光情報記録再生装置、光情報記録装置、光情報記録再生方法、光情報記録媒体
【課題】
ホログラムの記録時の環境により変化する最適なキュア時間を見積もり、リアルタイムでキュア時間を調整し、適切なプリキュアあるいはポストキュアを可能にする技術を提供する。
【解決手段】
光情報記録媒体にキュア光を照射する際に、光情報記録媒体からの透過光を検出器により検出し、検出される透過光の強度が所定の基準値を超えるまで照射し続けることで照射時間を調整する。
ホログラムの記録時の環境により変化する最適なキュア時間を見積もり、リアルタイムでキュア時間を調整し、適切なプリキュアあるいはポストキュアを可能にする技術を提供する。
【解決手段】
光情報記録媒体にキュア光を照射する際に、光情報記録媒体からの透過光を検出器により検出し、検出される透過光の強度が所定の基準値を超えるまで照射し続けることで照射時間を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録あるいは再生する装置、方法、及び媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、青紫色半導体レーザを用いたＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）規格により、民生用においても１００ＧＢ程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となっている。今後は、光ディスクにおいても５００ＧＢを超える大容量化が望まれる。しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、従来の短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
【０００３】
次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。本公報には、参照光の光情報記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、いわゆる角度多重記録方式が記載されている。さらに本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口（空間フィルタ）を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くする技術が記載されている。また、ホログラム記録技術として、例えばＷＯ２００４−１０２５４２号公報（特許文献２）がある。本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光情報記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例が記述されている。
【０００４】
また、例えば特開平６−８４７６２号公報（特許文献３）には、「ホログラム記録時において、参照光１８、物体光２８とは波長の異なるモニタ光４０をプリズム１６に対して斜めから入射させホログラム記録媒体１７に照射する。ホログラム記録媒体１７内面で反射されたモニタ光４０の一部は形成されたホログラムで回折され、回折されなかったモニタ光４０はホログラム記録媒体１７を透過してプリズム１６の反対側の斜面から射出されて検出器３１で検出される。モニタ光４０の回折光又は非回折光の少なくとも一方を検出することにより、ホログラムの記録状態が検知され、これに基づいて露光条件を最適化できる」と記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−１０２５４２号公報
【特許文献３】特開平６−８４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ホログラムの情報記録時はキュアと呼ばれる前露光処理あるいは後露光処理が必要であるが、最適なキュア時間は情報記録時の環境により変化するため最適なキュアを行うことは難しく、ホログラフィックメモリの実用化の課題となっている。
【０００７】
特許文献３では、情報をホログラフィックメモリに記憶する装置におけるキュア処理については何ら考慮されておらず、特に前露光処理については何ら考慮されていない。
【０００８】
本発明の目的は、情報記録時にキュア時間をリアルタイムで調整し、最適なキュアを可能にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記発明が解決しようとする課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前露光処理時はキュア時間をリアルタイムで調整することにより、記録時の環境によらず適切なキュアを行うことが可能となる。あるいは、後露光処理時には、余分なキュア時間を削減すること、及び不十分なキュアを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】動作の実施例を示すフローチャート（実施例１）
【図２】光情報記録再生装置の実施例を表す構成図
【図３】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す図（記録時）
【図４】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す図（再生時）
【図５】光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す図
【図６】光情報記録媒体での累積露光エネルギーと累積再生光量の例を表す概略図（実施例１）
【図７】光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表す図（実施例１）
【図８】光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表す図（実施例２）
【図９】キュア露光時間と透過光量の関係の例を表す概略図（実施例３）
【図１０】動作の実施例を示すフローチャート（実施例３）
【図１１】光情報記録媒体の実施例を表す図（実施例４）
【図１２】光情報記録再生装置の実施例を表す構成図（実施例４）
【図１３】光情報記録再生装置内の情報再生回路の実施例を表す構成図（実施例４）
【図１４】光情報記録媒体の実施例を表す図（実施例５）
【図１５】動作の実施例を示すフローチャート（実施例６）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１３】
図２は、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】
光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。
【００１５】
ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
【００１６】
光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光の位相共役光を位相共役光学系１２にて生成する。ここで位相共役光とは、入力光と同一の波面を保ちながら逆方向に進む光波のことである。位相共役光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。
【００１７】
光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。
【００１８】
ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュア及びポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前露光処理である。ポストキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後露光処理である。
【００１９】
ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。
【００２０】
光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。
【００２１】
また、ピックアップ１１、そして、ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。
【００２２】
ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。
【００２３】
従って、ピックアップ１１内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えることが必要となる。
【００２４】
また、ピックアップ１１、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
【００２５】
図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子２０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム２０５に入射する。
【００２６】
ＰＢＳプリズム２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、ＰＢＳプリズム２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。
【００２７】
空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によって光情報記録媒体１に集光する。
【００２８】
一方、ＰＢＳプリズム２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
【００２９】
このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、光情報記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを光情報記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー２１９によって光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
【００３０】
以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
【００３１】
図４は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４にて反射させることで、その位相共役光を生成する。
【００３２】
この位相共役光によって再生された信号光は、対物レンズ２１５、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２５に入射し、記録した信号を再生することができる。
【００３３】
図５は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
【００３４】
図５（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図５（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図５（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
【００３５】
図５（ａ）に示すように媒体を挿入すると（４０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う（４０２）。
【００３６】
ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを再生し（４０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
【００３７】
コントロールデータを再生した後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（４０４）を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する（４０５）。
【００３８】
準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図５（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（４１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。
【００３９】
その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行い（４１２）、シーク動作（４１３）によりピックアップ１１ならびにディスクキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
【００４０】
その後、ディスクキュア光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし（４１４）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する（４１５）。
【００４１】
データを記録した後は、必要に応じてデータをベリファイし（４１６）、ディスクキュア光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う（４１７）。
【００４２】
準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図５（ｃ）に示すように、光情報記録媒体から高品質の情報を再生できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行う（４２１）。その後、シーク動作（４２２）によりピックアップ１１ならびに位相共役光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
【００４３】
その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を再生する（４２３）。
【００４４】
以下の実施例の記述において、上述の動作と重複する部分については説明を省略する。また、キュアと記述した場合、プリキュアとポストキュアの両方を表現しているものとする。
【実施例１】
【００４５】
本発明における第１の実施例について図１、図６、図７を用いて説明する。
【００４６】
図６は、光情報記録媒体での累積露光エネルギーと累積再生光量の例を表す概略図である。縦軸は同一ブック中での各ページからの再生光量を合算した値、すなわち累積再生光量を表しており、横軸は光情報記録媒体への記録時の露光エネルギーの合算値、すなわち累積露光エネルギーを表している。本図においては、一例として異なる２つの光情報記録媒体での累積再生光量と累積露光エネルギーの結果を模式的に示している。一般的にホログラフィックメモリで使用されているフォトポリマーを用いた光情報記録媒体では、ある一定時間、光情報記録媒体に光を照射しなくては記録を行っても再生光が発生しない。ゆえに、ページ記録時には前処理として、ある一定時間光を光情報記録媒体に露光するプリキュアと呼ばれる処理を行う必要がある。このプリキュアに必要なエネルギーは光情報記録媒体により異なる。例えば、図６の場合には、媒体１ではＥ１のエネルギーのプリキュアが必要であり、媒体２ではＥ２のエネルギーのプリキュアが必要である。さらに、同一媒体であっても、記録時の温度や湿度等の環境の違いによってもプリキュアに必要なエネルギーは変化する。これらの違いに対処するために、プリキュア時には媒体の違いや温度等の環境の違いによりプリキュア時間を変える必要があるが、様々な環境の違いまで考慮したプリキュア時間を光情報記録再生装置に組み込むことは現実的に難しい。そこで、リアルタイムでプリキュア時間を調整する技術が必要であり、本発明はこのリアルタイムでのキュア時間の調整に関するものである。
【００４７】
図７は、光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表している。ディスクキュア光学系１５は、キュア用光源３０１、コリメートレンズ３０２、開口３０３、レンズ３０４、レンズ３０５、光検出器３０６で構成されている。キュア用光源３０１から出射したレーザをコリメートレンズ３０２により並行光とし、その後開口３０３により所望の形状、大きさに規定する。その後、レンズ３０４及びレンズ３０５により形成した４ｆ系により開口で規定された形状及び大きさの光が光情報記録媒体１に照射する。光情報記録媒体１から透過したキュア光を光検出器３０６により検出する。光検出器３０６で検出される透過光の強度は、時間と共に増加していく傾向がある。これは、露光を続けるにつれて、光情報記録媒体内のモノマーや感光剤が反応を続けて、モノマーや感光剤の数が減るため、光の吸収が減少するからである。本発明では、この透過光量の変化を利用し、プリキュア時間をリアルタイムで調整する。すなわち、光検出器３０６で検出される透過光の強度がある基準値になるまでキュア光の照射を続け、基準値を超えた際にレーザの照射を終了する。こうすることで、リアルタイムでプリキュアの状況を確認し、プリキュア時間を調整することが可能となる。なお、媒体毎の透過光強度の基準値は予め、ドライブに保存しておいても良いし、ドライブを制御する機器や光情報記録媒体自身に記録しておいても良い。
【００４８】
図１は、本発明におけるプリキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず５０１によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射する。その後、５０２により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。その後、５０３により検出した透過光の強度が基準値以上かの判断を行う。透過光の強度が基準値以下の場合は、５０５によりプリキュア光の照射を継続し、５０２の動作に戻る。透過光の強度が基準値以上の場合は、５０４により光情報記録媒体へのプリキュア光の照射を終了する。
【００４９】
本実施例では、光検出器としては２次元データの検出能力の有無は必須ではない為、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）等で使用されているＯＥＩＣ（Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の高速デバイスを使用できる。このため、高精度なプリキュア時間の調整が可能という利点がある。また、光情報記録再生装置がホログラフィックメモリとＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）等の従来型光ディスクの両方を記録再生可能な構成の場合は、従来型光ディスクの再生時に利用するＯＥＩＣをキュア光の透過光の検出にも利用することが可能である。
【００５０】
実施例中では特にプリキュアについて記述したが、本発明はポストキュアにおいても利用できるものでありプリキュアに限定されるものではない。プリキュアで実施した場合は、メディア毎のプリキュア時間の違いに対応可能なため記録品質を向上可能である。ポストキュアで実施した場合は、ポストキュアでの無駄な照射を削減可能な為、記録の高速化が可能になるという利点がある。また、不完全なポストキュアを防ぐことが可能なため、記録後のノイズ源となるモノマーの残留を防ぐことできるという利点がある。
【００５１】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例２】
【００５２】
本発明における第２の実施例について図８を用いて説明する。
図８は、光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表している。ディスクキュア光学系１６は、キュア用光源３０１、コリメートレンズ３０２、開口３０３、レンズ３０４、レンズ３０５、ミラー３０７、ピックアップ１１内の光検出器２２５で構成されている。キュア用光源３０１から出射したレーザをコリメートレンズ３０２により並行光とし、その後開口３０３により所望の形状、大きさに規定する。その後、レンズ３０４及びレンズ３０５により形成した４ｆ系により開口で規定された形状及び大きさの光が光情報記録媒体１に照射する。光情報記録媒体１から透過したキュア光をミラー３０７により反射し、ピックアップ１１内にある光検出器２２５に照射する。光検出器２２５で検出される透過光の強度は、時間と共に増加していく傾向がある。これは、露光を続けるにつれて、光情報記録媒体内のモノマーや感光剤が反応を続けて、モノマーや感光剤の数が減るため、光の吸収が減少するからである。本発明では、この透過光量の変化を利用し、プリキュア時間をリアルタイムで調整する。すなわち、光検出器２２５で検出される透過光の強度がある基準値になるまでキュア光の照射を続け、基準値を超えた際にレーザの照射を終了する。こうすることで、リアルタイムでプリキュアの状況を確認し、プリキュア時間を調整することが可能となる。なお、媒体毎の透過光強度の基準値は予め、ドライブに保存しておいても良いし、ドライブを制御する機器や光情報記録媒体自身に記録しておいても良い。
【００５３】
本実施例では、ピックアップとディスクキュア光学系において光検出器を共有するため、部品数の削減及び装置の小型化が可能であるという利点がある。
【００５４】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例３】
【００５５】
本発明における第３の実施例について図９、図１０を用いて説明する。本実施例では、プリキュア終了の目安となる透過光強度の基準値をディスク記録前あるいは定期的に学習する技術について記述する。
【００５６】
図９は、キュア露光時間と透過光量の関係の例を表す概略図である。例えば、プリキュア終了を示す透過光強度の基準値を学習する場合は、予めディスク上に学習用の記録領域を設けて置き、まずはこの学習用記録領域に移動する。その後、学習用記録領域においてキュア光を当てた場合の透過光の初期値Ｉ１及び、当て続けた場合の飽和値Ｉ２を検出する。飽和値Ｉ２の決定方法としては、例えば、透過光量Ｉのある時間ｄＴでの変位量ｄＩ／ｄＴが一定量以下となったときの光量ＩをＩ２とすれば良い。このとき、透過光量の基準値Ｉ‘は例えば下記の式（１）により決定することができる。
【００５７】
Ｉ‘＝（１−ｘ／１００）×Ｉ１＋ｘ／１００×Ｉ２・・・（１）
ここで、ｘは全体の透過光量の変位に対する、透過光量Ｉの初期値Ｉ１から基準値Ｉ‘までの変位の割合を指定するものであり、光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器あるいは光情報記録媒体に予め保存していても良いし、記録時にユーザに入力させても良い。なお、透過量の基準値の決定方法は、上記の方法に限定されるものでは無く、例えば初期値Ｉ１からの透過光量Ｉの変位量ｄＩ／ｄＴが一定量以上になった際の光量を基準値Ｉ’とする等の別の方法で算出しても構わない。
【００５８】
図１０は、本発明におけるプリキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず６０１によりプリキュア終了を示す透過光強度の基準値学習かの判断を行う。透過光強度の基準値学習では無い場合は、６０２により通常の記録再生を実行し、再び６０１の透過光強度の基準値学習かの判断に戻る。透過光強度の基準値学習の場合は、６０３により学習用領域にディスクを移動する。その後、６０４によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射し、６０５により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。６０６により、十分な時間プリキュア光を照射した後プリキュア光の照射を終了する。６０７により前述した方法で、最適な透過光強度の基準値を計算する。
【００５９】
本実施例では、温度や湿度等の環境の違いによる媒体の透過率、吸収率の違いに対応することが可能であり、より環境変化への耐性を高められるという利点がある。
【００６０】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例４】
【００６１】
本発明における第４の実施例について図１１、図１２を用いて説明する。
【００６２】
図１１は、光情報記録媒体の実施例を示している。本実施例では、光情報記録媒体１の例えば、内周部に情報記録領域２が設けられていることを特徴とする。情報記録領域２には、透過光強度の初期値や飽和値、キュア終了の目安となる基準値が保存されており、キュア実行時には後述の情報再生回路により、これらの値を参照することでキュア時間を調整する。キュア時間の調整方法については、前述の実施例１から３の方法を利用する。なお、情報記録領域の位置は、光情報記録媒体の内周部に限定されるものではなく、光情報記録媒体中に位置すれば任意の場所で構わない。また、実際のキュアの目安となる時間を情報記録領域２に記録しておいても構わない。情報記録領域２に透過光強度情報を保存する方法としては、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）に代表される従来の光ディスクと同様にピットあるいは結晶性の違いにより保存しても良いし、ホログラフィを利用して保存しても良いし、バーコード等を利用して保存しても良い。
【００６３】
図１２は、光情報記録再生装置の実施例を表す構成図を、図１３は光情報記録再生装置内の情報再生回路の実施例を示している。図２との構成の違いは、情報再生回路９０が追加されている点である。キュア実行時は、コントローラ８９からの指令を受けた情報再生回路９０内のピックアップ９２が光情報記録媒体１内に記録されている透過光強度情報の読み込みを行う。情報再生回路９０は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる半径位置制御機構９１が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。情報再生回路９０はピックアップ９２で再生した信号を信号処理回路９３で処理した後、光源駆動信号生成回路で光源駆動回路８２を制御する信号を生成し光源駆動回路８２に本信号を送る。光源駆動回路８２は本信号に基づいて、ディスクキュア光学系１３内の光源の駆動時間を調整する。なお、その他の動作については、前述した図２の説明と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
本実施例では、光情報記録媒体毎に透過光強度情報を持たせることが可能なため、な光情報記録媒体毎のキュア条件の違いに詳細に対応可能という利点がある。
【００６５】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例５】
【００６６】
本発明における第５の実施例について図１４を用いて説明する。
図１４は、光情報記録媒体の実施例を示している。本実施例では、光情報記録媒体１を不必要な露光から防ぐための光情報記録媒体カートリッジ３内に情報記録回路４が設けられていることを特徴とする。
情報記録回路４には、透過光強度の初期値や飽和値、キュア終了の目安となる基準値が保存されており、キュア実行時には前述の情報再生回路により、これらの値を参照することでキュア時間を調整する。キュア時間の調整方法については、例えば前述の実施例１から３の方法を利用する。なお、情報記録領域の位置は、図中の位置に限定されるものではなく、光情報記録媒体カートリッジ内に位置すれば任意の場所で構わない。情報記録領域２に透過光強度情報を保存する方法としては、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグなどの無線通信可能なチップや、接触型の読み込みを行うＩＣチップを利用する方法が考えられる。
【００６７】
光情報記録再生装置としては、図１２と同様の構成で実現できる。本実施例の場合は、情報再生回路９０の位置調整は省略できるため、アクセス制御回路８１と情報再生回路９０との通信は省略できる。なお、ＲＦＩＤを利用する場合、情報再生回路９０はＲＦＩＤタグを読み取り可能なＲＦＩＤリーダで構成される必要があり、接触型ＩＣチップを利用する場合、情報再生回路９０は接触型ＩＣチップを読み取り可能な機器であり、カートリッジ挿入時にＩＣチップと接触する位置に配置する必要がある。
【００６８】
本実施例では、光情報記録媒体の領域を透過光強度情報保存のためには使用しないため、記録領域を減少させる必要が無いという利点がある。また、透過光強度情報を読み取る際に、光情報記録媒体や情報再生回路の位置合わせ等の処理を行わなくても良いという利点がある。
【００６９】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【００７０】
なお、上記実施例で説明した実施形態は、以下のようにも表現できる。すなわち、ホログラフィックメモリに情報を記録する記録装置は、信号光と参照光を生成する光源と、この光源が生成する信号光に情報を付加する空間光変調器と、ホログラフィックメモリに前露光処理を施す露光処理用光源と、この露光処理用光源からの光であって、ホログラフィックメモリを透過する光を検出する検出器とを有しており、前露光処理は、検出器の検出結果に応じて制御することであっても良い。
【実施例６】
【００７１】
本発明における第６の実施例について図１５を用いて説明する。本実施例では、ポストキュアの際にもキュア光の透過光量を用いてキュア時間を調整する技術について記述する。
【００７２】
図１５は、本発明におけるポストキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず７０１によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射する。その後、７０２により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。その後、７０３により検出した透過光の強度が基準値以上かの判断を行う。透過光の強度が基準値以下の場合は、７０５によりポストキュア光の照射を継続し、７０２の動作に戻る。透過光の強度が基準値以上の場合は、７０４により光情報記録媒体へのポストキュア光の照射を終了する。
【００７３】
本実施例では、ポストキュアでの無駄な照射を削減可能な為、記録の高速化が可能になるという利点がある。また、不完全なポストキュアを防ぐことが可能なため、記録後のノイズ源となるモノマーの残留を防ぐことできるという利点がある。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・光情報記録媒体、２・・・情報記録領域、
３・・・光情報記録媒体カートリッジ、４・・・情報記録回路、
１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、
１２・・・位相共役光学系、１３・・・ディスクキュア光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、１５・・・ディスクキュア光学系、
１６・・・ディスクキュア光学系、１７・・・光情報記録再生装置、
５０・・・回転モータ、
８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、
８３・・・サーボ信号生成回路、８４・・・サーボ制御回路、
８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、
８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、
８９・・・コントローラ、９０・・・情報再生回路、
９１・・・半径位置制御機構、９２・・・ピックアップ、
９３・・・信号処理回路、９４・・・光源駆動信号生成回路、
２０１・・・光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、
２０４・・・１／２波長板、２０５・・・偏光ビームスプリッタ、
２０６・・・信号光、２０７・・・参照光、
２０８・・・ビームエキスパンダ、２０９・・フェーズ（位相）マスク、
２１０・・・リレーレンズ、２１１・・・偏光ビームスプリッタ、
２１２・・・空間光変調器、２１３・・・リレーレンズ、
２１４・・・空間フィルタ、２１５・・・対物レンズ、
２１６・・・偏光方向変換素子、２１７・・・ミラー、
２１８・・・ミラー、２１９・・・ミラー、２２０・・・アクチュエータ、
２２１・・・レンズ、２２２・・・レンズ、２２３・・・アクチュエータ、
２２４・・・ミラー、２２５・・・光検出器、３０１・・・キュア用光源、
３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・開口、３０４・・・レンズ、
３０５・・・レンズ、３０６・・・光検出器、３０７・・・ミラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを用いて光情報記録媒体に情報を記録あるいは再生する装置、方法、及び媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、青紫色半導体レーザを用いたＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）規格により、民生用においても１００ＧＢ程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となっている。今後は、光ディスクにおいても５００ＧＢを超える大容量化が望まれる。しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、従来の短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が必要である。
【０００３】
次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）がある。本公報には、参照光の光情報記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、いわゆる角度多重記録方式が記載されている。さらに本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口（空間フィルタ）を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くする技術が記載されている。また、ホログラム記録技術として、例えばＷＯ２００４−１０２５４２号公報（特許文献２）がある。本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光情報記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例が記述されている。
【０００４】
また、例えば特開平６−８４７６２号公報（特許文献３）には、「ホログラム記録時において、参照光１８、物体光２８とは波長の異なるモニタ光４０をプリズム１６に対して斜めから入射させホログラム記録媒体１７に照射する。ホログラム記録媒体１７内面で反射されたモニタ光４０の一部は形成されたホログラムで回折され、回折されなかったモニタ光４０はホログラム記録媒体１７を透過してプリズム１６の反対側の斜面から射出されて検出器３１で検出される。モニタ光４０の回折光又は非回折光の少なくとも一方を検出することにより、ホログラムの記録状態が検知され、これに基づいて露光条件を最適化できる」と記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−１０２５４２号公報
【特許文献３】特開平６−８４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ホログラムの情報記録時はキュアと呼ばれる前露光処理あるいは後露光処理が必要であるが、最適なキュア時間は情報記録時の環境により変化するため最適なキュアを行うことは難しく、ホログラフィックメモリの実用化の課題となっている。
【０００７】
特許文献３では、情報をホログラフィックメモリに記憶する装置におけるキュア処理については何ら考慮されておらず、特に前露光処理については何ら考慮されていない。
【０００８】
本発明の目的は、情報記録時にキュア時間をリアルタイムで調整し、最適なキュアを可能にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記発明が解決しようとする課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前露光処理時はキュア時間をリアルタイムで調整することにより、記録時の環境によらず適切なキュアを行うことが可能となる。あるいは、後露光処理時には、余分なキュア時間を削減すること、及び不十分なキュアを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】動作の実施例を示すフローチャート（実施例１）
【図２】光情報記録再生装置の実施例を表す構成図
【図３】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す図（記録時）
【図４】光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す図（再生時）
【図５】光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す図
【図６】光情報記録媒体での累積露光エネルギーと累積再生光量の例を表す概略図（実施例１）
【図７】光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表す図（実施例１）
【図８】光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表す図（実施例２）
【図９】キュア露光時間と透過光量の関係の例を表す概略図（実施例３）
【図１０】動作の実施例を示すフローチャート（実施例３）
【図１１】光情報記録媒体の実施例を表す図（実施例４）
【図１２】光情報記録再生装置の実施例を表す構成図（実施例４）
【図１３】光情報記録再生装置内の情報再生回路の実施例を表す構成図（実施例４）
【図１４】光情報記録媒体の実施例を表す図（実施例５）
【図１５】動作の実施例を示すフローチャート（実施例６）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１３】
図２は、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録及び／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】
光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。
【００１５】
ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
【００１６】
光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光の位相共役光を位相共役光学系１２にて生成する。ここで位相共役光とは、入力光と同一の波面を保ちながら逆方向に進む光波のことである。位相共役光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。
【００１７】
光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。
【００１８】
ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュア及びポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前露光処理である。ポストキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後露光処理である。
【００１９】
ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。
【００２０】
光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。
【００２１】
また、ピックアップ１１、そして、ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。
【００２２】
ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。
【００２３】
従って、ピックアップ１１内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えることが必要となる。
【００２４】
また、ピックアップ１１、ディスクキュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
【００２５】
図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子２０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム２０５に入射する。
【００２６】
ＰＢＳプリズム２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、ＰＢＳプリズム２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。
【００２７】
空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によって光情報記録媒体１に集光する。
【００２８】
一方、ＰＢＳプリズム２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
【００２９】
このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、光情報記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを光情報記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー２１９によって光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
【００３０】
以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
【００３１】
図４は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４にて反射させることで、その位相共役光を生成する。
【００３２】
この位相共役光によって再生された信号光は、対物レンズ２１５、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２５に入射し、記録した信号を再生することができる。
【００３３】
図５は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
【００３４】
図５（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図５（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図５（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
【００３５】
図５（ａ）に示すように媒体を挿入すると（４０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う（４０２）。
【００３６】
ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを再生し（４０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
【００３７】
コントロールデータを再生した後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（４０４）を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する（４０５）。
【００３８】
準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図５（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（４１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。
【００３９】
その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行い（４１２）、シーク動作（４１３）によりピックアップ１１ならびにディスクキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
【００４０】
その後、ディスクキュア光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし（４１４）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する（４１５）。
【００４１】
データを記録した後は、必要に応じてデータをベリファイし（４１６）、ディスクキュア光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う（４１７）。
【００４２】
準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図５（ｃ）に示すように、光情報記録媒体から高品質の情報を再生できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行う（４２１）。その後、シーク動作（４２２）によりピックアップ１１ならびに位相共役光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。
【００４３】
その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を再生する（４２３）。
【００４４】
以下の実施例の記述において、上述の動作と重複する部分については説明を省略する。また、キュアと記述した場合、プリキュアとポストキュアの両方を表現しているものとする。
【実施例１】
【００４５】
本発明における第１の実施例について図１、図６、図７を用いて説明する。
【００４６】
図６は、光情報記録媒体での累積露光エネルギーと累積再生光量の例を表す概略図である。縦軸は同一ブック中での各ページからの再生光量を合算した値、すなわち累積再生光量を表しており、横軸は光情報記録媒体への記録時の露光エネルギーの合算値、すなわち累積露光エネルギーを表している。本図においては、一例として異なる２つの光情報記録媒体での累積再生光量と累積露光エネルギーの結果を模式的に示している。一般的にホログラフィックメモリで使用されているフォトポリマーを用いた光情報記録媒体では、ある一定時間、光情報記録媒体に光を照射しなくては記録を行っても再生光が発生しない。ゆえに、ページ記録時には前処理として、ある一定時間光を光情報記録媒体に露光するプリキュアと呼ばれる処理を行う必要がある。このプリキュアに必要なエネルギーは光情報記録媒体により異なる。例えば、図６の場合には、媒体１ではＥ１のエネルギーのプリキュアが必要であり、媒体２ではＥ２のエネルギーのプリキュアが必要である。さらに、同一媒体であっても、記録時の温度や湿度等の環境の違いによってもプリキュアに必要なエネルギーは変化する。これらの違いに対処するために、プリキュア時には媒体の違いや温度等の環境の違いによりプリキュア時間を変える必要があるが、様々な環境の違いまで考慮したプリキュア時間を光情報記録再生装置に組み込むことは現実的に難しい。そこで、リアルタイムでプリキュア時間を調整する技術が必要であり、本発明はこのリアルタイムでのキュア時間の調整に関するものである。
【００４７】
図７は、光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表している。ディスクキュア光学系１５は、キュア用光源３０１、コリメートレンズ３０２、開口３０３、レンズ３０４、レンズ３０５、光検出器３０６で構成されている。キュア用光源３０１から出射したレーザをコリメートレンズ３０２により並行光とし、その後開口３０３により所望の形状、大きさに規定する。その後、レンズ３０４及びレンズ３０５により形成した４ｆ系により開口で規定された形状及び大きさの光が光情報記録媒体１に照射する。光情報記録媒体１から透過したキュア光を光検出器３０６により検出する。光検出器３０６で検出される透過光の強度は、時間と共に増加していく傾向がある。これは、露光を続けるにつれて、光情報記録媒体内のモノマーや感光剤が反応を続けて、モノマーや感光剤の数が減るため、光の吸収が減少するからである。本発明では、この透過光量の変化を利用し、プリキュア時間をリアルタイムで調整する。すなわち、光検出器３０６で検出される透過光の強度がある基準値になるまでキュア光の照射を続け、基準値を超えた際にレーザの照射を終了する。こうすることで、リアルタイムでプリキュアの状況を確認し、プリキュア時間を調整することが可能となる。なお、媒体毎の透過光強度の基準値は予め、ドライブに保存しておいても良いし、ドライブを制御する機器や光情報記録媒体自身に記録しておいても良い。
【００４８】
図１は、本発明におけるプリキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず５０１によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射する。その後、５０２により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。その後、５０３により検出した透過光の強度が基準値以上かの判断を行う。透過光の強度が基準値以下の場合は、５０５によりプリキュア光の照射を継続し、５０２の動作に戻る。透過光の強度が基準値以上の場合は、５０４により光情報記録媒体へのプリキュア光の照射を終了する。
【００４９】
本実施例では、光検出器としては２次元データの検出能力の有無は必須ではない為、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）等で使用されているＯＥＩＣ（Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の高速デバイスを使用できる。このため、高精度なプリキュア時間の調整が可能という利点がある。また、光情報記録再生装置がホログラフィックメモリとＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）等の従来型光ディスクの両方を記録再生可能な構成の場合は、従来型光ディスクの再生時に利用するＯＥＩＣをキュア光の透過光の検出にも利用することが可能である。
【００５０】
実施例中では特にプリキュアについて記述したが、本発明はポストキュアにおいても利用できるものでありプリキュアに限定されるものではない。プリキュアで実施した場合は、メディア毎のプリキュア時間の違いに対応可能なため記録品質を向上可能である。ポストキュアで実施した場合は、ポストキュアでの無駄な照射を削減可能な為、記録の高速化が可能になるという利点がある。また、不完全なポストキュアを防ぐことが可能なため、記録後のノイズ源となるモノマーの残留を防ぐことできるという利点がある。
【００５１】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例２】
【００５２】
本発明における第２の実施例について図８を用いて説明する。
図８は、光情報記録再生装置内のディスクキュア光学系の実施例を表している。ディスクキュア光学系１６は、キュア用光源３０１、コリメートレンズ３０２、開口３０３、レンズ３０４、レンズ３０５、ミラー３０７、ピックアップ１１内の光検出器２２５で構成されている。キュア用光源３０１から出射したレーザをコリメートレンズ３０２により並行光とし、その後開口３０３により所望の形状、大きさに規定する。その後、レンズ３０４及びレンズ３０５により形成した４ｆ系により開口で規定された形状及び大きさの光が光情報記録媒体１に照射する。光情報記録媒体１から透過したキュア光をミラー３０７により反射し、ピックアップ１１内にある光検出器２２５に照射する。光検出器２２５で検出される透過光の強度は、時間と共に増加していく傾向がある。これは、露光を続けるにつれて、光情報記録媒体内のモノマーや感光剤が反応を続けて、モノマーや感光剤の数が減るため、光の吸収が減少するからである。本発明では、この透過光量の変化を利用し、プリキュア時間をリアルタイムで調整する。すなわち、光検出器２２５で検出される透過光の強度がある基準値になるまでキュア光の照射を続け、基準値を超えた際にレーザの照射を終了する。こうすることで、リアルタイムでプリキュアの状況を確認し、プリキュア時間を調整することが可能となる。なお、媒体毎の透過光強度の基準値は予め、ドライブに保存しておいても良いし、ドライブを制御する機器や光情報記録媒体自身に記録しておいても良い。
【００５３】
本実施例では、ピックアップとディスクキュア光学系において光検出器を共有するため、部品数の削減及び装置の小型化が可能であるという利点がある。
【００５４】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例３】
【００５５】
本発明における第３の実施例について図９、図１０を用いて説明する。本実施例では、プリキュア終了の目安となる透過光強度の基準値をディスク記録前あるいは定期的に学習する技術について記述する。
【００５６】
図９は、キュア露光時間と透過光量の関係の例を表す概略図である。例えば、プリキュア終了を示す透過光強度の基準値を学習する場合は、予めディスク上に学習用の記録領域を設けて置き、まずはこの学習用記録領域に移動する。その後、学習用記録領域においてキュア光を当てた場合の透過光の初期値Ｉ１及び、当て続けた場合の飽和値Ｉ２を検出する。飽和値Ｉ２の決定方法としては、例えば、透過光量Ｉのある時間ｄＴでの変位量ｄＩ／ｄＴが一定量以下となったときの光量ＩをＩ２とすれば良い。このとき、透過光量の基準値Ｉ‘は例えば下記の式（１）により決定することができる。
【００５７】
Ｉ‘＝（１−ｘ／１００）×Ｉ１＋ｘ／１００×Ｉ２・・・（１）
ここで、ｘは全体の透過光量の変位に対する、透過光量Ｉの初期値Ｉ１から基準値Ｉ‘までの変位の割合を指定するものであり、光情報記録再生装置や光情報記録再生装置を制御する機器あるいは光情報記録媒体に予め保存していても良いし、記録時にユーザに入力させても良い。なお、透過量の基準値の決定方法は、上記の方法に限定されるものでは無く、例えば初期値Ｉ１からの透過光量Ｉの変位量ｄＩ／ｄＴが一定量以上になった際の光量を基準値Ｉ’とする等の別の方法で算出しても構わない。
【００５８】
図１０は、本発明におけるプリキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず６０１によりプリキュア終了を示す透過光強度の基準値学習かの判断を行う。透過光強度の基準値学習では無い場合は、６０２により通常の記録再生を実行し、再び６０１の透過光強度の基準値学習かの判断に戻る。透過光強度の基準値学習の場合は、６０３により学習用領域にディスクを移動する。その後、６０４によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射し、６０５により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。６０６により、十分な時間プリキュア光を照射した後プリキュア光の照射を終了する。６０７により前述した方法で、最適な透過光強度の基準値を計算する。
【００５９】
本実施例では、温度や湿度等の環境の違いによる媒体の透過率、吸収率の違いに対応することが可能であり、より環境変化への耐性を高められるという利点がある。
【００６０】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例４】
【００６１】
本発明における第４の実施例について図１１、図１２を用いて説明する。
【００６２】
図１１は、光情報記録媒体の実施例を示している。本実施例では、光情報記録媒体１の例えば、内周部に情報記録領域２が設けられていることを特徴とする。情報記録領域２には、透過光強度の初期値や飽和値、キュア終了の目安となる基準値が保存されており、キュア実行時には後述の情報再生回路により、これらの値を参照することでキュア時間を調整する。キュア時間の調整方法については、前述の実施例１から３の方法を利用する。なお、情報記録領域の位置は、光情報記録媒体の内周部に限定されるものではなく、光情報記録媒体中に位置すれば任意の場所で構わない。また、実際のキュアの目安となる時間を情報記録領域２に記録しておいても構わない。情報記録領域２に透過光強度情報を保存する方法としては、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＴＭ）に代表される従来の光ディスクと同様にピットあるいは結晶性の違いにより保存しても良いし、ホログラフィを利用して保存しても良いし、バーコード等を利用して保存しても良い。
【００６３】
図１２は、光情報記録再生装置の実施例を表す構成図を、図１３は光情報記録再生装置内の情報再生回路の実施例を示している。図２との構成の違いは、情報再生回路９０が追加されている点である。キュア実行時は、コントローラ８９からの指令を受けた情報再生回路９０内のピックアップ９２が光情報記録媒体１内に記録されている透過光強度情報の読み込みを行う。情報再生回路９０は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる半径位置制御機構９１が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。情報再生回路９０はピックアップ９２で再生した信号を信号処理回路９３で処理した後、光源駆動信号生成回路で光源駆動回路８２を制御する信号を生成し光源駆動回路８２に本信号を送る。光源駆動回路８２は本信号に基づいて、ディスクキュア光学系１３内の光源の駆動時間を調整する。なお、その他の動作については、前述した図２の説明と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
本実施例では、光情報記録媒体毎に透過光強度情報を持たせることが可能なため、な光情報記録媒体毎のキュア条件の違いに詳細に対応可能という利点がある。
【００６５】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【実施例５】
【００６６】
本発明における第５の実施例について図１４を用いて説明する。
図１４は、光情報記録媒体の実施例を示している。本実施例では、光情報記録媒体１を不必要な露光から防ぐための光情報記録媒体カートリッジ３内に情報記録回路４が設けられていることを特徴とする。
情報記録回路４には、透過光強度の初期値や飽和値、キュア終了の目安となる基準値が保存されており、キュア実行時には前述の情報再生回路により、これらの値を参照することでキュア時間を調整する。キュア時間の調整方法については、例えば前述の実施例１から３の方法を利用する。なお、情報記録領域の位置は、図中の位置に限定されるものではなく、光情報記録媒体カートリッジ内に位置すれば任意の場所で構わない。情報記録領域２に透過光強度情報を保存する方法としては、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグなどの無線通信可能なチップや、接触型の読み込みを行うＩＣチップを利用する方法が考えられる。
【００６７】
光情報記録再生装置としては、図１２と同様の構成で実現できる。本実施例の場合は、情報再生回路９０の位置調整は省略できるため、アクセス制御回路８１と情報再生回路９０との通信は省略できる。なお、ＲＦＩＤを利用する場合、情報再生回路９０はＲＦＩＤタグを読み取り可能なＲＦＩＤリーダで構成される必要があり、接触型ＩＣチップを利用する場合、情報再生回路９０は接触型ＩＣチップを読み取り可能な機器であり、カートリッジ挿入時にＩＣチップと接触する位置に配置する必要がある。
【００６８】
本実施例では、光情報記録媒体の領域を透過光強度情報保存のためには使用しないため、記録領域を減少させる必要が無いという利点がある。また、透過光強度情報を読み取る際に、光情報記録媒体や情報再生回路の位置合わせ等の処理を行わなくても良いという利点がある。
【００６９】
以降の実施例の説明において、本実施例と共通の部分は説明を省略する。
【００７０】
なお、上記実施例で説明した実施形態は、以下のようにも表現できる。すなわち、ホログラフィックメモリに情報を記録する記録装置は、信号光と参照光を生成する光源と、この光源が生成する信号光に情報を付加する空間光変調器と、ホログラフィックメモリに前露光処理を施す露光処理用光源と、この露光処理用光源からの光であって、ホログラフィックメモリを透過する光を検出する検出器とを有しており、前露光処理は、検出器の検出結果に応じて制御することであっても良い。
【実施例６】
【００７１】
本発明における第６の実施例について図１５を用いて説明する。本実施例では、ポストキュアの際にもキュア光の透過光量を用いてキュア時間を調整する技術について記述する。
【００７２】
図１５は、本発明におけるポストキュア時の動作の実施例を示すフローチャートを示している。まず７０１によりプリキュア光を光情報記録媒体に照射する。その後、７０２により光情報記録媒体からの透過光を光検出器で検出する。その後、７０３により検出した透過光の強度が基準値以上かの判断を行う。透過光の強度が基準値以下の場合は、７０５によりポストキュア光の照射を継続し、７０２の動作に戻る。透過光の強度が基準値以上の場合は、７０４により光情報記録媒体へのポストキュア光の照射を終了する。
【００７３】
本実施例では、ポストキュアでの無駄な照射を削減可能な為、記録の高速化が可能になるという利点がある。また、不完全なポストキュアを防ぐことが可能なため、記録後のノイズ源となるモノマーの残留を防ぐことできるという利点がある。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・光情報記録媒体、２・・・情報記録領域、
３・・・光情報記録媒体カートリッジ、４・・・情報記録回路、
１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、
１２・・・位相共役光学系、１３・・・ディスクキュア光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、１５・・・ディスクキュア光学系、
１６・・・ディスクキュア光学系、１７・・・光情報記録再生装置、
５０・・・回転モータ、
８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、
８３・・・サーボ信号生成回路、８４・・・サーボ制御回路、
８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、
８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、
８９・・・コントローラ、９０・・・情報再生回路、
９１・・・半径位置制御機構、９２・・・ピックアップ、
９３・・・信号処理回路、９４・・・光源駆動信号生成回路、
２０１・・・光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、
２０４・・・１／２波長板、２０５・・・偏光ビームスプリッタ、
２０６・・・信号光、２０７・・・参照光、
２０８・・・ビームエキスパンダ、２０９・・フェーズ（位相）マスク、
２１０・・・リレーレンズ、２１１・・・偏光ビームスプリッタ、
２１２・・・空間光変調器、２１３・・・リレーレンズ、
２１４・・・空間フィルタ、２１５・・・対物レンズ、
２１６・・・偏光方向変換素子、２１７・・・ミラー、
２１８・・・ミラー、２１９・・・ミラー、２２０・・・アクチュエータ、
２２１・・・レンズ、２２２・・・レンズ、２２３・・・アクチュエータ、
２２４・・・ミラー、２２５・・・光検出器、３０１・・・キュア用光源、
３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・開口、３０４・・・レンズ、
３０５・・・レンズ、３０６・・・光検出器、３０７・・・ミラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィックメモリに情報を記録する光情報記録装置であって、信号光と参照光を生成する光源と、前記光源が生成する信号光に情報を付加する空間光変調器と、ホログラフィックメモリに前露光処理を施す露光処理用光源と、前記露光処理用光源からの光であって、前記ホログラフィックメモリを透過する光を検出する検出器と、を有し、前記前露光処理は、前記検出器の検出結果に応じて制御する、光情報記録装置。
【請求項２】
ホログラフィを利用して情報を記録及び再生する光情報記録再生装置であって、第１の光源と、前記第１の光源から参照光を形成する機構と、前記第１の光源から信号光を形成する機構と、前記信号光に情報を付加する空間光変調器と、情報を付加した前記信号光を光情報記録媒体に照射する機構と、前記参照光を光情報記録媒体に照射する機構と、前記光情報記録媒体に参照光を照射することにより再生された信号光を検出する第１の検出機構と、前記第１の検出機構で受光した情報を処理して情報を再生する信号処理を行う機構と、第２の光源と、前記第２の光源からキュア光を形成する機構と、前記キュア光を記録媒体に照射するキュア光照射機構と、前記記録媒体から透過したキュア光を検出する第２の検出機構と、を具備し、前記キュア光照射機構は、前記第２の検出機構で検出される透過光の強度が所定の基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】
前記第２の検出機構は、情報再生時の前記第１の検出機構を兼ねることを特徴とする請求項２に記載の光情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録再生装置に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録再生装置を制御する機器に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録媒体に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記第２の検出機構で検出される透過光の強度の初期値及び飽和値から、キュア光照射終了の目安となる透過光の強度の基準値を情報記録前に予め算出しておき、情報記録時には前記第２の検出機構で検出されるキュア光の透過光の強度が前記基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体であって、前記光情報記録媒体内にキュア露光時間を調整するために利用する透過光強度情報が保存されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項９】
ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体であって、前記光情報記録媒体は記録再生以外の不必要な露光を防ぐためのカートリッジを有しており前記カートリッジ内にキュア露光時間を調整するために利用する透過光強度情報が保存されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１０】
ホログラフィを利用して情報を記録及び再生する光情報記録再生方法であって、
第１の光源から参照光を形成する工程と、第１の光源から信号光を形成する工程と、前記信号光に情報を付加する工程と、情報を付加した前記信号光を光情報記録媒体に照射する工程と、前記参照光を光情報記録媒体に照射する工程と、前記光情報記録媒体に参照光を照射することにより再生された信号光を検出する第１の検出工程と、前記第１の検出工程で受光した情報を処理して情報を再生する信号処理を行う工程と、第２の光源からキュア光を形成する工程と、前記キュア光を記録媒体に照射するキュア光照射工程と、前記記録媒体から透過したキュア光を検出する第２の検出工程と、を具備し、前記キュア光照射工程は、前記第２の検出工程で検出される透過光の強度が所定の基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１１】
前記第２の検出工程は、情報再生時の前記第１の検出工程を兼ねることを特徴とする請求項１０に記載の光情報記録再生方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光情報記録再生方法であって、前記第２の検出工程で検出される透過光の強度の初期値及び飽和値から、キュア光照射終了の目安となる透過光の強度の基準値を情報記録前に予め算出しておき、情報記録時には前記第２の検出工程で検出されるキュア光の透過光の強度が前記基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１】
ホログラフィックメモリに情報を記録する光情報記録装置であって、信号光と参照光を生成する光源と、前記光源が生成する信号光に情報を付加する空間光変調器と、ホログラフィックメモリに前露光処理を施す露光処理用光源と、前記露光処理用光源からの光であって、前記ホログラフィックメモリを透過する光を検出する検出器と、を有し、前記前露光処理は、前記検出器の検出結果に応じて制御する、光情報記録装置。
【請求項２】
ホログラフィを利用して情報を記録及び再生する光情報記録再生装置であって、第１の光源と、前記第１の光源から参照光を形成する機構と、前記第１の光源から信号光を形成する機構と、前記信号光に情報を付加する空間光変調器と、情報を付加した前記信号光を光情報記録媒体に照射する機構と、前記参照光を光情報記録媒体に照射する機構と、前記光情報記録媒体に参照光を照射することにより再生された信号光を検出する第１の検出機構と、前記第１の検出機構で受光した情報を処理して情報を再生する信号処理を行う機構と、第２の光源と、前記第２の光源からキュア光を形成する機構と、前記キュア光を記録媒体に照射するキュア光照射機構と、前記記録媒体から透過したキュア光を検出する第２の検出機構と、を具備し、前記キュア光照射機構は、前記第２の検出機構で検出される透過光の強度が所定の基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】
前記第２の検出機構は、情報再生時の前記第１の検出機構を兼ねることを特徴とする請求項２に記載の光情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録再生装置に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録再生装置を制御する機器に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記基準値は光情報記録媒体に予め保存されており、キュア時に当該基準値を参照することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光情報記録再生装置であって、前記第２の検出機構で検出される透過光の強度の初期値及び飽和値から、キュア光照射終了の目安となる透過光の強度の基準値を情報記録前に予め算出しておき、情報記録時には前記第２の検出機構で検出されるキュア光の透過光の強度が前記基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項８】
ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体であって、前記光情報記録媒体内にキュア露光時間を調整するために利用する透過光強度情報が保存されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項９】
ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体であって、前記光情報記録媒体は記録再生以外の不必要な露光を防ぐためのカートリッジを有しており前記カートリッジ内にキュア露光時間を調整するために利用する透過光強度情報が保存されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１０】
ホログラフィを利用して情報を記録及び再生する光情報記録再生方法であって、
第１の光源から参照光を形成する工程と、第１の光源から信号光を形成する工程と、前記信号光に情報を付加する工程と、情報を付加した前記信号光を光情報記録媒体に照射する工程と、前記参照光を光情報記録媒体に照射する工程と、前記光情報記録媒体に参照光を照射することにより再生された信号光を検出する第１の検出工程と、前記第１の検出工程で受光した情報を処理して情報を再生する信号処理を行う工程と、第２の光源からキュア光を形成する工程と、前記キュア光を記録媒体に照射するキュア光照射工程と、前記記録媒体から透過したキュア光を検出する第２の検出工程と、を具備し、前記キュア光照射工程は、前記第２の検出工程で検出される透過光の強度が所定の基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１１】
前記第２の検出工程は、情報再生時の前記第１の検出工程を兼ねることを特徴とする請求項１０に記載の光情報記録再生方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光情報記録再生方法であって、前記第２の検出工程で検出される透過光の強度の初期値及び飽和値から、キュア光照射終了の目安となる透過光の強度の基準値を情報記録前に予め算出しておき、情報記録時には前記第２の検出工程で検出されるキュア光の透過光の強度が前記基準値に達した際に照射を終了するように照射時間を調整することを特徴とする光情報記録再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７７３４７（Ｐ２０１３−７７３４７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６００４（Ｐ２０１１−２１６００４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
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