介质1的中央部，但角度修正用区域2并不限定于该位置，可以是内周部、外周部等任意位置，也可以准备多个。配置在光信息记录介质的中央部的优点例如在于这样的方面，即，因为来自邻接记录部的膨胀收缩和串扰的影响是各向同性的，所以能够抑制因外部干扰的影响而导致的参考光角度的检测误差。配置在内周部或外周部的优点例如可以列举这样的方面，即，因为能够将角度修正用数据配置在管理区域等中，所以容易区分用户数据与角度修正用数据，再现中的处理不会变得繁琐。图7是表示对角度修正用数据进行再现时的再现光强度与参考光角度的关系的例子。在再现角度修正用数据时，例如一边细微地改变参考光角度一边检测再现光强度。此时，以参考光角度作为横轴、再现光强度作为纵轴进行绘图，则如图所示，可以观察到与记录页数相同数量的N个峰。适合再现该角度修正用数据的N个页的参考光角度θ1至θN，例如可以设为在将参考光角度范围分割为N份的各区域中再现光强度最大的参考光角度，也可以设为再现光强度超过规定的阈值的参考光角度。对参考光角度的零点和单位量进行修正时，例如按如下方式进行。设适合再现N页角度修正用数据的参考光角度为θ1至θN，理论上预测的检测预测角度为至检测预测角度是根据在光信息记录介质或者收容介质的盒中所设置的存储器、装置的存储器或者对控制进行装置的设备的存储器中保存的关于角度修正用数据的信息而计算出的。该检测预测角度，可以作为记录时的参考光角度，也可以考虑到固化引起的介质收缩和温度变化引起的介质的膨胀收缩的影响后而计算。此时，参考光角度的单位量的修正系数α例如用下式表示。在记录再现时，对参考光角度θ的值乘以α。另一方面，参考光角度的零点修正值Δθ例如用下式表示。参考光角度θ的修正后的值，应用该α和Δθ而成为αθ+Δθ。但是，α和Δθ不限定于上式，例如也可以不取平均，而是使用这样的式子。另外，也可以划分为规定的角度区域，进行参考光角度的零点和单位量的修正。由此，能够考虑到参考光角度的偏离随角度区域而有较大不同的情况下的影响，进行该修正。此外，在不需要修正参考光角度的单位量的情况下，使修正系数α为1即可。图8是表示在光信息记录再现装置中装载介质时的实施例的流程图。在光信息记录再现装置中装载光信息记录介质时，首先通过501进行是否为未记录介质的判断。关于对介质的信息记录的信息，例如通过记录于介质本身或收容介质的盒中所设置的控制数据区域中而进行管理，在501中通过参照该控制数据区域而进行判断。在是未记录介质的情况下，通过502将角度修正用数据记录在光信息记录介质内的角度修正用区域中。之后，通过503实施信息的记录再现。在通过501判断为不是未记录介质的情况下，通过504实施参考光的角度修正，然后实施503的信息记录再现。其中，进行参考光的角度修正时，需要如图7所示的使参考光角度细微变化时的再现光强度的信息，关于这一点，例如通过使电流计镜从低角度一侧向高角度一侧在可扫描范围内细微变化，并同时对介质照射参考光，用光检测器检测再现的信号光的强度，能够由此求出该参考光角度与再现光强度的关系。图9是表示光信息记录再现装置的参考光角度修正的动作的实施例的流程图。执行参考光的角度修正时，通过601使光盘位置对准在角度修正用区域（使得拾取器与该区域对准）。之后，通过602再现光信息记录介质内记录的角度修正用数据，基于该再现数据通过603进行角度修正量的学习。最后，通过604进行参考光角度的零点和单位量的修正。图1是表示本发明的概要的示意图。在光信息记录介质1内的角度修正用区域中，由第一个对该光信息记录介质进行记录的装置A来记录角度修正用数据。之后，在其他装置中使用同一个光信息记录介质的情况下，首先参照该角度修正用数据，使参考光角度的零点和单位量与第一个进行记录的装置A一致，再进行记录再现。另外，角度修正用数据可以是页中的整个区域都由ON像素构成的空白页（whitepage），也可以是对管理信息和检测预测角度等数据进行调制而生成的页。使用空白页的优点例如为，因为不存在ON像素、OFF像素的配置误差，所以能够对页中的所有像素用平等的条件进行记录。使用对管理信息和检测预测角度等数据进行调制而生成的页的优点例如为，因为在角度修正用区域中也记录信息，所以在记录密度上浪费较少。根据以上结构，本发明的第一实施例中，通过参照记录在光信息记录介质中的角度修正用数据，能够在装置之间对参考光角度的零点和单位量进行修正，能够进行装置间兼容性高的记录再现。此外，本实施例中，具有在装置结构保持与现有的光信息记录再现装置大致相同的结构的情况下就能实施的优点。[实施例2]对于本发明中的第二实施例，使用图10、图11进行说明。本实施例中，在参照参考光的角度修正用数据时，利用了从信号光路径入射附加了角度修正用数据的光，检测再现的参考光的所谓光相干的技术。其中，对于与上述实施例共通的部分省略说明。图10表示光信息记录再现装置内的拾取器的实施例。本实施例中，除了图3的基本光学系统结构之外，使从光信息记录介质1衍射的参考光在电流计镜231上反射之后，入射到透镜232，会聚在光检测器233上。在检索适合再现角度修正用数据的参考光角度的情况下，在空间光调制器212的像素上显示与角度修正用数据对应的ON和OFF的二维图案，使光束通过信号光的光路照射到光信息记录介质1上，由此衍射光被再现。图11是表示对与角度修正用数据对应的参考光角度进行检索时的衍射光角度与检测位置的关系的例子的概要图。例如，如图所示，在与作为检索对象的光信息记录介质1内的全息图之间的距离为透镜232的焦距f的位置上配置透镜232，进而在下一个f的位置上与透镜232平行地配置光检测器233。光检测器233的中心位置位于透镜232的轴上，在衍射光与轴的角度为b的情况下，光检测器上的亮点的位置x例如用式（3）表示。x=fsinb……（3）此外，信息记录介质1与衍射光之间的角度a与上述b的关系，在垂直于透镜232的光轴的面与垂直于光信息记录介质1的旋转轴的面所成的角度为c时，例如用式（4）表示。a=b+c……（4）从而，通过用光检测器233检测亮点的位置x，能够得到再现的衍射光的角度信息，根据该信息能够计算出适合用于再现的参考光角度。此处，光检测器233可以使用CMOS图像传感器等能够二维检测光信息的光检测器，也可以使用线性传感器等能够一维检测光信息的光检测器。光检测器233的像素尺寸可以是具有为了最优地控制参考光的角度所必需的角度分辨率的像素尺寸，但如果能够通过使用光检测器233的各像素的位置信息和亮度信息计算出亮点的重心从而得到必要的角度分辨率，则也可以是更大的像素尺寸。此外，也可以根据需要增大透镜232的焦距而成为放大系统，由此提高角度信息检测的分辨率。根据以上结构，本发明的第二实施例中，通过参照记录在光信息记录介质中的角度修正用数据，能够在装置之间对参考光角度的零点和单位量进行修正，能够进行兼容性高的记录再现。此外，本实施例中在参照角度修正用数据时，不需要使参考光角度细微地扫描，所以具有能够高速修正的优点。另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了使本发明易于理解而进行的详细说明，并不限定于必须具备所说明的全部特征。此外，能够将某个实施例的特征的一部分置换为其他实施例的特征，或者在某个实施例的特征上添加其他实施例的特征。此外，对于各实施例的特征的一部分，能够追加、删除、置换其他特征。此外，上述各特征、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部，例如可以通过设计集成电路等而用硬件实现。此外，上述各特征、功能等，也可以通过由处理器解释、执行实现各功能的程序而用软件来实现。实现各功能的程序、表、文件等信息，能够保存在存储器、硬盘、SSD（SolidStateDrive）等记录装置，或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。此外，控制线和信息线表示了说明上必要的部分，并不一定表示了产品上所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有结构都相互连接。