CN1961357A - 全息记录载体 - Google Patents
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Abstract
一种通过光照射进行信息的记录或再生的全息记录载体,其由以下部分构成:全息记录层,其在内部作为衍射光栅保存可干涉性的参照光和信号光的成分所产生的光学干涉图案;反射层,其被层叠于全息记录层的光入射侧的相反侧,而且具有按照与衍射光栅的记录间隔相等的间隔配置的非反射部。
Description
技术领域
本发明涉及光盘、光存储卡等以光学方式进行信息记录或信息再生的记录载体,特别涉及具有可以通过光束的照射来进行信息的记录或再生的全息记录层的全息记录载体。
背景技术
为了实现高密度信息记录,可以高密度地记录二维数据的全息技术备受注目。该全息技术的特征是在由光折变材料(photo-refractivematerial)等感光材料构成的记录介质上,以体积方式、作为折射率的变化记录承载记录信息的光的波面。通过在全息记录载体上进行多重记录,可以飞跃性地增大记录容量。多重记录有角度多重和相位编码多重等,即使在重叠的全息区域中,通过改变干涉的光波的入射角度和相位,也可以多重记录信息。例如,开发了将反射膜层叠而成的全息记录载体作成盘状而进行利用的全息记录系统(参照日本特开平11-311937号公报)。
在这种全息记录系统中,使参照光通过全息记录层并在反射膜上会聚为光点,被反射膜反射的参照光发散并通过记录层,同时使承载待记录信息的信息光束通过记录层。由此,在记录层内,反射的参照光与信息光发生干涉而形成干涉图案,在记录层内以体积方式记录全息图。干涉图案的全息图以相邻并依次重叠的方式记录在记录层内,另外,照射参照光,检测从各个全息图再构建的再生光并进行解调,从而再生记录信息。
在参照光和信息光从同一侧同轴入射的全息记录系统中,在再生信息时,被反射膜反射的参照光和来自全息图的再生光之间的分离比较困难。因此,再生信号的读取性能恶化。
为了解决该问题,在日本特开平11-311937号公报公开的全息记录系统中,在物镜前面将光瞳二分割,在其各个区域配置旋光方向彼此相差90°的被二分割的旋光器(二分割旋光板),防止参照光入射到光检测器中。
但是,在现有方法中,在记录再生时,必须一体地驱动二分割旋光板和物镜。并且,存在由与二分割旋光板的分割边界附近对应的再生光导致的记录特性恶化的问题。
在这种反射型全息记录载体上记录全息图时,由于入射的参照光和信号光及反射的参照光和信号光这四个光束的干涉,导致记录了4个全息图,因此浪费地使用了全息记录层的性能。
另外,在再生信息时,参照光被全息记录载体的反射膜反射,所以难以实现与来自所再现的全息图的衍射光之间的分离。因此,再生信号的读取性能恶化。并且,由于记录了反射像的全息图,所以再生信号恶化。
发明内容
在本发明要解决的课题中,作为一例可列举出提供可以稳定地进行记录或再生的全息记录载体及记录再生方法和全息装置。
本发明的全息记录载体通过光照射进行信息的记录或再生,其特征在于,该全息记录载体具有:全息记录层,其在内部作为衍射光栅保存可干涉性的参照光和信号光的成分所致的光学干涉图案;反射层,其被层叠于所述全息记录层的光入射侧的相反侧;以及多个非反射部,其按照与所述衍射光栅的记录间隔相等的间隔配置在所述反射层上。
附图说明
图1是概要表示本发明的实施方式的全息记录载体的部分剖面图。
图2是概要表示本发明的另一实施方式的全息记录载体的部分剖面图。
图3是概要表示本发明的另一实施方式的全息记录载体的部分立体图。
图4是表示本发明的实施方式的记录或再生全息记录载体的信息的全息装置的概要结构的方框图。
图5是表示本发明的实施方式的记录再生全息记录载体的信息的全息装置的拾取器的概况的概要立体图。
图6是表示本发明的实施方式的记录再生全息记录载体的信息的全息装置的拾取器的概况的结构图。
图7是表示本发明的实施方式的记录再生全息记录载体的信息的全息装置的拾取器中物镜用的3轴致动器的概况的概要立体图。
图8和图9是表示本发明的实施方式的记录再生全息记录载体的信息的全息装置的拾取器的概况的结构图。
图10是表示本发明的实施方式的记录再生全息记录载体的信息的全息装置的拾取器中光检测器的一部分的俯视图。
图11是概要说明本发明的实施方式的全息记录载体的记录再生的部分剖面图。
图12是概要说明本发明的实施方式的全息记录载体的记录过程的部分剖面图。
图13是概要说明本发明的实施方式的全息记录载体的再生过程的部分剖面图。
图14是表示本发明的另一实施方式的全息装置的结构图。
图15~图20是表示本发明的另一实施方式的全息记录载体的轨道结构的平面图。
图21是表示本发明的实施方式的全息记录载体的立体图。
图22是表示本发明的另一实施方式的全息光存储卡的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
<全息记录载体>
以以下情况为例进行说明,即在全息图的记录再生中使用同一波长的激光的第1光束,进行基于参照光和信号光的干涉的全息记录,同时为了对全息记录载体和拾取器特别是物镜的位置关系进行伺服控制(聚焦、跟踪),使用波长与第1光束不同的激光的伺服光束。
图1示出了本实施方式的一例、即通过光照射进行信息的记录或再生的盘形状的全息记录载体2。
全息记录载体2由从光照射侧的相反侧开始层叠于被转印了轨道(track)等的基板3上的反射层5、分离层6、全息记录层7和保护层8构成。这样,在与全息记录载体的光照射侧相反的一侧基板3上配置反射层5。在该反射层5上形成以与全息图的多重间隔Px相同的间隔配置的作为非反射部的标记M。使与记录用的第1光束FB大致同轴的伺服用激光(伺服光束SB)与标志M一致来进行全息记录。该标志可以是使参照光或未被空间光调制器调制的(0次光)光线透过的针孔PH(图1);也可以是使0次光光线不返回到光轴上的形状的坑点结构(图2)。该针孔PH可以是在由铝等金属反射膜或电介质多层膜构成的反射层5上物理地加工的孔,也可以是在全息记录中使用的波长下反射率较低的圆形区域。针孔PH等的非反射部的直径设为使参照光或未被空间光调制器调制的(0次光)光线透过的程度。一般,把全息记录中使用的物镜的数值孔径和波长所确定的傅立叶成像面上的光点的大小作为标准。这样,在本实施方式中,在反射层5上形成针孔PH等的非反射部,其使全息记录或再生用的参照光成分透过全息记录载体2的背面侧(不返回到物镜侧)。因此,非反射部可以是具有比反射层5的透过率高的特性值的透过率的区域,或者是具有比反射层5的吸收率高的特性值的吸收率的区域,使得第1光束FB不返回到物镜侧。非反射部的反射率、透过率、吸收率的特性值,只要是可干涉性的参照光和信号光所具有的波长的特性值即可,例如,在伺服光束SB的波长中,所述非反射部可以具有比反射层5的透过率低的透过率。把沿着反射层5的针孔PH逐次执行全息记录的方向设为y方向、把与y方向垂直的方向设为x方向时,针孔PH以间距Py和间距Px排列。
全息记录层7在内部作为衍射光栅(全息图)保存包含可干涉性的参照光和信号光的成分的第1光束FB所致的光学干涉图案。另外,第1光束FB在记录时作为全息记录用,包含参照光和信号光的成分,而在用于再生时,不包含信号光成分,只由参照光成分构成。并且,在相位编码多重再生得情况下,第1光束FB不包含信号光的成分,只包含相位调制图案和参照光的成分。作为构成保存光学干涉图案的全息记录层7的感光材料,可以使用光折变材料、烧孔材料、光敏材料等。
反射层5例如除了金属膜之外可以使用相变膜、色素膜等或它们的组合,被设定为反射进行全息记录的波长的第1光束FB。通过检测伺服光束SB的照射及反射,进行用于进行全息记录的在全息记录载体2上的定位(聚焦伺服,x、y方向伺服)。
基板3的材料使用例如玻璃、或聚碳酸酯、无定形聚烯烃、聚酰亚胺、PET、PEN、PES等塑料,紫外线固化型丙烯酸树脂等,在其主面形成有隔离开且不交叉地延伸的多个槽作为轨道T。反射层5也发挥引导层的作用。分离层6和保护层8由透光性材料构成,发挥使层叠结构变平坦和保护全息记录层等作用。
将伺服光束SB会聚以读取形成于基板3上的伺服用的轨道和坑点。在该针孔PH中也可以填充具有透过第1光束FB的参照光成分(0次光)的特性的材料。
如图3所示,也可以在针孔PH的标记列(非反射部列)之间设置与全息记录间隔相等的轨道T。轨道T可以是普通光盘中使用的凹槽形状,也可以是反射率不同的区域。基板上的轨道T至少是为了进行跟踪伺服的伺服控制而设置的。全息图HG以体积方式被记录在轨道T之间上方的全息记录层7中。在基板3是圆板时,为了进行跟踪伺服控制,轨道T可以相对于基板中心在其上形成为螺旋状或同心圆状、或多个分段的螺旋弧状。
使用具有包括射出光束的光源、物镜的光学系统等的拾取器,该物镜使光束在反射层5上的轨道上会聚成光点,并向光检测器引导其反射光,根据所检测道的信号,利用致动器驱动物镜来进行伺服控制。反射层5上的光点的直径被设定为收敛于由光束波长和物镜的数值孔径(NA)确定的值(所谓的衍射极限,例如0.82λ/NA(λ=波长),但在像差与波长相比充分小的情况下,仅由光束的波长和数值孔径确定)。即,从物镜照射的光束在被聚焦成为使反射层5位于光束腰的位置的情况下进行使用。凹槽的宽度根据接受来自光点的反射光的光检测器的输出、例如推挽信号适当设定。
另外,在上述实施方式中示出反射层5和全息记录层7隔着分离层而层叠的结构的全息记录载体,但也可以省略分离层。并且,也可以在基板3的层叠了全息记录层7的相反侧层叠反射层5,并可在全息记录层7和反射层5之间配置基板3,使基板发挥分离层的作用。
<全息装置>
图4表示记录或再生应用了本发明的全息记录载体的信息的全息装置的概要结构的示例。
图4中的全息装置具有:主轴电机22,其通过转台使全息记录载体2的盘旋转;拾取器23,其利用光束从全息记录载体2中读出信号;拾取器驱动部24,其保持该拾取器并使其在半径方向(x方向)上移动;第1光源驱动电路25a;第2光源驱动电路25b;空间光调制器驱动电路26;再生光信号检测电路27;伺服信号处理电路28;聚焦伺服电路29;x方向移动伺服电路30x;y方向移动伺服电路30y;与拾取器驱动部24连接并检测拾取器的位置信号的拾取器位置检测电路31;与拾取器驱动部24连接并向其提供规定信号的滑橇伺服电路32;与主轴电机22连接并检测主轴电机的转速信号的转速检测部33;与该转速检测部连接并生成全息记录载体2的旋转位置信号的旋转位置检测电路34;以及与主轴电机22连接并向其提供规定信号的主轴伺服电路35。
全息全息装置具有控制电路37,控制电路37与第1光源驱动电路25a、第2光源驱动电路25b、空间光调制器驱动电路26、再生光信号检测电路27、伺服信号处理电路28、聚焦伺服电路29、x方向移动伺服电路30x、y方向移动伺服电路30y、拾取器位置检测电路31、滑橇伺服电路32、转速检测部33、旋转位置检测电路34和主轴伺服电路35。控制电路37根据来自这些电路的信号,通过这些驱动电路进行与拾取器相关的聚焦伺服控制、x和y方向移动伺服控制、再生位置(x和y方向的位置)控制等。控制电路37由搭载了各种存储器的微型计算机构成,进行装置的总体控制,根据来自操作部(未图示)的使用者的操作输入和当前的装置工作状况,生成各种控制信号,并且与向使用者显示工作状况等的显示部(未图示)连接。
并且,控制电路37执行从外部输入的待进行全息记录的数据的编码等处理,向空间光调制器驱动电路26提供规定信号,控制全息图的记录程序。控制电路37根据来自再生光信号检测电路27的信号进行解调和纠错处理,由此将记录在全息记录载体上的数据复原。另外,控制电路37对复原的数据实施解码处理,由此进行信息数据的再生,把其作为再生信息数据输出。
图5和图6表示该全息装置的拾取器的概要结构。
拾取器23大致由全息记录再生光学系统、伺服系统和共用系统构成,这些系统除物镜OB外大致配置在同一平面上。
全息记录再生光学系统由以下部分构成:全息图的记录和再生用的第1激光光源LD1;第1准直透镜CL1;第1半透半反棱镜HP1;第2半透半反棱镜HP2;偏振空间光调制器SLM;包括由CCD或互补型金属氧化膜半导体装置(CMOS)等的阵列构成的像检测传感器IS的再生光信号检测部;第3半透半反棱镜HP3;以及第4半透半反棱镜HP4。
伺服系统由以下部分构成:用于对光束相对于全息记录载体2的位置进行伺服控制(xyz方向移动)的第2激光光源LD2;第2准直透镜CL2;生成伺服光束SB用的多个光束的光栅等的衍射光学元件GR;偏振分束器PBS;1/4波片1/4λ;耦合透镜AS;和包括光检测器PD的伺服信号检测部。
分色棱镜DP和物镜OB为共用系统。
如图5和图6所示,第1、第3和第4半透半反棱镜HP1、HP3、HP4的半透半反镜面平行配置,并且在这些半透半反镜面的法线方向上,第2半透半反棱镜HP2、分色棱镜DP和偏振分束器PBS的半透半反镜面、分离面平行配置。这些光学部件被配置成为使来自第1和第2激光光源LD1、LD2的光束的光轴(单点划线)分别延伸到记录和再生光学系统及伺服系统,并且在共用系统中配置为大致一致。
第1激光光源LD1与第1光源驱动电路25a连接,并通过该电路进行其输出调整,使射出的第1光束FB的强度在全息记录时强、在再生时弱。第2激光光源LD2与第2光源驱动电路25b连接。
反射型偏振空间光调制器SLM具有通过具有被分割为矩阵状的多个像素电极的液晶面板等以电的方式反射入射光的一部分的功能、或者全部透过而成为无反射状态的功能。该偏振空间光调制器SLM与第1光源驱动电路25a连接,对光束进行调制并反射,使该光束具有基于来自空间光调制器驱动电路26的待记录页数据(平面上的明暗点图案等的二维数据的信息图案)的分布,从而生成信号光。另外,在取代偏振空间光调制器SLM,把具有被分割为矩阵状的多个像素电极的透射型液晶面板用作空间光调制器时,配置在第1和第2半透半反棱镜HP1、HP2之间。
包括像检测传感器IS的再生光信号检测部与再生光信号检测电路27连接。
另外,拾取器23具有使物镜OB在与自己的光轴平行的方向(z方向)、与轨道平行的方向(y方向)及垂直的方向(x方向)上移动的物镜驱动部36。
光检测器PD与伺服信号处理电路28连接,例如分别具有聚焦伺服用和x及y方向移动伺服用的受光元件。向伺服信号处理电路28提供来自光检测器PD的聚焦误差信号和跟踪误差信号等输出信号。
在伺服信号处理电路28中,根据聚焦误差信号生成聚焦驱动信号,并通过控制电路37将其提供给聚焦伺服电路29。聚焦伺服电路29根据驱动信号,驱动搭载在拾取器23上的物镜驱动部36的聚焦部分,从而该聚焦部分工作,调整照射到全息记录载体上的光点的焦点位置。
另外,在伺服信号处理电路28中产生x和y方向移动驱动信号,这些信号分别提供给x方向移动伺服电路30x和y方向移动伺服电路30y。x方向移动伺服电路30x和y方向移动伺服电路30y根据x和y方向移动驱动信号,驱动搭载在拾取器23上的物镜驱动部36。因此,物镜被驱动了与基于x、y和z方向驱动信号的驱动电流相对应的量,照射到全息记录载体上的光点的位置移动。由此,可以使记录时的光点相对于运动中的全息记录载体的相对位置固定,确保全息图的形成时间。
控制电路37根据来自操作部或拾取器位置检测电路31的位置信号和来自伺服信号处理电路28的x方向移动误差信号,生成滑橇驱动信号,将其提供给滑橇伺服电路32。滑橇伺服电路32通过拾取器驱动部24,对应于基于该滑橇驱动信号的驱动电流,使拾取器23在盘半径方向上移动。
转速检测部33检测表示通过转台使全息记录载体2旋转的主轴电机22的当前旋转频率的频率信号,生成表示与其对应的主轴转速的转速信号,并提供给旋转位置检测电路34。旋转位置检测电路34生成转速位置信号,并将其提供给控制电路37。控制电路37生成主轴驱动信号,并将其提供给主轴伺服电路35,控制主轴电机22,对全息记录载体2进行旋转驱动。
图7表示本实施方式的全息全息装置用的拾取器的物镜驱动部36。
物镜驱动部36具有致动器基座42,该基座42通过固定设于拾取器主体(未图示)上的支撑部38上所接合的压电元件39,在y方向上自由振动。在拾取器主体内设有用于形成拾取器的上述的所需要的光学部件,例如使来自激光光源的光束呈直角反射并引导到物镜OB的棱镜45等。另外,该光束经过开口42c、物镜OB,作为点光会聚照射于转台上的介质的信息记录面上。
如图7所示,物镜OB形成为筒状,被安装在与该物镜一起构成可动光学系统的镜架48的上端突出部上。在镜架48的外周卷绕有聚焦线圈50,使线圈中心轴与物镜OB的光轴平行。在聚焦线圈50的外侧安装有例如4个跟踪线圈51,使线圈中心轴与物镜OB的光轴垂直。各个跟踪线圈51通过在聚焦线圈50上粘贴分别预先卷绕成环状的线圈而形成。由物镜OB和镜架48构成的可动光学系统由两对合计4个长支撑部件53的一端部支撑着,这些支撑部件53在物镜OB的光轴方向上相互分离开配置,而且在与该光轴方向垂直的y方向上延伸。但是,在图7中支撑部件53仅示出3个。在固定于致动器基座42上的伸出部42a的另一端部,各个支撑部件53被安装成单侧悬梁状。各个支撑部件53由线圈材料等构成,且具有挠性。由物镜OB和镜架48构成的可动光学系统通过4个长支撑部件53和上述压电元件39在xyz方向上自由移动。
镜架48与一对磁路隔开并被其夹着。各个磁路由面对镜架48的磁铁55和支撑该磁铁的金属框56构成,并被固定在致动器基座42上。在镜架48上形成有一对贯通孔,一对贯通孔位于在长支撑部件53的延长方向中镜架48的聚焦线圈50内侧,并且与线圈中心轴和物镜OB的光轴平行,而且夹着物镜OB的位置。在各个贯通孔内非接触地插入从磁路的金属框56延伸出来的轭铁57。因此,聚焦线圈50和跟踪线圈51位于由磁铁55和轭铁57构成的磁路的磁隙内。
聚焦线圈50、跟踪线圈51和压电元件39分别由聚焦伺服电路29、x方向移动伺服电路30x和y方向移动伺服电路30y控制。在磁隙处可以产生与该各个线圈垂直相交的平行磁通,所以通过向该各个线圈提供规定电流,可以产生xz方向的驱动力,并在该各个方向上驱动上述可动光学系统。
这样,物镜OB的x和y方向的驱动使用音圈电机,y方向的驱动使用压电元件等,连同致动器基座一起进行驱动。另外,驱动部除该结构外,也可以对所有轴使用音圈电机。
说明向使用了上述全息全息装置的全息记录载体照射光束并记录或再生信息的记录再生方法。
<全息记录和再生的概况>
在全息记录时如图8所示,来自第1激光光源LD1的规定强度的相干光通过第1半透半反棱镜HP1,被分离为参照光光束和信号光光束(两个光束利用虚线表示,为了说明光路而从图6的光轴偏移出来表示)。
信号光光束透过第2半透半反棱镜HP2,沿着偏振空间光调制器SLM的反射面的法线入射。被偏振空间光调制器SLM实施了规定的调制并反射的信号光再次入射到第2半透半反棱镜HP2并反射,朝向第4半透半反棱镜HP4。
参照光光束被第3半透半反棱镜HP3反射,朝向第4半透半反棱镜HP4。
参照光和信号光在第4半透半反棱镜HP4处汇合成大致同轴,形成第1光束FB。第1光束FB通过分色棱镜DP,由物镜OB会聚于全息记录载体2上,从而记录全息图。
另一方面,在再生时如图9所示,与记录时相同,光通过第1半透半反棱镜HP1被分离为参照光光束和信号光光束,但全息图的再生只通过参照光光束进行。通过使偏振空间光调制器SLM处于无反射状态(透射状态),只有来自第3半透半反棱镜HP3的参照光成为第1光束FB,并通过分色棱镜DP和物镜OB入射到全息记录载体2上。
从全息记录载体2产生的再生光(双点划线)透过物镜OB、分色棱镜DP、第4半透半反棱镜HP4和第3半透半反棱镜HP3,入射到像检测传感器IS中。像检测传感器IS把其输出发送给再生光信号检测电路27,把在此处生成的再生信号提供给控制电路37,从而再生所记录的页数据。另外,也可以在第3半透半反棱镜HP3和像检测传感器IS之间设置成像透镜。
此处,在全息图的记录和再生时,均利用伺服光束进行与全息盘2的定位伺服控制。通过定位伺服控制,利用根据光检测器PD的输出计算得到的误差信号,驱动可以在x、y和z方向的三个轴上驱动物镜的三轴致动器(物镜驱动部36)。
如图8和图9所示,伺服控制用的第2激光光源LD2射出波长与第1激光光源LD1不同的伺服光束SB。伺服光束SB(细实线)作为P偏振光(表示与纸面平行的双向箭头),被引导到第2准直透镜CL2、衍射光学元件GR、偏振分束器PBS和1/4波片1/4λ的伺服检测用光路中,在物镜OB的前面通过分色棱镜DP与第1光束FB(信号光和参照光)汇合并且大致同轴。伺服光束SB被分色棱镜DP反射后,被物镜OB会聚并入射到全息记录载体2上。来自全息记录载体2的反射光(向物镜OB返回的光)通过1/4波片1/4λ成为S偏光(表示与纸面垂直的带中心黑点的虚线圆圈),经过偏振分束器PBS和耦合透镜AS沿着伺服用光检测器PD的受光面的法线入射。
并且,z方向的伺服(聚焦伺服)控制可以采用普通光拾取器中使用的像散法、三光束法、光点尺寸法、推挽法等,也可以混合使用这些方法。
例如,在使用像散法时,光检测器PD的中央的一个如图10所示,由具有光束接收用的四等分受光面的受光元件1a~1d构成。四分割线的方向与盘半径方向和轨道切线方向相对应。光检测器PD被设定为使对焦时的光点形成为以受光元件1a~1d的分割交叉中心为中心的圆形。
根据光检测器PD的受光元件1a~1d的各个输出信号,伺服信号处理电路28生成各种信号。把受光元件1a~1d的各个输出信号按顺序设为Aa~Ad时,聚焦误差信号FE被计算为FE=(Aa+Ac)-(Ab+Ad),跟踪误差信号TE被计算为TE=(Aa+Ad)-(Ab+Ac)。把这些信号提供给控制电路37。
<记录再生的详细情况>
在本实施方式中,总是利用伺服光束SB进行对全息记录载体2的定位伺服控制,同时全息再生利用第1光束FB(参照光)进行,记录利用第1光束FB(参照光和信号光)进行。
如图11所示,在反射层5的轨道上,伺服光束SB的光点和第1光束FB的光点在记录和再生时被配置得大致一致。
全息图的记录通过在全息记录层7内使第1光束FB的参照光和信号光的成分干涉来进行记录。被空间光调制器SLM调制的调制信号(信号光的成分)为一次以上的衍射光成分,所以在聚光点附近(傅立叶面)具有一定程度的扩散。因此,在反射层5上几乎所有光线被反射。另一方面,参照光(或0次光的成分)为未调制的DC光,因此具有由物镜OB的数值孔径和波长确定的光点尺寸,被穿孔的针孔PH如果在一定程度上大于光点尺寸,则参照光从针孔PH透过。
如图12所示,在记录全息图时,参照光在针孔PH透过,所以在全息记录层7内产生入射的参照光r与入射的信号光S的干涉、及入射的参照光r与反射的信号光RS的干涉,根据各种干涉形成全息图A、B。参照光r直接透过全息记录载体2的背面侧,所以反射的参照光不能形成全息图。
如图13所示,在再生全息图时,也使再生用的参照光与针孔PH一致。通过进行该操作,参照光通过针孔PH透过到全息记录载体2的背面侧。参照光不会返回到物镜OB侧,所以参照光不会返回入射到像检测传感器IS上。在所记录的全息图的再生中,通过入射到全息记录载体2上的参照光,由全息图B在物镜OB侧产生再生信号B。并且,由全息图A在物镜OB的相反侧产生再生信号A。再生信号A被反射层5反射并返回到物镜OB侧。该再生信号A和B为相同信号,所以在受光元件上重合,而不会成为问题。
<另一实施方式的全息装置>
在图14中说明以下示例,即在进行全息图的记录再生时,进行不区分使用参照光和信号光的全息记录,控制全息记录载体和拾取器的关系(聚焦、跟踪),为此使用其他波长的激光光源。
图14中的全息装置省略了记录光学系统的第1、第2和第3半透半反棱镜HP1、HP2,在像检测传感器IS的位置配置第1激光光源LD1和第1准直透镜CL1,在第2半透半反棱镜HP2的位置配置像检测传感器IS,取代反射型的空间光调制器,在第4半透半反棱镜HP4和第1准直透镜CL1之间插入透射型空间光调制器SLM,利用第4半透半反棱镜HP4对从载体通过物镜OB返回的再生波进行分支,除此以外与图6所示结构相同。来自第1激光光源LD1的激光通过准直透镜CL1被转换为平行光束,然后入射到透射型空间光调制器SLM。该空间光调制器SLM是具有被分割为矩阵状的电极的液晶面板等,具有以电的方式对入射光的一部分进行空间调制的作用。使用该空间光调制器SLM,把页数据调制为信号光光束中的强度分布。从空间光调制器SLM输出的光线成为由一次以上的衍射光(信号光成分)和未调制的0次光(参照光成分)构成的第1光束FB。信号光和参照光的第1光束FB通过物镜OB会聚于全息记录载体2上,从而记录全息图。即,全息再生系统具有:保持除记录光学系统的主要部分以外的全息记录载体使其可自由安装的支撑部;产生可干涉性的参照光光束的光源;干涉部,其向对应于记录信息在全息记录载体的记录层内部形成的衍射光栅区域照射参照光光束,以产生再生波;分离部,其分离参照光光束从反射层反射并返回干涉部的返回光和再生波;以及检测由再生波成像的记录信息的检测部。
在该再生工作中,只由未被透射型空间光调制器SLM调制的激光即0次光(参照光成分)构成的第1光束FB通过物镜OB会聚于全息记录载体2上时,重构再生波,并通过物镜OB返回拾取器。被第4半透半反棱镜HP4反射的成分入射到像检测传感器IS。像检测传感器IS把与再生光所成像的像对应的输出发送给再生信号检测处理电路27,把在此处生成的再生信号提供给控制电路50,从而再生所记录的页数据。有关伺服光束SB的结构(伺服控制)与图6所示结构相同。
<实施例1>
如图15所示,反射层5的针孔PH的间距Px、Py被设定为由第1光束FB的光点上方记录的全息图HG的多重度确定的规定距离。实际的移位多重记录方式全息系统的最大多重度、即表示在记录介质中的同一体积中最多可以记录几个独立的全息图的值(次数),如上所述由介质和装置结构确定。最小间距Px(即最小移位距离)通过将记录的全息图区域的跨距除以最大多重度来设定。间距Px被设定为大于等于最小移位距离。
总是利用伺服光束SB进行对全息记录载体2的定位伺服控制,同时利用第1光束FB进行全息记录。也可以向相邻针孔PH照射多个伺服光束进行伺服控制。
<实施例2>
如图16所示,在针孔PH的标记列(非反射部列)之间设置与全息记录间隔(Py)相等的轨道T的情况下,也可以利用光栅等的衍射光学元件使伺服光束SB形成为三光束,利用两个侧光束进行xy伺服,而且利用主光束进行记录。即,将第1光束FB的光轴配置成为使第1光束FB位于在直线上并列的3个伺服光束SB的光点中央,进行跟踪伺服控制,从而在相邻轨道之间的镜面部上方的全息记录层7中执行全息记录。
<实施例3>
如图17所示,可以设定x方向的全息多重间隔Px,并把全息多重方向的y方向上延伸的轨道T和与y方向的多重间隔Py一致的标记Y设计为盘格式。反射层5的轨道T也设定为间距Px,并且设定为由记录于第1光束FB的光点上方的全息图HG的多重度确定的规定距离。如图所示,在记录时,伺服光束SB被光栅分割为3个光束。伺服光束SB的中央的主光束配置在轨道T之间,侧光束配置在轨道T上。利用侧光束的检测信号,使用推挽法等进行使物镜OB跟踪轨道T的跟踪伺服控制。使全息记录载体2在y方向仅移动间隔Py,使第1光束FB的光点与针孔PH一致。
对于伺服光束SB,除与实施例1相同的跟踪伺服控制外,同时利用y方向的标记Y进行使物镜OB也在y方向跟踪的时间轴伺服控制。基于伺服光束SB的伺服控制与实施例1相同。
<实施例4>
图17所示实施例3的轨道T中与延长方向的全息记录间隔相等的标记Y为凹槽部分断开的形状,但如图18所示,在其他方式的标记中,可以使标记Y1形成为在轨道中部分鼓起的形状,或使标记Y2形成为在轨道中部分缺失的形状。
<实施例5>
如图19所示,也可以在x方向分别配置相邻的轨道T1、T2,夹着在y方向排列的针孔PH的列。轨道T1的缺失部(标记Y)被设定为与全息记录间隔相等。轨道T2与图16所示实施例2相同。同一类型的轨道间隔(Px)被设定为与全息记录间隔相等。
<实施例6>
如图20所示,也可以在x方向分别配置相邻的轨道T1、T2,夹着在y方向排列的针孔PH的列。轨道T2为坑点列或标记列,预先记录有除地址信息之外的各种信息。轨道T1与图19所示实施例2相同。同一类型的轨道间隔(Px)被设定为与全息记录间隔相等。
根据以上所述的本实施方式,总能通过反射层的针孔PH等非反射部防止参照光返回,所以能够分离来自所再现的全息图的衍射光。由于仅使记录全息图时的参照光有效地不反射,所以不会记录反射像等多余的全息图。其结果,全息记录层不会太过恶化。并且,由于再生时参照光不返回检测器侧,所以可以只接收信号再生所需要的来自全息图的衍射光。其结果,再生SN提高,可以进行稳定的再生。
并且,在上述实施方式中,作为记录介质以图21所示的全息记录载体盘2为例进行了说明,但全息记录载体的形状除圆盘状外,例如也可以是图22所示的由塑料等构成的矩形状平行平板的光存储卡20a。在这种光存储卡中,轨道可以相对基板的例如重心在其上形成为螺旋状或螺旋弧状或同心圆状,轨道也可以在基板上平行地形成。
另外,在上述实施方式中,说明了使用来自第1和第2激光光源LD1、LD2的彼此波长不同的第1光束FB和伺服光束SB(第2光束),执行全息图的记录和标记的记录以及光束的伺服控制的情况,但第1和第2激光光源LD1、LD2也可以使用射出相同波长的激光的光源。该情况时,例如把伺服光束SB的光强抑制为不至于记录全息图的水平,执行伺服控制,并且仅在需要全息记录的时间段打开第1光束FB。
Claims (9)
1.一种通过光照射进行信息的记录或再生的全息记录载体,其特征在于,该全息记录载体具有:
全息记录层,其在内部作为衍射光栅保存可干涉性的参照光和信号光的成分所产生的光学干涉图案;
反射层,其被层叠于所述全息记录层的光入射侧的相反侧;
多个非反射部,其被按照与所述衍射光栅的记录间隔相等的间隔配置在所述反射层上。
2.根据权利要求1所述的全息记录载体,其特征在于,所述非反射部是针孔。
3.根据权利要求1所述的全息记录载体,其特征在于,所述非反射部具有比所述反射层的透过率高的特性值的透过率。
4.根据权利要求1所述的全息记录载体,其特征在于,所述非反射部具有比所述反射层的吸收率高的特性值的吸收率。
5.根据权利要求1所述的全息记录载体,其特征在于,所述非反射部具有比所述反射层的反射率低的特性值的反射率。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的全息记录载体,其特征在于,所述非反射部的所述特性值是所述可干涉性的参照光和信号光具有的波长的特性值。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的全息记录载体,其特征在于,所述反射层具有分别隔离开而不相交地延伸的轨道,这些轨道用于由从物镜通过所述全息记录层和所述反射层聚焦的光束的光点进行跟踪。
8.根据权利要求7所述的全息记录载体,其特征在于,所述轨道形成为螺旋状或螺旋弧状或同心圆状。
9.根据权利要求7或8所述的全息记录载体,其特征在于,所述轨道平行地形成。
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