專利名稱：光信息再現(xiàn)方法和光信息再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用全息術(shù)從記錄介質(zhì)再現(xiàn)信息的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前，基于使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的Blu-ray Disc (BD，藍(lán)光光盤(pán))標(biāo)準(zhǔn)，在民用方面已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)具有50GB左右記錄密度的光盤(pán)的商用化。并且，期望光盤(pán)將來(lái)也能夠?qū)崿F(xiàn)100GB ITB這種與HDD (Hard Disc Drive，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)容量相同程度的大容量。不過(guò)，為了實(shí)現(xiàn)這種超高密度的光盤(pán)，需要使用與基于短波長(zhǎng)化和物鏡高NA化的高密度技術(shù)不同的新的方式的高密度化技術(shù)。在進(jìn)行下一代儲(chǔ)存技術(shù)的研究之中，利用全息術(shù)來(lái)記錄數(shù)字信息的全息記錄技術(shù)受到關(guān)注。全息記錄技術(shù)是指，使通過(guò)空間光調(diào)制器二維調(diào)制而得的具有頁(yè)數(shù)據(jù)的信息的信號(hào)光在記錄介質(zhì)的內(nèi)部與參考光疊加，利用此時(shí)生成的干涉條紋圖樣在記錄介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生折射率調(diào)制，由此在記錄介質(zhì)中記錄信息的技術(shù)。在信息的再現(xiàn)時(shí)，當(dāng)將記錄時(shí)使用的參考光照射到記錄介質(zhì)上時(shí)，記錄在記錄介質(zhì)中的全息圖像衍射光柵那樣作用，產(chǎn)生衍射光。該衍射光含有與所記錄的信號(hào)光相同的相位信息，作為相同的光被再現(xiàn)。再現(xiàn)的信號(hào)光使用CMOS或CXD等光檢測(cè)器二維地高速地檢測(cè)。像這樣的全息記錄技術(shù)，因?yàn)槟軌蚴褂靡粋€(gè)全息圖將二維的信息一次記錄到光記錄介質(zhì)中并進(jìn)一步再現(xiàn)該信息，而且能夠在記錄介質(zhì)的一處重復(fù)寫(xiě)入多個(gè)頁(yè)數(shù)據(jù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大容量和高速的信息的記錄再現(xiàn)。作為全息記錄技術(shù)，例如有日本特開(kāi)2004-272268號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)。該公報(bào)中記載了所謂角度復(fù)用記錄方式，即，在通過(guò)透鏡將信號(hào)光束會(huì)聚到光信息記錄介質(zhì)上的同時(shí)，照射平行光束的參考光使之與信號(hào)光束產(chǎn)生干涉，進(jìn)行全息圖的記錄，并且，一邊改變參考光入射到光記錄介質(zhì)的入射角度，一邊在空間光調(diào)制器上顯示不同的頁(yè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行復(fù)用記錄。此外，在該公報(bào)中還記載了如下技術(shù)，利用透鏡使信號(hào)光會(huì)聚，并在其束腰配置開(kāi)口(空間濾波器)，由此能夠縮短相鄰的全息圖之間的間隔，與以往的角度復(fù)用記錄方式相比增大了記錄密度和容量。此外，在角度復(fù)用記錄方式中，作為控制參考光的入射角度的技術(shù)，例如有日本特開(kāi)2001-118253號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。該公報(bào)中記載了一種技術(shù)，對(duì)于利用參考光將通過(guò)空間偏振分布來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)信息的信號(hào)光作為全息圖記錄的光記錄介質(zhì)照射讀取光，從上述全息圖讀出衍射光，檢測(cè)該衍射光，并基于該檢測(cè)信號(hào)，控制上述讀取光對(duì)上述光記錄介質(zhì)的照射狀態(tài)，在該狀態(tài)下，從上述衍射光中讀取上述數(shù)據(jù)信息。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004-272268號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2001-118253號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻(xiàn)2所記載，角度復(fù)用記錄方式的全息存儲(chǔ)器中利用了布拉格選擇性， 所以在讀出記錄介質(zhì)中記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，需要高精度地重現(xiàn)記錄時(shí)使用的參考光的光學(xué)條件。此外，因熱、機(jī)械、光學(xué)的外部干擾因素，最佳的光學(xué)條件可能會(huì)發(fā)生變化，所以需要對(duì)外部干擾因素進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臋C(jī)構(gòu)。專利文獻(xiàn)2利用兩種偏振，將所有的像素作為亮部分進(jìn)行記錄。S卩，通過(guò)用空間偏振分布來(lái)記錄數(shù)據(jù)，使得照射讀取光時(shí)衍射的衍射光的強(qiáng)度一定。但是，該方法的情況下， 與通過(guò)亮部分的像素和暗部分的像素這兩個(gè)值來(lái)進(jìn)行記錄的方式相比，記錄介質(zhì)的消耗較大，在大容量化方面存在問(wèn)題。此外，為了控制讀取光的角度以使衍射光成為極大，需要反復(fù)進(jìn)行讀取光的角度的設(shè)定、衍射光的強(qiáng)度檢測(cè)、檢測(cè)出的衍射光強(qiáng)度與控制電路中存儲(chǔ)的衍射光強(qiáng)度的比較、 根據(jù)比較結(jié)果再次進(jìn)行讀取光的角度的設(shè)定這樣一系列的動(dòng)作，在高速化方面也存在問(wèn)題。本發(fā)明的目的例如能夠通過(guò)以下方式解決，即，對(duì)光信息記錄介質(zhì)照射參考光，利用光檢測(cè)器檢測(cè)衍射的衍射光的強(qiáng)度，并根據(jù)檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度關(guān)于參考光角度微分的值生成誤差信號(hào)，對(duì)參考光角度控制元件實(shí)施反饋控制，由此解決上述問(wèn)題。詳細(xì)而言，本發(fā)明再現(xiàn)裝置，從記錄了由信號(hào)光和參考光產(chǎn)生的干涉圖案的介質(zhì)中再現(xiàn)信息，包括檢測(cè)通過(guò)對(duì)上述記錄介質(zhì)照射參考光而衍射的光的強(qiáng)度的光檢測(cè)器； 和基于從上述光檢測(cè)器得到的信息來(lái)調(diào)節(jié)參考光對(duì)上述記錄介質(zhì)的入射角度的角度調(diào)節(jié)部，在從上述記錄介質(zhì)中再現(xiàn)信息時(shí)，通過(guò)對(duì)上述記錄介質(zhì)照射由上述角度調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)后的參考光來(lái)再現(xiàn)信息。根據(jù)本發(fā)明，能夠在再現(xiàn)時(shí)高精度且高速地檢測(cè)出合適的參考光的入射角度。


圖I是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的實(shí)施例的概略圖。圖2是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置內(nèi)的拾取器的實(shí)施例的概略圖。圖3是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置內(nèi)的拾取器的實(shí)施例的概略圖。圖4是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的動(dòng)作流程的實(shí)施例的概略圖。圖5是表示參考光角度和衍射光強(qiáng)度的關(guān)系的概略圖。圖6是表示使用衍射光強(qiáng)度的參考光角度的伺服控制的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖7是表示電流計(jì)鏡的伺服控制的概略圖。圖8是表示使用衍射光強(qiáng)度的參考光角度的伺服控制模塊的概略圖。圖9是表示實(shí)施例I中的參考光角度控制的狀況的概略圖。圖10是表示實(shí)施例2中的參考光角度控制的狀況的概略圖。圖11是表示實(shí)施例2的動(dòng)作流程的概略圖。圖12是表示實(shí)施例3的拾取器的結(jié)構(gòu)的概略圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I…光信息記錄介質(zhì)，10…光信息記錄再現(xiàn)裝置，11…拾取器，12…相位共軛光學(xué)系統(tǒng)，13…盤(pán)Cure (固化)光學(xué)系統(tǒng)，
14..盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)，50…旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，
81..訪問(wèn)控制電路，82···光源驅(qū)動(dòng)電路，83···伺服信號(hào)生成電路，
84..伺服控制電路，85…信號(hào)處理電路,86…信號(hào)生成電路，
87..光閘控制電路，88…盤(pán)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制電路，
89..控制器，
201 光源，202…準(zhǔn)直透鏡，203…光閘(shutter)，
204·· 1/2波片,205…偏振分束器，
206 信號(hào)光，207…參考光，
208 擴(kuò)束器，209…相位掩模，
210 中繼透鏡，211···偏振分束器，
212 空間調(diào)制器，213···中繼透鏡，214…空間濾波器，
215 物鏡，216…偏振方向轉(zhuǎn)換兀件,217···反射鏡，
218 反射鏡，219…反射鏡，220…致動(dòng)器，
221 透鏡，222…透鏡，223…致動(dòng)器，
224 反射鏡，225…光檢測(cè)器,226…偏振分束器，
227 透鏡，228…光檢測(cè)器,229…光閘,
230 偏振方向轉(zhuǎn)換元件，231···衍射元件,232···電流計(jì)鏡(galvanometermirror)9
601 角度控制元件伺服機(jī)構(gòu)，
701 角度控制元件，702…反射鏡，703…致動(dòng)器
704 角度傳感器，705···控制電路，706···驅(qū)動(dòng)電路
801 誤差信號(hào)生成電路，802…比較電路,803···復(fù)用器
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例I]參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是表示利用全息術(shù)記錄和/或再現(xiàn)數(shù)字信息的光信息記錄介質(zhì)的記錄再現(xiàn)裝置的框圖。光信息記錄再現(xiàn)裝置10,具備拾取器11、相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12、盤(pán)Cure (固化)光學(xué)系統(tǒng)13、盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)50，采用光信息記錄介質(zhì)I能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)50旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。拾取器11的作用是，對(duì)光信息記錄介質(zhì)I出射參考光和信號(hào)光，利用全息術(shù)來(lái)將數(shù)字信息記錄在光信息記錄介質(zhì)上。此時(shí)，要記錄的信息信號(hào)被控制器89經(jīng)由信號(hào)生成電路86送入拾取器11的空間光調(diào)制器中，信號(hào)光由空間光調(diào)制器調(diào)制。在對(duì)記錄在光信息記錄介質(zhì)I上的信息進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，在相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12中生成從拾取器11出射的參考光的相位共軛光。在此，相位共軛光指的是與輸入光保持同一波前但向反方向行進(jìn)的光波。通過(guò)相位共軛光再現(xiàn)的再現(xiàn)光由拾取器11內(nèi)的后述的光檢測(cè)器檢測(cè)，利用信號(hào)處理電路85再現(xiàn)信號(hào)。照射到光信息記錄介質(zhì)I上的參考光和信號(hào)光的照射時(shí)間，能夠通過(guò)由控制器89經(jīng)由光閘控制電路87控制拾取器11中的光閘的開(kāi)閉時(shí)間來(lái)進(jìn)行調(diào)整。盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13的作用是,生成光信息記錄介質(zhì)I的預(yù)固化(pre-cure)和后固化(post-cure)中使用的光束。預(yù)固化是指在光信息記錄介質(zhì)I中的期望位置記錄信息時(shí)，在對(duì)該期望位置照射參考光和信號(hào)光之前，預(yù)先照射規(guī)定的光束的前工序。此外，后固化是指在光信息記錄介質(zhì)I中的期望位置記錄信息后，為了使該期望位置不能再進(jìn)行追加記錄而照射規(guī)定的光束的后工序。盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14用于檢測(cè)光信息記錄介質(zhì)I的旋轉(zhuǎn)角度。在要將光信息記錄介質(zhì)I調(diào)整到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，能夠利用盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng) 14檢測(cè)與旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的信號(hào)，使用檢測(cè)出的信號(hào)，由控制器89經(jīng)由盤(pán)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制電路88來(lái)控制光信息記錄介質(zhì)I的旋轉(zhuǎn)角度。從光源驅(qū)動(dòng)電路82向拾取器11、盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13、盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14中的光源供給規(guī)定的光源驅(qū)動(dòng)電流，從各光源能夠以規(guī)定的光量發(fā)射光束。此外，拾取器11以及盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13設(shè)置有能夠使其位置在光信息記錄介質(zhì) I的半徑方向上滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)，經(jīng)由訪問(wèn)控制電路81進(jìn)行位置控制。不過(guò)，利用全息術(shù)的角度復(fù)用原理的記錄技術(shù)，存在對(duì)參考光角度偏差的容許誤差變得極小的趨勢(shì)。因此，需要在拾取器11中設(shè)置對(duì)參考光角度的偏差量進(jìn)行檢測(cè)的機(jī)構(gòu)，在光信息記錄再現(xiàn)裝置10中配備用于在伺服信號(hào)生成電路83生成伺服控制用信號(hào)，并經(jīng)由伺服控制電路84修正該偏差量的伺服機(jī)構(gòu)。此外，拾取器11、盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13、盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14的部分光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者全部的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以合并為一個(gè)來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)化。圖2表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10中的拾取器11的基本光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的記錄原理。從光源201出射的光束透過(guò)準(zhǔn)直透鏡202，入射到光閘203。在光閘203 打開(kāi)時(shí)，光束在經(jīng)過(guò)光閘2 O 3后，通過(guò)例如由二分之一波片等構(gòu)成的光學(xué)元件2 O 4對(duì)偏振方向進(jìn)行控制，使得P偏振光與S偏振光的光量比成為期望的比例，之后光束入射到 PBS(Polarization Beam Splitter,偏振分束器)棱鏡 205 中。透過(guò)PBS棱鏡205的光束作為信號(hào)光206起作用，在由擴(kuò)束器208擴(kuò)大光束的直徑后，透過(guò)相位掩模板209、中繼透鏡210和PBS棱鏡211入射到空間光調(diào)制器212。由空間光調(diào)制器212附加了信息的信號(hào)光，經(jīng)PBS棱鏡211反射，在中繼透鏡213 和空間濾波器214中傳播。之后，信號(hào)光被偏振方向轉(zhuǎn)換兀件230控制為P偏振，透過(guò)記錄時(shí)始終打開(kāi)的光閘229、PBS棱鏡226，由物鏡215會(huì)聚在光信息記錄介質(zhì)I上。另一方面，在PBS棱鏡205上反射的光束作為參考光207起作用，在由偏振方向轉(zhuǎn)換元件216根據(jù)記錄時(shí)或是再現(xiàn)時(shí)而設(shè)定成規(guī)定的偏振方向后，經(jīng)由反射鏡217和反射鏡 218,入射到電流計(jì)鏡(galvanometer mirror) 2190電流計(jì)鏡219由反射鏡219_a和致動(dòng)器 219-b構(gòu)成，能夠通過(guò)致動(dòng)器219-b調(diào)整反射鏡219-a的角度，因此，能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)透鏡221和透鏡222后入射到光信息記錄介質(zhì)I上的參考光的入射角度設(shè)定為期望的角度。此外，為了設(shè)定參考光的入射角度，也可以使用對(duì)參考光的波前進(jìn)行變換的元件來(lái)代替電流計(jì)鏡。這樣，通過(guò)使信號(hào)光和參考光以在光信息記錄介質(zhì)I內(nèi)相互重疊的方式入射，在記錄介質(zhì)內(nèi)形成干涉條紋圖樣，通過(guò)將該圖樣寫(xiě)入記錄介質(zhì)中來(lái)記錄信息。此外，由于能夠利用電流計(jì)鏡219使入射到光信息記錄介質(zhì)I的參考光的入射角度發(fā)生變化，因而能夠?qū)崿F(xiàn)角度復(fù)用記錄。以下，將在相同區(qū)域改變參考光角度所記錄的全息圖中與每個(gè)參考光角度對(duì)應(yīng)的全息圖稱為頁(yè)(page)，同區(qū)域中角度復(fù)用的頁(yè)的集合稱為冊(cè)(book)。另外，在用空間光調(diào)制器212附加信息時(shí)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施調(diào)制，使亮像素和暗像素的比例大致一定，能夠使各頁(yè)再現(xiàn)時(shí)的衍射光的強(qiáng)度大致一定。圖3表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10中的拾取器11的基本光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的再現(xiàn)原理。在對(duì)已記錄的信息進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，如上所述使參考光入射到光信息記錄介質(zhì)I 中，并通過(guò)使透過(guò)光信息記錄介質(zhì)I的光束在能夠由電流計(jì)鏡223的致動(dòng)器223-b調(diào)整角度的反射鏡223-a上反射，來(lái)生成其相位共軛光。在再現(xiàn)時(shí)，光閘203始終為打開(kāi)的狀態(tài)， 由光閘229進(jìn)行衍射光對(duì)光檢測(cè)器225的入射的控制。由該相位共軛光生成的信號(hào)光，在光閘229打開(kāi)的情況下,在物鏡215、PBS棱鏡 226、偏振方向轉(zhuǎn)換元件230、中繼透鏡213和空間濾波器214中傳播。此處，偏振方向轉(zhuǎn)換元件230不轉(zhuǎn)換偏振，而是使其保持P偏振的狀態(tài)傳播。之后，信號(hào)光透過(guò)PBS棱鏡211入射到光檢測(cè)器225，能夠再現(xiàn)已記錄的信號(hào)。作為光檢測(cè)器225，能夠使用由CXD或CMOS代表的攝像元件構(gòu)成。此外,通過(guò)使用偏振方向控制兀件204將P偏振光和S偏振光的光量比控制為期望的比例，能夠使再現(xiàn)的信號(hào)光的一部分在PBS棱鏡226上反射。在PBS棱鏡226上反射的信號(hào)光被透鏡227會(huì)聚，入射到光檢測(cè)器228，檢測(cè)出衍射光的強(qiáng)度。由于光檢測(cè)器228 檢測(cè)出的衍射光是在光閘229之前被PBS棱鏡226反射的，所以始終能夠監(jiān)視。光檢測(cè)器 228不需要是CCD或CMOS，例如能夠利用BD驅(qū)動(dòng)器中使用的光拾取器為了檢測(cè)信號(hào)而具備的光電二極管等作為光檢測(cè)器228，所以能夠高速地檢測(cè)光量，有望能夠高速地檢測(cè)衍射光的強(qiáng)度成為最大值的入射角度。圖4表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10中的記錄、再現(xiàn)的動(dòng)作流程。在此，特別針對(duì)關(guān)于利用了全息術(shù)的記錄再現(xiàn)的流程進(jìn)行說(shuō)明。圖4 (a)表示在光信息記錄再現(xiàn)裝置10中插入光信息記錄介質(zhì)I后直到完成記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備的動(dòng)作流程，圖4(b)表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到將信息記錄在光信息記錄介質(zhì)I 中為止的動(dòng)作流程，圖4(c)表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到再現(xiàn)光信息記錄介質(zhì)I中記錄的信息為止的動(dòng)作流程。如圖4(a)所示插入介質(zhì)后(S401)，光信息記錄再現(xiàn)裝置10進(jìn)行盤(pán)判別，判斷例如插入的介質(zhì)是否是要利用全息術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行記錄或者再現(xiàn)的介質(zhì)(S402)。根據(jù)盤(pán)判別的結(jié)果，當(dāng)判斷為是要利用全息術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行記錄或者再現(xiàn)的光信息記錄介質(zhì)時(shí)，光信息記錄再現(xiàn)裝置10讀出設(shè)置在光信息記錄介質(zhì)中的控制數(shù)據(jù) (S403)，獲取例如關(guān)于光信息記錄介質(zhì)的信息，以及例如關(guān)于記錄和再現(xiàn)時(shí)的各種設(shè)定條件的信息。在讀出控制數(shù)據(jù)后，進(jìn)行與控制數(shù)據(jù)相應(yīng)的各種調(diào)整和關(guān)于拾取器11的學(xué)習(xí)處理(S404)，光信息記錄再現(xiàn)裝置10完成記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備(S405)。從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到記錄信息為止的動(dòng)作流程如圖4(b)所示，首先接收要記錄的數(shù)據(jù)(S411)，將與該數(shù)據(jù)相應(yīng)的信息送入拾取器11中的空間光調(diào)制器。之后，根據(jù)需要事先進(jìn)行各種學(xué)習(xí)處理(S412)，以使得能夠在光信息記錄介質(zhì)上記錄高質(zhì)量的信息，通過(guò)尋軌(seek)動(dòng)作(S413)將拾取器11和盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13的位置配置在光信息記錄介質(zhì)的規(guī)定位置上。然后，利用從盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13出射的光束，對(duì)規(guī)定的區(qū)域進(jìn)行預(yù)固化(S414)， 利用從拾取器11出射的參考光和信號(hào)光來(lái)記錄數(shù)據(jù)(S415)。在記錄了數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)(S416)，并利用從盤(pán)Cure光學(xué)系統(tǒng)13 出射的光束進(jìn)行后固化(S417)。從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到再現(xiàn)已記錄的信息為止的動(dòng)作流程如圖4(c)所示，根據(jù)需要事先進(jìn)行各種學(xué)習(xí)處理(S421)，以使得能夠從光信息記錄介質(zhì)再現(xiàn)高質(zhì)量的信息。之后，通過(guò)尋軌動(dòng)作(S422)，將拾取器11和相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12的位置配置在光信息記錄介質(zhì)的規(guī)定位置上。之后，從拾取器11出射參考光，讀取記錄在光信息記錄介質(zhì)中的信息(S423)。本發(fā)明適用于該讀取信息的動(dòng)作。圖5是示意性地表示參考光角度與由光檢測(cè)器228檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度的關(guān)系的圖。一般而言，在合適的參考光角度Φ ο附近衍射光的強(qiáng)度最大，衍射光的強(qiáng)度根據(jù)自Φ。 的偏移量相應(yīng)地降低。從而，能夠通過(guò)以使衍射光的強(qiáng)度成為大致最大的方式控制參考光角度，由此設(shè)定為最佳的參考光角度。為了控制參考光角度以使衍射光的強(qiáng)度成為大致最大，例如利用衍射光的強(qiáng)度關(guān)于參考光角度的微分的值為在Φο附近為O的單調(diào)遞增的直線或曲線這一特征，以該微分的值作為指標(biāo)，控制參考光角度以使微分值成為O附近即可。 此外，通過(guò)以微分值作為指標(biāo)，即使每頁(yè)的衍射光的強(qiáng)度有偏差，也能夠始終控制成該頁(yè)的合適角度。一般而言，衍射光的強(qiáng)度變得最大的參考光角度與信號(hào)品質(zhì)最優(yōu)的參考光角度幾乎一致，但在預(yù)先已知二者不一致的情況下，也可以進(jìn)行控制以偏移該角度偏差的量。圖6是表示使用衍射光的強(qiáng)度進(jìn)行參考光角度的伺服控制的結(jié)構(gòu)的圖。將由光檢測(cè)器228檢測(cè)出的信號(hào)輸入到角度控制元件伺服機(jī)構(gòu)601，將由角度控制元件伺服機(jī)構(gòu)601 生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到致動(dòng)器219-b，由此進(jìn)行參考光的角度控制。預(yù)先使對(duì)用于生成相位共軛光的反射鏡223-a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器223-b與反射鏡219_a的角度聯(lián)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。圖7是表示使用電流計(jì)鏡作為角度控制元件的伺服機(jī)構(gòu)的一般結(jié)構(gòu)的框圖。電流計(jì)鏡219由反射鏡219-a、用于驅(qū)動(dòng)反射鏡的致動(dòng)器219-b和用于檢測(cè)反射鏡的角度的角度傳感器219-c構(gòu)成。因?yàn)榉瓷溏R219-a的角度是以絕對(duì)值從角度傳感器219-c輸出的，所以能夠取其與從控制器87輸出的角度指令值的差，將此作為誤差信號(hào)(以下稱為角度傳感器誤差信號(hào))輸入控制電路705，基于運(yùn)算得到的控制量，由驅(qū)動(dòng)電路706驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器219-b， 由此進(jìn)行反饋控制。在這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，例如在記錄時(shí)等預(yù)先已知角度指令值的情況下有用，但在再現(xiàn)時(shí)等合適的參考光角度與記錄時(shí)有偏差，需要補(bǔ)償?shù)那闆r下，需要基于檢測(cè)衍射光而得的結(jié)果再次對(duì)指令值進(jìn)行運(yùn)算，難以進(jìn)行高速的控制。圖8是表示圖6所示的角度控制元件伺服機(jī)構(gòu)601的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。圖8的結(jié)構(gòu)中，除了圖7的結(jié)構(gòu)之外，還能夠切換角度傳感器誤差信號(hào)和根據(jù)角度傳感器219-c與光檢測(cè)器228生成的誤差信號(hào)(以下稱為衍射光誤差信號(hào))。誤差信號(hào)生成電路801，對(duì)由光檢測(cè)器228檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度基于角度傳感器219-c的值實(shí)施微分運(yùn)算，生成衍射光誤差信號(hào)。其中，誤差信號(hào)生成電路也可以適當(dāng)追加濾波電路以除去衍射光強(qiáng)度的噪聲成分和變動(dòng)成分，或者追加增益修正電路以使靈敏度與角度傳感器誤差信號(hào)一致，由此改善易用性。這樣生成的信號(hào)如圖5所說(shuō)明的那樣，只要進(jìn)行控制以使信號(hào)量為O就可以接近合適的角度，所以不需要指令值，能夠直接作為誤差信號(hào)使用。但是，由于衍射光僅在各頁(yè)的合適的參考光角度附近產(chǎn)生，所以衍射光誤差信號(hào)也僅能夠在各頁(yè)的合適的參考光角度的附近使用。因此，通常在使用角度傳感器誤差信號(hào)進(jìn)行控制的同時(shí)，始終使用比較電路 802監(jiān)視由光檢測(cè)器檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度，在達(dá)到與能夠生成衍射光誤差信號(hào)的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電壓值以上的情況下，利用復(fù)用器803切換到衍射光誤差信號(hào)，由此能夠高速且高精度地控制參考光角度。圖9中表示衍射光誤差信號(hào)和角度傳感器誤差信號(hào)的切換的狀況。此外，切換到衍射光誤差信號(hào)之后，在能夠判斷為誤差量變得足夠小的時(shí)刻打開(kāi)光閘229，使用光檢測(cè)器225檢測(cè)再現(xiàn)信號(hào)，進(jìn)行再現(xiàn)信號(hào)處理。在經(jīng)過(guò)足夠用以獲得再現(xiàn)信號(hào)的曝光時(shí)間之后，關(guān)閉光閘229，轉(zhuǎn)移到下一頁(yè)的再現(xiàn)動(dòng)作。此外，本實(shí)施例中，在誤差信號(hào)生成電路801中為了基于角度信息進(jìn)行微分運(yùn)算而使用了角度傳感器219-c的輸出值，但也能夠采用以下方式，即，使致動(dòng)器219-b以已知的角度量高速地微小振動(dòng)，并與該微小振動(dòng)的最大值、最小值的位置同步地獲取光檢測(cè)器 228的輸出值，基于微小振動(dòng)的角度量實(shí)施微分運(yùn)算，由此不使用角度傳感器的值就生成誤
差 目號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，基于對(duì)衍射光的強(qiáng)度微分而得的值生成誤差信號(hào)，進(jìn)行參考光角度的反饋控制，所以具有能夠高速且適當(dāng)?shù)乜刂茀⒖脊饨嵌鹊膬?yōu)點(diǎn)。[實(shí)施例2]本實(shí)施例中，說(shuō)明對(duì)冊(cè)內(nèi)的所有頁(yè)在再現(xiàn)前一并取得合適的參考光角度的方法。 本實(shí)施例中的光學(xué)結(jié)構(gòu)與圖2和圖3共通，所以省略說(shuō)明。圖10表示本實(shí)施例中的參考光角度控制的狀況，圖11表示本實(shí)施例的角度掃描的動(dòng)作流程。在再現(xiàn)冊(cè)內(nèi)的頁(yè)數(shù)據(jù)之前，使參考光從角度復(fù)用的角度范圍的最大角度到最小角度連續(xù)地進(jìn)行角度掃描，同時(shí)利用光檢測(cè)器228檢測(cè)衍射光的強(qiáng)度，這樣，能夠得到在角度復(fù)用的各頁(yè)的合適的參考光角度位置上，各自的衍射光的強(qiáng)度分別變得最大的波形 (S1001)。接著，根據(jù)獲得的波形計(jì)算各頁(yè)中衍射光的強(qiáng)度最大的參考光角度位置Φ。
(K(S1002)。此處，例如能夠進(jìn)行微分運(yùn)算，將各頁(yè)中微分值成為O的參考光角度作為合適的參考光角度。接著，從最小角度側(cè)起，依次設(shè)定S1002中計(jì)算出的衍射光的強(qiáng)度變得最大的參考光角度(S1003)、再現(xiàn)數(shù)據(jù)(S1004)。判斷所再現(xiàn)的頁(yè)是否為最終頁(yè)(S1005)，如果不是最終頁(yè)，則將設(shè)定改變?yōu)橄乱豁?yè)(S1006)，返回S1003。如果是最終頁(yè)，則接著判斷是否最終冊(cè)(S1007)，如果不是最終冊(cè)，則將設(shè)定改變?yōu)橄乱粌?cè)(S1008)，返回S1001。如果是最終冊(cè)則結(jié)束再現(xiàn)。由于S1001的衍射光的強(qiáng)度的檢測(cè)與通常的再現(xiàn)動(dòng)作不同，是連續(xù)地進(jìn)行角度掃描的，所以能夠在與再現(xiàn)所有頁(yè)所需的時(shí)間相比足夠短的時(shí)間內(nèi)結(jié)束。此外，通過(guò)使用于檢測(cè)衍射光強(qiáng)度的角度掃描方向與用于通常的再現(xiàn)的角度掃描方向相反，能夠?qū)⑻幚頃r(shí)間的增加抑制為最小限度。此外，本實(shí)施例的說(shuō)明中，說(shuō)明了從參考光角度的最大角度向著最小角度進(jìn)行衍射光的強(qiáng)度的掃描，但也可以從最小角度向著最大角度進(jìn)行掃描。此外，也可以不進(jìn)行所有頁(yè)的衍射光強(qiáng)度的檢測(cè)，而是僅對(duì)需要再現(xiàn)的頁(yè)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴恢苯邮褂醚苌涔獾膹?qiáng)度作為誤差信號(hào)，所以不需要構(gòu)成使用衍射光的強(qiáng)度的伺服控制電路，具有能夠以簡(jiǎn)間的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
[實(shí)施例3]圖12表示實(shí)施例3中的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。與圖3的結(jié)構(gòu)相比，將反射鏡218變更為角度可變反射鏡232，角度可變反射鏡232由反射鏡232-a和致動(dòng)器232_b構(gòu)成，能夠由致動(dòng)器232-b調(diào)整反射鏡232-a的角度。例如，角度可變反射鏡232能夠使用與電流計(jì)鏡相比角度掃描范圍較小但能夠高速驅(qū)動(dòng)的MEMS反射鏡，使其與電流計(jì)鏡組合起來(lái)動(dòng)作。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行角度掃描范圍大且高速的角度控制，能夠?qū)崿F(xiàn)高速的記錄再現(xiàn)。實(shí)施例I中，采用了使在PBS棱鏡226上反射的信號(hào)光被透鏡227會(huì)聚，入射到光檢測(cè)器228中，檢測(cè)衍射光的強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，但本實(shí)施例中，在PBS棱鏡226與透鏡227之間配置了區(qū)域分割型的衍射元件231。利用區(qū)域分割型的衍射元件231，能夠?qū)⒃佻F(xiàn)像按每個(gè)區(qū)域分割并使其會(huì)聚在光檢測(cè)器上，所以能夠檢測(cè)與再現(xiàn)像的區(qū)域相應(yīng)的衍射光量。因?yàn)樵诓ㄩL(zhǎng)或光盤(pán)的傾斜等發(fā)生變化的情況下，已知衍射光最大的參考光角度會(huì)按再現(xiàn)像的每個(gè)區(qū)域發(fā)生偏差，所以通過(guò)檢測(cè)與再現(xiàn)像的區(qū)域相應(yīng)的衍射光量，不僅可以求出最佳的參考光角度，還能夠同時(shí)進(jìn)行對(duì)于波長(zhǎng)或光盤(pán)傾斜的補(bǔ)償。其中，衍射元件231優(yōu)選配置在與再現(xiàn)像的像面等價(jià)的位置上。
權(quán)利要求
1.一種再現(xiàn)裝置，從記錄了由信號(hào)光和參考光產(chǎn)生的干涉圖案的介質(zhì)中再現(xiàn)信息，其特征在于，包括檢測(cè)通過(guò)對(duì)所述記錄介質(zhì)照射參考光而衍射的光的強(qiáng)度的光檢測(cè)器；和基于從所述光檢測(cè)器得到的信息來(lái)調(diào)節(jié)參考光對(duì)所述記錄介質(zhì)的入射角度的角度調(diào)節(jié)部，在從所述記錄介質(zhì)中再現(xiàn)信息時(shí)，通過(guò)對(duì)所述記錄介質(zhì)照射由所述角度調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)后的參考光來(lái)再現(xiàn)信息。
2.如權(quán)利要求I所述的再現(xiàn)裝置，其特征在于對(duì)所述參考光的入射角度進(jìn)行控制，使得所述衍射光的強(qiáng)度成為大致最大。
3.如權(quán)利要求I所述的再現(xiàn)裝置，其特征在于對(duì)所述參考光的入射角度進(jìn)行控制，使其從所述衍射光的強(qiáng)度成為大致最大的角度起偏移規(guī)定量。
4.如權(quán)利要求I所述的再現(xiàn)裝置，其特征在于以基于所述角度調(diào)節(jié)部的角度信息對(duì)所述衍射光的強(qiáng)度進(jìn)行微分而得的信號(hào)作為誤差信號(hào)，對(duì)所述參考光的入射角度進(jìn)行反饋控制。
5.如權(quán)利要求I所述的再現(xiàn)裝置，其特征在于監(jiān)視所述衍射光的強(qiáng)度，在所述衍射光的強(qiáng)度超過(guò)規(guī)定量時(shí)，將所述參考光的角度控制從基于角度調(diào)節(jié)部的角度的控制切換為基于所述衍射光的強(qiáng)度的控制，由此控制所述參考光的入射角度。
6.如權(quán)利要求I所述的再現(xiàn)裝置，其特征在于在對(duì)一個(gè)冊(cè)進(jìn)行再現(xiàn)之前，照射所述參考光并同時(shí)進(jìn)行所述參考光的角度的掃描，基于得到的衍射光的強(qiáng)度控制所述參考光的入射角度，進(jìn)行該冊(cè)的再現(xiàn)。
7.一種全息存儲(chǔ)裝置中的參考光的入射角度控制方法，該全息存儲(chǔ)裝置對(duì)使參考光與信號(hào)光干涉、將得到的干涉條紋作為頁(yè)數(shù)據(jù)記錄在全息記錄介質(zhì)中的記錄信息進(jìn)行再現(xiàn)， 該參考光的入射角度控制方法的特征在于對(duì)該全息記錄介質(zhì)的已記錄的區(qū)域照射參考光，檢測(cè)從該全息記錄介質(zhì)衍射的衍射光的強(qiáng)度，基于檢測(cè)出的信息控制所述參考光的入射角度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光信息再現(xiàn)方法和光信息再現(xiàn)裝置。因?yàn)榻嵌葟?fù)用記錄方式的全息存儲(chǔ)器中利用了布拉格選擇性，所以在讀出記錄介質(zhì)中記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，需要高精度地重現(xiàn)記錄時(shí)使用的參考光的光學(xué)條件。此外，因熱、機(jī)械、光學(xué)的外部干擾因素，最佳的光學(xué)條件可能會(huì)發(fā)生變化，所以需要對(duì)外部干擾因素進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臋C(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)以下方法解決上述問(wèn)題，即，對(duì)光信息記錄介質(zhì)照射參考光，利用光檢測(cè)器檢測(cè)衍射的衍射光的強(qiáng)度，并根據(jù)檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度關(guān)于參考光角度微分的值生成誤差信號(hào)，對(duì)參考光角度控制元件實(shí)施反饋控制，由此解決上述問(wèn)題。
文檔編號(hào)G11B7/1362GK102610244SQ201210017890
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者嶋田堅(jiān)一, 石井利樹(shù) 申請(qǐng)人:日立民用電子株式會(huì)社