记录再现装置和记录介质的制作方法_2

文档序号:8501186阅读:来源:国知局
的记录原理。再现用参考光光学系统12包括致动器223和检流计反射镜224。
[0080]从光源201出射(S卩,射出)的光束透过准直透镜202,入射(即,射入)到光闸203。光闸203打开时,光束通过光闸203之后,被例如由二分之一波片等构成的光学元件204控制偏振方向以使P偏振光与s偏振光的光量比成为要求的比(即,所希望的比)之后,入射到 PBS(Polarizat1n Beam Splitter:偏振分束器)棱镜 205。
[0081]透过PBS棱镜205后的光束,作为信号光206发挥作用,被扩束器208扩大光束直径之后,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。
[0082]被空间光调制器212附加了信息的信号光,在PBS棱镜211被反射,在中继透镜213以及空间滤波器214中传播。之后,信号光被物镜215聚光于全息记录介质I。
[0083]另一方面,被PBS棱镜205反射后的光束作为参考光207发挥作用,被偏振方向改变元件216与记录时或再现时相应地设定为规定的偏振方向之后,经由反射镜217和反射镜218入射到检流计反射镜219。检流计反射镜219能够通过致动器220调整角度,因此能够将通过透镜221和透镜222之后入射到全息记录介质I的参考光的入射角度设定为要求的角度。其中,为了设定参考光的入射角度,也可以代替检流计反射镜,使用改变参考光的波前的元件。
[0084]这样,通过使信号光和参考光在全息记录介质I中相互重叠地入射,在记录介质内形成干涉条纹图案,通过将该图案写入记录介质而记录信息。此外,因为能够用检流计反射镜219改变对全息记录介质I入射的参考光的入射角度,所以能够进行基于角度复用的记录。
[0085]此后,在同一区域中改变参考光角度记录的全息图中,将与各个参考光角度对应的全息图称为页,将同一区域中角度复用的页的集合称为册。
[0086]图3表示全息记录再现装置10中的拾取器11和再现用参考光光学系统12的基本的光学系统结构的一例的再现原理。在再现已记录的信息的情况下,如上所述对全息记录介质I入射参考光,利用能够通过致动器223调整角度的检流计反射镜224使透过全息记录介质I后的光束反射,由此生成再现用参考光。
[0087]用该再现用参考光再现得到的再现光,在物镜215、中继透镜213以及空间滤波器214中传播。之后,再现光透过PBS棱镜211入射到光检测器225,能够再现记录的信号。光检测器225例如能够使用CMOS图像传感器、CCD图像传感器等摄像元件,但只要能够再现页数据,可以是任意的元件。
[0088]其中,本实施例中,参考光角度控制信号生成电路85以在致动器220设置的角度检测传感器(未图示)的输出信号为输入,检测被检流计反射镜219反射的参考光的角度,生成用于控制参考光角度的信号。同样,关于再现用参考光光学系统12,参考光角度控制信号生成电路85以在致动器223设置的角度检测传感器(未图示)的输出信号为输入,检测被检流计反射镜224反射的参考光的角度,生成用于控制参考光角度的信号。致动器220和致动器223上设置的角度检测传感器,例如能够使用光学式编码器。
[0089]然而,利用全息术的角度复用的原理的记录技术,存在对于参考光角度的偏移的容许误差非常小的倾向。因此,也可以采用不使用在致动器220设置的角度检测传感器,而是在拾取器11内另外设置检测参考光角度的偏移量的机构,参考光角度控制信号生成电路85用该机构的输出信号作为输入生成用于控制参考光角度的信号。
[0090]图4表示全息记录再现装置10中的记录、再现的流程图。此处,特别说明与利用全息术的记录再现相关的处理。其中,在本说明书中,将在全息记录再现装置10中插入全息记录介质I之后,直到记录或再现的准备完成的处理称为设置(set up,也称为“准备”)处理。将从准备完成状态起在全息记录介质I中记录信息的处理称为记录处理,将从准备完成状态起再现全息记录介质I中记录的信息的处理称为再现处理。
[0091]图4(a)表不设置处理的流程图,图4(b)表不记录处理的流程图,图4(c)表不再现处理的流程图。
[0092]如图4(a)所示,开始设置处理时(步骤S401),全息记录再现装置10例如进行介质判别,判别插入的介质是否是利用全息术(holography)记录或再现数字信息的介质(步骤 S402)ο
[0093]介质判别的结果为判断是利用全息术记录或再现数字信息的全息记录介质I时,全息记录再现装置10读取在全息记录介质I设置的控制数据(步骤S403),取得例如与全息记录介质I相关的信息、和例如与记录/再现时的各种设定条件相关的信息。
[0094]读取控制数据之后,进行与控制数据相应的各种调整以及关于拾取器11的学习处理(步骤S404)。由此,全息记录再现装置10完成记录或再现的准备,结束设置处理(步骤 S405)ο
[0095]其中,本实施例中,步骤S404的学习处理包括开启(ON)后述的偏心补偿控制的处理,之后,偏心补偿控制总是开启。
[0096]接着,对于从准备完成状态直到记录信息的处理,用图4(b)的流程图进行说明。开始记录处理时(步骤S411),全息记录再现装置10接收记录数据(步骤S412),对拾取器11内的空间光调制器212发送与该数据相应的二维数据。
[0097]之后,为了能够在全息记录介质I中记录高品质的信息,根据需要事先进行例如光源201的功率优化和光闸203的曝光时间的优化等各种记录用学习处理(步骤S413)。
[0098]之后,在寻轨动作(步骤S414)中使用主轴控制电路32、径向搬运控制电路34和偏心补偿电路30,控制主轴电动机50、径向搬运部52和移动台51。由此,将全息记录介质I定位,以使得从拾取器11以及固化光学系统13照射的光束照射到全息记录介质I的规定位置。在全息记录介质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,如果没有配置在目标位置,则计算与规定位置的偏移量,再次反复进行定位的动作。关于本实施例中的寻轨动作的流程,在后文中叙述。
[0099]之后,进行数据记录处理,在全息记录介质I中将要记录的数据记录为全息图(步骤S415)。关于该数据记录处理的详情,在后文中叙述。数据记录处理完成时,结束记录处理(步骤S416)。其中,也可以根据需要对数据进行校验(verify)。
[0100]对于从准备完成状态直到再现记录的信息的处理,用图4(c)的流程图进行说明。开始再现处理时(步骤S421),全息记录再现装置10首先在寻轨动作(步骤S422)中,使用主轴控制电路32、径向搬运控制电路34和偏心补偿电路30,将全息记录介质I定位,以使得从拾取器11以及再现用参考光光学系统12照射的光束照射到全息记录介质I的规定位置。在全息记录介质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,如果没有配置在目标位置,则计算与规定位置的偏移量(也称为“偏差量”),再次反复进行定位的动作。
[0101]之后,从拾取器11射出参考光,从用光检测器225检测出的二维数据读取全息记录介质I中记录的信息(步骤S423),发送再现数据(步骤S424)。再现数据的发送完成时,结束再现处理(步骤S425)。
[0102]图15表示记录、再现时的数据处理流程,图15(a)表示在输入输出控制电路90中在记录数据接收处理S412之后,直到转换为空间光调制器212上的二维数据为止的信号生成电路81中的记录数据处理流程,图15(b)表示用光检测器225检测出二维数据之后,直到输入输出控制电路90中的再现数据发送处理S424为止的信号处理电路82中的再现数据处理流程。
[0103]用图15(a)说明记录时的数据处理流程。开始记录时的数据处理时(步骤S8101),信号生成电路81接收记录数据(步骤S8102)。接着,将记录数据分割为多个数据串(也称为“数据列”),为了能够在再现时检测错误而对各数据串进行CRC化(步骤S8103)。接着,为了使开(ON)像素数与关(OFF)像素数大致相等、以及防止同一图案(pattern)的反复出现,实施对数据串添加伪随机数数据串的加扰(scramble)(步骤S8104)。之后,为了能够在再现时进行纠错而进行里德-所罗门编码(Reed-Solomon Coding)等纠错编码(步骤S8105)。接着,将该数据串转换为MXN的二维数据,使其按I个页数据的量反复而构成I页的二维数据(步骤S8106)。对于这样构成的二维数据添加(也称为“附加”)作为再现时的图像位置检测和图像畸变校正中的基准的标记(步骤S8107),对空间光调制器212传输数据(步骤S8108)。通过以上所述,记录时的数据处理完成(步骤S8109)。
[0104]接着,用图15(b)说明再现时的数据处理流程。开始再现时的数据处理时(步骤S8201),对信号处理电路82传输用光检测器225检测出的再现图像数据(步骤S8202)。接着,以该图像数据中包含的标记为基准检测图像位置(步骤S8203),进而修正图像的倾斜、倍率、变形等畸变(步骤S8204)。之后,进行二值化(步骤S8205),除去标记(步骤S8206)。接着,取得I页的二维数据(步骤S8207)。将这样得到的二维数据转换为多个数据串之后,进行纠错处理,除去校验(parity,也称为“奇偶校验”)数据串(步骤S8208)。接着解除加扰(即,解扰)(步骤S8209),基于CRC进行错误检测(也称为“检错”)处理(步骤S8210)。最后,经由输入输出控制电路90发送删除CRC校验而生成的再现数据(步骤S8211)。通过以上所述,再现时的数据处理完成(步骤S8212)。
[0105]图16是全息记录再现装置10的信号生成电路81的框图。
[0106]当开始对输入输出控制电路90输入记录数据时,输入输出控制电路90对控制器80通知记录数据的输入已开始。控制器80接受该通知,命令信号生成电路81对从输入输出控制电路90输入的I页的数据进行记录处理。来自控制器80的处理命令经由控制用线8108,通知给信号生成电路81内的子控制器8101。接收该通知后,子控制器8101经由控制用线8108进行各信号处理电路的控制,以使各信号处理电路并行工作。首先,存储器控制电路8103进行控制,在存储器8102中保存经由数据线8109从输入输出控制电路90输入的记录数据。当存储器8102中保存的记录数据达到一定量时,进行用CRC运算电路8104将记录数据CRC化的控制。接着进行如下控制,即,对进行CRC化得到的数据,实施用加扰电路8105添加伪随机数数据串的加扰,进行用纠错编码电路8106添加校验数据串的纠错编码。最后,使拾取器接口电路8107从存储器8102按空间光调制器212上的二维数据的排列顺序读取纠错编码后的数据,附加再现时作为基准的标记之后,对拾取器11内的空间光调制器212传输二维数据。
[0107]图17是全息记录再现装置10的信号处理电路82的框图。
[0108]控制器80在拾取器11内的光检测器225检测出图像数据时,命令信号处理电路82对从拾取器11输入的I页的数据进行再现处理。来自控制器80的处理命令经由控制用线8211,通知给信号处理电路82内的子控制器8201。接收该通知后,子控制器8201以使各信号处理电路并行工作的方式经由控制用线8211进行各信号处理电路的控制。首先,存储器控制电路8203进行控制,在存储器8202中保存经数据线8212从拾取器11经由拾取器接口电路8210输入的图像数据。存储器8202中保存的数据达到一定量时,进行用图像位置检测电路8209从存储器8202中保存的图像数据内检测标记而提取有效数据范围的控制。接着,进行如下控制,使用检测出的标记由图像畸变修正电路8208进行图像的倾斜、倍率、变形等畸变的修正,将图像数据转换为期待的二维数据的大小(size,也称为“尺寸”)。对于构成进行了大小转换后的二维数据的多个比特(bit,也称为“位”)的各比特数据,在二值化电路8207中判定而进行二值化,在存储器8202中按再现数据的输出的排列保存数据。接着,用纠错电路8206纠正各数据串中包括的错误,用解扰电路8205解除添加伪随机数数据串的加扰之后,用CRC运算电路8204进行存储器8202中的再现数据内不包含错误的确认。之后,对输入输出控制电路90从存储器8202传输再现数据。
[0109]接着,对于本实施例的全息记录介质I上设置的2种标记,用图6进行说明。图6表不全息记录介质I,圆Rl表不介质的最内周,圆R2表不介质的最外周。图6中的点O表示全息记录介质I的几何中心。此外,在此后的说明中,设变量r是表示从点O起测量得到的半径的变量。
[0110]如图6所示,在全息记录介质I的内周侧的区域中,在rl ^ r ^ r2的区域中设置有由M2所示的规定标记,并且在r3 < r < r4的区域中设置有由Ml所示的规定标记。此夕卜,在全息记录介质I中将用户数据记录为全息图的区域,是r5 < r < r6。SP,标记Ml和M2设置在将用户数据记录为全息图的区域的内周侧。
[0111]标记Ml是角度检测用标记,标记M2是偏心检测用标记。接着,用图7说明检测这2个标记的传感器的固定位置。
[0112]如图1所说明的那样,移动台51和旋转角度检测传感器14、第一偏心检测传感器15、第二偏心检测传感器16都固定在径向搬运部52的可动部。图7是用于说明以径向搬运部52的可动部为基准的情况下的这些各传感器的固定位置的图。
[0113]点xyO表示移动台51的驱动基准位置。例如在移动台51的X方向和Y方向的可动范围都是±lmm时,在X轴上从负方向的可动端起在正方向移动0.5mm、在Y轴上从负方向的可动端起在正方向移动0.5mm的点是点xyO。S卩,设移动台51的可动部位于驱动基准位置xyO时,主轴电动机50的旋转轴位于xyO的正上方。
[0114]如图所示,图的横方向是Y轴,纵方向是X轴。点P14表示旋转角度检测传感器14的传感器中心。同样,点P15表不第一偏心检测传感器15的传感器中心,点P16表不第二偏心传感器16的传感器中心。P15和P16存在于以点xyO为中心的半径r2的圆Cxy上。此处,在本实施例中,“传感器中心”表示传感器照射的光斑的中心位置。此外,例如,将按照使得旋转角度检测传感器14照射的光斑的中心位置与点P14 —致的方式配置旋转角度检测传感器14的情况表述为“将旋转角度检测传感器14配置在点P14”。
[0115]根据图7和图6,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不存在偏心时,旋转角度检测传感器14位于在r3 < r < r4的区域中设置的角度检测用标记Ml的中心。此外,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不存在偏心时,第一偏心检测传感器15和第二偏心检测传感器16位于在rl < r < r2的区域中设置的偏心检测用标记M2的外周边缘。
[0116]接着,对于各标记的特征和从各传感器输出的信号进行说明。
[0117]图8是角度检测用标记Ml的示意图,和表示从旋转角度检测传感器14输出的信号的图。如图8所示,角度检测用标记Ml包括:反射部和非反射部以规定的周期P反复的标记Mp ;和介质旋转一圈设置一次的标记Mz。标记Mz是用于生成后述的Z相信号的标记,标记Mp是用于生成后述的A相信号和B相信号的标记。
[0118]如图8中示意地所示,从旋转角度检测传感器14照射规定波长的检测光,在标记Mp上生成光斑。旋转角度检测传感器14通过检测由标记Mp反射的光,检测旋转角度。在从旋转角度检测传感器14对标记Mp照射的光斑向图中右方向前进的情况下,作为旋转角度检测传感器14的输出信号得到如图所示的3种信号。A相信号和B相信号是在标记Mp的周期P移动期间输出8个周期的矩形波。A相信号与B想信号相位相差90度,而且相位的大小根据对标记Mp照射的光斑的移动方向而变化。即,在对标记Mp照射的光斑向图8的右方向前进的情况下,成为B相信号相对于A相信号相位超前90度的输出。反之,对标记Mp照射的光斑向图8的左方向前进的情况下,是B相信号相对于A相信号相位滞后90度的输出。进
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