波長控制方法以及全息信息處理裝置和全息記錄介質的製作方法

2023-06-06 07:25:31 2

專利名稱：波長控制方法以及全息信息處理裝置和全息記錄介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及信息處理裝置和信息記錄介質。具體而言，本發明涉及利用全 息術對信息進行記錄和/或再現用的全息信息處理裝置和全息記錄介質。
背景技術：
以往， 一般使含圖像信息的物體光和記錄用的參照光在全息記錄介質的內 部相互重疊，並將這時形成的幹涉圖案寫入全息記錄介質，從而進行利用全息 術對全息記錄介質記錄信息的全息記錄。
再現全息記錄介質記錄的信息時，通過對該全息記錄介質照射再現用的參 照光，利用幹涉圖案的衍射再現圖像。
近年，為了超高密度光記錄，在實用領域開發了大容量全息術，尤其是數 字大容量全息術，並受到關注。
大容量全息術是指積極有效利用全息記錄介質的厚度方向，對全息記錄介
質以3維方式寫入幹涉圖案的全息記錄方式。
大容量全息術具有的特徵是通過增加全息記錄介質的厚度提高衍射效率， 從而能用多層記錄謀求增大記錄容量。
數字大容量全息術是指雖然用與大容量全息術相同的信息記錄介質和記錄 方法，但將記錄的圖像信息限定為2值化的數字模式的面向計算機的全息記錄 方式。
數字大容量全息術中，例如將模擬方式的畫那樣的圖像信息數位化，再展
開為2維數字模式信息，將其作為圖像信息進行記錄。數字大容量全息術在再
現時，通過讀出此數字模式信息並將其解碼，恢復成原圖像信息進行顯示。
利用此方法，即使再現時SN比(信號噪聲比)有些不好，也能通過進行微分 檢測，或對2值化數據編碼以進行糾錯，極忠實地再現原信息。
全息記錄中，記錄時記錄物體光與參照光的幹涉圖案，再現時對再現用參 照光和幹涉圖案的衍射進行再現。這裡，幹涉現象容易受波長變化的影響。這 就是說，物體光和參照光不是用記錄時和再現時相同的波長進行再現，則記錄 時和再現時對全息記錄介質的波面不同，存在SN比極端不好的問題。
因而，將全息記錄實用化時，使記錄時和再現時的波長高精度地一致變得 重要，但全息記錄介質因溫度變化而比記錄時的密度脹大或縮小的情況下，存 在記錄時的波長與最佳再現波長不同的問題。
已有的全息信息處理裝置在全息記錄介質上，使物體光與參照光幹涉，以 記錄指定圖案。然後，數據的記錄或再現時，再現具有該規定圖案的信息光， 用其再現信號進行基於伺服控制的記錄介質的傾斜、聚焦和光源波長的微調。
這種已有方式在例如日本國特開2006—155831號公報己揭示。
說明己有的全息信息處理裝置。
圖12是已有的全息信息處理裝置的組成圖。
這裡，說明已有的全息信息處理裝置的記錄時的動作。
從出射相干光的光源100出射的偏振光束(例如P偏振)，因準直透鏡110而 變成平行光，併入射到半透明反射鏡111。
偏振光束被半透明反射鏡111分離成2個光束。 一個入射到空間光調製器 130，成為含信息的物體光，另一個成為參照光。
首先，說明物體光。
一光束入射到空間光調製器130，承載數據。
空間光調製器130的多個微鏡使微鏡與構成其數字數據的各二進位位對應， 並根據該位的內容("0"或"1")，使反射角變化，從而產生符合應記錄到全 息記錄介質的數字數據的光像。承載此信息的光束相當於物體光。
接著，物體光被鏡112反射，併入射到偏振分束鏡113。偏振分束鏡113具 有使P偏振光透射並使S偏振光反射的偏振光選擇膜。因而，這時物體光穿通 偏振分束鏡1B，入射到1/4波長片114。這裡，物體光變成圓偏振光，並因 物鏡115而成為收斂光後，入射到全息記錄介質160。
接著，說明參照光。
由半透明反射鏡111劃分的另一光束(參照光)，因鏡U6而改變行進方向。 然後，因稜鏡117而再次改變行進方向。由1/4波長片114使參照光變成圓偏 振光，入射到物鏡118後，以匯聚光的狀態入射到全息記錄介質160。
這裡，全息記錄介質160設置信息記錄層161，能記錄物體光與參照光的幹 涉圖案。
接著，說明再現時的動作。再現時僅用參照光。
入射到全息記錄介質160的參照光，承載信息記錄層161中記錄的信息， 並被反射層反射到物鏡115的方向。通過物鏡115的參照光為平行光，入射到 1/4波長片114後，變成S偏振光。在偏振分束鏡113上，S偏振光受到反射 後，入射到半透明反射鏡119。
將半透明反射鏡119劃分的一光束入射到攝像元件141，從而得到再現圖像。 攝像元件141包含將多個光電變換元件以大於等於空間光調製器130的析像度 排列成柵格狀的面傳感器，例如包含CCD面傳感器。將另一光束在透鏡U8 變成收斂光並通過柱面透鏡120後，入射到感光元件140。
已有例中採用的方式，將具有與記錄時空間光調製器根據記錄數據產生的 光像(下文稱為記錄圖案)不同的指定特殊圖案的特殊數據記錄在全息記錄介質 的指定地址，記錄時或再現時使用該數據的圖案(為了與常規記錄的數據的記錄 圖案區別，下文將此圖案稱為特殊圖案)進行全息記錄介質的聚焦、傾斜、波長 控制的微調。
圖13是示出橫軸標波長偏移量、縱軸標衍射效率的曲線的圖。 參照圖13，以作為特定波長的記錄波長人o記錄的全息圖在再現時呈現曲線 所示的特性。
從特定波長Xo偏移AX/2時，衍射效率變成零。即，再現時的再現光消失。 AX表示此波長的容許量，全息記錄方式具有因光源波長偏移而衍射效率急劇降 低的特徵。
通常的記錄數據將構成該記錄數據的各位逐一分配給空間光調製器的各微 鏡，以產生記錄光的光像(記錄圖案)。
另一方面，空間光調製器的反射面以相鄰的多個微鏡為單位劃分特殊圖案，
將構成該特殊圖案的各位逐一分配給劃分單位的多個物鏡，以產生記錄光的光 像。
這樣減小具有特殊圖案的特殊數據的析像度是為了增加每1位的S/N容許 範圍(容限)，並為了用特殊數據的特殊圖案謀求伺服控制穩定，從而能可靠地 進行記錄和再現。
圖14是示出一例特殊圖案的圖。
參照圖14，如上文所述，減小空間光調製器的析像度，劃分成4個區。特 殊圖案區171和173使光返回感光面，特殊圖案區172和174具有將再現光引 到感光面以外的特性。
接著，說明使用特殊圖案的伺服控制。
特殊圖案的再現光在感光元件140得到感光。將感光元件140劃分成4個 感光區，分別對來自特殊圖案區171 174的再現光進行感光。傾斜、聚焦、 跟蹤、波長中無偏移時，分別與4個感光區對應的信號sl s4中，sl與s4之 和、s2與s3之和為相同的值。
各種控制的開始，進行傾斜控制。光學系統和全息記錄介質具有傾斜偏移 時，信號sl s4中，sl與s4之和、s2與s3之和不同。算出兩者的差數據，從 該差數據算出傾斜的方向及其調整量。然後，可調整傾斜，使差為零。
同樣地進行跟蹤、聚焦控制，最後進行波長調整。如上所述，全息記錄方 式呈現圖13那樣的波長依賴性。即，記錄波長^時，再現波長為人o，則全息記 錄介質的衍射效率最高，再現光的光量最大。因而，sl s4之和最大的波長為 人o。
然而，已有例中，記錄波長與再現波長偏移大時，不能檢測出特殊圖案， 或者檢測出該圖案前需要時間。又，波長不能充分調整的狀態下，即使進行傾 斜、跟蹤、聚焦控制，也有可能不能準確調整。
本發明是為解決上述問題而完成的，其目的在於提供一種波長控制方法、 全息信息處理裝置和全息記錄介質，其中即使信息記錄時的波長與再現時的波 長偏移大，也能讀出作為特殊圖案的波長控制圖案，能使再現波長或記錄波長 的設定簡易，並能縮短調整時間。

發明內容
本發明的波長控制方法，控制利用雷射源出射的雷射對全息記錄介質的信 息進行記錄和/或再現的部件的雷射，其中具有以下步驟對全息記錄介質照 射多個波長的雷射的步驟；利用從再現光產生的波長信息信號，檢測出特定波 長的步驟；以及將雷射的波長調整為特定波長的步驟。
最好來自全息記錄介質的再現光量，分別對應於多個波長地按一定的規則 變化，並且檢測步驟檢測出再現光量達到最大時的波長作為特定波長。
尤其是調整步驟重新調整波長，使波長在算出的特定波長附近微小變化， 以便再現光量達到最大。
最好波長信息信號包含表示再現光的波長與特定波長之差的信息，並且檢 測步驟根據信息算出特定波長。
最好長信息信號是表示所述特定波長的數值的信息，並且檢測步驟從信息 算出特定波長。
根據本發明的波長控制方法，能利用波長信息信號調整成特定波長，所以 能簡易地設定再現波長或記錄波長。
本發明的全息信息處理裝置，具有出射對全息記錄介質的信息進行記錄和/ 或再現用的雷射的波長可變雷射源；檢測出來自全息記錄介質的再現光的光檢 測部；以及根據光檢測部的檢測結果控制波長可變雷射源的雷射的波長的控制 部，全息記錄介質具有以包含特定波長的多個波長記錄信息的第1波長控制區， 並且光檢測部對第1波長控制區檢測出從波長可變雷射源出射的雷射的再現 光。
最好控制部包含分別對將雷射的波長以多個波長分別對第1波長控制區進 行照射後得到的波長信息信號進行比較處理的信號處理電路；以及對信號處理 電路的指示作出響應，並控制波長可變雷射源的雷射的波長的波長調整控制部。
尤其是全息記錄介質的第l波長控制區中，將信息記錄成再現光量分別對 應於多個波長按一定的規則變化。信號處理電路分別對以多個波長分別照射光
檢測部檢測出的雷射後得到的再現光量進行比較，並算出再現光量最大的波長 作為特定波長。波長調整控制部進行調整，以便波長可變雷射源的雷射的波長 達到特定波長。
尤其是信號處理電路檢測出光檢測部檢測到的以多個波長分別照射雷射後
得到的波長信息信號中包含的表示雷射的波長與特定波長之差的信息，算出特 定波長。波長調整控制部進行調整，以便波長可變雷射源的雷射的波長達到特 定波長。
尤其是信號處理電路檢測出光檢測部檢測到的以多個波長分別照射雷射後
得到的波長信息信號中包含的表示特定波長數值的信息。波長調整控制部進行 調整，以便波長可變雷射源的雷射的波長達到特定波長。
最好全息記錄介質還具有以預先特別指定的波長記錄信息的第2波長控制 區。控制部根據光檢測部對第l波長控制區的檢測結果，調整波長可變雷射源 的所述雷射的波長。光檢測部在調整後，對第2波長控制區檢測出從波長可變 雷射源出射的雷射的再現光。控制部根據光檢測部對第2波長控制區的檢測結 果，將波長可變雷射源的雷射的波長進一步調整成特定波長。
尤其是第1波長控制區的能檢測出的波長的範圍大於所述第2波長控制區，
控制部算出光檢測部對第1波長控制區檢測出的再現光為最大時的波長，還將
光檢測部對第2波長控制區檢測出的再現光為最大時的波長進一步調整為特定波長。
最好波長可變雷射源包含衍射光柵；以及外部諧振器型半導體雷射器。 尤其是波長可變雷射源還包含使衍射光柵旋轉的旋轉調整裝置。 根據本發明的全息信息處理裝置，能用波長控制區根據再現光簡易地檢測
出特定波長，並且能縮短調整時間。
本發明的全息記錄介質，具有利用物體光與參照光的幹涉，寫入全息信息
的信息記錄區；以及記錄檢測出最佳記錄波長和最佳再現波長中的至少一方用
的波長信息信號的波長調整區。
最好波長調整區分別對應於多個波長的雷射，記錄波長信息信號，並將多
個波長設定為各自離散的值。
尤其是如果將再現以第1波長記錄的波長信息信號時的衍射效率為零的最 靠近第l波長的波長表示為第2波長，則將多個波長各自之差設定成比第l波 長與第2波長之差的絕對值小。
尤其是波長調整區分別對應於多個波長的雷射，將波長信息信號記錄成再
現光的光量按一定規則變化，並將波長信息信號記錄成最佳記錄波長和最佳再
現波長兩者的至少一方中再現光的光量最大。
尤其是波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示有關最佳記錄波長和
最佳再現波長兩者的至少一方的信息。
尤其是波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示與最佳記錄波長和最 佳再現波長兩者的至少一方之差的信息。
尤其是波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示最佳記錄波長和最佳 再現波長兩者的至少一方的數值的信息。
尤其是在波長控制區，不對由多個波長的雷射記錄的波長信息信號中與由
最佳記錄波長和最佳再現波長兩者的至少一方的雷射記錄的波長信息信號對 應的再現光進行光調製。
最好波長調整區包含能檢測出的波長的範圍大的第1波長控制區和能檢測 出的波長的範圍小的第2波長控制區。
尤其是第1波長控制區利用多個波長的雷射記錄波長信息信號，並將多個 波長設定為各自離散的值。
尤其是第2波長控制區利用單一波長的雷射，記錄波長信息信號。
最好使波長控制區產生未受到光調製的再現光。
根據本發明的全息記錄介質，通過設置記錄檢測出最佳記錄波長和最佳再 現波長兩者的至少一方用的波長信息信號的波長調整區，能用該波長調整區進 行簡易且高速的波長調整。
從下文結合附圖詳細說明本發明，會明白本發明的上述和其它目的、特性、 發明點和優點。


圖1是說明本發明實施例1的全息信息處理裝置的概略組成的圖。 圖2是說明本發明實施例1的記錄再現用的波長可變雷射源的圖。 圖3是說明本發明實施例1的全息記錄介質的結構的圖。 圖4是說明本發明實施例1的空間光調製器上的波長控制圖案的圖。
圖5是示出本發明實施例1的波長控制圖案的多個波長記錄例的圖。 圖6是說明決定多個波長的間隔的方法的圖。 圖7是說明微調用圖案的衍射效率的圖。
圖8是說明本發明實施例1的波長可變雷射器的基本波長控制方法的流程圖。
圖9是詳細說明本發明實施例1的波長可變雷射器的控制方法的流程圖。
圖10是說明本發明實施例2的全息記錄介質的圖。
圖11是說明本發明實施例2的波長可變雷射器的控制方法的流程圖。
圖12是已有全息信息處理裝置的組成圖。
圖13是示出橫軸標波長偏移量、縱軸標衍射效率的曲線的圖。
圖14是示出一例特殊圖案的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發明的實施例。再者，對圖中相同或相當的部 分標註同一標號，不重複說明。 實施例1
用圖1說明本發明實施例1的全息信息處理裝置的概略組成。 參照圖1，本發明實施例1的全息信息處理裝置，具有記錄再現用的波長可 變雷射源1、第1分束鏡2、第1反射鏡3、空間光調製器4、第1中繼透鏡5(5a、 5b)、第2反射鏡6、第2分束鏡7、第2中繼透鏡8(8a、 8b)、物鏡9、攝像元 件10、第3反射鏡U、第1伽伐尼透鏡12、透鏡單元13(13a、 13b)、第2伽 伐尼透鏡14、第3分束鏡15、透鏡16、感光元件17、信號處理電路25、以及 波長調整控制部26。
波長可變雷射器1發出的光，在第1分束鏡2和第1反射鏡3受到反射，在空間光調製器4受到反射，並通過第1中繼透鏡5後，又在第2反射鏡6受 到反射。然後，通過第2分束鏡7和第2中繼透鏡8後，由第1物鏡9照射到 全息記錄介質20。
空間光調製器4包含例如將多個微鏡以可改變其反射面的方式排列成柵格 狀的DMD (Digital Mirror Device:數字鏡器件)，通過使微鏡對應於構成數字 數據的各位，並使反射角根據該位的內容("0"或"1")進行變化，照射全息 記錄介質20，產生符合應記錄的數字數據的光像。
此光，作為記錄光，由物鏡8調節焦點，以便在全息記錄介質20的記錄層 上成像。
又，穿通第1分束鏡2的光又在第3反射鏡11受到反射，由第l伽伐尼透 鏡12將其光軸改變到記錄光的光軸側後，通過透鏡單元13，並作為參照光對 記錄光的光軸以指定的入射角入射到全息記錄介質20。
入射到全息記錄介質20的記錄光和參照光相互幹涉，產生全息圖。將此全 息圖記錄到全息記錄介質20。
再現時，與記錄時相同，也照射參照光，但通過全息記錄介質後，使用在 第2伽伐尼透鏡14用與往路相同的角度反射的光產生的衍射光(再現光)。此衍 射光通過第1物鏡9、第2中繼透鏡8後，由第2分束鏡7改變行進方向。
接著，被第3分束鏡15劃分成2束光。 一束入射到攝像元件10。另一束因 透鏡16而變成收斂光後，入射到感光元件17。
攝像元件10包含將多個光電變換元件以不低於空間光調製器4的析像度排 列成柵格狀的面傳感器，例如使用CCD (Charge-Coupled Device:電荷耦合器 件)或採用CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor:互補金屬氧化 物半導體)的CMOS傳感器等。然後，根據此攝像元件10檢測出的信號再現2 維圖案信息，讀取全息記錄介質記錄的記錄數據。在l個感光區構成感光元件 17，以檢測出再現光的光量。在波長可變雷射源1的雷射功率不穩定時，也將 感光元件17用於測量功率，並藉助信號處理電路25和波長調整控制部26使 雷射器出射功率恆定。
再者，攝像元件IO和感光元件11構成探測全息記錄介質的再現光的光探測部。
用圖2說明本發明實施例2的記錄再現用的波長可變雷射源1。
參照圖2，本發明實施例1的波長可變雷射源1是組合半導體雷射器和外部
諧振器的稱為後移型的外部諧振器型半導體雷射器。使用外部諧振型結構，能 使振蕩頻譜窄並作單模振蕩。
波長可變雷射源1包含半導體雷射器50、準直透鏡51、衍射光柵52、反射 鏡53、旋轉裝置54和光檢測器55。
從半導體雷射器50出射的多縱模(波長頻譜)振蕩的雷射60，被準直透鏡51 改變成平行後，入射到反射型的衍射光柵52。
衍射光柵52出射縱模的各模的1次衍射光，並根據其配置角度，使指定的 1次衍射光61通過準直透鏡51返回半導體雷射器50。
其結果，對返回半導體雷射器50的1次衍射光61產生諧振，並出射單模 的光，該光的波長與從衍射光柵52返回的1次衍射光61的波長相同。又，將 入射到衍射光柵52的雷射的0次衍射光(反射光)62出射到外部，進而在反射鏡 53受到反射，成為全息信息處理裝置的波長可變雷射源1的出射光。
反射鏡53將部分光透射後，在光檢測器55監視光功率、振蕩頻率的變化 或振蕩頻譜(單模或多模)等。
說明這種後移型的外部諧振器型雷射器的波長可變原理。
衍射光柵52形成可利用旋轉裝置54在垂直於柵槽方向的面內旋轉的結構。
通過改變可旋轉衍射光柵52的配置角度，能調整返回半導體雷射器50的 光的波長。
將這種外部諧振器型半導體雷射器用於全息信息處理裝置，從而能微調成 對記錄或再現最佳的波長。
這裡，波長可變雷射源l，不限於後移型的外部諧振器雷射器，也可以是例 如立特曼型的外部諧振器雷射器、DFB雷射器(Distributed Feedback Laser:分 布反饋雷射器)、DBR (Distributed Bragg Reflector:分布型布拉格反射器)激 光器。
用圖3說明本發明實施例1的全息記錄介質20的結構。
這裡，示出以圖解方式表示實施例1的全息記錄介質20的結構的俯視圖。
參照圖3，全息記錄介質20例如為圓盤狀，具有信息記錄區，沿紋道200 記錄信息。
將本發明的作為特殊圖案的控制波長用的波長控制圖案(波長控制區)，設置 在例如全息記錄介質的外周側。
這裡，示出設置粗調圖案80和微調圖案81這2種不同的圖案作為控制波 長用的圖案的情況。再者，包括設置作為粗調圖案80和微調圖案81的波長控 製圖案的區域，都稱為波長調整區。
本例中，說明將粗調圖案80、微調圖案81分別在全息記錄介質20的外周 側各設2個的組成，但也可僅為個。再者，通過設置多個，能使檢測精度提 高。
圖3中，本實施例中做成將作為波長控制圖案的特殊數據(波長信息信號)， 記錄在與常規記錄數據不同的地址位置，但也可做成將作為波長控制圖案的部 分特殊數據(波長信息信號)，編入部分常規記錄數據的圖案，並在該記錄數據 的記錄和/或再現時實時地進行波長控制。
常規記錄數據將構成該記錄數據的各位逐一分配給空間光調製器4的各微 鏡，以產生記錄光的光像(記錄圖案)，但已有的波長控制圖案以相鄰的多個微 鏡為單位劃分空間光調製器4的反射面，並將構成該波長控制圖案的各位逐一 分配給劃分單位的多個微鏡，以產生記錄光的光像。
本實施例1的波長控制圖案中，表觀上無空間光調製器4的劃分數，並產 生不具有信息的記錄圖案。
具體而言，使波長可變雷射源1的輸出恆定，並根據上述理由設定波長控 製圖案的特殊數據(波長信息信號)，使空間光調製器4的微鏡全部以相同的狀 態將全部物體光引到全息記錄介質20。
用圖4說明本發明實施例1的空間光調製器上的波長控制圖案。
如圖4所示，例如雷射的光斑70內的微鏡被設定成全部狀態相同，並將物 體光引到全息記錄介質20。即，不作光調製地記錄波長控制圖案。
隨著這樣記錄，對來自波長控制圖案的再現光而言，在哪個二進位位位置
都被引到攝像元件IO和感光元件17。也就是說，形成不作光調製的再現光。 因而，與記錄信息時(作光調製時)相比，返回光的光量增加。
所以，波長控制圖案的再現光光量的動態範圍增大，能進行進一步準確的 波長控制。
如用圖13說明的那樣，全息記錄方式具有的特徵為對參照光的波長偏移， 波長選擇性非常高，稍微的參照光波長偏移就使衍射效率急劇降低。
本發明實施例1的波長控制圖案，利用多個波長(以波長復用方式)在相同的 區域進行多個記錄。該多個波長是各自離散的波長，不是連續的波長。
這是為了極力抑制全息記錄介質具有的有限動態範圍在記錄中的使用，實 現儘量多的波長的記錄，擴大可讀出的波長範圍。多個波長包括信息記錄時的 波長或全息記錄介質的特性最佳的製造時的推薦波長(下文稱為特定波長)，並 且以特定波長為中心，分別在短波長側、長波長側設定多個波長。還按照一定 的規則將多個波長設定成各自記錄光量不同；作為一個例子，設定成特定波長 的記錄光量最大。
用圖5說明本發明實施例1的波長控制圖案的多個波長的記錄例。再者， 這裡所示的多個波長是各自離散的波長，不是連續的波長，並且是包含預定的 特定波長的波長區內的波長。
這裡，橫軸表示記錄波長入，縱軸表示記錄光量P。 圖5所示圖形30 36表示的量示出多個波長各自的記錄光量。 在特定波長入。時用最大記錄光量作記錄，此外的波長則記錄光量連續減小。 在光量曲線37表示的函數的條件下，適當決定各波長的記錄光量。
formula see original document page 18
光量曲線37由上式所示函數決定，並且在特定波長Xo上記錄光量最大。 再者，再現光的光量(再現光量)依賴於記錄光量(後文闡述)。因而，記錄光量最
大時，再現光量也最大。
用圖6說明決定多個波長的間隔的方法。
這裡，橫軸表示記錄波長人，縱軸表示衍射效率。
圖6所示的圖形40表示對用波長入o記錄時的波長的衍射效率，以sinc、表 示。圖形41 46表示各波長的衍射效率。各圖形相互重疊，用某波長進行再 現時，產生來自用不少於2個波長記錄的圖案的再現光。用此現象決定各衍射 效率連續的波長的間隔。
用圖13進行說明。如果將再現以第1波長入o記錄的信息時的衍射效率為零 的最靠近第1波長人o的波長表示為第2波長、，則將各相鄰波長的間隔設定成 小於第1波長人o與第2波長、之差的絕對值。
根據此設定，用各波長記錄的數據產生的各衍射效率的圖形相互重疊，各 波長分量之和形成連續。
艮P，考慮上述記錄功率的變化份額，而且最佳設定波長間隔時，如衍射效 率曲線47所示，能實現具有連續且波長入o時最大的性質的波長控制圖案。
後面闡述波長可變雷射器1的波長控制方法，但利用此性質，即使以與特 定波長Xo差異大的波長進行再現，也能檢測出再現光。
於是，使波長可變雷射源1的波長微變，以便再現光的光量變成最大，則 能控制成特定波長。而且，能縮短波長控制的時間。
最後，波長控制圖案具有衍射效率曲線47的性質，但與單獨用波長Xo記錄 的圖形40相比，衍射效率對特定波長的尖銳度不好。
艮P，為了詳細設定波長，需要進一步的波長控制。
本實施例1的方式中，將該波長控制圖案作為圖3說明的粗調圖案80加以 設定。
下面，說明微調圖案81。
作為一個例子，微調圖案81僅用單一特定波長入o記錄波長控制圖案。因而， 微調圖案81與粗調圖案80相比，能檢測出的波長範圍小。 用圖7說明微調圖案81的衍射效率。
如圖7所示，這裡示出單一特定波長人o的衍射效率曲線48，與波長粗調圖 案80相比，衍射效率對波長變化的尖銳度高，所以能進行進一步微小的波長
控制。
具體而言，用粗調圖案80對波長可變雷射源的波長進行粗調後，可通過用 微調圖案81將波長同樣調整成再現光光量最大，進行微調。
這裡，不需要對波長作微調時，作為波長控制圖案，可不設置微調圖案81，
僅用粗調圖案80進行波長控制。
又，圖5和圖6說明的光量曲線37和衍射效率曲線47不限於上述曲線， 只要是在特定波長人o處迎合峰值的連續函數就可以。
哮著，說明本發明實施例1的波長可變雷射源1的波長控制方法。
使用外部諧振器型半導體雷射器等控制波長的光源時，記錄再現時需要進 行波長微調或振蕩波長確認。
例如，記錄時將記錄波長為中心的波長控制圖案記錄到全息記錄介質。然 後，再現時根據波長控制圖案控制波長可變雷射源1的波長，形成與記錄時的 波長相同後，進行再現。
上述例子中，即使溫度變化、隨時間經歷變化等因素造成光碟性質變化並 且記錄波長與最適合再現的波長不同的情況下，也由于波長控制圖案的波長控 制，具有常獲得最適合再現的波長的效果。
作為另一使用例，將某全息記錄介質的性質最佳的波長作為記錄再現推薦 波長，在製造全息記錄介質時記錄使該波長最佳的波長控制圖案。
然後，記錄或再現時，可利用波長控制圖案將波長可變雷射源1的波長控 製成推薦波長後，進行記錄或再現。
用圖8說明本發明實施例1的波長可變雷射器的基本波長控制方法。 參照圖8，首先，控制波長可變雷射器的雷射波長時(步驟SO)，使光學系統 或全息記錄介質20移動(步驟Sl)，形成對波長控制圖案入射光束的狀態。 然後，將作為雷射的參照光照射到波長控制圖案(步驟S2)。 接著，在感光元件17觀測來自波長控制圖案的再現光(步驟S3)。 這時，使設置在波長可變雷射器l內的衍射光柵52作微小的旋轉，從而使 作為雷射的參照光的波長微變。再現光的光量因波長而變化，在感光元件17 監視再現光的光量，並求出再現光的光量最大的特定波長人o(步驟S4)。
然後，調整波長可變雷射源的雷射的波長(步驟S5)。
再者，該流程中，在信號處理電路25根據來自感光元件17的光量進行光 量最大的特定波長人。的計算。而且，利用波長調整控制部26對信號處理電路 25的指示作出響應，調整波長可變雷射器1的雷射波長。具體而言，波長調整 控制部26調整衍射光柵25的旋轉角，形成再現光的光量最大。
然後，存儲該波長，在進行全息記錄介質的記錄或再現時使用。
因而，上文所述那樣不需要對波長作微調時，可設置l個波長控制圖案， 僅用粗調圖案80進行波長控制。
接著，說明又對波長作微調的方式。
用圖9詳細說明本發明實施例1的波長可變雷射器控制方法。 參照圖9，首先控制波長可變雷射器時(步驟SIO)，使光學系統或全息記錄 介質20移動到粗調圖案80(步驟Sll)，形成對粗調圖案80入射光束的狀態。
然後，與圖8的步驟S2 S5中說明的相同，將參照光照射到粗調圖案80， 在感光元件17觀測再現光的光量，使設置在波長可變雷射器1內的衍射光柵 52作微小的旋轉，從而使參照光的波長微變後，用信號處理電路25和波長調 整控制電路26進行調整，形成再現光光量最大的波長人o'(步驟S12)。具體而言， 波長調整控制部26調整衍射光柵52的旋轉角，形成再現光的光量最大。
然後，使光學系統或全息記錄介質20移動到微調圖案81(步驟S13)，形成 對微調圖案81入射光束的狀態。
然後，與圖8的步驟S2 S5中說明的相同，將參照光照射到微調圖案，在 感光元件17觀測再現光的光量，使設置在波長可變雷射器內的衍射光柵52作 微小的旋轉。具體而言，使參照光的波長在波長入o'附近微變，並求出再現光的 光量最大的波長人o(步驟S14)。
然後，調整波長可變光源的雷射波長，形成求出的波長^(步驟S15)。 然後，存儲該波長，在進行全息記錄介質的記錄或再現時使用。 根據本發明實施例1的方式，由於用多個波長記錄波長控制圖案，即使記 錄波長與再現波長差異大的情況下，也能讀出波長控制圖案，並能作迅速的波 長控制。
而且，通過設置粗調圖案和微調圖案這2種圖案，能高效率地執行波長控 制，從而可執行迅速的波長控制，並能執行精度高的波長控制。再者，本例中， 說明了粗調圖案和微調圖案這2種波長控制圖案，但不限於2種，也可設置更 多種波長控制圖案，使精度提高。
實施例2
用圖10說明本發明實施例2的全息記錄介質。
參照圖10，本發明實施例2的全息記錄介質21與圖3的全息記錄介質20 相比，在設置波長控制圖案82以代替波長調整圖案80、 81方面不同。
本例中，用多個波長(以波長復用方式)在同一部位記錄波長控制圖案。
上述實施例1中，說明了用多個波長進行記錄時使記錄光量分別按照一定 規則變化地記錄波長控制圖案的情況。再者，實施例1中，將空間光調製器的 全部微鏡設定成相同，所以不承載能與其它信息區分的信息。即，特殊數據(波 長信息信號)全部是相同的數據實施例2中，用多個波長進行記錄時，不使記錄光量變化地分別記錄含信 息的數據。即，說明包含能與其它信息區分的特殊數據(波長信息信號)的方式。
再者，用信息記錄時的波長或全息記錄介質的特性最佳的製造時的推薦波 長(下文稱為特定波長)進行記錄時，與實施例l相同，空間光調製器4的微鏡 全部以相同的狀態進行記錄。即，不作光調製地進行記錄。因而，關於用特定 波長作記錄時的再現光，由於成為不作光調製的再現光，與記錄信息時(作光調 制時)相比，返回光的光量增大。
詳細說明波長控制圖案82的組成。
波長控制圖案82用多個波長以復用方式記錄數據。
在特定波長人o以外進行記錄時，空間光調製器4的微鏡非同一狀態，承載 信息。例如，在特定波長以外的波長人D + A人記錄的數據中，承載作為表示特定 波長與再現光之差的信息的示出AX的符號和量的數據。
再者，在特定波長以外記錄的數據，其記錄光量、衍射效率與特定波長的 相同，用數據容易再現的參數設定。
這裡，在特定波長以外(人o + A入)記錄的數據不限於記錄示出A人的符號和量
的信息，可為僅示出A人的符號的信息，或可為示出波長^的值本身(即特定波
長的數值本身)的信息。
接著，用圖11說明本發明實施例2的波長可變雷射器控制方法。 參照圖ll，首先，控制波長可變雷射器時(步驟S20)，先使光學系統或全息
記錄介質20移動(步驟S21)，形成對波長控制圖案83入射光束的狀態。
接著，將參照光照射到波長控制圖案82(步驟S22)，在攝像元件10觀測再
現光(步驟S23)。然後，使設置在波長可變雷射器1內的衍射光柵52作微小的
旋轉，從而使參照光的波長變化，直到檢測出作為返回光的再現光為止(步驟
S24)。
然後，將再現光控制在感光元件14能檢測出的波長X1時，攝像元件10根 據波長X1從波長控制圖案讀取信息(波長信息信號)(步驟S25)。這裡，作為一個 例子，波長信息信號中記錄表示A人的符號和量的信息。
然後，判斷從信號處理電路25得到的數據是否包含表示A入的符號和量的信 息(步驟S26)。
步驟S26中判斷為包含表示AX的符號和量的信息時，根據該信息暫時決定 波長A人為零的特定波長^'(步驟S27)。
然後，用波長調整控制部26控制波長可變雷射器1，將雷射的波長調整為 特定波長X'(步驟S28)。
然後，用感光元件17使波長可變雷射器1的波長在波長人o'附近微變，從而 求出再現光最大的波長 W)(步驟S29)。
然後，用波長調整控制部26控制波長可變雷射源1，將雷射的波長調整成 算出的波長人o(步驟S30)。
然後，存儲該波長，在進行全息記錄介質的記錄或再現時使用。
另一方面，步驟S26中，判斷為從信號處理電路25得到的數據不包含表示 A入的符號和量的信息時，如上文所述，估計當前的波長可變雷射源1的雷射的 波長是特定波長，也就是說，判明波長X1在人o附近，所以進至步驟S29。
然後，如上文所述， 一面用感光元件17使波長可變雷射源1的波長微變，一面計算再現光最大的波長人。。關於其後的處理，因為與上文所述的相同，不 重複其詳細說明。
本發明實施例2的方式中，與實施例l的方式相同，也用多個波長記錄波 長控制圖案，所以即使記錄波長與再現波長差異大的情況下，也能讀出波長控 製圖案，從而可作迅速的波長控制。
再者，上文中說明了數據中包含表示A人的符號和量的信息的情況，但數據 中僅包含A入的符號、不包含表示量的信息的情況下，通過使雷射波長變化，並 暫時決定為未檢測出符號的雷射波長，也能實現。又，數據中包含表示波長人0 +A入的值本身的信息時，也可根據該數據調整雷射波長。
上述實施例的波長控制圖案，可以是控制信息記錄時的最佳記錄波長的波 長控制圖案，也可以是控制信息再現時的最佳再現波長的波長控制圖案。因而， 最佳再現波長與最佳記錄波長分別不同時，最好設置各自的波長控制圖案。另 一方面，最佳記錄波長和最佳再現波長都相同時，波長控制圖案可記錄與再現兩用。
再者，本發明的全息信息處理裝置，分別對利用全息術對全息記錄介質僅 能進行信息記錄的全息信息處理裝置、或僅能對已作記錄的全息記錄介質進行 再現的全息信息處理裝置、或能進行記錄和再現的全息信息處理裝置都同樣可 用。
已對本發明作詳細闡述和說明，但顯然會理解這些闡述僅為說明和範例，並非作為限定；本發明的範圍由權利要求書的條款表述。
權利要求
1、一種波長控制方法，控制利用雷射源出射的雷射對全息記錄介質的信息進行記錄和/或再現的部件的所述雷射的波長，其特徵在於，具有以下步驟對所述全息記錄介質照射多個波長的所述雷射的步驟；利用從再現光產生的波長信息信號，檢測出特定波長的步驟；以及將所述雷射的波長調整為所述特定波長的步驟。
2、 如權利要求1所述的波長控制方法，其特徵在於，來自所述全息記錄介質的再現光量，分別對應於所述多個波長地按一定的 規則變化，所述檢測步驟檢測出所述再現光量達到最大時的波長作為特定波長。
3、 如權利要求2所述的波長控制方法，其特徵在於，所述調整步驟重新調整波長，使波長在算出的特定波長附近微變，以便所 述再現光量達到最大。
4、 如權利要求l所述的波長控制方法，其特徵在於， 所述波長信息信號包含表示再現光的波長與特定波長之差的信息， 所述檢測步驟根據所述信息，算出所述特定波長。
5、 如權利要求l所述的波長控制方法，其特徵在於， 所述波長信息信號是表示所述特定波長的數值的信息， 所述檢測步驟從所述信息算出所述特定波長。
6、 一種全息信息處理裝置，其特徵在於，具有出射對全息記錄介質的信息進行記錄和/或再現用的雷射的波長可變雷射源；檢測出來自所述全息記錄介質的再現光的光檢測部；以及 根據所述光檢測部的檢測結果，控制所述波長可變雷射源的所述雷射的波 長的控制部，所述全息記錄介質具有以包含特定波長的多個波長記錄信息的第1波長控 制區，所述光檢測部對所述第1波長控制區檢測出從所述波長可變雷射源出射的 雷射的再現光。
7、 如權利要求6所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 所述控制部包含對將所述雷射的波長以多個波長分別對所述第1波長控制區進行照射後得到的波長信息信號分別進行比較處理的信號處理電路；以及對所述信號處理電路的指示作出響應，並控制所述波長可變雷射源的所述 雷射的波長的波長調整控制部。
8、 如權利要求7所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 在所述全息記錄介質的第l波長控制區中記錄信息，以便再現光量分別對應於所述多個波長按一定的規則變化，所述信號處理電路對以多個波長分別照射所述光檢測部檢測出的所述雷射 後得到的再現光量分別進行比較，並算出所述再現光量達到最大時的波長作為特定波長，所述波長調整控制部進行調整，以便所述波長可變雷射源的所述雷射的波 長達到所述特定波長。
9、 如權利要求7所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 所述信號處理電路檢測出以多個波長分別照射所述光檢測部檢測出的所述雷射後得到的波長信息信號中包含的表示所述雷射的波長與所述特定波長之 差的信息，算出所述特定波長；所述波長調整控制部進行調整，以便所述波長可變雷射源的所述雷射的波 長達到所述特定波長。
10、 如權利要求7所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 所述信號處理電路檢測出以多個波長分別照射所述光檢測部檢測出的所述雷射後得到的波長信息信號中包含的表示特定波長數值的信息，所述波長調整控制部進行調整，以便所述波長可變雷射源的所述雷射的波 長達到所述特定波長。
11、 如權利要求6所述的全息信息處理裝置，其特徵在於，所述全息記錄介質還具有以預先特別指定的波長記錄信息的第2波長控制區，所述控制部根據所述光檢測部對所述第1波長控制區的檢測結果，調整所 述波長可變雷射源的所述雷射的波長，進行所述調整之後，所述光檢測部對所述第2波長控制區檢測出從所述波長可變雷射源出射的雷射的再現光，所述控制部根據所述光檢測部對所述第2波長控制區的檢測結果，將所述 波長可變雷射源的所述雷射的波長進一步調整成所述特定波長。
12、 如權利要求ll所述的全息信息處理裝置，其特徵在於，所述第1波長控制區的能檢測出的波長的範圍大於所述第2波長控制區， 所述控制部算出所述光檢測部對所述第1波長控制區檢測出的再現光為最大時的波長，還將所述光檢測部對所述第2波長控制區檢測出的再現光為最大時的波長進一步調整為所述特定波長。
13、 如權利要求6所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 所述波長可變雷射源包含衍射光柵；以及 外部諧振器型半導體雷射器。
14、 如權利要求13所述的全息信息處理裝置，其特徵在於， 所述波長可變雷射源還包含使所述衍射光柵旋轉的旋轉調整裝置。
15、 一種全息記錄介質，其特徵在於，具有利用物體光與參照光的幹涉，寫入全息信息的信息記錄區；以及 記錄檢測出最佳記錄波長和最佳再現波長中的至少一方用的波長信息信號 的波長調整區。
16、 如權利要求15所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長調整區分別對應於多個波長的雷射，記錄所述波長信息信號， 並將所述多個波長設定為各自離散的值。
17、 如權利要求16所述的全息記錄介質，其特徵在於， 如果將再現以第1波長記錄的波長信息信號時的衍射效率為零的最接近第1 波長的波長表示為第2波長，則將所述多個波長各自之差設定成比所述第l波 長與所述第2波長之差的絕對值小。
18、 如權利要求17所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長調整區分別對應於所述多個波長的雷射，將所述波長信息信號記錄成再現光的光量按一定規則變化，並將所述波長信息信號記錄成最佳記錄波 長和最佳再現波長兩者的至少一方中再現光的光量達到最大。
19、 如權利要求16所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示有關最佳記錄波長和最佳再現波長兩者的至少一方的信息。
20、 如權利要求19所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示與最佳記錄波長和最佳再現波長兩者的至少一方之差的信息。
21、 如權利要求19所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長信息信號包含對每個記錄的波長分別表示最佳記錄波長和最佳再現波長兩者的至少一方的數值的信息。
22、 如權利要求19所述的全息記錄介質，其特徵在於， 在所述波長控制區，不對由所述多個波長的雷射記錄的波長信息信號中與由最佳記錄波長和最佳再現波長兩者的至少一方記錄的波長信息信號對應的 再現光進行光調製。
23、 如權利要求15所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述波長調整區包含能檢測出的波長的範圍大的第1波長控制區和能檢測出的波長的範圍小的第2波長控制區。
24、 如權利要求23所述的全息記錄介質，其特徵在於，所述第1波長控制區利用多個波長的雷射記錄所述波長信息信號， 並將所述多個波長設定為各自離散的值。
25、 如權利要求24所述的全息記錄介質，其特徵在於， 所述第2波長控制區利用單一波長的雷射，記錄所述波長信息信號。
26、 如權利要求15所述的全息記錄介質，其特徵在於，使所述波長控制區產生未受到光調製的再現光。
全文摘要
控制波長可變雷射器的雷射波長時(步驟S0)，移動光學系統或全息記錄介質(步驟S1)，形成對波長控制圖案入射光束的狀態。然後，對波長控制圖案照射作為雷射的參照光(步驟S2)。接著，在感光元件觀測來自波長控制圖案的再現光(步驟S3)。使作為雷射的參照光的波長微變。再現光的光量因波長而變化，監視再現光的光量，求出再現光的光量最大的特定波長(λ0)(衍射光柵(52)的旋轉角)(步驟S4)。然後，調整波長可變雷射源的雷射的波長(步驟S5)。
文檔編號G11B7/125GK101206885SQ20071030098
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月14日 優先權日2006年12月15日
發明者上山徹男, 金澤泰德 申請人:夏普株式會社