專利名稱：光盤(pán)記錄裝置,光盤(pán)記錄裝置的控制方法,以及光盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將信息作為全息圖記錄于光盤(pán)上的光盤(pán)記錄裝置，該光盤(pán)記錄裝置的控制方法，以及光盤(pán)。
背景技術(shù)：
近來(lái)開(kāi)發(fā)出使用全息圖的體記錄類型的高密度光盤(pán)(下面稱為″全息光盤(pán)″)以及全息光盤(pán)所用的記錄/再現(xiàn)裝置，進(jìn)而將其投入實(shí)際應(yīng)用。全息光盤(pán)記錄方法是通過(guò)使承載圖像的信息光束和用于記錄的參考光束在感光材料中互相干涉、并整體記錄經(jīng)過(guò)諸如液晶元件或數(shù)字微鏡裝置的空間光調(diào)制器數(shù)字編碼的二維圖像來(lái)記錄信息的方法。信息可在信息記錄層的厚度方向上以三維方式記錄，并且可以在信息記錄層的同一位置或重疊位置進(jìn)行多重信息記錄。因此，與HD DVD為代表的在平面表面上進(jìn)行記錄的記錄方法相比，可以顯著提高記錄容量。此外，因?yàn)榭梢栽谛畔⒃佻F(xiàn)時(shí)按二維圖像為單位讀取信息，所以可以獲得較高的信息傳送速度。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出與全息光盤(pán)所用的記錄/再現(xiàn)裝置有關(guān)的方法。那些技術(shù)當(dāng)中，以共軸方式設(shè)置信息光束和參考光束的共線全息記錄方法作為諸如HD DVD或藍(lán)光光盤(pán)這類光盤(pán)所用的記錄/再現(xiàn)裝置的后繼者受到關(guān)注。
使用共線全息記錄方法的技術(shù)在例如光學(xué)綜述(Optical Review)第12卷、第2期、第90-92頁(yè)(2005)中的論文“先進(jìn)的共線全息技術(shù)(Advanced Collinear Holography)”，2004年光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)SPIE會(huì)議錄(Proceedings of SPIE of Optical Data Storage 2004)第297-303頁(yè)(2004)中的“全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)用的新共線光配置(A Novel CollinearOptical Setup for Holographic Data Storage System)”，以及2004-265472號(hào)JPA(公開(kāi)公報(bào))公報(bào)中有所披露。共線全息記錄方法中，由空間光調(diào)制器對(duì)記錄/再現(xiàn)用激光器所發(fā)射的綠色或藍(lán)紫色激光束進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，以便產(chǎn)生由物鏡聚焦于光盤(pán)的信息記錄層上的信息光束和參考光束。接著，通過(guò)使信息光束和參考光束在信息記錄層中互相干涉產(chǎn)生干涉條紋圖案，并定影于信息記錄層中。因而信息記錄為全息圖。
共線全息記錄方法中，記錄/再現(xiàn)激光器所產(chǎn)生的記錄用的信息光束和參考光束透過(guò)分色鏡，并由物鏡照射到光盤(pán)上，以便在全息記錄層中產(chǎn)生干涉圖案。
同時(shí)，信息記錄于全息光盤(pán)上時(shí)，記錄/再現(xiàn)激光器所產(chǎn)生的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布通常如2005-195767號(hào)JPA(公開(kāi)公報(bào))公報(bào)中所披露的那樣服從高斯分布。而且，提出了用于使強(qiáng)度分布均勻的技術(shù)，以及用于在用具有這種強(qiáng)度分布的光束記錄信息時(shí)按空間光調(diào)制器的曝光時(shí)間分割的切趾法(apodization)形成灰度單元狀態(tài)(grayscale cellstate)的技術(shù)。
全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置中，當(dāng)記錄/再現(xiàn)用激光器所產(chǎn)生的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布并不服從高斯分布時(shí)，當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器中存在個(gè)體差異時(shí)，或者當(dāng)其中包括記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器或物鏡的光學(xué)系統(tǒng)存在組裝變化時(shí)，難以使強(qiáng)度分布均勻。
當(dāng)信息光束和參考光束互相干涉時(shí)，記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器所產(chǎn)生的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布影響干涉對(duì)比(interference contrast)。因此，當(dāng)末對(duì)強(qiáng)度分布進(jìn)行充分的均勻化時(shí)，干涉對(duì)比會(huì)發(fā)生不規(guī)則，因而信噪比降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的在于提供一種具有高信噪比的光盤(pán)記錄裝置及其控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，光盤(pán)記錄裝置包括發(fā)出記錄照射光束的記錄光束源；對(duì)于多個(gè)像素將記錄照射光束調(diào)制為信息光束和參考光束的空間光調(diào)制器；將記錄照射光束、參考光束、或信息光束及參考光束聚焦于信息記錄層上的聚焦單元；檢測(cè)記錄照射光束或信息光束的光強(qiáng)分布的圖像檢測(cè)裝置；以及控制空間光調(diào)制器的控制單元。光盤(pán)記錄裝置可以通過(guò)承載信息的信息光束和參考光束兩者間干涉所產(chǎn)生的干涉條紋將信息作為全息圖記錄于光盤(pán)中形成的信息記錄層上。此外，控制單元使表示要照射至所述信息記錄層的信息光束所承載的橫跨多個(gè)像素中的至少一些像素的經(jīng)過(guò)積分的強(qiáng)度分布的值改變。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光盤(pán)記錄裝置的控制方法包括使表示要照射至所述信息記錄層的信息光束所承載的橫跨多個(gè)像素中的至少一些像素的經(jīng)過(guò)積分的強(qiáng)度分布的值改變?？刂品椒ㄖ?，光盤(pán)記錄裝置可以由承載信息的信息光束與參考光束的干涉所產(chǎn)生的干涉條紋將信息作為全息圖記錄于光盤(pán)中形成的信息記錄層上。
此外，光盤(pán)記錄裝置包括發(fā)出記錄照射光束的記錄光束源；將記錄照射光束調(diào)制為信息光束和參考光束的空間光調(diào)制器；將記錄照射光束、參考光束、或信息光束及參考光束聚焦于信息記錄層上的聚焦單元；以及檢測(cè)記錄照射光束或信息光束的光強(qiáng)分布的圖像檢測(cè)裝置。


隨著參照下列附圖所進(jìn)行的更為清楚的說(shuō)明，可以很容易地得到對(duì)本發(fā)明及其很多附屬優(yōu)點(diǎn)更為全面的理解圖1是圖示說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例的全息光盤(pán)的剖視圖；圖2是第一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的光學(xué)系統(tǒng)的說(shuō)明圖；圖3是第一實(shí)施例的參考光束和信息光束的調(diào)制圖案的說(shuō)明圖；圖4是第一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的控制系統(tǒng)的說(shuō)明圖；圖5是第一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的控制方法的說(shuō)明圖；圖6是第一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的功率密度分布的說(shuō)明圖；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的全息光盤(pán)的說(shuō)明圖；圖8是第二實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的控制方法的說(shuō)明圖；圖9是第二實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的功率密度分布的說(shuō)明圖；圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的修改例的說(shuō)明圖；以及圖11是本發(fā)明另一實(shí)施例的光盤(pán)記錄/再現(xiàn)裝置的另一修改例的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光盤(pán)記錄裝置、光盤(pán)記錄方法、及其所用的光盤(pán)。
首先說(shuō)明為本發(fā)明第一實(shí)施例光盤(pán)的全息光盤(pán)。全息光盤(pán)是一種能夠?qū)⑿畔⒐馐蛥⒖脊馐g干涉所產(chǎn)生的明暗交替的干涉條紋圖案作為全息圖記錄的光盤(pán)。圖1是第一實(shí)施例的全息光盤(pán)的剖視圖。如圖1所示，第一實(shí)施例的全息光盤(pán)具有在聚碳酸酯制成的基底101上依次層疊有透明間隙層103、分色鏡層104、透明間隙層105、用作信息記錄層的全息記錄介質(zhì)層106、以及保護(hù)層107的結(jié)構(gòu)?；?01在全息記錄介質(zhì)層106一側(cè)的表面上形成有伺服面102。伺服面102中形成有聚焦伺服、跟蹤伺服、以及搜索伺服用的導(dǎo)孔或?qū)а?pits)。
而且，圖1示出第一波長(zhǎng)的伺服激光束108由物鏡310聚焦于伺服面102上、而不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)的記錄/再現(xiàn)激光束109則由物鏡310聚焦于分色鏡層104上這種狀態(tài)。
第一實(shí)施例中，大約650納米波長(zhǎng)的紅色激光束或者大約780納米波長(zhǎng)的紅外激光束可以用作第一波長(zhǎng)的伺服激光束108。而就全息記錄介質(zhì)層的設(shè)計(jì)靈活性而言可供使用的半導(dǎo)體激光束或405納米波長(zhǎng)的藍(lán)紫色激光束則可以用作第二波長(zhǎng)的記錄/再現(xiàn)激光束109。作為替代，532納米波長(zhǎng)的綠色激光束也可以用作記錄/再現(xiàn)激光束109。
透明間隙層103和105讓伺服激光束108和記錄/再現(xiàn)激光束109透射。間隙層103通過(guò)用例如旋涂法在基底101上涂覆諸如紫外樹(shù)脂的材料來(lái)形成。間隙層105通過(guò)用例如旋涂法在分色鏡層104上涂覆諸如紫外樹(shù)脂的材料來(lái)形成。間隙層103和105用于在全息記錄介質(zhì)層106和伺服面之間提供間隙。所提供的該間隙用來(lái)調(diào)整將要通過(guò)在全息記錄介質(zhì)層106中形成信息光束和參考光束互相干涉的、具有預(yù)定大小的區(qū)域所產(chǎn)生的全息圖的大小。
分色鏡層104通過(guò)用電介質(zhì)多層涂覆(濺射)法在間隙層103上形成波長(zhǎng)分離濾光片來(lái)形成。分色鏡層104讓伺服激光束108透射，但使記錄/再現(xiàn)激光束109反射。因此，記錄/再現(xiàn)激光束109的參考光束和信息光束在全息記錄介質(zhì)層106中互相干涉，使得信息作為全息圖記錄。
全息記錄介質(zhì)層106是全息圖由記錄/再現(xiàn)激光束的參考光束和信息光束之間的干涉形成。全息記錄介質(zhì)層106由例如光敏聚合物這類對(duì)第二波長(zhǎng)的記錄/再現(xiàn)激光束109敏感但對(duì)第一波長(zhǎng)的伺服激光束108不敏感的記錄介質(zhì)所形成。光聚合物是通過(guò)對(duì)利用可聚合化合物(單體)進(jìn)行光聚合作用的感光材料。通常，光聚合物包含作為主要成分的單體、光聚合作用起始劑(initiator)、以及負(fù)責(zé)防止進(jìn)行記錄前后體積變化的多孔基質(zhì)(porousmatrix)。而且，全息記錄介質(zhì)的膜厚設(shè)定為幾百微米，以便進(jìn)行信號(hào)再現(xiàn)時(shí)獲得充分的衍射效率，當(dāng)執(zhí)行信號(hào)再現(xiàn)時(shí)。
如下進(jìn)行全息記錄介質(zhì)層106上的全息記錄過(guò)程。首先，信息光束和參考光束在全息記錄介質(zhì)上疊加，從而形成干涉條紋。此時(shí)，光聚合物的光聚合作用引發(fā)劑吸收光子而被激活，因而干涉條紋的亮帶內(nèi)的單體聚合啟動(dòng)激活。單體聚合持續(xù)進(jìn)行的同時(shí)消耗干涉圖案的亮帶中存在的單體。然后，單體從干涉條紋的暗帶移至亮帶。因而，干涉條紋圖案的亮帶和暗帶兩者間便有密度差發(fā)生。因此，隨干涉條紋圖案的強(qiáng)度分布形成折射率調(diào)制，以便進(jìn)行全息記錄。
伺服激光束108由物鏡310聚焦于伺服面102上。而記錄/再現(xiàn)激光束由物鏡310聚焦于分色鏡層104上。為了減小相對(duì)于伺服控制而言的負(fù)載，物鏡310由其兩表面都是非球面的單個(gè)透鏡所組成以便具有較輕重量。而且，物鏡310對(duì)于伺服激光束108的波長(zhǎng)和記錄/再現(xiàn)激光束109的波長(zhǎng)進(jìn)行了優(yōu)化。因此，可以使用復(fù)合物鏡，其中色差通過(guò)對(duì)物鏡的激光束入射表面雕刻衍射光柵311得到了校正。由衍射光柵311衍射的零級(jí)光束用作記錄/再現(xiàn)激光束109。而由衍射光柵311衍射的正負(fù)一級(jí)光束則用作伺服激光束108。該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)轉(zhuǎn)用目前用于DVD/CD兼容透鏡的技術(shù)很容易地實(shí)現(xiàn)。而且，當(dāng)物鏡310的孔徑數(shù)(numberof aperture)對(duì)于伺服激光束108和記錄/再現(xiàn)激光束109有所不同時(shí)，傾向于在物鏡310之前直接配置由波長(zhǎng)選擇濾光器所組成的孔徑限制濾光器(未圖示)。
接下來(lái)說(shuō)明第一實(shí)施例全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置(光盤(pán)記錄裝置)。該實(shí)施例光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置對(duì)具有圖1中所示結(jié)構(gòu)的全息光盤(pán)進(jìn)行記錄/再現(xiàn)過(guò)程。采用信息光束和參考光束共軸設(shè)置的共線全息記錄方法作為全息記錄方法。圖2是圖示說(shuō)明第一實(shí)施例全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖2所示，該實(shí)施例光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置包括光學(xué)系統(tǒng)，其中包括用于發(fā)出記錄/再現(xiàn)光束的記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301(記錄光束源)；用于發(fā)出伺服激光束的伺服半導(dǎo)體激光器315；準(zhǔn)直透鏡302a和302b；外部諧振器用的衍射光柵303；空間光調(diào)制器304；空間濾光器305；偏振分束器306a和306b；衍射光柵316；分束器317；二向色棱鏡307；1/4波片308；反射鏡309；物鏡310(聚焦單元)；聚焦透鏡313a、313b、以及313c；柱面透鏡318；光檢測(cè)器319和320；以及CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314(圖像檢測(cè)裝置)。光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置包括致動(dòng)器312和搜索致動(dòng)器340作為伺服機(jī)構(gòu)的一部分。所提供的致動(dòng)器312用于進(jìn)行聚焦伺服和跟蹤伺服。所提供的搜索致動(dòng)器340用于在記錄全息圖時(shí)搜索全息光盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)說(shuō)明記錄/再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)。記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301發(fā)出例如具有405納米波長(zhǎng)作為第二波長(zhǎng)的藍(lán)紫色激光束，作為記錄/再現(xiàn)激光束。記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的線偏振激光束由準(zhǔn)直透鏡302a從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為平行光束。記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301可以具有激光器的振蕩波長(zhǎng)隨工作溫度或注入電流的變動(dòng)而變化這種模式跳變(modehopping)性質(zhì)。因此，模式跳變性質(zhì)對(duì)于就波長(zhǎng)偏移而言具有極其嚴(yán)格的界限的全息光盤(pán)來(lái)說(shuō)并不理想。由于該原因，本實(shí)施例中外部諧振器用的衍射光柵303直接設(shè)置于準(zhǔn)直透鏡302之后。經(jīng)過(guò)衍射光柵303衍射的光束返回至激光裝置，并形成諧振器使得光束按預(yù)定波長(zhǎng)振動(dòng)。本實(shí)施例中，使用簡(jiǎn)便的利特羅(Littrow)型諧振器使得1級(jí)衍射光束返回至激光裝置，并且提取具有穩(wěn)定波長(zhǎng)的0級(jí)衍射光束以供使用。作為替代，也可以采用不同于該Littrow型諧振器的利特曼(Littman)型諧振器作為外部諧振器用的衍射光柵303。將來(lái)，當(dāng)具有較長(zhǎng)相干距離和幾乎沒(méi)有波長(zhǎng)偏移的DFB(分布式反饋)激光器進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用時(shí)，DFB激光器可用作半導(dǎo)體激光器301，這樣不必對(duì)外部諧振器提供衍射光柵303。
外部諧振器用的衍射光柵303所出射的記錄/再現(xiàn)激光束109的零級(jí)衍射光束入射于空間光調(diào)制器304上。入射的零級(jí)光束受到空間光調(diào)制器304的光強(qiáng)調(diào)制，以便轉(zhuǎn)換為所出射的參考光束和信息光束。除了液晶元件之外，還可以采用大約例如幾微秒高響應(yīng)速度的數(shù)字微反射鏡裝置或鐵電液晶元件作為空間光調(diào)制器304。
圖3是空間光調(diào)制器304對(duì)參考光束402和信息光束401進(jìn)行調(diào)制的圖案的說(shuō)明圖。
信息光束401通過(guò)對(duì)所要記錄的信息進(jìn)行數(shù)字編碼并將糾錯(cuò)碼結(jié)合到該經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)字碼中，來(lái)承載二值圖案的信息。信息光束區(qū)中的數(shù)據(jù)量取決于空間光調(diào)制器、光敏圖像檢測(cè)裝置的像素?cái)?shù)量、或編碼方法，大約每幀10至20Kbit(K位)。本實(shí)施例中，由″0″和″1″組成的二值圖案假定為所要記錄的信息。但可采用多值圖案作為所要記錄的信息。該情形下，能夠顯著提高每幀的數(shù)據(jù)量。多值圖案將在第二實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明。
空間濾光器305包括兩個(gè)透鏡和一針孔?？臻g光調(diào)制器304所出射的參考光束402和信息光束401入射于空間濾光器305上?？臻g濾光器305將不必要的高級(jí)衍射光束從入射的參考光束402和信息光束401當(dāng)中去除，故出射的參考光束402和信息光束401沒(méi)有高級(jí)衍射光束。
空間濾光器305所出射的、沒(méi)有不必要的高級(jí)衍射光束的信息光束401和參考光束402，分別通過(guò)偏振分束器306a和二向色棱鏡307。然后，信息光束401和參考光束402是由1/4波片308轉(zhuǎn)換為圓偏振光束，然后由反射鏡309反射。因而，信息光束401和參考光束402由物鏡310會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330上。
由全息光盤(pán)330反射的信息光束401和參考光束402，在與信息光束401和參考光束402導(dǎo)向全息光盤(pán)的方向相反的方向上通過(guò)物鏡310，并且由(入射光路上的)1/4波片308轉(zhuǎn)換為線偏振光束，與從二向色棱鏡307導(dǎo)向1/4波片308的線偏振光束相垂直。轉(zhuǎn)換為線偏振光束的反射光束由偏振分束器306a反射，隨后由聚焦透鏡313c聚焦。聚焦以后，該反射光束由CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314作為二維圖像接收。
下面說(shuō)明伺服光學(xué)系統(tǒng)。該實(shí)施例中作為伺服控制進(jìn)行聚焦伺服、跟蹤伺服、以及搜索伺服。
伺服半導(dǎo)體激光器315發(fā)出例如具有650納米波長(zhǎng)作為第一波長(zhǎng)的紅色激光束，或者具有780納米波長(zhǎng)作為第一波長(zhǎng)的紅外激光束。伺服半導(dǎo)體激光器315發(fā)出的線偏振激光束由準(zhǔn)直透鏡302b從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為平行光束。然后，平行光束通過(guò)偏振分束器306b。通過(guò)偏振分束器306b的平行光束入射于衍射光柵316上并由該衍射光柵316衍射，以便分束為3束衍射光束，具體來(lái)說(shuō)，分束為0級(jí)光束和正負(fù)1級(jí)光束。于是，3束衍射光束當(dāng)中，舉例來(lái)說(shuō)，可將正一級(jí)光束用于聚焦伺服和跟蹤伺服，而將負(fù)一級(jí)光束用于搜索全息光盤(pán)330的轉(zhuǎn)動(dòng)。
將具有矩形剖面形狀的普通衍射光柵用作衍射光柵316，并將該光柵的溝深設(shè)定為使得衍射效益成為期望值。而圖2中為了便于說(shuō)明，來(lái)自衍射光柵316的3束衍射光束作為一束光束示出。當(dāng)將偏振衍射光柵用作衍射光柵316時(shí)，可只使一路入射光束衍射，因而改善光束的使用效率。
衍射光柵316分束的3束衍射光束由二向色棱鏡307反射，由1/4波片308實(shí)現(xiàn)圓偏振，由反射鏡309反射，并由物鏡310會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330的伺服面102上。這里，1/4波片308是對(duì)記錄/再現(xiàn)激光束的波長(zhǎng)和伺服激光束的波長(zhǎng)均起到1/4波片作用的元件。由全息光盤(pán)330的伺服面102反射的伺服激光束(衍射光束)在與入射光路相反的方向上通過(guò)物鏡310。在相反方向上通過(guò)的反射光束由1/4波片308轉(zhuǎn)換為線偏振光束，與入射光路上的線偏振光束相垂直。然后，轉(zhuǎn)換為線偏振光束的反射光束由二向色棱鏡307和偏振分束器306b反射。由偏振分束器306b反射的反射光束由分束器317以預(yù)定光量比分束為由分束器317反射的光束和通過(guò)分束器317的光束。
由分束器317反射的光束由聚焦透鏡313a從平行光束轉(zhuǎn)換為會(huì)聚光束。轉(zhuǎn)換為會(huì)聚光束的光束在通過(guò)柱面透鏡318時(shí)由柱面透鏡318折射，然后聚焦于光檢測(cè)器319上。光檢測(cè)器319將聚焦光束的光功率轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。由聚焦于光檢測(cè)器319上的光束斑進(jìn)行聚焦伺服以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器312。
同時(shí)，通過(guò)分束器317的透射光束由聚焦透鏡313b從平行光束轉(zhuǎn)換為會(huì)聚光束，隨后聚焦于光檢測(cè)器320上。由聚焦于光檢測(cè)器320上的透射光束的光束斑進(jìn)行跟蹤伺服這樣驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器312。此外，由聚焦于光檢測(cè)器320上的反射光束的光束斑進(jìn)行搜索伺服以驅(qū)動(dòng)搜索致動(dòng)器340。
圖4是第一實(shí)施例全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。如圖4所示，作為控制系統(tǒng)有一控制單元403與記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301、空間光調(diào)制器304、致動(dòng)器312、伺服半導(dǎo)體激光器315、以及搜索致動(dòng)器340連接，從而能夠?qū)ζ浒l(fā)送控制信號(hào)。而且，該控制單元與CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314和光檢測(cè)器319及320連接，從而能夠接收其輸出的檢測(cè)信號(hào)。
圖5是當(dāng)全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置在全息光盤(pán)上記錄信息時(shí)的控制方法的說(shuō)明圖。通過(guò)由控制單元403將控制信號(hào)發(fā)送給記錄半導(dǎo)體激光器301、空間光調(diào)制器305、致動(dòng)器302、伺服半導(dǎo)體激光器315、以及搜索致動(dòng)器340來(lái)進(jìn)行控制方法。
首先，控制單元403將伺服半導(dǎo)體激光器315開(kāi)始發(fā)光用的控制信號(hào)發(fā)送給伺服半導(dǎo)體激光器315(S101)。伺服半導(dǎo)體激光器315所發(fā)出的激光束如上所述會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330的伺服面102上。然后，會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330的伺服面102上的激光束如上所述由伺服面102反射，并聚焦于光檢測(cè)器319及320上。
控制單元403接收光檢測(cè)器319及320所發(fā)送的從伺服面102所反射的激光束的檢測(cè)信號(hào)。而且，控制單元403輸出控制信號(hào)給致動(dòng)器312以進(jìn)行聚焦伺服和跟蹤伺服(S102)。
接著，控制單元403通過(guò)控制諸如載送架的移動(dòng)單元(未圖示)將伺服半導(dǎo)體激光器315所發(fā)出的激光束移動(dòng)至目標(biāo)軌道，以便將激光束照射到目標(biāo)軌道上(S103)。這里，目標(biāo)軌道是記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的激光束并非照射于全息光盤(pán)330的全息記錄介質(zhì)層106上、而是照射于分色鏡層104上的軌道。
將激光束移動(dòng)至目標(biāo)軌道以后，控制單元403將記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301開(kāi)始發(fā)光用的控制信號(hào)發(fā)送給記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301(S104)。記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的激光束如上所述會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330的分色鏡層104上。然后，會(huì)聚照射到全息光盤(pán)330的分色鏡層104上的激光束如上所述由分色鏡層104反射，并聚焦于CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314上。
控制單元403接收CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314所發(fā)送的從分色鏡層104所反射的激光束的檢測(cè)信號(hào)。而且，控制單元403得到記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301的功率密度分布(強(qiáng)度分布)(S105)。這里，CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314所發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)是表示聚焦于CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314上的激光束的強(qiáng)度分布。記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301的功率密度分布可根據(jù)CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314對(duì)每一像素接收到的光束強(qiáng)度和空間光調(diào)制器304對(duì)每一像素的調(diào)制狀況之間的比例得到。
因此，當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301開(kāi)始發(fā)光時(shí)，較好是控制單元403將空間光調(diào)制器304對(duì)各個(gè)像素的調(diào)制狀況設(shè)定為相同狀況。同時(shí)，較好是將CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314對(duì)各個(gè)像素的感光狀況設(shè)定為基本上相同的狀況。該情形下，CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314對(duì)各個(gè)像素感光的強(qiáng)度可以視作為記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301的功率密度分布。這里，光束強(qiáng)度是通過(guò)將功率密度相對(duì)于區(qū)域積分得到的數(shù)值。
接著，控制單元403根據(jù)所得到的功率密度分布獲得空間光調(diào)制器304的校正值(S106)。下面說(shuō)明獲得該校正值的方法。
控制單元403在將全息圖記錄于全息光盤(pán)330上時(shí)根據(jù)所獲得的校正值控制空間光調(diào)制器304(S107)。
具體來(lái)說(shuō)，控制單元403控制空間光調(diào)制器304以便根據(jù)校正值減小信息光束401其承載二值圖案信息的光束的各個(gè)像素當(dāng)中各個(gè)明亮像素的光量。即，舉例來(lái)說(shuō)將校正值設(shè)定為0至1范圍內(nèi)的系數(shù)時(shí)，控制單元403控制空間光調(diào)制器304使得明亮像素的光量為校正值和校正前光量之乘積。同樣需要的話，控制單元403控制空間光調(diào)制器304以便根據(jù)校正值減小信息光束401其承載二值圖案信息的光束的各個(gè)像素當(dāng)中各個(gè)黑暗像素的光量。
這里，光量(照射量)是通過(guò)將功率密度相對(duì)于時(shí)間積分得到的數(shù)值。也就是說(shuō)，進(jìn)行控制使得各個(gè)像素的光量為預(yù)定光量。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)液晶元件用作空間光調(diào)制器304時(shí)，便控制明亮像素相對(duì)于記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的激光束的傳遞系數(shù)。而舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)數(shù)字微反射鏡裝置用作空間光調(diào)制器304時(shí)，便控制記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的激光束從空間濾光器305反射至在前的光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的時(shí)間。
現(xiàn)在說(shuō)明獲得該校正值的方法。由控制單元403獲得的功率密度分布通常大體為例如圖6所示的高斯分布。本實(shí)施例中，將說(shuō)明其中功率密度分為P0至P4五個(gè)等級(jí)、并通過(guò)將四個(gè)校正值其中任何一個(gè)應(yīng)用于各個(gè)像素來(lái)控制空間光調(diào)制器304這種例子。這里，圖6中所示的A至B的區(qū)域是任意區(qū)域。具體來(lái)說(shuō)，該區(qū)域是例如相對(duì)于通過(guò)使用空間光調(diào)制器304轉(zhuǎn)換為信息光束401的記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301的光束的區(qū)域、增加考慮到例如光學(xué)系統(tǒng)裝配準(zhǔn)確度的寬裕范圍所得到的區(qū)域。
控制單元403所得到的功率密度的最高功率密度設(shè)定為P0。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)功率密度分布如上所述大體是一般的高斯分布時(shí)，中心位置處的功率密度設(shè)定為P0。同時(shí)，將控制單元403所獲得的功率密度的最低功率密度設(shè)定為P4。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)功率密度分布大體是一般的高斯分布時(shí)，外圍邊緣部分的功率密度設(shè)定為P4。P0至P4的功率密度范圍分為四個(gè)均等的部分。舉例來(lái)說(shuō)，A至B的區(qū)域根據(jù)所分的功率密度分布范圍分為四個(gè)區(qū)域α、β、γ、以及δ。
然后，功率密度最低并作為基準(zhǔn)的區(qū)域δ的校正值設(shè)定為1。三個(gè)剩余區(qū)域其中每一區(qū)域中，得到對(duì)應(yīng)區(qū)域中的最高功率密度接近于區(qū)域δ中的最低功率密度這種校正值。此時(shí)，理想的來(lái)說(shuō)，得到對(duì)應(yīng)區(qū)域中的最高功率密度與區(qū)域δ中的最低功率密度相等這種校正值。具體來(lái)說(shuō)，可將區(qū)域γ的校正值設(shè)定為P4/P3，區(qū)域β的校正值設(shè)定為P4/P2，而區(qū)域α的校正值設(shè)定為P4/P1。
當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布大體上并非高斯分布時(shí)，當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301中存在個(gè)體差異時(shí)，或者當(dāng)包括記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301或物鏡310在內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)存在裝配變動(dòng)時(shí)，光盤(pán)記錄裝置和方法可以減小各明亮像素當(dāng)中或是各明亮像素和各黑暗像素當(dāng)中所要記錄的信息光束401的數(shù)量差異。也就是說(shuō)，當(dāng)信息光束401和參考光束402互相干涉時(shí)，可減小對(duì)干涉對(duì)比的作用。
因?yàn)榭稍诓恍枰?dú)立調(diào)節(jié)的傳感器等的情況下檢測(cè)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布，所以能夠簡(jiǎn)化光盤(pán)記錄裝置的制造過(guò)程。
如上所述，在全息圖記錄于全息光盤(pán)330上之前進(jìn)行過(guò)程S101至S106。但并不總是需要在緊挨著全息圖記錄于全息光盤(pán)330上之前進(jìn)行過(guò)程S101至S106。此外，并不總是需要每當(dāng)全息圖記錄于全息光盤(pán)330上時(shí)均進(jìn)行過(guò)程S101至S106。舉例來(lái)說(shuō)，可在預(yù)定時(shí)間間隔或每當(dāng)光盤(pán)記錄裝置其電源開(kāi)啟時(shí)進(jìn)行過(guò)程S101至S106。而當(dāng)制造光盤(pán)記錄裝置時(shí)，可在出廠之前調(diào)整時(shí)進(jìn)行一次過(guò)程S101至S106。
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中用作光盤(pán)的全息光盤(pán)的說(shuō)明圖。本實(shí)施例中，與本發(fā)明第一實(shí)施例的光盤(pán)記錄裝置和方法以及該光盤(pán)記錄裝置和方法所用的光盤(pán)中的部分相同的各部分用相同參考標(biāo)號(hào)標(biāo)注，并省略其說(shuō)明。
全息光盤(pán)701具有校準(zhǔn)區(qū)702、多值信息區(qū)703、以及數(shù)據(jù)區(qū)704。
現(xiàn)說(shuō)明校準(zhǔn)區(qū)702。校準(zhǔn)區(qū)702中，分色鏡層104和伺服面102設(shè)置于全息光盤(pán)701的深度方向。校準(zhǔn)區(qū)702是設(shè)置有第一實(shí)施例過(guò)程S103中的目標(biāo)軌的區(qū)域。
現(xiàn)說(shuō)明多值信息區(qū)703。多值信息區(qū)703中，分色鏡層104、全息記錄介質(zhì)層106、以及伺服面102設(shè)置于全息光盤(pán)701的深度方向。多值信息區(qū)703的全息記錄介質(zhì)層106是通過(guò)信息光束401和參考光束402之間干涉所形成的全息圖。多值信息區(qū)703中所要記錄的全息圖其信息光束401是承載對(duì)所要記錄的信息進(jìn)行數(shù)字方式編碼并將糾錯(cuò)碼結(jié)合于經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)字碼中所得到的二值圖案信息的光束。
現(xiàn)說(shuō)明數(shù)據(jù)區(qū)704。數(shù)據(jù)區(qū)704中，分色鏡層104、全息記錄介質(zhì)層106、以及伺服面102設(shè)置于全息光盤(pán)701的深度方向。數(shù)據(jù)區(qū)704的全息記錄介質(zhì)層106是通過(guò)信息光束401和參考光束402之間干涉形成全息圖的層。要記錄于多值信息區(qū)703中的全息圖其信息光束401，是承載對(duì)所要記錄的信息進(jìn)行數(shù)字方式編碼并將糾錯(cuò)碼結(jié)合于經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)字碼中所得到的多值圖案信息或者二值圖案和多值圖案相組合信息的光束。
圖8是當(dāng)?shù)诙?shí)施例全息光盤(pán)用的記錄/再現(xiàn)裝置在全息光盤(pán)上進(jìn)行記錄時(shí)的控制方法的說(shuō)明圖。通過(guò)控制控制單元403將控制信號(hào)發(fā)送給記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301、空間光調(diào)制器304、致動(dòng)器302、伺服半導(dǎo)體激光器315、以及搜索致動(dòng)器340的信號(hào)發(fā)送來(lái)進(jìn)行控制方法。
圖8實(shí)施例中一開(kāi)始執(zhí)行如圖5實(shí)施例情形的動(dòng)作S101至S105。隨后，控制單元403根據(jù)所得到的功率密度分布獲取相對(duì)于空間光調(diào)制器304各單個(gè)像素的多值水平值(S801)。下面具體說(shuō)明獲得多值水平值的方法。這里，多值水平值是分別表示對(duì)相應(yīng)像素所承載的信息量的各數(shù)值。
當(dāng)相對(duì)于一個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)由1位(bit)組成時(shí)使用的是二值圖案。該情形下，可在位(bit)值是1時(shí)將相應(yīng)的像素設(shè)定為明亮像素，而當(dāng)位(bit)值是0時(shí)將相應(yīng)的像素設(shè)定為黑暗像素。當(dāng)相對(duì)于一個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)由2位(bit)組成時(shí)使用的是四值圖案。該情形下，舉例來(lái)說(shuō)，可在2位(bit)值是11、00、01、以及10時(shí)分別將相應(yīng)的像素設(shè)定為明亮像素、黑暗像素、比黑暗像素亮但比明亮像素暗的第一中間像素、以及比第一中間像素亮但比明亮像素暗的第二中間像素。
控制單元403根據(jù)所得到的多值水平值控制空間光調(diào)制器304，以便將全息圖記錄于全息光盤(pán)701的多值信息區(qū)703中(S802)。多值信息區(qū)703中，記錄的是相對(duì)于所得到的多值水平值的多值信息。
控制單元403根據(jù)所得到的多值水平值控制空間光調(diào)制器304，以便將全息圖記錄于全息光盤(pán)701的數(shù)據(jù)區(qū)704中(S803)。數(shù)據(jù)區(qū)704中記錄的是所要記錄的信息或例如是如上所述對(duì)其進(jìn)行過(guò)編碼以便將要記錄的信息。
具體來(lái)說(shuō)，控制單元403控制空間光調(diào)制器304以便根據(jù)多值水平值減小信息光束401其承載多值圖案信息的光束的各單個(gè)像素的光量。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)多值水平值設(shè)定為0至1范圍內(nèi)的系數(shù)時(shí)，控制單元403控制空間光調(diào)制器304使得各像素的光量成為多值水平值和當(dāng)該多值水平值設(shè)定為1時(shí)的光量?jī)烧咧朔e。
現(xiàn)說(shuō)明獲得多值水平值的方法?？刂茊卧?03所得到的功率密度分布通常如例如圖9所示大體為高斯分布。本實(shí)施例中將說(shuō)明其中功率密度分為P0至P3四個(gè)等級(jí)、通過(guò)將四個(gè)多值水平值其中任一數(shù)值應(yīng)用于各個(gè)像素來(lái)控制空間光調(diào)制器304的例子。這里，圖9中所示的A至B的區(qū)域是任意區(qū)域。A至B的區(qū)域是相對(duì)于通過(guò)使用空間光調(diào)制器304轉(zhuǎn)換為信息光束401的記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301的光束的區(qū)域、增加考慮到例如光學(xué)系統(tǒng)裝配準(zhǔn)確度的寬裕范圍所得到的區(qū)域。
控制單元403所得到的功率密度的最高功率密度設(shè)定為P0。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)功率密度分布如上所述大體是一般的高斯分布時(shí)，中心位置處的功率密度設(shè)定為P0。同時(shí)，將控制單元403所獲得的功率密度的最低功率密度設(shè)定為P3。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)功率密度分布如上所述大體是一般的高斯分布時(shí)，外圍邊緣部分的功率密度設(shè)定為P3。P0至P3的功率密度范圍分為三個(gè)均等的部分。舉例來(lái)說(shuō)，A至B的區(qū)域根據(jù)所分的功率密度分布范圍分為三個(gè)區(qū)域α、β、以及γ。
然后，功率密度最低并作為基準(zhǔn)的區(qū)域γ設(shè)定為使用明亮像素和黑暗像素承載二值圖案的區(qū)域。繼區(qū)域γ之后功率密度最低的區(qū)域β設(shè)定為使用明亮像素、黑暗像素、以及第一中間像素承載三值化圖案的區(qū)域。繼區(qū)域β之后功率密度最低的區(qū)域α設(shè)定為使用明亮像素、黑暗像素、第一中間像素、以及第二中間像素承載四值化圖案的區(qū)域。本實(shí)施例中，繼區(qū)域β之后功率密度最低的區(qū)域α是功率密度最高的區(qū)域。
承載二值圖案的區(qū)域γ中，舉例來(lái)說(shuō)，黑暗像素的多值水平值設(shè)定為0，而明亮像素的多值水平值設(shè)定為1。承載三值化圖案的區(qū)域β中，黑暗像素的多值水平值設(shè)定為0，明亮像素的多值水平值設(shè)定為1，而第一中間像素的多值水平值設(shè)定為1/2。承載四值化圖案的區(qū)域α中，黑暗像素的多值水平值設(shè)定為0，明亮像素的多值水平值設(shè)定為1，第一中間像素的多值水平值設(shè)定為1/3，而第二中間像素的多值水平值設(shè)定為2/3。
也就是說(shuō)，當(dāng)″I″設(shè)定為0至(X-1)范圍內(nèi)的整數(shù)時(shí)，承載X值圖案的區(qū)域其各單個(gè)像素當(dāng)中的第I中間像素的多值水平值是I/(X-1)。這里，黑暗像素與第0中間像素相對(duì)應(yīng)，于是黑暗像素的多值水平值是0。而明亮像素則與第I中間像素相對(duì)應(yīng)，于是明亮像素的多值水平值是1。
現(xiàn)具體說(shuō)明多值信息。如上所述，多值信息作為全息圖記錄于全息光盤(pán)701的多值信息區(qū)703上。與多值信息有關(guān)的全息圖通過(guò)參考光束402和承載二值圖案信息的信息光束401兩者間的干涉來(lái)記錄。多值信息是表示所承載的X值化圖案和信息光束401的各像素之間關(guān)系的信息。
舉例來(lái)說(shuō)，就承載二值圖案的區(qū)域γ而言，該多值信息是包含區(qū)域γ在信息光束401中的位置以及對(duì)區(qū)域γ所承載的X值化圖案的″X(qián)″值即本實(shí)施例中″2″的信息。需要的話，該多值信息包含第I中間像素和其多值水平值之間的關(guān)系，即本實(shí)施例中明亮像素的多值水平值為″1″和黑暗像素的多值水平值為″0″這種關(guān)系。
舉例來(lái)說(shuō)，就承載四值化圖案的區(qū)域α而言，該多值信息是包含區(qū)域α在信息光束401中的位置以及對(duì)區(qū)域α所承載的X值化圖案的″X(qián)″值即本實(shí)施例中″4″的信息。需要的話，該多值信息包含第I中間像素和其多值水平值之間的關(guān)系，即本實(shí)施例中明亮像素的多值水平值為″1″、黑暗像素的多值水平值為″0″、第一中間像素的多值水平值為″1/3″、而第二中間像素的多值水平值為″2/3″這種關(guān)系。
當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布大體上并非高斯分布時(shí)，當(dāng)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301中存在個(gè)體差異時(shí)，或者當(dāng)包括記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301或物鏡310在內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)存在裝配變動(dòng)時(shí)，光盤(pán)記錄裝置和方法可以承載其具有的等級(jí)根據(jù)光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布的多值圖案。也就是說(shuō)，當(dāng)信息光束401和參考光束402互相干涉時(shí)，可減小對(duì)干涉對(duì)比的作用。
此外，因?yàn)榭梢杂行С休d多值圖案，所以可提高能夠承載的信息量。另外，可確定能夠承載的信息量。
因?yàn)榭稍诓恍枰?dú)立調(diào)節(jié)的傳感器等的情況下檢測(cè)記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布，所以能夠簡(jiǎn)化光盤(pán)記錄裝置的制造過(guò)程。
此外，此種光盤(pán)中，對(duì)于多值水平值記錄的是二值圖案信息，因而光盤(pán)記錄裝置可很方便地檢查與各個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的多值水平值。
如上所述，在全息圖記錄于全息光盤(pán)330上之前進(jìn)行過(guò)程S101至S106。但并不總是需要緊挨著全息圖記錄于全息光盤(pán)330上之前進(jìn)行過(guò)程S101至S106。此外，并不總是需要每當(dāng)全息圖記錄于全息光盤(pán)330上時(shí)均進(jìn)行過(guò)程S101至S801。舉例來(lái)說(shuō)，可在預(yù)定時(shí)間間隔或每當(dāng)光盤(pán)記錄裝置其電源開(kāi)啟時(shí)進(jìn)行過(guò)程S101至S801。而當(dāng)制造光盤(pán)記錄裝置時(shí)，可在出廠之前調(diào)整時(shí)進(jìn)行一次過(guò)程S101至S801。
本發(fā)明的光盤(pán)記錄裝置、該光盤(pán)記錄裝置的控制方法、以及其所使用的光信息記錄盤(pán)并不限于上述實(shí)施例，也可用于使用不同于共線全息記錄方法的記錄方法的光盤(pán)所用的記錄/再現(xiàn)裝置。舉例來(lái)說(shuō)，可用于如圖10所示使用雙光束干涉全息記錄方法的記錄/再現(xiàn)裝置，其中與上述實(shí)施例情形相對(duì)應(yīng)的要素給予相對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)。
此外，第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中說(shuō)明了其中使用一個(gè)CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314的例子。但如圖11所示，分束器317b、聚焦透鏡313d、以及CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314b可以進(jìn)一步設(shè)置于外部諧振器用的衍射光柵303和空間光調(diào)制器304之間。
外部諧振器用的衍射光柵303所發(fā)出的記錄/再現(xiàn)激光束的第0級(jí)光束，在入射于空間光調(diào)制器304上之前入射于分束器317b上。入射于分束器317b上的記錄/再現(xiàn)激光束的第0級(jí)光束以預(yù)定光量比例分為分束器317b所反射的光束和通過(guò)分束器317b的光束。
通過(guò)分束器317b的光束入射于空間光調(diào)制器304上，而由分束器317b所反射的光束入射于聚焦透鏡313d上。入射于聚焦透鏡313d上的光束聚焦于CMOS型固態(tài)圖像傳感裝置314b上，從而檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給控制單元403以獲得功率密度分布。
光盤(pán)記錄裝置和控制該光盤(pán)記錄裝置的方法可以在進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時(shí)實(shí)時(shí)獲得功率密度分布。因此，即便是記錄/再現(xiàn)半導(dǎo)體激光器301所發(fā)出的光束在直徑方向上的強(qiáng)度分布有所變化，也可減小各明亮像素當(dāng)中或是各明亮像素和各黑暗像素當(dāng)中所要記錄的信息光束401的量差異。
另外的優(yōu)點(diǎn)和修改方案對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯然的。。因此，寬泛意義上的本發(fā)明不限于本文給出和說(shuō)明的具體細(xì)節(jié)和典型實(shí)施例。因而，可以在不背離如同所附權(quán)利要求及其等同方案所限定的總體發(fā)明構(gòu)思的實(shí)質(zhì)或范圍的情況下進(jìn)行種種修改。
權(quán)利要求
1.一種光盤(pán)記錄裝置，其特征在于，包括配置為發(fā)出記錄照射光束的記錄光束源；配置為對(duì)于多個(gè)像素將所述記錄照射光束調(diào)制為信息光束和參考光束的空間光調(diào)制器；；配置為將所述記錄照射光束、所述參考光束、或所述信息光束及參考光束聚焦于信息記錄層上的聚焦單元；配置為檢測(cè)所述記錄照射光束或所述信息光束的光強(qiáng)分布的圖像檢測(cè)裝置；以及配置為控制所述空間光調(diào)制器的控制單元，其中，所述光盤(pán)記錄裝置配置為通過(guò)承載信息的所述信息光束和所述參考光束之間干涉所產(chǎn)生的干涉條紋將信息作為全息圖記錄于在光盤(pán)中形成的信息記錄層上，以及其中，所述控制單元進(jìn)一步配置為使表示要照射至所述信息記錄層的信息光束所承載的橫跨所述多個(gè)像素中的至少一些像素的經(jīng)積分的強(qiáng)度分布的值改變。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)記錄裝置，其特征在于，所述控制單元進(jìn)一步配置為根據(jù)所述值控制所述空間光調(diào)制器以減少對(duì)至少一些像素的照射光量。
3.如權(quán)利要求2所述的光盤(pán)記錄裝置，其特征在于，所述控制單元進(jìn)一步配置為根據(jù)所述圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的強(qiáng)度分布將空間光調(diào)制器的至少一部分分割為預(yù)定數(shù)目的區(qū)域，并且獲得所述值使得除了所述圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域以外的其他各個(gè)區(qū)域中的光束強(qiáng)度更為接近于所述圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的光束強(qiáng)度。
4.如權(quán)利要求3所述的光盤(pán)記錄裝置，其特征在于，區(qū)域的預(yù)定數(shù)目為4。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤(pán)記錄裝置，其特征在于，所述值是比值A(chǔ)/B，其中，A是各區(qū)域當(dāng)中所檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度，B是要根據(jù)所述值控制的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度。
6.一種光盤(pán)記錄方法，其特征在于，包括下列步驟發(fā)出記錄照射光束；由空間調(diào)制器對(duì)于多個(gè)像素將所述記錄照射光束調(diào)制信息光束和參考光束；將所述記錄照射光束、所述參考光束、或所述信息光束及參考光束聚焦于信息記錄層上以記錄信息；檢測(cè)所述記錄照射光束或所述信息光束的光強(qiáng)分布；對(duì)所述調(diào)制進(jìn)行控制，包括使表示要照射至信息記錄層的所述信息光束所承載的橫跨多個(gè)像素中的至少一些像素的經(jīng)積分的強(qiáng)度分布的值改變；以及通過(guò)承載信息的所述信息光束和所述參考光束之間干涉所產(chǎn)生的干涉條紋將信息作為全息圖記錄于在光盤(pán)中形成的信息記錄層上。
7.如權(quán)利要求6所述的光盤(pán)記錄方法，其特征在于，所述控制步驟進(jìn)一步根據(jù)所述值減少對(duì)至少一些像素的照射光量。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤(pán)記錄方法，其特征在于，所述控制步驟進(jìn)一步根據(jù)強(qiáng)度分布將所述空間光調(diào)制器中的至少一部分分割為預(yù)定數(shù)目的區(qū)域，并且獲得所述值使得除了光束強(qiáng)度最低的區(qū)域以外的其他各個(gè)區(qū)域中的光束強(qiáng)度更為接近于光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的光束強(qiáng)度。
9.如權(quán)利要求8所述的光盤(pán)記錄方法，其特征在于，區(qū)域的預(yù)定數(shù)目為4。
10.如權(quán)利要求9所述的光盤(pán)記錄方法，其特征在于，所述值是比值A(chǔ)/B，其中A是各區(qū)域當(dāng)中所檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度，B是要根據(jù)所述值控制的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度。
11.一種光盤(pán)記錄裝置的控制方法，該光盤(pán)記錄裝置包括配置為發(fā)出記錄照射光束的記錄光束源；配置為對(duì)于多個(gè)像素將所述記錄照射光束調(diào)制為信息光束和參考光束的空間光調(diào)制器；配置為將所述記錄照射光束、所述參考光束、或所述信息光束及參考光束聚焦于信息記錄層上的聚焦單元；以及配置為檢測(cè)所述記錄照射光束或所述信息光束的光強(qiáng)分布的圖像檢測(cè)裝置，其特征在于，該控制方法包括下列步驟使表示要照射至信息記錄層的所述信息光束所承載的橫跨多個(gè)像素中的至少一些像素的經(jīng)積分的強(qiáng)度分布的值改變；以及通過(guò)承載信息的所述信息光束和所述參考光束之間干涉所產(chǎn)生的干涉條紋將信息作為全息圖記錄于在光盤(pán)中形成的信息記錄層上。
12.如權(quán)利要求11所述的光盤(pán)記錄裝置的控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)所述值減少對(duì)至少一些像素的照射光量。
13.如權(quán)利要求11所述的光盤(pán)記錄裝置的控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括下列步驟根據(jù)強(qiáng)度分布將空間光調(diào)制器中的至少一部分分割為預(yù)定數(shù)目的區(qū)域；以及獲得所述值使得除了圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域以外的其他各個(gè)區(qū)域中的光束強(qiáng)度更為接近于圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的光束強(qiáng)度。
14.如權(quán)利要求13所述的光盤(pán)記錄裝置的控制方法，其特征在于，區(qū)域的預(yù)定數(shù)目為4。
15.如權(quán)利要求14所述的光盤(pán)記錄裝置的控制方法，其特征在于，所述值是比值A(chǔ)/B，其中A是各區(qū)域當(dāng)中所檢測(cè)出的光束強(qiáng)度最低的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度，B是要根據(jù)所述值控制的區(qū)域的最低光束強(qiáng)度。
16.一種用于光盤(pán)記錄裝置的光盤(pán)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)區(qū)；用于記錄二值圖案的信息的多值信息區(qū)，該二值圖案與表示信息光束在至少一些像素所承載的信息量的值有關(guān)；以及通過(guò)承載信息的所述信息光束和所述參考光束之間干涉所產(chǎn)生的干涉條紋記錄于信息記錄層上的信息。
17.如權(quán)利要求16所述的光盤(pán)，其特征在于，進(jìn)一步包括用于根據(jù)經(jīng)過(guò)反射的光束獲得所述值的校準(zhǔn)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明的光盤(pán)記錄裝置和方法，利用記錄光束源、將記錄照射光束調(diào)制為承載信息的信息光束和參考光束的空間光調(diào)制器、將該信息光束和該參考光束聚焦于信息記錄層上的聚焦單元、檢測(cè)該信息光束的強(qiáng)度分布的圖像檢測(cè)裝置、以及控制單元。該控制單元根據(jù)圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)出的強(qiáng)度分布控制空間光調(diào)制器。光盤(pán)記錄裝置及其控制方法因此具有高信噪比。
文檔編號(hào)G11B7/0037GK101030408SQ20071008528
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者矢尾板明子, 立田真一, 平尾明子, 松本一紀(jì) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝