專利名稱：光信息記錄介質(zhì)、光信息記錄再現(xiàn)裝置和光信息記錄再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用全息攝像術(shù)(holography)記錄信息的光信息記錄介質(zhì)、使 用該介質(zhì)的光信息記錄再現(xiàn)裝置和使用該介質(zhì)進(jìn)行光信息的記錄再現(xiàn)的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，根據(jù)使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的Blu-ray Disc (BD 藍(lán)光盤)標(biāo)準(zhǔn)及High Definition Digital Versatile Disc (HD DVD 高清晰度數(shù)字多功能光盤)標(biāo)準(zhǔn)等，在生活 中具有50GB左右的記錄密度的光盤的商品化也成為可能。今后希望光盤也會與100GB ITB這樣的HDD (Hard Disc Drive 硬盤驅(qū)動器)容量同樣大的大容量。但是，為了使光盤實(shí)現(xiàn)這樣的高密度，需要與短波長化和物鏡高NA化的高密度化 技術(shù)不同的使用新的方式的高密度化技術(shù)。在關(guān)于下一代的存儲技術(shù)的研究進(jìn)行的期間，利用全息攝像術(shù)記錄數(shù)字信息的全 息影像記錄技術(shù)逐漸引人注目。所謂全息影像記錄技術(shù)，是將具有用空間光調(diào)制器以二維 的方式調(diào)整后的頁面數(shù)據(jù)的信息的信號光和參照光在記錄介質(zhì)的內(nèi)部重合，利用此時產(chǎn)生 的干涉條紋圖案，使得在記錄介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生折射率調(diào)制，由此將信息記錄于記錄介質(zhì)的技術(shù)。在信息的再現(xiàn)時，如果將在記錄時使用的參照光照射于記錄介質(zhì)，則記錄于記錄 媒介中的全息影像(hologram)如衍射光柵那樣起作用而產(chǎn)生衍射光。該衍射光包含記錄 的信號光和相位信息，作為同一光被再現(xiàn)。再現(xiàn)得到的信號光使用CM0S、(XD等光檢測器被高速地進(jìn)行二維檢測。這樣，全息 影像記錄技術(shù)通過一個全息影像將二維的信息一次記錄于光記錄介質(zhì)，進(jìn)而能夠再現(xiàn)該信 息，而且，由于可以在有記錄介質(zhì)的部位重疊記錄多個頁面信息，故而可以實(shí)現(xiàn)大容量且高 速的信息的記錄再現(xiàn)。作為全息影像記錄技術(shù)，例如有在日本特開2004-272268號公報(專利文獻(xiàn)1)中 記載的內(nèi)容。在本公報中記載有如下內(nèi)容多角度記錄方式將信號光束通過透鏡聚光于光 信息記錄介質(zhì)，同時照射平行光束的照射光使其進(jìn)行干涉而進(jìn)行全息影像的記錄，進(jìn)而，改 變向光記錄介質(zhì)射入?yún)⒄展獾娜肷浣嵌?，同時將不同的頁面數(shù)據(jù)顯示在空間光調(diào)制器進(jìn)行
多重記錄。在本公報中記載有如下技術(shù)利用透鏡對信號光進(jìn)行聚光，通過在其光束腰(beam waist:光腰)配置開口(空間濾波器)，能夠縮短相鄰的全息影像的間隔，與目前的角度多 重記錄方式相比，使記錄密度/容量增大。進(jìn)而，作為其它的全息影像記錄技術(shù)，有例如W02004-102542號公報(專利文獻(xiàn) 2)。在本公報中記載了如下的使用轉(zhuǎn)移(shift)多重方式的示例在一個空間光調(diào)制器中，將來自內(nèi)側(cè)的像素的光作為信號光，將來自外側(cè)的輪帶狀的像素的光作為參照光，利用相 同的透鏡將兩光束聚光于光記錄介質(zhì)，在透鏡的焦點(diǎn)面附近使信號光和參照光干涉而記錄 全息影像。在Ian Redmond =Technical Digest ODS (2006) ,MAl.(非專利文獻(xiàn) 1)中記載有如 下內(nèi)容將記錄于光信息記錄媒介的信息再現(xiàn)時，通過使用參照光的相位共軛光，能夠?qū)⒂?錄系統(tǒng)的信號檢測用照相機(jī)等光學(xué)部件作為再現(xiàn)系統(tǒng)使用。進(jìn)而，在日本特開2002-170247號公報(專利文獻(xiàn)3)中記載有如下所述 的全息影 像記錄再現(xiàn)方法全息影像記錄介質(zhì)具有反射層，使用由反射層反射參照光而得到的相位 共軛光，進(jìn)行記錄于全息影像記錄介質(zhì)中的信息的再現(xiàn)。根據(jù)在該記錄再現(xiàn)方法中使用的記錄介質(zhì)，因?yàn)槿⒂跋裼涗浗橘|(zhì)具有反射層， 因此能夠省略用于得到相位共軛光的電流鏡(galvanomirror 振鏡)和用于對其進(jìn)行驅(qū)動 的驅(qū)動部，從而能夠避免全息影像記錄再現(xiàn)裝置的高度尺寸變大。根據(jù)使用記載于專利文獻(xiàn)3的全息影像記錄介質(zhì)的記錄再現(xiàn)方法，由于在記錄時 用反射層反射參照光，因此存在如下缺點(diǎn)照射記錄介質(zhì)的區(qū)域擴(kuò)大，在記錄中具有的區(qū)域 擴(kuò)大。還存在如下缺點(diǎn)由于信號光也被反射層反射，因此由于反射的信號光而在記錄介質(zhì) 上新形成全息影像。專利文獻(xiàn)3記載的全息影像記錄介質(zhì)雖然能夠防止全息記錄再現(xiàn)裝置 的大型化，但由于該缺點(diǎn)而存在對記錄介質(zhì)的記錄密度降低這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種全息影像記錄介質(zhì)，其不需要用于得到專利文 獻(xiàn)1所記載的相位共軛光的鏡及其驅(qū)動部，能夠利用相位共軛光進(jìn)行信息的再現(xiàn)，且不會 使記錄密度降低。進(jìn)而，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種光信息記錄介質(zhì)的再現(xiàn)記錄裝置，其利用 具備反射層的全息影像記錄介質(zhì)，該反射層反射參照光而形成相位共軛光，省略用于得到 相位共軛光的鏡及其驅(qū)動部，能夠高密度地將信息記錄于全息影像記錄介質(zhì)。本發(fā)明的又一目的在于，提供一種光信息記錄介質(zhì)的再現(xiàn)記錄方法，其利用具備 反射層的全息影像記錄介質(zhì)，該反射層反射參照光而形成相位共軛光，不利用用于得到相 位共軛光的鏡及其驅(qū)動部，能夠高密度地將信息記錄在全息影像記錄介質(zhì)。作為一例，上述的目的通過下述的光信息記錄介質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)，該光信息記錄介質(zhì) 使用全息攝像術(shù)記錄并再現(xiàn)信息，在上述信息的記錄時，將信號光和參照光重疊時產(chǎn)生的 干涉圖案作為折射率的變化被記錄，在上述被記錄的信息的再現(xiàn)時，被照射的上述參照光 的相位共軛光由上述干涉圖案衍射而生成再現(xiàn)光，將該再現(xiàn)光供向信號處理系統(tǒng)，該光信 息記錄介質(zhì)的特征在于具備反射層，該反射層在上述信息的記錄時，不反射上述信號光和 上述參照光，在上述信息的再現(xiàn)時，反射上述參照光來生成上述相位共軛光。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種全息影像記錄介質(zhì)，其不需要用于得到相位共軛光的 鏡及其驅(qū)動部，能夠通過相位共軛光再現(xiàn)信息，且不使記錄密度降低。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光信息記錄介質(zhì)的再現(xiàn)記錄裝置，其利用具備反射層 的全息影像記錄介質(zhì)，該反射層反射參照光來形成相位共軛光，省略用于得到相位共軛光 的鏡及其驅(qū)動部，能夠高密度地將信息記錄于全息影像記錄介質(zhì)。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光信息記錄介質(zhì)的再現(xiàn)記錄方法，其利用具備反射層 的全息影像記錄介質(zhì)，該反射層反射參照光來形成相位共軛光，不利用用于得到相位共軛 光的鏡及其驅(qū)動部，能夠高密度地將信息記錄在全息影像記錄介質(zhì)。本發(fā)明的其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)從以下參照附圖的本發(fā)明的實(shí)施例的記載可知。


圖1是光信息記錄再現(xiàn)裝置的實(shí)施方式的框圖。圖2是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置內(nèi)的拾取器的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。圖3A是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的動作流程的實(shí)施方式的框圖。圖3B是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的動作流程的實(shí)施方式的框圖。圖3C是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置的動作流程的實(shí)施方式的框圖。圖4A是表示光信息記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方式的層構(gòu)造的圖。圖4B是表示光信息記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方式的層構(gòu)造的圖。圖5是將圖4A、4B的光信息記錄介質(zhì)的光反射層的界面形狀放大表示的圖。圖6A是表示圖4A、4B的光信息記錄介質(zhì)的光吸收/透過層與反射層的關(guān)系的圖。圖6B是表示圖4A、4B的光信息記錄介質(zhì)的光吸收/透過層與反射層的關(guān)系的圖。圖6C是表示圖4A、4B的光信息記錄介質(zhì)的光吸收/透過層與反射層的關(guān)系的圖。圖6D是表示圖4A、4B的光信息記錄介質(zhì)的光吸收/透過層與反射層的關(guān)系的圖。圖7A是表示光信息記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方的層構(gòu)造的圖。圖7B是表示光信息記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方的層構(gòu)造的圖。圖8A表示光信息記錄介質(zhì)的第三實(shí)施方的層構(gòu)造的圖。圖8B表示光信息記錄介質(zhì)的第三實(shí)施方的層構(gòu)造的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示利用全息攝像術(shù)記錄 和/或再現(xiàn)數(shù)字信息的光信息記錄介質(zhì)的記錄再現(xiàn)裝置的框圖。光信息記錄再現(xiàn)裝置10具備拾取器11、相位共軛光學(xué)系統(tǒng)12、盤固化光學(xué)系統(tǒng) 13、盤旋轉(zhuǎn)角度檢測用光學(xué)系統(tǒng)14、和旋轉(zhuǎn)電動機(jī)50，光信息記錄介質(zhì)1為通過旋轉(zhuǎn)電動機(jī) 50能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。拾取器11起如下作用其將參照光和信號光射向光信息記錄介質(zhì)1，利用全息攝 像術(shù)將數(shù)字信息記錄于記錄介質(zhì)。此時，記錄的信息信號通過控制器89經(jīng)信號生成電路86 被送入拾取器11內(nèi)的空間光調(diào)制器，信號光通過空間光調(diào)制器被調(diào)制。在對記錄于光信息記錄介質(zhì)1的信息進(jìn)行再現(xiàn)的情況下，從拾取器11射出的參照 光的相位共軛光12通過光信息記錄介質(zhì)內(nèi)的反射層被生成。相位共軛光是指保持與輸入 光相同的波面但向相反方向行進(jìn)的光波。利用拾取器11內(nèi)的后述的光檢測器對由相位共 軛光再現(xiàn)的再現(xiàn)光進(jìn)行檢測，通過信號處理電路85再現(xiàn)信號。另外，當(dāng)信號光通過透鏡時 產(chǎn)生波面像差，雖然射向盤1的信號光的聚光狀態(tài)變差，但通過將相位共軛光作為再現(xiàn)光 使用，能夠提高再現(xiàn)信號的品質(zhì)。向光信息記錄介質(zhì)1照射的參照光和信號光的照射時間，能夠通過控制器89經(jīng)光閘(shutter)控制電路87控制拾取器11內(nèi)的光閘的開閉時間來調(diào)整(調(diào)節(jié))。 盤固化光學(xué)系統(tǒng)13發(fā)揮如下作用其生成用于光信息記錄介質(zhì)1的前固化和后固 化的光束。所謂前固化是在光信息記錄介質(zhì)1內(nèi)的希望的位置記錄信息時，在向希望的位 置照射參照光和信號光之前預(yù)先照射規(guī)定的光束的前工序。所謂后固化是在光信息記錄介 質(zhì)1內(nèi)的規(guī)定位置記錄信息后，為了使得在該希望的位置不能進(jìn)行追加記錄而照射規(guī)定的 光束的后工序。盤旋轉(zhuǎn)角度檢測用光學(xué)系統(tǒng)14用于檢測光信息記錄介質(zhì)1的旋轉(zhuǎn)角度。在將光 信息記錄介質(zhì)1調(diào)整為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，通過盤旋轉(zhuǎn)角度檢測用光學(xué)系統(tǒng)14檢測 與旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的信號，能夠使用檢測出的信號，通過控制器89經(jīng)光盤旋轉(zhuǎn)電動機(jī)控制電 路88控制光信息記錄介質(zhì)1的旋轉(zhuǎn)角度。從光源驅(qū)動電路82將規(guī)定的電源驅(qū)動電流供向拾取器11、盤固化光學(xué)系統(tǒng)13、盤 旋轉(zhuǎn)角度檢測用光學(xué)系統(tǒng)14內(nèi)的光源，能夠從各個光源以規(guī)定的光量發(fā)出光束。另外，拾取器11以及盤固化光學(xué)系13在光信息記錄介質(zhì)1的半徑方向設(shè)置有位 置能夠滑動的機(jī)構(gòu)，經(jīng)訪問(access 存取)控制電路81進(jìn)行位置控制。但是，因?yàn)槔萌z像術(shù)的記錄技術(shù)是能夠記錄超高密度的信息的技術(shù)，所以 具有如下傾向相對于例如光信息記錄介質(zhì)1的傾斜、位置偏移的容許誤差極小。因此，也可以在拾取器11內(nèi)設(shè)置檢測機(jī)構(gòu)，對例如光信息記錄介質(zhì)1的傾斜、位置 偏移等容許誤差小的偏移原因的偏離量進(jìn)行檢測，在光信息記錄再現(xiàn)裝置10內(nèi)設(shè)置伺服 機(jī)構(gòu)，該伺服機(jī)構(gòu)用于在伺服信號生成電路83生成伺服控制用的信號，經(jīng)伺服控制電路84 校正該偏移(偏離)量。另外，拾取器11、盤固化光學(xué)系統(tǒng)13、盤旋轉(zhuǎn)角度檢測用光學(xué)系統(tǒng)14也可以將幾 個光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)件或全部的光學(xué)構(gòu)件匯總為一個而進(jìn)行簡化。圖2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)的一例。從光源 301射出的光束透過校準(zhǔn)透鏡302，射入到光閘303。在光閘303打開時，光束通過光閘303 后，被以例如1/2波片等構(gòu)成的光學(xué)元件304控制偏振方向，使得P偏振光和S偏振光的光 量比為希望的比后，射入到PBS(Polarization Beam Splitter 偏振分束器)棱鏡305。透過PBS棱鏡305的光束被光束擴(kuò)展器309擴(kuò)大光束直徑后，經(jīng)由相位掩模311、 中繼透鏡310、進(jìn)而PBS棱鏡307射入空間光調(diào)制器308。通過空間光調(diào)制器308被附加了信息的信號光束透過PBS棱鏡307，在中繼透鏡 312和空間濾波器313中傳輸。其后，信號光束通過物鏡325聚光于光信息記錄介質(zhì)1。另一方面，PBS棱鏡305反射的光束作為參照光束作用，通過偏振光方向變換元件 324根據(jù)記錄時或再現(xiàn)時被設(shè)定在規(guī)定的偏振方向后，經(jīng)由鏡314和鏡315射入到電流鏡 316。由于電流鏡316能夠通過致動器317進(jìn)行角度調(diào)整，所以能夠?qū)⑼ㄟ^透鏡319和透鏡 320后射入到信息記錄介質(zhì)1的參照光束的入射角度設(shè)定為希望的角度。這樣，通過使信號光束和參照光束在光信息記錄介質(zhì)1上按照相互重疊的方式射 入，在記錄介質(zhì)內(nèi)形成干涉條紋圖案，通過將該圖案寫入記錄介質(zhì)來記錄信息。另外，由于 能夠通過電流鏡316使射入到光信息記錄介質(zhì)1的參照光束的入射角度變化，因此能夠進(jìn) 行角度多重的記錄。在將記錄的信息再現(xiàn)的情況下，如上所述，將參照光束射入到光信息記錄介質(zhì)1，通過利用光信息記錄介質(zhì)內(nèi)的反射層使透過光信息記錄介質(zhì)1的光束反射，生成其相位共 軛光。利用該相位共軛光再現(xiàn)的光束在物鏡325、中繼透鏡312和空間濾波器313中傳 輸。其后，再現(xiàn)光束在PBS棱鏡307反射并射入到光檢測器318，能夠再現(xiàn)所記錄的信號。圖3A-3C是表示光信息記錄再現(xiàn)裝置10的記錄、再現(xiàn)的動作流程的圖。圖3A表示 在光信息記錄再現(xiàn)裝置10內(nèi)插入光信息記錄介質(zhì)1后，到記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備完成為止的動 作流程，圖3B表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到將信息記錄到光信息記錄介質(zhì)1的動作為止的流程， 圖3C是表示從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到將記錄于光信息記錄介質(zhì)1的信息再現(xiàn)的動作為止流程的 圖。如圖3A所示，在插入介質(zhì)時，光信息記錄再現(xiàn)裝置10例如進(jìn)行盤判別，判斷插入 的介質(zhì)是否為利用全息攝像術(shù)記錄或再現(xiàn)數(shù)字信息的介質(zhì)。當(dāng)盤判別的結(jié)果是，判斷為利用全息攝像術(shù)記錄或再現(xiàn)數(shù)字信息的光信息記錄介 質(zhì)時，光信息記錄再現(xiàn)裝置10讀出設(shè)于光信息記錄介質(zhì)的控制數(shù)據(jù)，取得例如涉及光信息 記錄介質(zhì)的信息、例如涉及記錄和再現(xiàn)時的各種設(shè)定條件的信息。讀出控制數(shù)據(jù)后，進(jìn)行與控制數(shù)據(jù)相應(yīng)的各種調(diào)整以及拾取器11涉及的學(xué)習(xí)處 理，光信息記錄再現(xiàn)裝置10完成記錄或再現(xiàn)的準(zhǔn)備。
從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到記錄信息為止的動作流程如圖3B所示，首先接收記錄的數(shù)據(jù)， 將與該數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息送入拾取器11內(nèi)的空間光調(diào)制器。其后，為了能夠?qū)⒏咂焚|(zhì)的信息記錄在光信息記錄介質(zhì)中，根據(jù)需要事前進(jìn)行各 種學(xué)習(xí)處理，一邊重復(fù)查找(seek 尋找)動作和地址再現(xiàn)，一邊將拾取器11和盤固化光學(xué) 系統(tǒng)13的位置配置在光信息記錄介質(zhì)的規(guī)定位置。其后，使用從盤固化光學(xué)系統(tǒng)13射出的光束在規(guī)定的區(qū)域進(jìn)行前固化，使用從拾 取器11射出的參照光和信號光記錄數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用從盤固化光學(xué)系統(tǒng)13射出的光束進(jìn)行后固 化。從準(zhǔn)備完成狀態(tài)到再現(xiàn)所記錄的信息為止的動作流程如圖3C所示，根據(jù)需要事 前進(jìn)行各種學(xué)習(xí)處理，以能夠從光信息記錄介質(zhì)再現(xiàn)高品質(zhì)的信息。其后，一邊重復(fù)查找動 作和地址再現(xiàn)，一邊將拾取器11配置在光信息記錄介質(zhì)的規(guī)定的位置。其后，從拾取器11 射出再現(xiàn)光，讀出記錄在光信息記錄介質(zhì)的信息。圖4A、4B表示具有反射層的光信息記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方式，是表示光信息記錄 介質(zhì)的層構(gòu)造的圖。圖4A表示向光信息記錄介質(zhì)記錄信息的狀態(tài)，圖4B表示從光信息記 錄介質(zhì)再現(xiàn)信息的狀態(tài)。光信息記錄介質(zhì)1從光拾取器11側(cè)起設(shè)置有透明覆蓋層400、記錄層402、光吸收 /光透過層406、光反射層410、和第三透明保護(hù)層412。參照光4A和信號光4B的干涉圖案 記錄于記錄層402。光吸收/光透過層406按照在信息記錄時吸收參照光4A和信號光4B、且在信息再 現(xiàn)時透過參照光的方式轉(zhuǎn)換物性。例如通過將電壓施加于光記錄介質(zhì)1，光吸收/光透過層 406的著色、消色狀態(tài)變化，即，在信息記錄時光吸收/光透過層406成為著色狀態(tài)，吸收透 過記錄層402的參照光4A和信號光4B，在信息再現(xiàn)時成為消色狀態(tài)，使參照光通過(T. Andoet.al. technical Digest IS0M(2006)，Th_PP_10)。通過光吸收 / 光透過層 406 的參照光 4A被光反射層410反射，成為相位共軛光4C。另外，能夠?qū)⒃贏. Hirotsune et.al. =Technical Digest IS0M(2006)，Mo-B_04 中 記載的作為電致變色(EC)材料的W03用于光吸收/光透過層406。通過在該材料上施加電壓，能夠可逆轉(zhuǎn)地發(fā)生著色、消色，在信息記錄時使其著色 而吸收光，在信息再現(xiàn)時使其消色而透過光。在圖1中如符號100所示，光信息記錄再現(xiàn)裝置只要在光記錄介質(zhì)的電致變色材 料設(shè)置與 Y. Fujita et.al. technical Digest ISOM (2006)，Mo-C_03 所記載的對存儲介質(zhì) 的電極層施加電壓的方法相符的電壓施加電路作為用于變更光信息記錄介質(zhì)的反射特性 的特性變更機(jī)構(gòu)即可。為了使得反射層410沿向信息記錄介質(zhì)照射參照光4A的方向反射參照光4A，從而 形成相位共軛光4C，如圖5所示，反射層410設(shè)置有閃耀光柵形狀(鋸齒形狀)的反射型衍 射光柵。在將由反射型衍射光柵生成的參照光4A的m次衍射光作為相位共軛光4C的情況 下，只要相對于光柵的斜面垂直地射入?yún)⒄展馇蚁率龅?1)和(2)成立即可。α = θ (1)α :參照光和相位共軛光相對于光柵的法線分別構(gòu)成的角度θ 光柵的斜面的角度P = (πιλ )/(2nXsina )⑵P:光柵的間距λ 參照光的波長η 包圍反射型衍射光柵的介質(zhì)的折射率例如在設(shè)置一種閃耀光柵(blaze grating)，使得相對于入射角30度的參照光， 1次(m= 1)衍射光按照相對于入射光線逆向行進(jìn)的方式被衍射時，在λ = 0.405 μ m、α =30°、光柵的斜面的角度θ = α = 30°、η= 1. 5的情況下，使得光柵的間距(P)= 0. 405/2X1. 5sin30° = 0.27 μ m 即可。在如上所述的光信息記錄介質(zhì)的實(shí)施例中，由于將光反射層410內(nèi)的閃耀光柵作 為反射型衍射光柵，所以需要在例如圖6A、6B所示的閃耀光柵的表面蒸鍍鋁等金屬膜。但是，在本發(fā)明的使用EC材料的實(shí)施例中，不限定于上述的結(jié)構(gòu)，例如圖6C、6D所 示，也可以為使用由EC材料等實(shí)現(xiàn)的光吸收/反射層406B的構(gòu)成。通過對該材料施加電 壓，可逆地產(chǎn)生著色、消色，在信息記錄時使其消色來吸收光，在信息再現(xiàn)時使其著色來反 射光。通過將光吸收/反射層406B蒸鍍在閃耀光柵的表面，即使不像上述那樣蒸鍍金屬膜， 也可以在信息再現(xiàn)時作為上述的反射型衍射光柵起作用。圖7A、7B表示本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的其它實(shí)施方式的層構(gòu)造。在該實(shí)施方式中， 在透明保護(hù)層404和透明保護(hù)層408之間形成有由圖5所示的閃耀光柵形狀構(gòu)成的界面 420。作為這樣的結(jié)構(gòu)，其特征在于，在信息記錄時，信號光4B和參照光4A —起透過界面， 在信息再現(xiàn)時，界面420作為反射型衍射光柵起作用。作為該特征的實(shí)現(xiàn)方法，例如令透明保護(hù)層404的折射率為nO，將透明保護(hù)層408的折射率設(shè)為nl，在向記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的記錄時，nl = nO，在從記錄介質(zhì)進(jìn)行信息再現(xiàn)時，使透明保護(hù)層408的物性變化，使得nl > nO?；蛘?，也可以利用由相變化材料構(gòu)成的單層或多層形成界面420，通過在信息記錄 時和信息再現(xiàn)時使由相變化材料構(gòu)成的層的物性變化而實(shí)現(xiàn)上述特征。作為物性的變化方法，例如DVD-RW那樣目前的光盤的記錄材料，通過施加熱能， 利用熱融解后的冷卻條件在結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)之間可逆地變化而實(shí)現(xiàn)。另外，作為相 變化材料，例如能夠使用PIONEER R&D Vol.12 No. 2.中記載的DVD-RW用的GeInSbTe類材 料。作為向透明保護(hù)層408施加熱能的機(jī)構(gòu)(特性變更機(jī)構(gòu)100 圖1)，利用盤固化光 學(xué)系統(tǒng)13 (圖1)對透明保護(hù)膜408施加熱能。另外，也可以使透明保護(hù)層404的物性變化 來變更折射率nO。在圖7A、7B所示的實(shí)施方式中，與圖4A、4B所示的實(shí)施方式不同，因?yàn)槟軌蚶媒?面420實(shí)現(xiàn)在圖4A、4B中通過光的吸收/透過層406和反射層410實(shí)現(xiàn)的作用，因此具有 層構(gòu)造簡單化這樣的效果。圖8A、8B為表示光信息記錄介質(zhì)的第三實(shí)施方式的側(cè)面圖。該實(shí)施方式與圖4A、 4B及圖6A、6B的實(shí)施方式的不同之處在于代替光吸收/光透過層406，利用光吸收型的偏 振光濾波器430。光吸收型的偏振光濾波器430吸收某方向的光并使與該方向垂直的方向 的光透過，例如使用PVA(聚乙烯醇Polyvinyl Alcohol)構(gòu)成。在對光記錄介質(zhì)記錄信息時，使參照光和信號光的偏振方向發(fā)生偏振，使得偏振 光濾波器430吸收參照光4A和信號光4B ；在再現(xiàn)光記錄介質(zhì)的信息時，使參照光4A的偏 振方向發(fā)生偏振，使得偏振光濾波器430使參照光4A透過。通過拾取器11內(nèi)的波片、液晶元件改變參照光的偏振方向。在記錄介質(zhì)為光盤那樣的圓盤狀的情況下，由于在每個光盤的旋轉(zhuǎn)位置用于偏振 光濾波器的吸收或透過的軸旋轉(zhuǎn)，所以需要根據(jù)盤旋轉(zhuǎn)角度控制參照光和信號光的偏振方 向。具體而言，使波片的旋轉(zhuǎn)與盤連動地進(jìn)行控制，使液晶元件的施加電壓量與盤的旋轉(zhuǎn)連 動地進(jìn)行控制即可。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)，上述光信息記錄介質(zhì)在內(nèi)部設(shè)置有反 射層，該反射層用于在上述信息的再現(xiàn)時生成上述參照光的相位共軛光，在信息的記錄時， 該反射層不反射信號光和參照光，在信息的再現(xiàn)時，用反射層反射參照光而得到相位共軛 光，因此，不需要用于得到相位共軛光的鏡及其驅(qū)動部，能夠利用相位共軛光進(jìn)行信息的再 現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不使記錄密度降低的信息的記錄和再現(xiàn)。進(jìn)一步，以使得反射層的形狀如圖5所示那樣成為閃耀光柵形狀的反射型衍射光柵的方式構(gòu)成，由此能夠生成在與參照光相反的方向上行進(jìn)的相位共軛光，能夠提高對光 信息記錄介質(zhì)的記錄密度。以上，主要以記錄介質(zhì)為光盤的情況進(jìn)行了說明，當(dāng)然，也可以為卡形介質(zhì)及其它形狀的介質(zhì)。上述說明是針對實(shí)施例進(jìn)行的，但本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域從業(yè)人員能夠在本發(fā) 明的精神和添附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)施各種變更及修訂。
權(quán)利要求
一種光信息記錄介質(zhì)，其使用全息攝像術(shù)記錄并再現(xiàn)信息，在所述信息的記錄時，重疊信號光和參照光時產(chǎn)生的干涉圖案作為折射率的變化被記錄，在所述被記錄的信息的再現(xiàn)時，所照射的所述參照光的相位共軛光在所述干涉圖案發(fā)生衍射而生成再現(xiàn)光，將該再現(xiàn)光供向信號處理系統(tǒng)，該光信息記錄介質(zhì)的特征在于在內(nèi)部設(shè)置有反射層，該反射層用于在所述信息的再現(xiàn)時，生成所述參照光的相位共軛光。
2.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述光信息記錄介質(zhì)的反射率在所述信息的再現(xiàn)時比在所述信息的記錄時高。
3.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述光信息記錄介質(zhì)內(nèi)的所述反射層的反射率在所述信息的再現(xiàn)時比在所述信息的 記錄時高。
4.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，包括 記錄所述干涉圖案的記錄層；和光吸收/透過層，其能夠在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間可逆地變化，該第一狀態(tài)是在所 述信息的記錄時吸收通過所述記錄層后的所述信號光和所述參照光的狀態(tài)，該第二狀態(tài)是 在所述信息的再現(xiàn)時使所述參照光透過的狀態(tài)，利用所述反射層反射透過所述光吸收/透過層后的所述參照光來生成所述相位共軛光。
5.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，包括 記錄所述干涉圖案的記錄層；和光吸收/反射層，其能夠在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間可逆地變化，該第一狀態(tài)是在所 述信息的記錄時吸收通過所述記錄層后的所述信號光和所述參照光的狀態(tài)，該第二狀態(tài)是 在所述信息的再現(xiàn)時使所述參照光反射的狀態(tài)，利用所述光吸收/反射層反射所述參照光來生成所述相位共軛光。
6.如權(quán)利要求4所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述光吸收/透過層和所述光吸收/反射層由根據(jù)有無電壓的施加而成為著色、消色 狀態(tài)的電致變色材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，包括 記錄所述干涉圖案的記錄層；第一透明層；和 第二透明層，在所述信息的記錄時，通過所述記錄層后的所述信號光和所述參照光通過所述第一透 明層和所述第二透明層，在所述信息的再現(xiàn)時，所述第一透明層與所述第二透明層的界面作為所述反射層起作 用，生成所述參照光的相位共軛光。
8.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，包括 記錄所述干涉圖案的記錄層；具有第一折射率的第一透明層；和 具有第二折射率的第二透明層，在所述信息的記錄時，所述第一折射率與所述第二折射率大致相等，通過所述記錄層 后的所述信號光和所述參照光通過所述第一透明層與所述第二透明層構(gòu)成的界面，在所述信息的再現(xiàn)時，所述第二折射率比所述第一折射率大，所述界面作為反射層反 射所述參照光，生成所述參照光的相位共軛光。
9.如權(quán)利要求7所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述界面由一種相變化材料構(gòu)成，該相變化材料根據(jù)由熱能量引起融解后的冷卻條 件，變化為結(jié)晶狀態(tài)或非結(jié)晶狀態(tài)，使得透過率或反射率變化。
10.如權(quán)利要求8所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述第二透明層由一種相變化材料構(gòu)成，該相變化材料根據(jù)由熱能量引起融解后的冷 卻條件，變化為結(jié)晶狀態(tài)或非結(jié)晶狀態(tài)，使得折射率變化。
11.如權(quán)利要求9所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于 所述相變化材料為GeInSbTe類材料。
12.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，包括 記錄所述干涉圖案的記錄層；偏振光濾波器，其在所述信息的記錄時，吸收偏振方向被調(diào)整后的、通過所述記錄層 后的所述信號光和所述參照光，在所述信息的再現(xiàn)時使偏振方向被調(diào)整后的所述參照光透 過；和反射層，其在所述信息的再現(xiàn)時，反射所述參照光來生成所述相位共軛光。
13.如權(quán)利要求12所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于 所述偏振光濾波器由聚乙烯醇構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于 所述反射層由反射型衍射光柵構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求14所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于 所述反射型衍射光柵構(gòu)成為具有閃耀光柵形狀。
16.一種光信息記錄再現(xiàn)裝置，其在信息的記錄時，將重疊信號光和參照光時產(chǎn)生的干 涉圖案作為折射率的變化記錄于光信息記錄介質(zhì)，在所述被記錄的信息的再現(xiàn)時，利用所 述干涉圖案使相位共軛光衍射來生成再現(xiàn)光，從該再現(xiàn)光再現(xiàn)所述信息，其中，該相位共軛 光是通過利用所述光信息記錄介質(zhì)的反射層對照射到光信息記錄介質(zhì)的所述參照光加以 反射而得到的，該光信息記錄再現(xiàn)裝置的特征在于，包括光源；從所述光源的光形成所述參照光的機(jī)構(gòu)； 從所述光源的光形成所述信號光的機(jī)構(gòu)；在所述信息的記錄時，利用所述信息對所述信號光進(jìn)行空間光調(diào)制的空間光調(diào)制器； 將所述調(diào)制后的所述信號光與所述參照光一起照射至所述記錄介質(zhì)的機(jī)構(gòu)； 在所述信息的再現(xiàn)時，將所述參照光照射至所述記錄介質(zhì)的機(jī)構(gòu)； 處理所述再現(xiàn)光，進(jìn)行再現(xiàn)所述信息的信號處理的機(jī)構(gòu)；和 使所述反射層的特性變更的機(jī)構(gòu)，使所述反射層的特性變更的機(jī)構(gòu)按照如下方式變更所述反射層的特性在所述信息的 記錄時，所述記錄介質(zhì)沒有利用所述反射層來反射所述信號光和所述參照光，而是吸收這些信號光和參照光或使它們透過，在所述信息的再現(xiàn)時，利用所述反射層反射所述參照光， 得到所述相位共軛光。
17.一種光信息記錄再現(xiàn)方法，其在信息的記錄時，將重疊信號光和參照光時產(chǎn)生的干 涉圖案作為折射率的變化記錄于光信息記錄介質(zhì)，在所述被記錄的信息的再現(xiàn)時，利用所 述干涉圖案使相位共軛光衍射來生成再現(xiàn)光，從該再現(xiàn)光再現(xiàn)所述信息，其中，該相位共軛 光是通過利用所述光信息記錄介質(zhì)的反射層對照射到光信息記錄介質(zhì)的所述參照光加以 反射而得到的，該光信息記錄再現(xiàn)方法的特征在于在所述信息的記錄時，所述記錄介質(zhì)沒有利用所述反射層來反射所述信號光和所述參 照光，而是吸收這些信號光和參照光或使它們透過，在所述信息的再現(xiàn)時，利用所述反射層 反射所述參照光，得到所述相位共軛光。
18.如權(quán)利要求5所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述光吸收/透過層和所述光吸收/反射層由根據(jù)有無電壓的施加而成為著色、消色 狀態(tài)的電致變色材料構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求10所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述相變化材料為GeInSbTe類材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光信息記錄介質(zhì)、光信息記錄再現(xiàn)裝置和光信息記錄再現(xiàn)方法。全息影像記錄介質(zhì)不需要用于得到相位共軛光的鏡及其驅(qū)動部，能夠利用相位共軛光進(jìn)行信息的再現(xiàn)，且不降低記錄密度。該全息影像記錄介質(zhì)包括記錄上述干涉圖案的記錄層；和光吸收/透過層，其能夠在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間可逆地變化，該第一狀態(tài)是在信息的記錄時吸收通過記錄層的信號光和參照光的狀態(tài)，該第二狀態(tài)是在信息的再現(xiàn)時使參照光透過的狀態(tài)，利用反射層反射透過光吸收/透過層的參照光來生成相位共軛光。
文檔編號G03H1/02GK101821680SQ20088010981
公開日2010年9月1日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者井手達(dá)朗, 宮本治一, 島野健, 嶋田堅一 申請人:日立民用電子株式會社