專利名稱：光信息記錄裝置及方法、光信息記錄再現(xiàn)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用全息照相技術(shù)將信息記錄在光信息記錄介質(zhì)中、和/或從光信息記錄介質(zhì)再現(xiàn)信息的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，利用使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的Blu-ray Disc (BD)規(guī)格等，在民用范圍中也 能夠進(jìn)行具有50GB左右的記錄密度的光盤的商品化。今后，在光盤中也能夠?qū)εc100GB ITB的所謂HDD (Hard Disc Drive :硬盤驅(qū)動(dòng)器)容量為相同程度的大容量進(jìn)行實(shí)用化。但是，為了在光盤中實(shí)現(xiàn)這樣的超高密度，需要與一直以來的利用短波長(zhǎng)化和物鏡高NA化的現(xiàn)有的高密度技術(shù)的趨勢(shì)不同的新的存儲(chǔ)技術(shù)。在涉及次世代的存儲(chǔ)技術(shù)的研究的進(jìn)行過程中，存在利用全息照相技術(shù)記錄數(shù)字信息的全息記錄技木。作為全息記錄技術(shù)，例如有日本特開2004-272268號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)。在本公報(bào)中記載有，在由透鏡將信號(hào)光束聚光至光信息記錄介質(zhì)的同時(shí)，照射平行光束的參照光產(chǎn)生干渉，進(jìn)行全息圖像的記錄，進(jìn)而，在改變參照光向光記錄介質(zhì)的入射角度的同時(shí)使不同的頁(yè)面數(shù)據(jù)顯示在空間光調(diào)制器，進(jìn)行復(fù)用記錄，即所謂的角度復(fù)用記錄方法。而且，在本公報(bào)中還記載有下述技術(shù)，通過將信號(hào)光由透鏡進(jìn)行聚光并在其束腰處配置開ロ(空間濾波器)，能夠使鄰接的全息圖像的間隔變短，與現(xiàn)有的角度復(fù)用記錄方式相比能夠增大記錄密度/容量。此外，作為全息記錄技術(shù)，例如有W02004-102542號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。在本公報(bào)中記載有使用下述方式的例子在ー個(gè)空間光調(diào)制器中，使來自內(nèi)側(cè)的像素的光為信號(hào)光、使來自外側(cè)的輪帶狀的像素的光為參照光，將兩光束由相同透鏡聚光在光記錄介質(zhì)上，在透鏡的焦點(diǎn)面附近使信號(hào)光和參照光干渉，記錄全息圖的偏移復(fù)用方式。作為用于以上所述的全息記錄的編碼方法，例如有日本特開平9-197947號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)。在本公報(bào)中記述有ー種全息記錄用ニ維編碼方法，其通過使最低的ー個(gè)光波通過ニ維空間光調(diào)制器決定記錄的信息，其特征在于，使ニ維空間光調(diào)制器的鄰接的4個(gè)或4的倍數(shù)的像素為ー組，構(gòu)成各組的像素?cái)?shù)的四分之一透過光，其四分之三遮擋光。專利文獻(xiàn)I :日本特開2004-272268號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 W02004-102542號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開平9-197947公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)2的方法中，記錄在光記錄介質(zhì)中的全息圖像的尺寸依賴于空間光調(diào)制器的像素間距，如果為了高密度化而使空間光調(diào)制器的像素間距變小，則相反的存在全息圖像尺寸變大，難以高密度化的問題。此外，再現(xiàn)時(shí)如果光檢測(cè)器的像素間距太小，則存在不能夠?qū)υ佻F(xiàn)圖像進(jìn)行充分的采樣，讀取精度惡化的問題。本發(fā)明的目的是提供ー種ニ維編碼方法，其能夠不變更空間光調(diào)制器的像素間距地使該全息圖像尺寸變小，從而實(shí)現(xiàn)高密度化，還能夠提高讀取精度。
本發(fā)明的目的能夠通過作為其ー個(gè)例子的控制ニ維空間光調(diào)制器的0N/0FF像素的連續(xù)數(shù)而達(dá)成。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄裝置，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄裝置包括信號(hào)生成部，其通過ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，ニ維空間光調(diào)制器的像素的相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，其中K > 2，K為自然數(shù)；和將所述信號(hào)生成部生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中的拾取器。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄裝置，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄裝置包括信號(hào)生成部，其通過ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，ニ維空間光調(diào)制器的像素的相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，相對(duì)于與此正交的方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為L(zhǎng)，其中K彡2，L彡2，K、L為自然數(shù)；和將所述信號(hào)生成部生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中的拾取器。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄裝置，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄裝置包括根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類切換使用的ニ維編碼方法而生成ニ維數(shù)據(jù)的信號(hào)生成部；和將所述信號(hào)生成部生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中的拾取器。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄再現(xiàn)裝置，其用于利用全息照相技術(shù)記錄或再現(xiàn)信息，該光信息記錄再現(xiàn)裝置包括根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類切換使用的ニ維編碼方法而生成ニ維數(shù)據(jù)的信號(hào)生成部；將所述信號(hào)生成部生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中，并從所述全息光盤再現(xiàn)ニ維數(shù)據(jù)的拾取器；和能夠根據(jù)再現(xiàn)的區(qū)域、介質(zhì)的種類切換使用的ニ維編碼方法而進(jìn)行解碼的信號(hào)處理部。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄方法，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄方法中，通過ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，ニ維空間光調(diào)制器的像素的相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，其中KS 2，K為自然數(shù)，將所述已生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄方法，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄方法中，通過ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，ニ維空間光調(diào)制器的像素的相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，相對(duì)于與此正交的方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為L(zhǎng)，其中K彡2，L彡2，K、L為自然數(shù)，將所述已生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中。本發(fā)明涉及ー種光信息記錄方法，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息記錄方法中，根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類切換使用的ニ維編碼方法而生成ニ維數(shù)據(jù)，將所述已生成的ニ維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中。根據(jù)本發(fā)明，在利用全息照相技術(shù)的數(shù)字信息的記錄中，能夠不變更空間光調(diào)制器的像素間距地變更全息圖像尺寸。此外，也能夠變更ニ維空間光調(diào)制器的0N/0FF像素的最小圖案的大小。


圖I是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的實(shí)施例的概要圖。圖2是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置內(nèi)的拾取器的實(shí)施例的概要圖。圖3是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的動(dòng)作流程的實(shí)施例的流程圖。圖4是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的數(shù)據(jù)記錄時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作流程的實(shí)施例的流程圖。圖5是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的數(shù)據(jù)再現(xiàn)時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作流程的實(shí)施例的流程圖。 圖6是表示在光信息記錄再現(xiàn)裝置的編碼時(shí)使用的ニ維圖案的實(shí)施例的圖。圖7是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的空間濾波器的形狀的實(shí)施例的圖。圖8是表示在光信息記錄再現(xiàn)裝置的編碼時(shí)使用的ニ維圖案的實(shí)施例的圖。圖9是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的空間濾波器的形狀的實(shí)施例的圖。圖10是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的數(shù)據(jù)記錄時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作流程的實(shí)施例的流程圖。圖11是表示在光信息記錄再現(xiàn)裝置的編碼時(shí)使用的ニ維圖案的現(xiàn)有例的圖。圖12是表示使在光信息記錄再現(xiàn)裝置的編碼時(shí)使用的ニ維圖案的像素間距為2倍時(shí)的例子的圖。符號(hào)說明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 :盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)；14 :盤旋轉(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 :光閥控制電路；88 :盤旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制電路；89 :控制器；301 光源；302 :準(zhǔn)直透鏡；303 :光閥；304 :光學(xué)元件；305 :偏振光分束器；306 :信號(hào)光；307 :偏振光分束器；308 :空間光調(diào)制器；309 :擴(kuò)束器；310 :中繼透鏡；311 :相位(phase)掩模；312 :中繼透鏡；313 :空間濾波器；314 :反射鏡；315 :反射鏡；316 :反射鏡；317 :致動(dòng)器；318 :光檢測(cè)器；319 :透鏡；320 :透鏡；321 :反射鏡；322 :致動(dòng)器；323 :參照光；324 :偏振光方向變換元件；325 :物鏡。
具體實(shí)施例方式以下，說明本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例I]圖I是表示利用全息照相技術(shù)記錄和/或再現(xiàn)數(shù)字信息的光信息記錄再現(xiàn)裝置的整體的結(jié)構(gòu)的圖。光信息記錄再現(xiàn)裝置10包括拾取器11、相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12、盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13、盤旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)50，光信息記錄介質(zhì)I構(gòu)成為能夠通過旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)50旋轉(zhuǎn)。拾取器11具有向光信息記錄介質(zhì)I射出參照光和信號(hào)光，利用全息照相技術(shù)記錄數(shù)字信息的功能。此時(shí)，記錄的信息信號(hào)通過控制器89經(jīng)由信號(hào)生成電路86向拾取器11內(nèi)的后述的空間光調(diào)制器送入，信號(hào)光被該空間光調(diào)制器調(diào)制。在再現(xiàn)記錄在光信息記錄介質(zhì)I中的信息的情況下，利用相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12生成從拾取器11出射的參照光的相位共軛光。此處的相位共軛光是指，在與輸入光保持為同一波面的同時(shí)向反方向前進(jìn)的光波。對(duì)利用該相位共軛光被再現(xiàn)的再現(xiàn)光利用拾取器11內(nèi)的后述的光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，利用信號(hào)處理電路85再現(xiàn)信號(hào)。利用控制器89通過光閥控制電路87控制拾取器11內(nèi)的后述的光閥的開關(guān)時(shí)間，從而能夠調(diào)整照射在光信息記錄介質(zhì)I上的參照光和信號(hào)光的照射時(shí)間。盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13具有生成在光信息記錄介質(zhì)I的預(yù)固化(precure)和后固化(postcure)中使用的光束的功能。此處的預(yù)固化是指，在光信息記錄介質(zhì)I內(nèi)的期望的位置記錄信息時(shí)，在向該期望位置照射參照光和信號(hào)光之前，預(yù)先照射規(guī)定的光束的前エ序。此外，后固化是指，在光信息記錄介質(zhì)I內(nèi)的期望的位置記錄信息之后，為了使得在該期望的位置不能夠追加記載而照射規(guī)定的光束的后エ序。盤旋轉(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。在將光信息記錄介質(zhì)I調(diào)整為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，利用盤旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14檢測(cè)與旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使用檢測(cè)出的信號(hào)利用控制器89通過盤旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制電路88能夠控制光信息記錄介質(zhì)I的旋轉(zhuǎn)角度。規(guī)定的光源驅(qū)動(dòng)電流能夠從光源驅(qū)動(dòng)電路82向拾取器11、盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13、盤旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14內(nèi)的光源供給，能夠從各個(gè)光源以規(guī)定的光量發(fā)射光束。此外,拾取器11、相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12、盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13設(shè)置有在光信息記錄介質(zhì)I的半徑方向上能夠使位置滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過訪問控制電路81進(jìn)行位置控制。但是，利用全息照相技術(shù)的記錄技術(shù)，雖然是能夠記錄超高密度的信息的技術(shù)，但是存在例如相對(duì)于光信息記錄介質(zhì)I的傾斜、位置偏差的允許誤差極少的傾向。于是，也可以是，在拾取器11內(nèi)，設(shè)置有檢測(cè)例如光信息記錄介質(zhì)I的傾斜、位置偏差等允許誤差較小的偏差主要原因的偏差量的機(jī)構(gòu)，在光信息記錄再現(xiàn)裝置10內(nèi)包括伺服機(jī)構(gòu)，其通過伺服信號(hào)生成電路83生成伺服控制用的信號(hào)，通過伺服控制電路84修正該偏差量。此外,拾取器11、相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12、盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13、盤旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)14可以是幾個(gè)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，或者也可以將全部的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集中為ー個(gè)進(jìn)行簡(jiǎn)化。圖2是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10中的拾取器11的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
光源301射出的光束透過準(zhǔn)直透鏡302，入射至光閥303。在光閥303打開時(shí)，光束透過光閥303之后，在通過例如以二分之一波長(zhǎng)板等構(gòu)成的光學(xué)元件304，以P偏振光與S偏振光的光量比為期望的比的方式控制偏振光方向之后，入射至PBS (Polarization BeamSplitter :偏振光分束器)棱鏡305。透過PBS棱鏡305的光束，在通過擴(kuò)束器309擴(kuò)大光束直徑之后，經(jīng)由相位掩模311、中繼透鏡310、PBS棱鏡307，入射至空間光調(diào)制器308。
通過空間光調(diào)制器308添加有信息的信號(hào)光束透過PBS棱鏡307，傳播至中繼透鏡312和空間濾波器313。之后，信號(hào)光束通過物鏡325聚光至光信息記錄介質(zhì)I。另ー方面，在PBS棱鏡305反射的光束作為參照光束起作用，通過偏振光方向變換元件324根據(jù)處于記錄時(shí)或再現(xiàn)時(shí)的情況設(shè)定為規(guī)定的偏振光方向之后，經(jīng)由反射鏡314和反射鏡315入射至電鏡(galvanomirror)316。電鏡316能夠通過致動(dòng)器317調(diào)整角度，因此，能夠?qū)⑼ㄟ^透鏡319和透鏡320之后入射至信息記錄介質(zhì)I的參照光束的入射角度設(shè)定為期望的角度。
通過像這樣將信號(hào)光束和參照光束相互重合地入射至光信息記錄介質(zhì)1，在記錄介質(zhì)內(nèi)形成干渉條紋圖案，通過將該圖案寫入記錄介質(zhì)而記錄信息。此外，因?yàn)橥ㄟ^電鏡316能夠使入射至光信息記錄介質(zhì)I的參照光束的入射角度變化，所以能夠進(jìn)行基于復(fù)用角度的記錄。在再現(xiàn)記錄的信息時(shí)，如上所述使參照光束入射至光信息記錄介質(zhì)1，通過電鏡321使透過光信息記錄介質(zhì)I的光束反射，從而生成其相位共軛光。利用該相位共軛光被再現(xiàn)的再現(xiàn)光束，在物鏡325、中繼透鏡312和空間濾波器313中傳播。之后，再現(xiàn)光束在PBS棱鏡307反射，入射至光檢測(cè)器318，從而能夠再現(xiàn)記錄的信號(hào)。另外，拾取器11的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不限定于圖2所示的結(jié)構(gòu)。圖3是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10的記錄、再現(xiàn)的動(dòng)作流程的圖。此處，特別說明涉及利用全息照相技術(shù)的記錄再現(xiàn)的流程。圖3(a)表示在將光信息記錄介質(zhì)I插入光信息記錄再現(xiàn)裝置10中之后，直至記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備完成的動(dòng)作流程，圖3(b)表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到在光信息記錄介質(zhì)I記錄信息的動(dòng)作流程，圖3(c)表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到再現(xiàn)在光信息記錄介質(zhì)I記錄的信息的動(dòng)作流程。如圖3 (a)所示，當(dāng)插入介質(zhì)時(shí)(S301)，光信息記錄再現(xiàn)裝置10例如進(jìn)行插入的介質(zhì)是否是利用全息照相技術(shù)記錄或再現(xiàn)數(shù)字信息的介質(zhì)的盤判別(S302)。當(dāng)盤判別的結(jié)果是，判斷是利用全息照相技術(shù)記錄或再現(xiàn)數(shù)字信息的光信息記錄介質(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)，取得例如與光信息記錄介質(zhì)相關(guān)的信息、例如與記錄或再現(xiàn)時(shí)的各種設(shè)定條件相關(guān)的信息(S303)。在讀出控制數(shù)據(jù)之后，進(jìn)行根據(jù)控制數(shù)據(jù)的各種調(diào)整、與拾取器11相關(guān)的學(xué)習(xí)處理(S304)，光信息記錄再現(xiàn)裝置10完成記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備(S305)。從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到記錄信息的動(dòng)作流程，如圖3(b)所示，首先接收記錄的數(shù)據(jù)，將與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信息送入拾取器11內(nèi)的空間光調(diào)制器(S306)。之后，根據(jù)需要事先進(jìn)行各種學(xué)習(xí)處理(S307)，使得能夠在光信息記錄介質(zhì)中記錄高品質(zhì)的信息，重復(fù)進(jìn)行搜索動(dòng)作(S308)和地址再現(xiàn)(S309)，并將拾取器11和盤固化(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)定的位置。之后，使用從盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13射出的光束對(duì)規(guī)定的區(qū)域進(jìn)行預(yù)固化(S310)，使用從拾取器11射出的參照光和信號(hào)光記錄數(shù)據(jù)(S311)。在記錄數(shù)據(jù)之后，根據(jù)需要校驗(yàn)數(shù)據(jù)(S312)，使用從盤固化(Cure)光學(xué)系統(tǒng)13射出的光束進(jìn)行后固化(S313)。
從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到再現(xiàn)已記錄的信息的動(dòng)作流程如圖3(c)所示，根據(jù)需要在事前進(jìn)行各種學(xué)習(xí)處理(S314)，以能夠從光信息記錄介質(zhì)再現(xiàn)高品質(zhì)的信息。之后，在搜索動(dòng)作(S315)的同時(shí)重復(fù)地址再現(xiàn)(S316)，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)定的位置。
之后，從拾取器11射出參照光，讀出記錄在光信息記錄介質(zhì)中的信息(S317)。此處，使用圖4、圖5說明本實(shí)施例的編碼方法。圖4表示圖3(b)中的S306的詳細(xì)動(dòng)作流程，圖5表示圖3(c)中的S317的詳細(xì)動(dòng)作流程。首先敘述記錄時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作。當(dāng)信號(hào)生成電路86接收到ー頁(yè)面的量的記錄數(shù)據(jù)時(shí)(S401)，在對(duì)數(shù)據(jù)列實(shí)施加擾(scramble)之后(S402)，添加理德-所羅門(Reed-Solomon)等的錯(cuò)誤訂正編碼(S403)。為了避免由于數(shù)據(jù)的“0”和“ I”的連續(xù)而引起的相同圖案的連續(xù)而進(jìn)行該加擾，但并非必須進(jìn)行。接著，使該數(shù)據(jù)的“0”為OFF像素(pels)，使“I”為ON像素(也可以相反)，每N(N :自然數(shù))個(gè)比特被分配nXm(n、m :自然數(shù))的ニ維圖案，并依次配置，與頁(yè)面數(shù)據(jù)的量相對(duì)應(yīng)地重復(fù)該操作，構(gòu)成I個(gè)頁(yè)面的量的ニ維數(shù)據(jù)(S404)。作為例子，在圖6(a)表示n = m = 4的ニ維圖案。在該例子中圖示的是白色為ON像素、黑色為OFF像素，也可以相反。該情況對(duì)于其它的圖也是同樣的。添加在對(duì)這樣構(gòu)成的ニ維數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)作為基準(zhǔn)的標(biāo)記(S405)，向空間光調(diào)制器308傳送數(shù)據(jù)(S406)。在空間光調(diào)制器308中，通過進(jìn)行ON像素為透過、OFF像素為非透過的處理，對(duì)信號(hào)光添加信息。接著敘述再現(xiàn)時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作。首先，從光檢測(cè)器318取得的圖像數(shù)據(jù)被傳送至信號(hào)處理電路85(S501)。以圖像的標(biāo)記為基準(zhǔn)檢測(cè)圖像位置(S502)，修正圖像的傾斜、倍率、失真等變形(S503)，對(duì)該修正圖像進(jìn)行ニ值化處理(S504)，并除去標(biāo)記(S505)，從而取得ニ維數(shù)據(jù)(S506)。之后，通過與記錄時(shí)相反的過程將ニ維數(shù)據(jù)解調(diào)為ー維數(shù)據(jù)，之后實(shí)施錯(cuò)誤訂正處理(S507)、解擾處理(S508)，從而得到原數(shù)據(jù)(S509)。另外，以上所說明的記錄時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作，也可以不在圖3(b)中的S306實(shí)施，根據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作而在S311進(jìn)行，只要能夠進(jìn)行記錄則其順序并無限定。再現(xiàn)時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作也是同樣的。以上說明的本實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)動(dòng)作中作為特征的是，在ニ維編碼(S404)中使用的圖6(a)或(b)所示的ニ維圖案。該圖的特征是，以相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K(K彡2，K :自然數(shù))的方式加以制約。例如，在K = 2的情況下，像素連續(xù)數(shù)的下限值為2像素，因此排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)為2像素、3像素、4像
素......最小也是2像素連續(xù)，I個(gè)像素的情況被除外。同樣的，在K = 3的情況下，像素連續(xù)
數(shù)的下限值為3像素，因此排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)為3像素、4像素、5像素......最小
也是3像素連續(xù)，I個(gè)像素和2像素的情況被除外。根據(jù)該圖案，僅I個(gè)像素孤立的圖案是不存在的，因此在再現(xiàn)時(shí)，由像素間干涉帶來的影響被減少，讀取精度提高，并且，能夠使記錄介質(zhì)中的全息圖像尺寸為1/K倍。以下對(duì)其理由進(jìn)行敘述。一般地，記錄在全息記錄介質(zhì)中的全息圖像尺寸如以下的公式I所示，可知這與空間光調(diào)制器的像素尺寸成反比例。L = f 入 /A......公式 IL :傅立葉面(全息記錄介質(zhì)中)上的全息圖像尺寸
f :物鏡(圖2，325)的焦點(diǎn)距離A :光源(圖2，301)的波長(zhǎng)A :空間光調(diào)制器(圖2，308)的像素尺寸如果全息圖像尺寸變大則難以高密度化，因此為了使尺寸變小像素尺寸較大的為好。在本實(shí)施例的圖6(a)或(b)的例子中，通過使相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的0N/0FF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K(在圖6的橫方向上K = 2)，能夠有效地使像素尺寸為K倍。由此，全息圖像尺寸根據(jù)公式I成為1/K倍，從而能夠使鄰接的全息圖像的間隔為1/K倍，結(jié)果能夠在盤整體進(jìn)行K倍的高密度化。此處，由于使像素連續(xù)數(shù)的下限值為K的制約，存在圖案的組合數(shù)受到限制的問題，但是通過達(dá)到K倍的高密度化，相比于現(xiàn)有技術(shù)變?yōu)楦呙芏取Ｒ韵聰⑹鯧 = 2時(shí)的具體 例。首先，一般使用的ニ維圖案，為了使記錄的全息圖像的光量一定，施加有使圖案中的ON像素比率一定的限制。圖11(a)是現(xiàn)有技術(shù)中使用的4X4圖案，在該例中ON像素比率為4/16。此處，簡(jiǎn)單起見以圖11(b)的1X16圖案為例，在圖11中從16比特中選擇4比特，因此存在16C4 = 1820種，于是直到輸入10比特(21° = 1024種)都能夠進(jìn)行分配，編碼效率為10/16 = 0.625。在本實(shí)施例的圖6的圖案中，因?yàn)閷比特孤立的圖案除外，所以為79種(除去端部為I比特的情況)，只能夠進(jìn)行分配直到輸入6比特(26 = 64種)的情況，編碼效率為6/16 = 0.375。但是，圖6的圖案中，從K = 2的制約，能夠進(jìn)行2倍的高密度化，因此實(shí)質(zhì)的編碼效率為0. 375X2 = 0. 75，相比于現(xiàn)有技術(shù)編碼效率變高。另外，如果ON像素比率變高則該差更為顯著，而且，通過將編碼的單位從例子中的16比特增大則該差也更為顯著。這樣，通過應(yīng)用本實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)I以上的實(shí)質(zhì)的編碼效率。另外，即使如圖12所示使實(shí)際的像素間距為K倍，雖然全息圖像尺寸當(dāng)然地成為1/K倍，但基于此的圖案的組合也僅存在8C2 = 28種，因此編碼效率變差，不能夠超過現(xiàn)有技術(shù)的效率。這是因?yàn)?，?dāng)使像素間距為2倍時(shí)，取得的圖案僅存在原像素尺寸的2倍、4倍、8倍、10倍……等2的倍數(shù)，但在本實(shí)施例中只是限制像素連續(xù)數(shù)的下限值，因此2倍、3倍、4倍、5倍……等2倍以上全部都能夠存在，在這點(diǎn)上是不同的。此外，在應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)全息圖像尺寸為1/K倍，因此，需要相應(yīng)地改變空間濾波器313的形狀。這是因?yàn)閷?shí)際上決定全息圖像尺寸的是空間濾波器。在圖7中表示K = 2的例子。圖7(a)是現(xiàn)有的空間濾波器，優(yōu)選在應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)如圖7(b)所示在設(shè)定像素連續(xù)數(shù)的下限值的方向上使長(zhǎng)度為1/K倍。但是，此處所示的空間濾波器僅是例子，并不限定于該形狀。另外，上述說明的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、動(dòng)作是ー個(gè)例子，本發(fā)明對(duì)于不是上述的復(fù)用角度方式而是偏移復(fù)用方式的不同方式也能夠應(yīng)用，并不限定于所說明的結(jié)構(gòu)等。而且，在圖6(a)(b)的圖案中表示的是4X4、1X16，但并不限定于此，也能夠?qū)崿F(xiàn)上述的nXm的圖案。此夕卜，設(shè)定像素連續(xù)數(shù)的下限值的方向可以是縱方向也可以是橫方向。這些內(nèi)容對(duì)于以下的實(shí)施例也是同樣的。[實(shí)施例2]與實(shí)施例I不同的是S404中的ニ維圖案的結(jié)構(gòu)和空間濾波器313的形狀。實(shí)施例I中將設(shè)定像素連續(xù)數(shù)的下限值的方向限于ー個(gè)方向，與此相對(duì)，在本實(shí)施例中以在兩個(gè)方向上設(shè)定像素連續(xù)數(shù)的下限值為特征。在圖8(a)中表示應(yīng)用于兩個(gè)方向的情況下的ニ維圖案的例子。施加下述限制相對(duì)于ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K(K彡2，K :自然數(shù))，相對(duì)于與其正交的方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為L(zhǎng)(L彡2，L :自然數(shù))，因此，全息圖像尺寸成為IパKXL)倍，能夠進(jìn)行KXL倍的高密度化。此外，與設(shè)定像素連續(xù)數(shù)的下限值之前相比較，空間濾波器313的形狀優(yōu)選為橫方向上1/K倍,縱方向上1/L倍。在圖9(a)中表示現(xiàn)有例,在圖9(b)中表示K = L =2的例子。 但是，因?yàn)槿缟纤鋈绻┘又萍s則能夠獲得的組合減少，所以與和圖11(a)的現(xiàn)有技術(shù)的尺寸相同的ニ維圖案相比較，編碼效率變差。于是，將使用的ニ維圖案的尺寸從原來的nXm擴(kuò)展為(nXK) X (mXL)，以KXL像素作為ー個(gè)單位進(jìn)行ニ維編碼。在圖8(b)中表示K = L = 2, n = m = 4的例子。由此，與圖11(a)的現(xiàn)有例相比較，能夠進(jìn)行KXL = 2X2 = 4倍的高密度化，但在不改變空間光調(diào)制器308的尺寸的情況下，使ニ維圖案的尺寸變?yōu)?倍，因此能夠記錄的數(shù)據(jù)量成為1/4倍，作為整體的記錄密度并未提高。但是，根據(jù)本實(shí)施例，0N/0FF像素的最小單位是KXL，因此，在光檢測(cè)器318中通過K X L倍的過采樣讀取圖像，具有讀取精度提高等的效果。[實(shí)施例3]本實(shí)施例的特征在于，根據(jù)條件切換使用的ニ維編碼方法。例如，對(duì)于地址、記錄介質(zhì)信息等如果產(chǎn)生讀取錯(cuò)誤則成為問題的位置使用實(shí)施例2，對(duì)于其它區(qū)域使用現(xiàn)有例等切換編碼方法。此外，根據(jù)記錄介質(zhì)的種類進(jìn)行切換也具有效果。另外，因?yàn)樵诒緦?shí)施例中伴隨編碼方法的切換必須使空間濾波器的開ロ形狀可變，所以空間濾波器313由液晶元件等構(gòu)成。但是，只要是能夠達(dá)到改變形狀或特性的目的的結(jié)構(gòu)，則空間濾波器并不限于使用液晶元件，也可以使用機(jī)械地改變開ロ形狀等的其它方法。圖10表示應(yīng)用ニ維編碼方法的切換方式的情況下的圖3(b)的S306的詳細(xì)動(dòng)作流程。以下敘述詳細(xì)動(dòng)作。首先，檢測(cè)使用的記錄介質(zhì)的種類、或現(xiàn)在處理中的位置(S1001)，判定其是否是預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)、或處理位置(S1002)，如果是的話則選擇第一編碼方法，使空間濾波器313變?yōu)檫m于第一編碼方法的開ロ(S1003)。之后，當(dāng)信號(hào)生成電路86接收到與第一編碼方法的處理相應(yīng)的ー個(gè)頁(yè)面的量的記錄數(shù)據(jù)時(shí)(S1004)，在對(duì)數(shù)據(jù)列實(shí)施采樣之后(S1005)，添加理德-所羅門(Reed Solomon)等的錯(cuò)誤訂正編碼(S1006)。接著，將該數(shù)據(jù)按每N比特根據(jù)第一編碼方法構(gòu)成ニ維數(shù)據(jù)(S1007)。對(duì)于這樣構(gòu)成的ニ維數(shù)據(jù)添加再現(xiàn)時(shí)作為基準(zhǔn)的標(biāo)記(S1013)，向空間光調(diào)制器308傳送數(shù)據(jù)(S1014)。相對(duì)地，在S1002中判定與預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)或處理位置不同的情況下，選擇第ニ編碼方法，之后進(jìn)行S1008 S1014的處理。這與在相對(duì)于上述第一編碼方法的處理S1003 S1014中將第一切換為第二是相同的。同樣地，在再現(xiàn)時(shí)，判定是否是預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)或處理位置，選擇是使用第一編碼方法并進(jìn)行解碼，還是使用第二編碼方法并進(jìn)行解碼，從而進(jìn)行處理。另外，以上所說明的記錄時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作，也可以不在圖3(b)中的S306實(shí)施，也可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作而在S311進(jìn)行，只要能夠進(jìn)行記錄則其順序并無限定。
此外，此處記載了使空間濾波器313的形狀根據(jù)編碼方法而切換的例子，但是并非必須根據(jù)編碼方法進(jìn)行切換，也可以使用相同的空間濾波器。
進(jìn)一步，在實(shí)施例3這樣的現(xiàn)有方式與本實(shí)施方式混合存在時(shí)，在每本、或每頁(yè)、或盤的管理區(qū)域、或用于伺服等而設(shè)置的層/區(qū)域上添加標(biāo)志，該標(biāo)志的形式例如是，分配2bit的數(shù)據(jù)，如果是(0，0)則是現(xiàn)有方式，如果是(0，1)則是實(shí)施例I方式，如果是(1，1)則是實(shí)施例2方式，從而再現(xiàn)處理能夠迅速且可靠地進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.ー種光信息裝置，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息裝置的特征在于，包括 生成信號(hào)光和參照光的激光光源； 對(duì)所述信號(hào)光進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制器； 限制所述信號(hào)光的濾波器； 將所述信號(hào)光照射至光信息記錄介質(zhì)的物鏡； 對(duì)將所述參照光入射至光信息記錄介質(zhì)的角度進(jìn)行控制的角度控制部；和信號(hào)生成部，其利用ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，所述空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，其中K彡2，K為自然數(shù)；在所述光信息記錄介質(zhì)內(nèi)利用使所述信號(hào)光與所述參照光重疊時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋，將所述ニ維數(shù)據(jù)作為全息圖像進(jìn)行記錄。
2.如權(quán)利要求I所述的光信息裝置，其特征在干 所述信號(hào)生成部根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類，改換作為所述空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的K，其中，K為自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求I所述的光信息裝置，其特征在干 所述濾波器對(duì)所述光信息記錄介質(zhì)內(nèi)的所述全息圖像的尺寸進(jìn)行限制。
4.如權(quán)利要求3所述的光信息裝置，其特征在于 所述全息圖像的尺寸為現(xiàn)有尺寸的1/K倍。
5.如權(quán)利要求3所述的光信息裝置，其特征在于 在所述激光光源的波長(zhǎng)為入， 所述物鏡的焦點(diǎn)距離為f， 所述空間光調(diào)制器的像素尺寸為A吋， 所述全息圖像的尺寸為比f A /A小的尺寸。
6.ー種光信息裝置，其利用全息照相技術(shù)記錄信息，該光信息裝置的特征在于，包括 生成信號(hào)光和參照光的激光光源； 對(duì)所述信號(hào)光進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制器； 限制所述信號(hào)光的濾波器； 將所述信號(hào)光照射至光信息記錄介質(zhì)的物鏡； 對(duì)將所述參照光入射至光信息記錄介質(zhì)的角度進(jìn)行控制的角度控制部；和信號(hào)生成部，其利用ニ維編碼方法生成ニ維數(shù)據(jù)，該ニ維編碼方法中，所述空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，在與該ー個(gè)方向正交的方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為L(zhǎng)，其中K彡2，L彡2，K、L為自然數(shù)， 在所述光信息記錄介質(zhì)內(nèi)利用使所述信號(hào)光與所述參照光重疊時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋，將所述ニ維數(shù)據(jù)作為全息圖像進(jìn)行記錄。
7.如權(quán)利要求6所述的光信息裝置，其特征在于 所述信號(hào)生成部根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類，改換作為所述空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的K、作為在與該ー個(gè)方向正交的方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的L，其中K、L為自然數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的光信息裝置，其特征在干 所述濾波器對(duì)所述光信息記錄介質(zhì)內(nèi)的所述全息圖像的尺寸進(jìn)行限制。
9.如權(quán)利要求8所述的光信息裝置，其特征在于 所述全息圖像的尺寸為現(xiàn)有尺寸的1/K倍。
10.如權(quán)利要求8所述的光信息裝置，其特征在于 在所述激光光源的波長(zhǎng)為入， 所述物鏡的焦點(diǎn)距離為f， 所述空間光調(diào)制器的像素尺寸為A吋， 所述全息圖像的尺寸為比f A /A小的尺寸。
11.ー種光信息裝置，其利用全息照相技術(shù)再現(xiàn)信息，該光信息裝置的特征在于，包括 光信息記錄介質(zhì)，通過使由空間光調(diào)制器基于利用ニ維編碼方法生成的ニ維數(shù)據(jù)所調(diào)制的信號(hào)光與參照光重疊時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋，將所述ニ維數(shù)據(jù)作為全息圖像記錄，其中，該ニ維編碼方法中，空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，其中K ^ 2，K為自然數(shù)； 生成參照光的激光光源； 對(duì)將所述參照光入射至光信息記錄介質(zhì)的角度進(jìn)行控制的角度控制部； 通過將所述參照光照射至作為再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像來檢測(cè)被再現(xiàn)的信號(hào)光的光檢測(cè)器； 將所述被再現(xiàn)的信號(hào)光照射至所述光檢測(cè)器的物鏡；和 限制所述被再現(xiàn)的信號(hào)光的濾波器。
12.如權(quán)利要求11所述的光信息裝置，其特征在于 在所述光信息記錄介質(zhì)，根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類，改換并記錄作為像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的K，其中K為自然數(shù)。
13.如權(quán)利要求11所述的光信息裝置，其特征在于 所述濾波器限制從作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像以外所再現(xiàn)的信號(hào)光。
14.如權(quán)利要求13所述的光信息裝置，其特征在于 作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像的尺寸為現(xiàn)有尺寸的1/K倍。
15.如權(quán)利要求13所述的光信息裝置，其特征在于 在所述激光光源的波長(zhǎng)為入， 所述物鏡的焦點(diǎn)距離為f， 所述空間光調(diào)制器的像素尺寸為A吋， 作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像的尺寸為比f* A/A小的尺寸。
16.ー種光信息裝置，其利用全息照相技術(shù)再現(xiàn)信息，該光信息裝置的特征在于，包括 光信息記錄介質(zhì)，通過使由空間光調(diào)制器基于利用ニ維編碼方法生成的ニ維數(shù)據(jù)所調(diào)制的信號(hào)光與參照光重疊時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋，將所述ニ維數(shù)據(jù)作為全息圖像記錄，其中，該ニ維編碼方法中，空間光調(diào)制器的像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，在與該ー個(gè)方向正交的方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為L(zhǎng)，其中K≥2，L≥2，K、L為自然數(shù)； 生成參照光的激光光源；對(duì)將所述參照光入射至光信息記錄介質(zhì)的角度進(jìn)行控制的角度控制部； 通過將所述參照光照射至作為再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像來檢測(cè)被再現(xiàn)的信號(hào)光的光檢測(cè)器； 將所述被再現(xiàn)的信號(hào)光照射至所述光檢測(cè)器的物鏡；和 限制所述被再現(xiàn)的信號(hào)光的濾波器。
17.如權(quán)利要求16所述的光信息裝置，其特征在于 在所述光信息記錄介質(zhì)，根據(jù)記錄的區(qū)域、介質(zhì)的種類，改換并記錄作為像素在ー個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的K、作為在與該ー個(gè)方向正交的方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值的L，其中K、L為自然數(shù)。
18.如權(quán)利要求16所述的光信息裝置，其特征在于 所述濾波器限制從作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像以外再現(xiàn)的信號(hào)光。
19.如權(quán)利要求18所述的光信息裝置，其特征在于 作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像的尺寸為現(xiàn)有尺寸的1/K倍。
20.如權(quán)利要求18所述的光信息裝置，其特征在于 在所述激光光源的波長(zhǎng)為入， 所述物鏡的焦點(diǎn)距離為f， 所述空間光調(diào)制器的像素尺寸為A吋， 作為所述再現(xiàn)對(duì)象的全息圖像的尺寸為比f* A/A小的尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及光信息記錄裝置及方法、光信息記錄再現(xiàn)裝置及方法。該光信息記錄再現(xiàn)裝置具有二維編碼方法，該二維編碼方法能夠不變更空間光調(diào)制器的像素間距地變更其全息圖像尺寸。該光信息記錄再現(xiàn)裝置利用全息照相技術(shù)記錄信息，其包括信號(hào)生成部，其通過二維編碼方法生成二維數(shù)據(jù)，該二維編碼方法中，二維空間光調(diào)制器的像素的相對(duì)于一個(gè)方向的排列中的ON/OFF像素連續(xù)數(shù)的下限值為K，其中K≥2，K為自然數(shù)；和將所述信號(hào)生成部生成的二維數(shù)據(jù)記錄在全息光盤中的拾取器。
文檔編號(hào)G11B7/128GK102623022SQ20121008658
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者中村悠介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所