DE112005003650T5 - Optisches Element und optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät - Google Patents

Optisches Element und optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät Download PDF

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Fujitsu Ltd
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Abstract

Ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht zu dem Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst, wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert und wobei das optische Element umfasst:
ein erstes Polarisationselement;
ein zweites Polarisationselement; und
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht angeordnet ist, wobei
ein Extinktionswinkel von weniger als 90 Grad durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element, welches zum Aufzeichnen optischer Information auf ein Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung Licht erzeugt, mit welchem das Aufzeichnungsmedium belichtet werden soll, das heißt, Aufzeichnungssignallicht, das vorbestimmte Information umfasst, und Referenzlicht zum Interferieren mit dem Aufzeichnungssignallicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, und ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät, welches die optische Information durch die volumetrische Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und die optische Information von dem Aufzeichnungsmedium wiedergibt. Insbesondere betrifft sie ein optisches Element und ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät, welche über Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts eine stabile Steuerung erreichen können, wodurch eine Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird und Herstellungskosten für das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät reduziert werden.
  • STAND DER TECHNIK
  • In den letzten Jahren wurde eine optische Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabetechnologie zum Aufzeichnen optischer Information auf ein Aufzeichnungsmedium, wobei ein Hologramm durch volumetrische Aufzeichnung verwendet wird, und Wiedergeben der aufgezeichneten optischen In formation entwickelt. In dieser optischen Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabetechnologie wird ein Lichtstrahl, welcher von einer Laserstrahlquelle abgestrahlt wird, durch Amplitudenteilung oder Wellenoberflächenteilung in zwei Lichtstrahlen aufgeteilt. Ein Lichtstrahl wird durch ein räumliches Lichtmodulationselement einer Lichtintensitätsmodulation oder Lichtphasenmodulation unterzogen, um Aufzeichnungssignallicht zu erzeugen, welches Information umfasst, die aufgezeichnet werden soll. Der andere Lichtstrahl wird als Referenzlicht verwendet.
  • Während einer Aufzeichnung von Information verschachteln sich die zwei Lichtstrahlen oder werden die zwei Lichtstrahlen eingegrenzt, indem eine konvergente Linse auf einem koaxialen Strahlengang verwendet wird. Ein Interferenzmuster, welches durch einen Interferenzeffekt auf Grund von Beugung der zwei Lichtstrahlen nahe einem Brennpunkt der Lichtstrahlen auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt wird, wird auf dem Aufzeichnungsmedium als optische Information aufgezeichnet. Während einer Wiedergabe von Information wird das Aufzeichnungsmedium mit dem Referenzlicht bestrahlt und wird das Interferenzmuster gelesen, wodurch die Information wiedergegeben wird.
  • Jedoch besteht der Nachteil, dass, wenn der Lichtstrahl, welcher von der Laserstrahlquelle abgestrahlt wird, in die zwei Lichtstrahlen aufgeteilt wird, es schwierig ist, eine Größe eines Geräts zu reduzieren, da es notwendig ist, jeweils unabhängige optische Systeme für die zwei Lichtstrahlen vorzusehen, und, wenn das Gerät geschüttelt wird, sich optische Achsen der zwei Lichtstrahlen verlagern und eine Stabilität einer Informationsaufzeichnung und -Wiedergabe abnimmt.
  • Um solch ein Problem zu lösen wurde ein Gerät entwikkelt, in welchem Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht durch einen räumlichen Lichtmodulator erzeugt werden, wel cher einen bestimmten Bereich für das Aufzeichnungssignallicht und den anderen Bereich für das Referenzlicht besitzt, wenn beide Bereiche mit einem Laserstrahl bestrahlt werden. Das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht werden durch ein einziges optisches Bildgebungssystem der Fourier-Transformation unterzogen, um Information auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, wodurch die Größe des Gesamtgeräts reduziert wird (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • Jedoch ist es in dem optischen Aufzeichnungsverfahren, da der räumliche Lichtmodulator in den Bereich zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und den Bereich zum Erzeugen des Referenzlichts aufgeteilt wird, schwierig, einen Bereich zu gewährleisten, der ausreicht, um das Aufzeichnungssignallicht zu erzeugen, was eine Schwierigkeit beim Verbessern einer Aufzeichnungsdichte hervorruft.
  • Daher wurde ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät offenbart, welches einen einzelnen Lichtstrahl dazu veranlasst, durch ein Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität übertragen zu werden, welches mit einer Mehrzahl geteilter Segmente geformt ist, von denen jedes seine Durchlässigkeit variieren kann, um, indem die Lichtstrahldurchlässigkeit jedes Segments gemäß Information, welche auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden soll, verändert wird, Aufzeichnungssignallicht, welches die Information umfasst, die aufgezeichnet werden soll, und Referenzlicht zum Interferieren mit dem Aufzeichnungssignallicht zu erzeugen (siehe beispielsweise die Beschreibung, die in der internationalen Anmeldung mit der Nummer PCT/JP2005/011756 offenbart ist).
  • Insbesondere wird ein Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität, welches mit Flüssigkristallzellen vom TN-(Twisted Nematic)Typ geformt ist, in eine Mehrzahl von Matrixsegmenten aufgeteilt, und Spannung, die an jedem Segment angelegt wird, wird gesteuert. Indem die Lichtstrahldurchlässigkeit jedes Segments verändert wird, wird eine Intensitätsmodulation durchgeführt, um den Lichtstrahl dazu zu veranlassen, zwei Intensitätspegel zu besitzen. Ein Teil des Lichtstrahls, der einen Intensitätspegel besitzt, wird das Aufzeichnungssignallicht, und der andere Teil des Lichtstrahls, der den anderen Intensitätspegel besitzt, wird das Referenzlicht.
  • Das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche auf diese Art und Weise erzeugt werden, konvergieren auf einer Aufzeichnungsschicht, die aus einem Photopolymer hergestellt ist, indem eine Objektivlinse verwendet wird. Dadurch werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht in einem dreidimensionalen Raum in der Aufzeichnungsschicht nahe einem Brennpunkt der Objektivlinse gebeugt und gegenseitig überlagert, und dann wird Information auf der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet.
    • Patentdokument 1: japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 11-237829
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
  • Jedoch besitzt aus später beschriebenen Gründen die oben beschriebene, herkömmliche Technologie, bei welcher das Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität mit der typischen Flüssigkristallzelle vom TN-Typ ausgebildet ist, eine Steuerungsproblematik, um das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen.
  • 18 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einem Extinktionswinkel von Polarisationsplatten, welche die typische Flüssigkristallzelle vom TN-Typ formen, und einem optischen Drehwinkel des Flüssigkristalls in dem herkömmlichen Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität. Eine typische Flüssigkristallzelle vom TN-Typ besitzt die Struktur, in welcher eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Polarisationsplatten angeordnet ist, welche derart angeordnet sind, dass Lichtübertragungsachsen orthogonal zueinander sind.
  • Der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Übertragungsachsen der zwei Polarisationsplatten geformt wird, und der optische Drehwinkel, welcher ein Winkel ist, um den sich Licht aufgrund der optischen Aktivität des spiralartig strukturierten Flüssigkristalls dreht, werden mit Bezugnahme auf 18 erklärt. In der typischen Flüssigkristallzelle vom TN-Typ stimmen der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel bei 90 Grad überein.
  • In einem Zustand, in dem keine Spannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, dreht sich eine Schwingungsrichtung von Licht um einen Betrag des optischen Drehwinkels aufgrund einer Präsenz des Flüssigkristalls, wodurch sie mit dem Extinktionswinkel übereinstimmt, so dass die Lichtdurchlässigkeit Eins (1) wird. Wenn eine Spannung an der Flüssigkristallschicht angelegt wird, richtet sich das Flüssigkristallmolekül in eine Richtung aus, welche orthogonal zu den Polarisationsplatten ist, so dass die optische Aktivität verloren geht und die Lichtdurchlässigkeit Null (0) wird.
  • In realen Fällen kann die Lichtdurchlässigkeit nicht 1 sein, selbst in dem Fall, in welchem die Spannung an das Flüssigkristall angelegt wird, da das Licht in den zwei Polarisationsplatten absorbiert oder durch Übergangsstellen der zwei Polarisationsplatten reflektiert wird. Die Durchlässigkeit soll 1 indizieren, wenn solche Lichtverluste ausgeschlossen werden.
  • 19 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen der Durchlässigkeit des Lichts, welches durch die Flüssigkristallzelle übertragen wird, und der Spannung, welche an der Flüssigkristallzelle angelegt wird, in dem herkömmlichen Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität. Wie in 19 gezeigt fällt die Durchlässigkeit, welche in dem Fall, in dem keine Spannung angelegt wird, 1 indiziert, letztendlich auf 0, wenn die angelegte Spannung ansteigt.
  • In realen Fällen kann die Lichtdurchlässigkeit nicht 1 sein, selbst in dem Fall, in dem keine Spannung angelegt wird, da das Licht durch die Übergangsstellen der zwei Polarisationsplatten etwas reflektiert. Die Lichtdurchlässigkeit wird beurteilt, indem Lichtverluste auf Grund von Reflektion ausgeschlossen werden.
  • Um ein Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht auf ungefähr 2:1 einzustellen (die modulierte Amplitude des Aufzeichnungssignallichts stimmt im Wesentlich mit dem Intensitätspegel des Referenzlichts überein), wobei die oben beschriebene typische Flüssigkristallzelle vom TN-Typ als das Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität verwendet wird, ist es notwendig, mindestens einen der Durchlässigkeitspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts in einem Bereich einzustellen, in dem die Durchlässigkeit stark variiert.
  • Daher, wenn die Spannung, die an dem Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität angelegt wird, schwankt oder eine Antwortcharakteristik der Modulation für eine räumliche Intensität in Abhängigkeit von der angelegten Spannung nicht homogen ist, schwanken Durchlässigkeitspegel des Aufzeichnungssignallichts oder des Referenzlichts in einem großen Bereich. Demzufolge ist es schwierig das Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht richtig zu steuern, was die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verringert.
  • Darüber hinaus besitzen das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche durch die Flüssigkristallzelle vom TN-Typ als die Modulation für eine räumliche Lichtintensität erzeugt werden, eine unterschiedliche optische Phase. Um diesen Unterschied zu korrigieren ist es erforderlich, ein Korrekturelement für eine optische Phase zusätzlich zu dem Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität bereitzustellen, was die Anzahl von Bauteilen des optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts erhöht und den Montageprozess und den Prüfprozess des optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts kompliziert macht, wodurch die Herstellungskosten für das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät steigen.
  • Es besteht ein Bedarf, eine Modulation für eine räumliche Lichtintensität zu entwickeln, welche eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts erreicht, die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert und ein Reduzieren von Herstellungskosten für ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde erzielt, um die obigen Probleme in der herkömmlichen Technologie zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Element und ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät bereitzustellen, welche eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts erreichen können, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird und Herstellungskosten für das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät reduziert werden.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
  • Um die Probleme zu lösen und um die Aufgabe zu erzielen, ist die vorliegende Erfindung ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht zu dem Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst, und wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert. Das optische Element umfasst ein erstes Polarisationselement; ein zweites Polarisationselement; und eine Flüssigkristallschicht, welche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht angeordnet ist, wobei ein Extinktionswinkel von weniger als 90 Grad (einschließlich 0 Grad, das heißt ein Fall, in dem die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und die Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements parallel zueinander sind) durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und ein Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist.
  • In der Erfindung stimmt ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, nicht mit dem Extinktionswinkel überein.
  • In der Erfindung beträgt der optische Drehwinkel ungefähr 90 Grad.
  • In der Erfindung liegt der Extinktionswinkel in einem Bereich von ungefähr 40 Grad bis ungefähr 60 Grad.
  • In der Erfindung beträgt der Extinktionswinkel ungefähr 55 Grad.
  • In der Erfindung ist die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements parallel zu der Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements, und die Flüs sigkristallschicht besitzt eine optische Aktivität, um übertragenes Licht zu drehen.
  • In der Erfindung beträgt ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, ungefähr 45 Grad.
  • In der Erfindung stimmen der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander überein.
  • In der Erfindung beträgt sowohl der Extinktionswinkel als auch der optische Drehwinkel ungefähr 45 Grad.
  • In der Erfindung erzeugt die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht unter einer segmentbasierten Lichtdurchlässigkeitssteuerung, welche einen Orientierungszustand eines Flüssigkristalls für jedes einer Mehrzahl von Segmenten verändert.
  • Die vorliegende Erfindung ist ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht zu dem Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst, und wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert. Das optische Element umfasst eine Flüssigkristallschicht, an deren Flüssigkristall keine Spannung oder eine Sättigungsspannung angelegt wird, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt ist, um den Orientierungszustand des Flüssigkristalls zu verändern und um somit das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, wobei jedes ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzt.
  • In der Erfindung erzeugt die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, wobei jedes eine Phasendifferenz von 2 πm (wo m eine Ganzzahl ist) Radiant besitzt.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein erstes Polarisationselement und ein zweites Polarisationselement, welche so angeordnet sind, dass die Flüssigkristallschicht dazwischen platziert ist, wobei durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements ein Extinktionswinkel von weniger als 90 Grad gebildet ist.
  • In der Erfindung stimmen der Extinktionswinkel und ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, miteinander überein.
  • In der Erfindung beträgt sowohl der Extinktionswinkel als auch der optische Drehwinkel ungefähr 45 Grad.
  • In der Erfindung erzeugt die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht unter einer segmentbasierten Lichtdurchlässigkeitssteuerung, welche einen Orientierungszustand eines Flüssigkristalls für jedes einer Mehrzahl von Segmenten verändert.
  • In der Erfindung erzeugt die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, indem segmentbasierte Lichtdurchlässigkeiten verwendet werden, die auf eine erste Durchlässigkeit oder eine zweite Durchlässigkeit eingestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät zum Aufzeichnen optischer Information auf ein Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung und zum Wiedergeben der optischen Information von dem Aufzeichnungsmedium. Das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät umfasst ein optisches Element, in welchem keine Spannung oder eine Sättigungsspannung an ein Flüssigkristall angelegt wird, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt ist, um den Orientierungszustand des Flüssigkristalls zu verändern und um somit das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu er zeugen, wobei jedes ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzt.
  • In der Erfindung erzeugt das optische Element das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, zwischen welchen eine Phasendifferenz von 2 πm (m ist eine Ganzzahl) Radiant besteht.
  • Die vorliegende Erfindung ist ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät zum Aufzeichnen optischer Information auf ein Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung und zum Wiedergeben der optischen Information von dem Aufzeichnungsmedium. Das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät umfasst ein optisches Element, in welchem ein Extinktionswinkel, der durch eine Lichtübertragungsachse eines ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse eines zweiten Polarisationselements gebildet ist, wobei sich das erste und das zweite Polarisationselement über eine Flüssigkristallschicht einander gegenüberliegen, auf einen Winkel von weniger als 90 Grad eingestellt ist.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein optisches Element ein ersten Polarisationselement, ein zweites Polarisationselement und eine Flüssigkristallschicht, welche zwischen dem ersten Polarisationselement und dem zweiten Polarisationselement angeordnet ist, und ist der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und die Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist, auf einen Winkel eingestellt, der kleiner als 90 Grad ist (einschließlich 0 Grad, das heißt ein Fall, in dem die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und die Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements parallel zueinander sind). Wenn sich der Ori entierungszustand des Flüssigkristalls abhängig von der angelegten Spannung verändert, das heißt keine Spannung oder die Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, wird Aufzeichnungslicht und Referenzlicht erzeugt, wobei jedes ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzt. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Darüber hinaus stimmt gemäß der vorliegenden Erfindung ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, nicht mit dem Extinktionswinkel überein. Dadurch ist es möglich, einen Effekt zu erzielen, den Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und den Intensitätspegel des Referenzlichts auf beliebige Pegel einzustellen.
  • Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Extinktionswinkel auf einen Wert kleiner als 90 Grad eingestellt, während der optische Drehwinkel ungefähr 90 Grad beträgt, wodurch es möglich ist einen Effekt zu erzielen, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche beliebige Intensitätspegel besitzen, effizient zu erzeugen.
  • Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Extinktionswinkel auf einen Winkel in einem Bereich von ungefähr 40 Grad bis ungefähr 60 Grad eingestellt. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, welche die Intensitätspegel besitzen, die zum Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsmedium geeignet sind.
  • Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Extinktionswinkel auf ungefähr 55 Grad eingestellt, wodurch es möglich ist einen Effekt zu erzielen, ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert wie z. B. ungefähr 2:1 einzustellen.
  • Darüber hinaus sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und die Lichtübertragungsachse des zweite Polarisationselements parallel zu einander, und die Flüssigkristallschicht besitzt eine optische Aktivität, um übertragenes Licht zu drehen. Wenn sich der Orientierungszustand des Flüssigkristalls verändert, abhängig von der angelegten Spannung, das heißt keine Spannung oder die Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt, welche das vorbestimmte Lichtintensitätsverhältnis besitzen. Dadurch ist es möglich, eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Des Weiteren sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und die Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements parallel zu einander, und der optische Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, beträgt ungefähr 45 Grad. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert wie z. B. ungefähr 2:1 einzustellen.
  • Darüber hinaus stimmen gemäß der vorliegenden Erfindung der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander überein. Daher, wenn Nullspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, wird die Durchlässigkeit ungefähr 1, womit ein Effekt erzielt wird, die Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts zu erhöhen.
  • Des Weiteren werden gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander übereinstimmen, der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel auf ungefähr 45 Grad eingestellt. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert wie z. B. ungefähr 2:1 einzustellen.
  • Darüber hinaus umfasst das optische Element gemäß der vorliegenden Erfindung das erste Polarisationselement, das zweite Polarisationselement, welches so angeordnet ist, dass der Extinktionswinkel, der ein Winkel ist, der durch die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und seine eigene Lichtübertragungsachse gebildet wird, kleiner als 90 Grad ist, und die Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten Polarisationselement und dem zweiten Polarisationselement angeordnet ist. Die Flüssigkristallschicht erzeugt das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch eine segmentbasierte Lichtdurchlässigkeitssteuerung, die erhalten wird, indem ein Orientierungszustand von Flüssigkristall entsprechend jedem der Segmente verändert wird. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht effizient durch Verwendung eines kleineren Bereichs zu erzeugen.
  • Des Weiteren umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht auf das Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst und wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert, eine Flüssigkristallschicht, welche das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht mit einem vorbestimmten Lichtintensitätsverhältnis durch Veränderung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls erzeugt, an welchem eine Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Darüber hinaus erzeugt gemäß der vorliegenden Erfindung die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche eine Phasendifferenz von 2 πm (m ist eine Ganzzahl) Radiant besitzen, was einen Effekt erzielt die Notwendigkeit einzusparen, die optische Phase des erzeugten Aufzeichnungssignallichts und des erzeugten Referenzlichts zu korrigieren, wodurch Herstellungskosten für das Gerät reduziert werden.
  • Des Weiteren umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung das optische Element des Weiteren ein erstes Polarisationselement und ein zweites Polarisationselement, zwischen welchen die Flüssigkristallschicht angeordnet ist, und ein Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist, ist kleiner als 90 Grad. Wenn sich der Orientierungszustand des Flüssigkristalls abhängig von der angelegten Spannung verändert, das heißt keine Spannung oder die Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt, welche das vorbestimmte Lichtintensitätsverhältnis besitzen. Dadurch ist es möglich, eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Darüber hinaus stimmen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch Veränderung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls erzeugt werden, an dem die Sättigungsspannung, bei der die Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird, der Extinktionswinkel und ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, miteinander überein. Daher wird, wenn Nullspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, die Durchlässigkeit 1, womit ein Effekt erzielt wird, die Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts zu erhöhen.
  • Des Weiteren werden gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch Veränderung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls erzeugt werden, an dem die Sättigungsspannung, bei der die Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird, der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel auf ungefähr 45 Grad eingestellt. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, das Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert wie z. B. ungefähr 2:1 einzustellen.
  • Darüber hinaus werden gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche das vorbestimmte Lichtintensitätsverhältnis besitzen, durch Veränderung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls erzeugt werden, an dem die Sät tigungsspannung, bei der die Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch eine segmentbasierte Lichtdurchlässigkeitssteuerung erzeugt, die durch Veränderung eines Orientierungszustands von Flüssigkristall entsprechend jedem der Segmente erreicht wird. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch Verwendung eines kleineren Bereichs effizient zu erzeugen.
  • Des Weiteren erzeugt gemäß der vorliegenden Erfindung die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, indem segmentbasierte Lichtdurchlässigkeiten verwendet werden, die auf eine erste Durchlässigkeit oder eine zweite Durchlässigkeit eingestellt sind. Dadurch ist es möglich einen Effekt zu erzielen, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht effizient zu erzeugen, welche das vorbestimmte Lichtintensitätsverhältnis besitzen.
  • Darüber hinaus umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät, welches optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzeichnet und die optische Information von dem Aufzeichnungsmedium wiedergibt, ein optisches Element, welches Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht mit einem vorbestimmten Lichtintensitätsverhältnis durch Veränderung eines Orientierungszustands eines Flüssigkristalls erzeugt, an dem eine Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Des Weiteren erzeugt gemäß der vorliegenden Erfindung das optische Element das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche eine Phasendifferenz von 2 πm (m ist eine Ganzzahl) Radiant besitzen, was einen Effekt erzielt die Notwendigkeit einzusparen, die optische Phase des erzeugten Aufzeichnungssignallichts und des erzeugten Referenzlichts zu korrigieren, wodurch Herstellungskosten für das Gerät reduziert werden.
  • Darüber hinaus umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät, welches optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzeichnet und die optische Information von dem Aufzeichnungsmedium wiedergibt, ein optisches Element, in welchem ein Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch eine Übertragungsachse eines ersten Polarisationselements und eine Übertragungsachse eines zweiten Polarisationselements gebildet ist, wobei das erste und das zweite Polarisationselement über eine Flüssigkristallschicht einander gegenüberliegen, auf einen Winkel kleiner als 90 Grad eingestellt ist. Wenn sich ein Orientierungszustand des Flüssigkristalls abhängig von einer angelegten Spannung verändert, das heißt keine Spannung oder eine Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, werden Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht mit einem vorbestimmten Lichtintensitätsverhältnis erzeugt. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm zum Erklären von Merkmalen eines Modulationselements für eine räumliche Lichtintensität gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 2 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Lichtdurchlässigkeit und einer Spannung, die an dem Flüssigkristall in dem Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • 3 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen der Lichtdurchlässigkeit und einem Extinktionswinkel.
  • 4 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur eines optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 5 ist ein Diagramm zum Erklären eines räumlichen Lichtmodulationselements 19, das in 4 gezeigt ist.
  • 6 ist ein Diagramm zum Erklären eines modulierten Zustands eines Lichtstrahls, der eine Mehrzahl von Segmenten eines räumlichen Lichtmodulationselements 19 durchläuft, das in 5 gezeigt ist.
  • 7 ist ein Diagramm zum Erklären eines Prinzips eines Aufzeichnungsprozesses optischer Information gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 8 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur eines räumlichen Lichtmodulationselements 17.
  • 9 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur eines Korrekturelements 18 für eine optische Phase.
  • 10-1 ist ein Diagramm eines Zustands von Flüssigkristallmolekülen zu dem Zeitpunkt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem OFF-Zustand ist.
  • 10-2 ist ein Diagramm eines Zustands der Flüssigkristallmoleküle zu dem Zeitpunkt, wenn das Korrektu relement 18 für eine optische Phase in einem ON-Zustand ist.
  • 11 ist ein Diagramm zum Erklären von Merkmalen des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 12 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Lichtdurchlässigkeit und einer Spannung, die an einem Flüssigkristall in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • 13 ist ein Diagramm zum Erklären von Merkmalen des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 14 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Lichtdurchlässigkeit und einer Spannung, die an einem Flüssigkristall in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • 15 ist ein Diagramm zum Erklären von Anisotropie in dem Brechungsindex eines Flüssigkristallmoleküls.
  • 16 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einem Drall des Flüssigkristallmoleküls und dem Extinktionswinkel in einem Fall, wie in 1 gezeigt.
  • 17 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einem Drall des Flüssigkristallmoleküls und dem Extinktionswinkel in einem Fall, wie in 11 gezeigt.
  • 18 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen dem Extinktionswinkel von Polarisationplatten, welche eine typische Flüssigkristallzelle vom TN-Typ bilden, und einem optischen Drehwinkel des Flüssigkristalls in einem herkömmlichen Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität.
  • 19 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen der Durchlässigkeit von Licht, das durch die Flüs sigkristallzelle übertragen wird, und Spannung, die an der Flüssigkristallzelle in dem herkömmlichen Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität angelegt wird.
    • 10
    Codierer
    11
    Aufzeichnungssignalgenerator
    12
    Ansteuerungsvorrichtung für ein räumliches Lichtmodulationselement
    13
    Steuerung
    14
    Laseransteuerungsvorrichtung
    15
    Kurzwellige Laserlichtquelle
    16
    Kollimatorlinse
    17
    Modulationselement für räumliche Lichtintensität
    18
    Korrekturelement für eine optische Phase
    19
    Räumliches Lichtmodulationselement
    20
    Dichroitischer Würfel
    21
    Halbspiegelwürfel
    22
    Objektivlinse
    23
    Aufzeichnungsmedium für optische Information
    24
    Langwellige Laserlichtquelle
    25
    Kollimatorlinse
    26
    Halbspiegelwürfel
    27
    Erkennungslinse
    28
    Photodetektor
    29
    CMOS-Sensor
    30
    Verstärken
    31
    Decodierer
    32
    Wiedergabe- und Ausgabevorrichtung
    40
    Segement
    41
    Segementgrenze
    42
    Blende
    43
    ON-Segment
    44
    OFF-Segment
    50,60
    erste Polarisationsplatte
    51, 53, 61, 63
    Glassubstrat
    51a, 61a
    TFT-Matrix-Segment
    52, 62
    Flüssigkristallschicht
    53a, 63a
    TFT-Gegenelektrode
    54, 64
    zweite Polarisationsplatte
    65, 70
    Flüssigkristallmolekül
  • BESTER MODUS BZW. BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Beispielhafte Ausführungsbeispiele eines optischen Elements und eines optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Begriff "ungefähr", der in Bezug auf Winkel beschrieben wird, bedeutet, dass der Winkel eine Toleranz von plus oder minus ungefähr 5 Grad umfasst.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Zuerst werden Merkmale eines Modulationselements für eine räumliche Lichtintensität gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 ist ein Diagramm zum Erklären der Merkmale eines Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 2 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Lichtdurchlässigkeit und einer Spannung, die an einem Flüssigkristall in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • Das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität ist ähnlich dem herkömmlichen Flüssigkristallelement vom TN-Typ, in welchem eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Polarisationsplatten angeordnet ist, das heißt einer ersten Polarisationsplatte 50 und einer zweiten Polarisationsplatte 54, und eine Lichtintensitätsmodulation durchgeführt wird, indem die Lichtdurchlässigkeit gesteuert wird, wobei die optische Aktivität aufgrund des spiralartig strukturierten Flüssigkristalls verwendet wird.
  • Jedoch unterscheidet sich das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von dem herkömmlichen Flüssigkristallelement vom TN-Typ, indem der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch Lichtübertragungsachsen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 gebildet ist, auf einen Winkel eingestellt ist, der kleiner als 90 Grad ist, wie in 1 gezeigt. Der optische Drehwinkel, welcher ein Winkel ist, um den sich Licht aufgrund der optischen Aktivität des spiralartig strukturierten Flüssigkristalls dreht, ist auf ungefähr 90 Grad eingestellt.
  • Indem der Extinktionswinkel und der optische Rotationswinkel mit den oben beschriebenen Werten verwendet werden, ist es möglich, wie in 2 gezeigt das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erhalten, welche vorbestimmte Intensitätspegel besitzen, indem keine Spannung oder eine Sättigungsspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, bei der das Flüssigkristallmolekül in einer Richtung angeordnet ist, die ungefähr orthogonal zu der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 ist, so dass eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt ist.
  • Insbesondere wenn die Sättigungsspannung angelegt wird geht die optische Aktivität des Flüssigkristalls verloren und fällt die Durchlässigkeit auf einen vorbestimmten Durchlässigkeitspegel ab, jedoch nicht auf 0, da die Durchlässigkeit der zwei Polarisationsplatten nicht orthogonal zueinander sind. Wenn keine Spannung angelegt wird, wird Licht übertragen, obwohl die Durchlässigkeit, da die Übertragungsachsen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 nicht orthogonal zueinander sind, um einen bestimmten Betrag abfällt, welcher der optischen Aktivität der flüssigen Moleküle unterzogen wird.
  • Wie oben beschrieben ist es, indem der Extinktionswinkel auf ungefähr 90 Grad, der optische Drehwinkel auf kleiner als 90 Grad und die angelegte Spannung entweder auf die Sättigungsspannung oder 0 eingestellt wird, möglich, ein Einstellen der Durchlässigkeit auf den vorbestimmten Referenzlichtpegel und den vorbestimmten Aufzeichnungssignallichtpegel zu erleichtern. Wenn der Extinktionswinkel beispielsweise auf einen Wert in einem Bereich von ungefähr 40 Grad bis ungefähr 60 Grad eingestellt wird, ist es möglich, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, welche die Intensitätspegel besitzen, die geeignet sind, um Information auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. Dadurch ist es möglich, eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts mit der einfachen Struktur zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Obwohl die Sättigungsspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, um das Referenzlicht zu erzeugen, ist es zulässig, eine Spannung anzulegen, die größer als die Sättigungsspannung ist. Das Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht kann auf ein vorbestimmtes Verhältnis wie z. B. 2:1 eingestellt werden, indem der Extinktionswinkel angepasst wird.
  • 3 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen der Lichtdurchlässigkeit und dem Extinktionswinkel. Wie in 3 gezeigt ist der Referenzlichtpegel der Lichtdurchlässigkeitspegel in dem Fall, in dem die Sätti gungsspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, während der Aufzeichnungssignallichtpegel der Lichtdurchlässigkeitspegel in dem Fall ist, in dem keine Spannung an dem Flüssigkristall angelegt wird.
  • Um das Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht auf beispielsweise 2:1 einzustellen, wird der Extinktionswinkel auf ungefähr 55 Grad eingestellt, so dass ein Durchlässigkeitsverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht auf 2:1 eingestellt wird. Somit können die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts auf ein beliebiges Verhältnis eingestellt werden, indem die in 3 gezeigte Beziehung verwendet wird.
  • Dann wird die Struktur eines optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. 4 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur des optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Wie in 4 gezeigt umfasst das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät einen Codierer 10, einen Aufzeichnungssignalgenerator 11, eine Ansteuerungsvorrichtung 12 für ein räumliches Lichtmodulationselement, eine Steuerung 13, eine Laseransteuerungsvorrichtung 14, eine kurzwellige Laserlichtquelle 15, eine Kollimatorlinse 16, ein räumliches Lichtmodulationselement 19, welches aus dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und einem Korrekturelement 18 für eine optische Phase gebildet wird, einen dichroitischen Würfel 20, einen Halbspiegelwürfel 21, eine Objektivlinse 22, eine langwellige Laserlichtquelle 24, eine Kollimatorlinse 25, einen Halbspiegelwürfel 26, eine Erkennungslinse 27, einen Photodetektor 28, einen CMOS-(Complementary Metal Oxide Semicon ductor)Sensor 29, einen Verstärker 30, einen Decodierer 31 und eine Wiedergabe- und Ausgabevorrichtung 32.
  • Die kurzwellige Laserlichtquelle 15 strahlt einen Lichtstrahl ab, dessen Lichtintensität auf einen Wert angepasst ist, der zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information geeignet ist. Die Lichtintensitätsanpassung wird durch die Laseransteuerungsvorrichtung 14 unter Kontrolle der Steuerung 13 durchgeführt. Der Lichtstrahl, welcher von der kurzwelligen Laserlichtquelle 15 abgestrahlt wird, wird durch die Kollimatorlinse 16 in paralleles Licht umgewandelt, welches sich ungefähr parallel bewegt, und tritt in das räumliche Lichtmodulationselement 19 ein, welches aus dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und dem Korrekturelement 18 für eine optische Phase gebildet wird.
  • Das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase werden, wie später im Detail beschrieben, in eine Mehrzahl von Segmenten aufgeteilt. Das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität moduliert die Lichtintensität des Lichtstrahls, indem jedes der Segmente verwendet wird, und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase korrigiert die Differenz der optischen Phase des Lichts, dessen Lichtintensität moduliert wird, indem jedes der Segmente verwendet wird.
  • Der Codierer 10 empfängt eine Eingabe von Aufzeichnungsinformation (Bild, Musik oder Daten) und codiert die empfangene Aufzeichnungsinformation unter Kontrolle der Steuerung 13. Der Aufzeichnungssignalgenerator 11 wandelt das Aufzeichnungssignal, das durch den Codierer 10 codiert wird, in Seitendaten um, und sendet die Seitendaten sequenziell an die Ansteuerungsvorrichtung 12 für ein räumliches Lichtmodulationselement.
  • Die Ansteuerungsvorrichtung 12 für ein räumliches Lichtmodulationselement steuert jedes der Segmente des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität und des Korrekturelements 18 für eine optische Phase synchron miteinander an, indem unabhängig Spannung an jedes Segment angelegt wird, wodurch das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität betrieben wird, um die Lichtintensittät des Lichtstrahls zu modulieren, und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase betrieben wird, um die optische Phase des Lichtstrahls zu korrigieren, um das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, welche eine gemeinsamen optische Achse und eine gleiche optische Phase besitzen.
  • Das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, welche durch das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase erzeugt werden, werden durch den dichroitischen Würfel 20 übertragen, der langwelliges Laserlicht reflektiert, weiter durch den Halbspiegelwürfel 21 übertragen, treten in die Objektivlinse 22 ein und erreichen eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23, welches optische Information darauf aufzeichnet. Auf der Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23 wird aufgrund von Beugung und Interferenz des konvergierten Lichtstrahls, der durch die Objektivlinse 22 übertragen wurde, ein Interferenzmuster geformt, und wird Information aufgezeichnet.
  • Das langwellige Laserlicht, welches von der langwelligen Laserlichtquelle 24 abgestrahlt wird, wird zum Steuern einer Brennpunktrichtung und einer Trackrichtung der Objektivlinse 22 verwendet. Das langwellige Laserlicht wird zum Wiedergeben von Adressinformation verwendet, die als geprägte Vertiefungen (engl. embossed pits) auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 23 vorgeformt ist, das in seiner Oberfläche durch einen Spindelmotor (nicht gezeigt) gedreht wird. Basierend auf der Adressinformation wird eine Zugriffssteuerung zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information durchgeführt.
  • Insbesondere wird das langwellige Laserlicht, welches von der langwelligen Laserlichtquelle 24 abgestrahlt wird, durch die Kollimatorlinse 25 in paralleles Licht umgewandelt, das sich ungefähr parallel bewegt. Das langwellige Laserlicht wird durch den Halbspiegelwürfel 26 übertragen, durch den dichroitischen Würfel 20 reflektiert, durch den Halbspiegelwürfel 21 übertragen und tritt dann in die Objektivlinse 22 ein.
  • Die Objektivlinse 22 veranlasst das langwellige Laserlicht, auf einer Aufzeichnungsoberfläche für Adressinformation des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23 zu konvergieren. Das langwellige Laserlicht, das Hilfsinformation wie z. B. Adressinformation, ein Trackfehlersignal oder ein Brennpunktfehlersignal umfasst, wird durch eine reflektierende Schicht reflektiert, die in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 23 vorgesehen ist, durchläuft die Objektivlinse 22, den Halbspiegelwürfel 21, den dichroitischen Würfel 20, den Halbspiegelwürfel 26 und die Erkennungslinse 27, und erreicht dann den Photodetektor 28 zum Erkennen von Information, wie z. B. die Hilfsinformation und die Adressinformation.
  • Das langwellige Laserlicht wird durch den Photodetektor 28 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und die Adressinformation, das Trackfehlersigal oder das Brennpunktfehlersignal wird an die Steuerung 13 gesendet. Die Steuerung 13 steuert eine Position der Objektivlinse 22 basierend auf der Information, die von dem Photodetektor 28 empfangen wird, um den Lichtstrahl dazu zu veranlassen, in einem vorbestimmten Bereich des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23 zu konvergieren.
  • Die Interferenzmusterinformation, die auf der Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23 aufgezeichnet ist, kann wiedergegeben werden, indem die Aufzeichnungsschicht veranlasst wird, nur mit Referenzlicht belichtet zu werden. Insbesondere wenn die Aufzeichnungsschicht mit dem Referenzlicht für eine Wiedergabe belichtet wird, wird das Referenzlicht durch die reflektierende Schicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 23 reflektiert, während eine Wellenfront des Aufzeichnungssignallichts rekonstruiert wird, das auf der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet ist, und tritt dann über den Halbspiegelwürfel 21 in den CMOS-Sensor 29 ein.
  • Der CMOS-Sensor 29 wandelt das Aufzeichnungssignallicht, welches von der Aufzeichnungsschicht wiedergegeben wird, in ein elektrisches Signal um. Das elektrische Signal wird über den Verstärker 30 an den Decodierer 31 gesendet, durch den Decodierer 31 decodiert und durch die Wiedergabe- und Ausgabevorrichtung 32 wiedergegeben.
  • Nachfolgend wird eine Erklärung des räumlichen Lichtmodulationselements 19 bereitgestellt, das in 4 gezeigt ist. 5 ist ein Diagramm zum Erklären des räumlichen Lichtmodulationselements 19, das in 4 gezeigt ist. Das räumliche Lichtmodulationselement 19 besitzt die Struktur, in welcher das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase aneinander anhaften. Wenn ein Lichtstrahl durch das räumliche Lichtmodulationselement 19 übertragen wird, werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt.
  • Wie in 5 gezeigt besitzt das räumliche Lichtmodulationselement 19 Segmente 40 und Segmentgrenzen 44. In 5 ist eine Beziehung zwischen dem räumlichen Lichtmodulationselement 19 und einer Blende 16 einer Kollimator linse gezeigt, die einen Lichtstrahl dazu veranlasst, an dem räumlichen Lichtmodulationselement 19 zu konvergieren.
  • Die jeweiligen Segmente 40 sind durch die Segmentgrenzen 41 getrennt. Das räumliche Lichtmodulationselement 19 ist aus einem Flüssigkristallelement oder einem elektrisch optischen Element geformt, dessen Brechungsindexanisotropie sich elektrisch verändert. Daher, wenn eine Spannung an den entsprechenden Segmenten 40 angelegt wird, verändern sich die jeweiligen Segmente 11 zu ON-Segmenten 43, in welchen die Intensität übertragenen Lichts hoch ist, oder zu OFF-Segmenten 44, in welchen die Intensität übertragenen Lichts gering ist (nicht 0).
  • 6 ist ein Diagramm eines Modulationszustands der Lichtintensität eines Lichtstrahls, welcher durch eine Mehrzahl von Segmenten 40 des räumlichen Lichtmodulationselements 19 übertragen wird, das in 5 gezeigt ist. Das Konzept des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts wird mit Bezugnahme auf 6 erklärt.
  • Wie in der Figur gezeigt wird eine angelegte Spannung zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht als A eingestellt, wird eine angelegte Spannung zum Erzeugen von Referenzlicht als B eingestellt (B > A) und werden die angelegten Spannungen A und B abwechselnd an den jeweiligen Segmenten 40 angelegt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht in einem überlagerten Zustand erzeugt, indem ein Laserstrahl als eine Lichtquelle durch das räumliche Lichtmodulationselement 19 übertragen wird.
  • 7 ist ein Diagramm zum Erklären eines Prinzips einer optischen Informationsaufzeichnungsverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß einem Prinzip, das nachfolgend erklärt wird, ist ein Lichtstrahl, der erzeugt wird, indem das räumliche Lichtmodulationselement 19 verwendet wird, Referenzlicht über der gesamten Oberfläche des Lichtstrahls und wechselt auf Aufzeichnungssignallicht, welches einer Lichtintensitätsmodulation gemäß einer Aufzeichnungsinformation über der gesamten Oberfläche unterzogen werden kann. In der Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums wird der Lichtstrahl gebeugt und interferiert in der Nähe eines Brennpunkts einer Objektivlinse, welche den Lichtstrahl konvergiert, und ein Beugungsinterferenzmuster, in welchem das Referenzlicht und das Aufzeichnungssignallicht dreidimensional gebeugt werden und miteinander interferieren, wird aufgezeichnet.
  • 7 indiziert, dass ein Interferenzmuster, welches durch einen Lichtstrahl erzeugt wird (Lichtintensitätskomponenten a, b, c, d, e, f, g und h), der durch die jeweiligen Segmente 40 übertragen wird, äquivalent zu einem Beugungsinterferenzmuster ist, welches aus Referenzlicht (eine Lichtintensitätskomponente p) und Aufzeichnungssignallicht (Lichtintensitätskomponenten q, r und s) erzeugt wird.
  • Im Allgemeinen tritt eine starke Fernfeldbeugung in einem dreidimensioinalen Bereich nahe einem Brennpunkt auf, welcher eine Brennebene einer Objektivlinse umfasst. Gemäß dem Babinet-Prinzip sind Lichtintensitätskomponenten der jeweiligen Segmente 40 des räumlichen Lichtmodulationselements 19, welche unabhängig einer Fourier-Transformation unterzogen werden, in Integrationsbereichen der jeweiligen Lichtintensitätskomponenten, und summiert werden, äquivalent zu Lichtintensitätskomponenten aller Segmente 40, die in allen Integrationsbereichen einer Fourier-Transformation unterzogen werden. Basierend auf dieser Gleichwertigkeit der Lichtintensitätskomponenten und Linearität in der Fourier-Transformation kann ein Beugungsinterferenzmuster in dem Beispiel in 7 wie folgt repräsentiert werden:
    Ein Beugungsinterferenzmuster
    = F(a) + F(b) + F(c) + F(d) + F(e) + F(f) + F(g) + F(h)
    = F(a) + F(2q) + F(c) + F(2r) + F(e) + F(f) + F(2s) + F(h)
    = F(a) + 2F(q) + F(c) + 2F(r) + F(e) + F(f) + 2F(s) + F(h)
    = F(a) + F(1/2 b) + F(q) + F(c) + F(1/2 d) + F(r) + F(e) + F(f) + F(1/2 g) + F(s) + F(h)
    = F(a) + F(1/2 b) + F(c) + F(1/2 d) + F(e) + F(f) + F(1/2 g) + F(h) + F(q) + F(f) + F(s).
  • Hier indiziert F(x) die Fourier-Transformation einer Lichtintensitätskomponente x. Zur Vereinfachung der Erklärung
    q = 1/2 b,
    r = 1/2 d, und
    s = 1/2 g.
  • Wenn p = a + 1/2 b + c + 1/2 d + e + f + 1/2 g + h, gemäß dem Babinet-Prinzip und der Linearität der Fourier-Transformation, F(a) + F(1/2 b) + F(c) + F(1/2 d) + F(e) + F(f) + F(1/2 g) + F(h) = F(p). Somit, ein Beugungsinterferenzmuster
    = F(p) + (F(q) + F(r) + F(s))
    = F(p) + F(q + r + s).
  • Da das gleiche Beugungsphänomen auftritt, selbst wenn das Referenzlicht und das Aufzeichnungssignallicht auf diese Weise getrennt werden, tritt ein starkes Beugungsinterferenzmuster aufgrund des Referenzlichts und des Aufzeichnungssignallichts in einem dreidimensionalen Raum nahe dem Brennpunkt auf, welcher die Brennebene einschließt.
  • Andererseits ist in einem von dem Brennpunkt deutlich abseits liegenden Abschnitt eine Intensität eines Beugungsinterferenzmusters extrem schwach, da ein Beugungseffekt gering ist und auch eine Lichtdichte gering ist. Das Beugungsinterferenzmuster wird nur nahe einem konvergenten Punkt aufgezeichnet, gemäß einer Beziehung zwischen der Intensität und der Empfindlichkeit eines Aufzeichnungsmaterials.
  • Nachfolgend wird eine Struktur des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität und des Korrekturelements 18 für eine optische Phase erklärt, welche das räum liche Lichtmodulationselement 19 bilden. Das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität umfasst ein Flüssigkristallelement vom TN-(Twisted Nematic)Typ. Das Korrekturelement 18 für eine optische Phase umfasst ein Flüssigkristallelement vom TFT-(Thin Film Transisitor)Typ.
  • In diesem Ausführungsbeispiel umfassen das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität und das Korrekturelement 18 für eine optische Phase Flüssigkristallelemente. Jedoch kann eine gleiche Idee wie jene in diesem Ausführungsbeispiel angewendet werden, wenn elektrisch optische Elemente verwendet werden.
  • Sowohl das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität als auch das Korrekturelement 18 für eine optische Phase werden wie in 5 gezeigt durch die Segmentgrenzen 41 in die jeweiligen Segmente 40 aufgeteilt. Die jeweiligen Segmente 18 des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität und des Korrekturelements 21 für eine optische Phase werden angeordnet, um gemeinsam einen Bereich zu nutzen, durch welchen ein Lichtstrahl übertragen wird.
  • 8 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität, und 9 ist ein Diagramm zum Erklären der Struktur des Korrekturelements 18 für eine optische Phase. Wie in 8 gezeigt umfasst das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die erste Polarisationsplatte 50, ein Glassubstrat 51, eine Flüssigkristallschicht 52, ein Glassubstrat 53 und die zweite Polarisationsplatte 54.
  • Wie in Bezug auf 1 beschrieben wird der Extinktionswinkel, welcher durch die Übertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Übertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 gebildet wird, auf einen Winkel eingestellt, der kleiner als 90 Grad ist. Das Flüssigkri stall ist ein Flüssigkristall vom TN-Typ, und der optische Drehwinkel wir auf 90 Grad eingestellt.
  • Ein TFT-Matrixsegment 51a, welches ein TFT-gesteuertes Segment mit einer Matrixform ist, ist auf dem Glassubstrat 51 geformt. Darüber hinaus werden innere Oberflächen des Glassubstrats 51 und des Glassubstrats 53 einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen, indem ein Ausrichtungsbehandlungsmittel, wie z. B. ein Polyimid, auf den Film gerieben wird.
  • In dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität, welches solch eine Struktur besitzt, werden, wenn die Matrix segmentbasierter Flüssigkristallmoleküle durch eine TFT-Ansteuerung gesteuert wird und die Sättigungsspannung oder keine Spannung angelegt wird, das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht effizient erzeugt, welche die in 6 gezeigten Lichtintensitäten besitzen.
  • Die Durchlässigkeitssteuerung in dem herkömmlichen Modulationselement für eine räumliche Lichtintensität zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts wird durchgeführt, indem eine angelegte Spannung in einem Bereich angepasst wird, in welchem sich die Durchlässigkeit stark verändert, wie in 19 gezeigt (entsprechend einer so genannten Gradientensteuerung für eine Flüssigkristallbildanzeige). Jedoch wird die Durchlässigkeitssteuerung in dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, indem die angelegte Spannung auf die Sättigungsspannung oder Null eingestellt wird, wodurch es möglich wird die Steuerung zu vereinfachen und die Antwortgeschwindigkeit deutlich zu verbessern.
  • Darüber hinaus bilden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Lichtintensitätsstruktur mit zwei Positionen, in welcher das Referenzlicht auf die untere Position fällt und das Aufzeichnungssignallicht auf die obere Position fällt. Demzufolge verursacht ein Kontrast zwischen Schwarz und Weiß in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität kein Problem. Dies bedeutet, dass ein Zellenzwischenraum d, der in 8 gezeigt ist, kleiner wird. Ein engerer Zellenzwischenraum d ermöglicht es, die Antwortgeschwindigkeit gegen die angelegte Spannung zu verbessern.
  • In einem Fall, in dem das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die Lichtintensität des Lichtstrahls moduliert, wodurch das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt werden, besitzen das erzeugte Aufzeichnungssignallicht und das erzeugte Referenzlicht eine unterschiedliche optische Phase. Um den Unterschied zu korrigieren wird das Korrekturelement 18 für eine optische Phase verwendet.
  • Wie in 9 gezeigt umfasst das Korrekturelement 18 für eine optische Phase eine erste Polarisationsplatte 60, ein Glassubstrat 61, eine Flüssigkristallschicht 62, ein Glassubstrat 63 und eine zweite Polarisationsplatte 64. Ein Polarisationszustand des Lichtstrahl, der durch das Flüssigkristallelement vom TN-Typ als das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität übertragen wird, ist linear polarisiertes Licht, und die Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 60 stimmt mit der Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts überein.
  • TFT-Matrixsegmente 61a, welche Matrixsegmente sind, die eine TFT-Ansteuerung verwenden, sind auf dem Glassubstrat 61 geformt. Die zweite Polarisationsplatte 60 haftet so an dem Glassubstrat 63 an, dass eine Richtung der Lichtübertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 64 mit einer Richtung der Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 60 übereinstimmt.
  • Eine TFT-Gegenelektrode 63a, welche eine Gegenelektrode gegen die TFT-Matrixsegmente 61a ist, ist auf dem Glas substrat 63 geformt. Eine Orientierungsfilmbehandlung, welche durchgeführt wird, indem ein Orientierungsmittel wie z. B. Polyimide gerieben wird, wird auf innere Seitenoberflächen des Glassubstrats 61 und des Glassubstrats 63 angewendet. Flüssigkristallmoleküle werden orientiert, um mit den Übertragungsachsen des Lichtstrahls durch die erste Polarisationsplatte 60 und die zweite Polarisationsplatte 64 überein zu stimmen.
  • Indem die Flüssigkristallmoleküle durch Segmenteinheiten in einer Matrixform TFT-gesteuert werden, wobei das Korrekturelement 18 verwendet wird, das solch eine Struktur besitzt, kann die Neigung der Flüssigkristallmoleküle in einem Zustand gesteuert werden, in dem Richtungen der Flüssigkristallmoleküle in eine Richtung ausgerichtet sind. Gemäß einer Beziehung zwischen der Brechnungsindexanisotropie und der optischen Phase kann die optische Phase des Lichtstrahls, welcher durch das Korrekturelement 18 für eine optische Phase übertragen wird, frei angepasst werden. Es ist möglich die Verlagerung der optischen Phase zu korrigieren, die verursacht wird, wenn das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die Lichtintensität des Lichtstrahls moduliert.
  • Nachfolgend wird ein Zustand des Flüssigkristallmoleküls erklärt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem OFF-Zustand oder einem ON-Zustand ist. 10-1 ist ein Diagramm eines Zustands der Flüssigkristallmoleküle zu dem Zeitpunkt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem OFF-Zustand ist. 10-2 ist ein Diagramm eines Zustands der Flüssigkristallmoleküle zu dem Zeitpunkt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem ON-Zustand ist.
  • Wie in 10-1 gezeigt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem OFF-Zustand ist, das heißt keine Spannung an den Segmenten des Korrekturelements 18 für eine optische Phase angelegt wird, werden Flüssigkristallmoleküle in eine Richtung orientiert, welche durch die Reibbehandlung und die Orientierungsfilmbehandlung bestimmt wird.
  • Wie in 10-2 gezeigt, wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in einem ON-Zustand ist, das heißt eine Spannung an die Segmente des Korrekturelements 18 für eine optische Phase angelegt wird, verändert sich die Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle 65. Die Brechungsindexanisotropie davon verändert sich gemäß der Veränderung in der Orientierungsrichtung. Die Verlagerung der optischen Phase des Lichtstrahls kann korrigiert werden, indem die Brechungsindexanisotropie auf diese Art und Weise verändert wird.
  • Die jeweiligen Segmente des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität und die jeweiligen Segmente des Korrekturelements 18 für eine optische Phase werden vertikal angeordnet, um in einer Eins-zu-Eins Beziehung miteinander verbunden zu werden. Um eine Lichtintensitätsmodulation gemäß einer Aufzeichnungsinformation synchron mit den jeweiligen Segmenten des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität, welches in den ON- oder OFF-Zustand gebracht wird, durchzuführen, werden die Segmente des Korrekturelements 18 für eine optische Phase, welche den jeweiligen Segmenten des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität entsprechen, in den ON- oder OFF-Zustand gebracht. Die optische Phase des Lichtstrahls, welcher durch das Korrekturelement 18 für eine optische Phase übertragen wird, wird gesteuert, um über die gesamte Oberfläche davon festgelegt zu werden.
  • Als ein spezifisches Verfahren zum Korrigieren einer optischen Phase gibt es beispielsweise ein Verfahren zum Ansteuern nur der Segmente des Korrekturelements 18 für eine optische Phase, welche den Segmenten des Modulationsele ments 17 für eine räumliche Lichtintensität entsprechen, die in den ON-Zustand gebracht wurden, und Anpassen einer optischen Phase von Aufzeichnungssignallicht an eine optische Phase von Referenzlicht, und ein Verfahren zum Einstellen einer optischen Phase bei einem maximalen oder minimalen Durchlässigkeitspegel des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität als eine Referenz und Anpassen optischer Phasen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzsignallicht an die optische Phase.
  • Wie oben beschrieben umfasst in dem ersten Ausführungsbeispiel das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die erste Polarisationsplatte 50, die zweite Polarisationsplatte 54 und die Flüssigkristallschicht 52, welche zwischen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 angeordnet ist, und der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Lichtübertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 gebildet ist, wird auf einen Winkel kleiner als 90 Grad eingestellt. Wenn sich der Orientierungszustand des Flüssigkristalls verändert, abhängig von der angelegten Spannung, das heißt keine Spannung oder die Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht, weiche ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzen, erzeugt. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Darüber hinaus stimmt in dem ersten Ausführungsbeispiel der optische Drehwinkel, um den sich das Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht 52 übertragen wird, nicht mit dem Extinktionswinkel überein. Dadurch ist es möglich den Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und den Intensitätspegel des Referenzlichts auf beliebige Pegel einzustellen.
  • Des Weiteren wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Extinktionswinkel auf einen Winkel kleiner als 90 Grad eingestellt, während der optische Drehwinkel ungefähr 90 Grad beträgt, was ein effizientes Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts erlaubt, welche beliebige Intensitätspegel besitzen.
  • Darüber hinaus wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Extinktionswinkel auf einen Winkel in einem Bereich von ungefähr 40 Grad bis ungefähr 60 Grad eingestellt. Dadurch ist es möglich das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, welche die Intensitätspegel besitzen die geeignet sind, um Information auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen.
  • Des Weiteren wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Extinktionswinkel auf ungefähr 55 Grad eingestellt, wodurch es möglich ist, ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert einzustellen, wie z. B. ungefähr 2:1.
  • Darüber hinaus umfasst in dem ersten Ausführungsbeispiel das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die erste Polarisationsplatte 50, die zweite Polarisationsplatte 54, die so angeordnet ist, dass der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und ihre eigene Lichtübertragungsachse gebildet wird, kleiner als 90 Grad ist, und die Flüssigkristallschicht 52, welche zwischen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 angeordnet ist. Die Flüssigkristallschicht 52 erzeugt das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht durch eine segmentbasierte Lichtdurchlässig keitssteuerung, welche erhalten wird, indem ein Orientierungszustand von Flüssigkristall entsprechend jedem der Segmente verändert wird. Dadurch ist es möglich das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht effizient zu erzeugen, indem ein kleinerer Bereich verwendet wird.
  • Des Weiteren umfasst in dem ersten Ausführungsbeispiel das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität, welches zum Aufzeichnen optischer Information auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 23 durch volumetrische Aufzeichnung Licht erzeugt, mit welchem das optische Informationsaufzeichnungsmedium 23 zu belichten ist, das heißt das Aufzeichnungssignallicht, das vorbestimmte Information umfasst, und das Referenzlicht zum Interferieren mit dem Aufzeichnungssignallicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, die Flüssigkristallschicht 52, welche das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht mit einem vorbestimmten Lichtintensitätsverhältnis durch eine Veränderung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls erzeugt, an welchem entweder die Sättigungsspannung, bei der die Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung angelegt wird. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Extinktionswinkel auf einen Wert kleiner als 90 Grad eingestellt und wird der optische Drehwinkel auf 90 Grad eingestellt, so dass die Lichtdurchlässigkeit kleiner als 1 wird und die Intensität des Aufzeichnungssignallichts schwächer wird. Es ist zulässig das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität, das Licht ausgeben kann, mit der Lichtdurchlässigkeit von 1 zu konfigurieren. In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität, das Licht ausgeben kann, mit der Lichtdurchlässigkeit von 1 erklärt.
  • Die Struktur neben dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität ist die gleiche wie die Struktur, die in 4 gezeigt ist, und die Erklärung wird ausgelassen. Bauteile, welche denen im ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 11 ist ein Diagramm zum Erklären von Merkmalen des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 12 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen Lichtdurchlässigkeit und Spannung, die an einem Flüssigkristall in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • Wie in 11 gezeigt stimmen in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Lichtübertragungsachsen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 gebildet wird, und der optische Drehwinkel bei kleiner als 90 Grad überein. Der optische Drehwinkel wird, um mit dem Extinktionswinkel überein zu stimmen, durch eine Behandlung für eine Flüssigkristallausrichtung angepasst.
  • In einem Fall, in dem der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel wie oben beschrieben eingestellt werden, wenn entweder die Sättigungsspannung, bei der die Flüssigkristallmoleküle ungefähr orthogonal zu der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 ausgerichtet sind und die Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, oder keine Spannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, kann die Lichtdurchlässigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts ungefähr 1 sein, während es möglich ist, die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts auf vorbestimmte Werte einzustellen.
  • In realen Fällen kann die Lichtdurchlässigkeit nicht 1 sein, selbst in dem Fall, in dem die Sättigungsspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, da das Licht in der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweite Polarisationsplatte 54 absorbiert oder durch Übergangsstellen der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 reflektiert wird. Die Durchlässigkeit wird bestimmt 1 zu indizieren, wenn solche Lichtverluste ausgeschlossen werden.
  • Um das Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht auf 2:1 einzustellen, müssen der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel ungefähr 45 Grad betragen, gemäß dem Graph, der in 3 gezeigt ist. In diesem Fall, da der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander übereinstimmen, wenn Nullspannung angelegt wird, wird die Durchlässigkeit des Referenzlichtpegels 1, ungeachtet des Extinktionswinkels. Wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, wird die Durchlässigkeit des Referenzlichtpegels 0,5. Somit kann das Intensitätspegelverhältnis des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts auf 2:1 eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben stimmen in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander überein. Daher, wenn Nullspannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, wird die Durchlässigkeit ungefähr 1, womit die Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts erhöht wird.
  • Darüber hinaus werden in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel auf ungefähr 45 Grad eingestellt. Dadurch ist es möglich ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungs signallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert einzustellen, wie z. B. ungefähr 2:1.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel wird, wenn Nullspannung angelegt wird, das Aufzeichnungssignallicht erzeugt, und wird, wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, das Referenzlicht erzeugt. Es ist zulässig, dass, wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, das Aufzeichnungssignallicht erzeugt wird, und, wenn Nullspannung angelegt wird, das Referenzlicht erzeugt wird. Nachfolgend wird das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel erklärt, in welchem, wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, das Aufzeichnungssignallicht erzeugt wird, und, wenn Nullspannung angelegt wird, das Referenzlicht erzeugt wird.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel ist die Struktur neben dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität die gleiche wie die Struktur, die in 4 gezeigt ist, und die Erklärung wird ausgelassen. Bauteile, welche denen im ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Merkmale des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel werden beschrieben. 13 ist ein Diagramm zum Erklären von Merkmalen des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. 14 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Lichtdurchlässigkeit und einer Spannung, die an dem Flüssigkristall in dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel angelegt wird.
  • Wie in 13 gezeigt unterscheidet sich das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität von dem Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel, indem die Übertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Übertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 nicht orthogonal zu einander sondern parallel zu einander angeordnet sind. Es bedeutet, dass der Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch die Übertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Übertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 gebildet ist, auf 0 Grad eingestellt wird.
  • In einem Fall, in dem des Flüssigkristall einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wird, um beispielsweise einen Lichtstrahl dazu zu zwingen, sich um 90 Grad in Bezug auf die Richtung der Übertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 zu drehen, wenn Nullspannung angelegt wird, wird die Durchlässigkeit 0, und, wenn die Sättigungsspannung, bei welcher die Durchlässigkeit gesättigt ist, angelegt wird, wird die Durchlässigkeit 1.
  • In einem weiteren Fall, in dem das Flüssigkristall der Ausrichtungsbehandlung unterzogen wird, um einen Lichtstrahl dazu zu zwingen, sich um ungefähr 45 Grad zu drehen, wie in 14 gezeigt, wenn Nullspannung angelegt wird, wird die Durchlässigkeit 0,5 (siehe 3), und, wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, wird die Durchlässigkeit 1. Demzufolge wird das Intensitätspegelverhältnis zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht auf 2:1 eingestellt. Dies erleichtert ein Erzeugen des Aufzeichnungssignals, wenn die Sättigungsspannung angelegt wird, und des Referenzlichts, wenn Nullspannung angelegt wird.
  • Wie oben beschrieben sind in dem dritten Ausführungsbeispiel die Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Lichtübertragungsachse der zweiten Po larisationsplatte 54 parallel zu einander (der Extinktionswinkel beträgt 0 Grad), und die Flüssigkristallschicht 52 besitzt optische Aktivität, um übertragenes Licht dazu zu zwingen, sich zu drehen. Wenn sich der Orientierungszustand des Flüssigkristalls verändert, abhängig von der angelegten Spannung, das heißt keine Spannung oder die Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt oder größer ist, werden das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht mit einem vorbestimmten Lichtintensitätsverhältnis erzeugt. Dadurch ist es möglich, eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • Darüber hinaus sind in dem dritten Ausführungsbeispiel die Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 und die Lichtübertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 parallel zu einander, und der optische Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht 52 übertragen wird, beträgt ungefähr 45 Grad. Dadurch ist es möglich ein Verhältnis zwischen der Lichtintensität des Aufzeichnungssignallichts und der Lichtintensität des Referenzlichts auf einen angemessenen Wert einzustellen, wie z. B. ungefähr 2:1.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • In dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel wird der optische Phasenunterschied zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht, welche durch das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität erzeugt werden, korrigiert, indem das Korrekturelement 18 für eine optische Phase verwendet wird. Eine Anpassung eines Zellenzwischenraums d kann durch das Korrekturelement 18 für eine optische Phase ersetzt werden. Ein Fall, in dem eine Anpassung des Zellenzwischenraums d ersetzt durch das Korrekturelement 18 für eine optische Phase verwendet wird, wird gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel erklärt.
  • Wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase in dem optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät vorhanden ist, ist es schwierig, Herstellungsprozesse des optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts zu stabilisieren, und es ist ein komplizierter Beurteilungsprozess erforderlich, um zu beurteilen, ob ein angemessener Betrag der optischen Phase korrigiert ist. Wenn das Korrekturelement 18 für eine optische Phase ausgeschlossen werden kann ist es möglich, die Anzahl von Herstellungsprozessen und Beurteilungsprozessen zu reduzieren, wodurch Herstellungskosten für das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät reduziert werden.
  • Merkmale des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel werden nachfolgend beschrieben. 15 ist ein Diagramm zum Erklären einer Anisotropie in dem Brechungsindex eines Flüssigkristallmoleküls. 16 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einem Drall des Flüssigkristallmoleküls und dem Extinktionswinkel in einem Fall, wie in 1 gezeigt. 17 ist ein Diagramm zum Erklären einer Beziehung zwischen einem Drall des Flüssigkristallmoleküls und dem Extinktionswinkel in einem Fall, wie in 11 gezeigt.
  • Wie in 15 gezeigt unterscheidet sich in dem flüssigen Molekül ein Brechungsindex einer Richtung einer langen Achse von dem einer Richtung einer kurzen Achse. Der Brechungsindex der Richtung einer langen Achse wird durch ne repräsentiert, und der Brechungsindex der Richtung einer kurzen Achse wird durch no repräsentiert.
  • Wie in 8 gezeigt, wo d den Zellenzwischenraum der Flüssigkristallschicht 52 indiziert, entspricht der optische Phasenunterschied zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht, welche erzeugt werden, wenn der Lichtstrahl durch die Segmente des Modulationselements 17 für eine räumliche Lichtintensität übertragen wird, dem optischen Phasenunterschied zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht in dem Zustand, in dem Nullspannung angelegt wird.
  • In dem Fall wie in 16 gezeigt dreht sich das linear polarisierte Licht, wie durch die gestrichelten Pfeile gezeigt, ungefähr um 90 Grad entlang eines Dralls der Richtung einer langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls 70. In dem Fall wie in 17 gezeigt dreht sich das linear polarisierte Licht, wie durch die gestrichelten Pfeile gezeigt, ungefähr um 45 Grad entlang eines Dralls der Richtung einer langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 70. Der Fall wie in 13 gezeigt ist der gleiche, außer dass die Übertragungsachse der ersten Polarisationsplatte 50 mit der Übertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte 54 übereinstimmt, und die Erklärung wird ausgelassen.
  • Wie in den 16 und 17 gezeigt, wenn der Lichtstrahl durch die Segmente in dem Fall übertragen wird, in dem Nullspannung an den Segmenten angelegt wird, dreht sich der Lichtstrahl entlang des Dralls der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 70. Wenn die Sättigungsspannung angelegt wird ist kein Drall der langen Achse vorhanden, so dass sich das Flüssigkristallmolekül 70 orthogonal zu der ersten Polarisationsplatte 50 und der zweiten Polarisationsplatte 54 ausrichtet. Es bedeutet, dass das übertragene Licht in einem von zwei Zuständen ist, wobei einer einem Einfluss durch einen Betrag des Brechungsindex der Richtung ne einer langen Achse des Flüssigkristallmoleküls 70 unterzogen wird, und der andere einem Einfluss durch einen Be trag des Brechungsindex der Richtung no einer kurzen Achse des Flüssigkristallmoleküls 70 unterzogen wird.
  • In diesem Fall wird eine Retardierung R (Phasenverzögerung) zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht ausgedrückt durch: R = (ne – no)·d = Δn·d (1)wo d den Zellenzwischenraum der Flüssigkristallschicht 52 indiziert, die in 8 gezeigt ist, und Δn einen Unterschied zwischen dem Brechungsindex der Richtung ne einer langen Achse und dem Brechungsindex der Richtung no einer kurzen Achse in dem Flüssigkristallmolekül 70 indiziert.
  • Eine Retardierung R kann in einen Winkel P (Radiant) umgewandelt werden, indem die folgende Gleichung 2 verwendet wird: P = 2☐·R/λ = 2☐·Δn·d/λ (2)wo λ eine Wellenlänge des Bestrahlungslichts indiziert.
  • Wenn sie erfüllt wird, folgt eine Beziehung: P = 2☐·m (m ist eine Ganzzahl) (3)oder d = m·λ/Δn (4)dann R = m·λ (5)
  • Daher ist die Retardierung R ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge λ, welche einen Zustand indiziert, der ähnlich dem Zustand ist, wenn keine Phasendifferenz zwischen dem Aufzeichnungssignallicht und dem Referenzlicht besteht.
  • Beispielsweise ist ein Flüssigkristall, welches den Brechungsindexunterschied Δn von ungefähr 0,2 besitzt, ein gängiges Material und es ist einfach ein solches Flüssig kristallmaterial zu beschaffen. In diesem Fall kann ein Zellenzwischenraum d wie folgt berechnet werden, indem Gleichung 4 verwendet wird: d = 5m·λ (6)
  • In der Annahme, dass eine Retardierung R drei Wellenlängen entspricht, das heißt m = 3, und die Wellenlänge λ des Lichtstrahls λ = 0,4 μm beträgt, wird ein äußerst geeigneter Zellenzwischenraumwert von d = 6 μm erhalten. Dieser Wert reicht aus, um das Modulationselement 17 für eine räumliche Lichtintensität gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zu realisieren. In realen Fällen besitzt das Flüssigkristallmolekül 70 eine anfängliche Neigung von ungefähr 2 Grad, was jedoch keine signifikante Auswirkung auf die obige Berechnung hat.
  • Wie oben beschrieben erzeugt in dem vierten Ausführungsbeispiel die Flüssigkristallschicht 52 das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht mit einer Phasendifferenz von 2 πm (m ist eine Ganzzahl) Radiant, was die Notwendigkeit einspart, die optische Phase des erzeugten Aufzeichnungssignallichts und des erzeugten Referenzlichts zu korrigieren, wodurch Herstellungskosten für das Gerät reduziert werden.
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden oben beschrieben. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können verschiedene Modifikationen an der vorliegenden Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der technischen Ideen vorgenommen werden, die in den Ansprüchen offenbart sind.
  • Von den Prozessen, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben werden, können alle oder ein Teil der Prozesse, die so erklärt werden, dass sie automatisch durchgeführt werden, manuell durchgeführt werden. Gleichermaßen können alle oder ein Teil der Prozesse, die so erklärt werden, dass sie manuell durchgeführt werden, durch ein bekanntes Verfahren automatisch durchgeführt werden.
  • Die Verarbeitungsprozeduren, die Steuerungsprozeduren, spezifische Bezeichnungen, verschiedene Daten und Information einschließlich Parameter, welche in den Ausführungsbeispielen beschreiben oder in den Zeichnungen gezeigt werden, können nach Bedarf verändert werden, sofern es nicht anders beschrieben wird.
  • Die einzelnen Elemente des optischen Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegeräts, das in den Zeichnungen gezeigt ist, sind lediglich konzeptionell, und müssen nicht wie illustriert physikalisch konfiguriert sein. Die einzelnen Elemente als Ganzes oder zum Teil, können basierend auf verschiedenen Typen von Belastungen oder Benutzungsbedingungen entweder funktional oder physikalisch aufgeteilt oder integriert werden.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Wie oben dargelegt wurde sind das optische Element und das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet, um eine stabile Steuerung über die Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erhalten, wodurch die Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird und Herstellungskosten für das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät reduziert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Modulationselement (17) für eine räumliche Lichtintensität umfasst eine erste Polarisationsplatte (50), eine zweite Polarisationsplatte (54) und eine Flüssigkristallschicht (52), welche zwischen der ersten Polarisationsplatte (50) und der zweiten Polarisationsplatte (54) angeordnet ist, wobei ein Extinktionswinkel, welcher ein Winkel ist, der durch eine Lichtübertragungsachse der ersten Polarisationsplatte (50) und eine Lichtübertragungsachse der zweiten Polarisationsplatte (54) gebildet ist, kleiner als 90 Grad ist. Wenn ein Sättigungsspannung oder größer oder keine Spannung an dem Flüssigkristall angelegt wird, verändert sich ein Orientierungszustand des Flüssigkristalls so, dass Aufzeichnungssignallicht und Refernzlicht erzeugt werden, die ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzen. Dadurch ist es möglich eine stabile Steuerung über Intensitätspegel des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts zu erreichen, wodurch eine Antwortgeschwindigkeit zum Erzeugen des Aufzeichnungssignallichts und des Referenzlichts verbessert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2005/011756 [0007]
    • - JP 11-237829 [0009]

Claims (20)

  1. Ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht zu dem Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst, wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert und wobei das optische Element umfasst: ein erstes Polarisationselement; ein zweites Polarisationselement; und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht angeordnet ist, wobei ein Extinktionswinkel von weniger als 90 Grad durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist.
  2. Das optische Element nach Anspruch 1, wobei ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, nicht mit dem Extinktionswinkel übereinstimmt.
  3. Das optische Element nach Anspruch 2, wobei der optische Drehwinkel ungefähr 90 Grad beträgt.
  4. Das optische Element nach Anspruch 3, wobei der Extinktionswinkel in einem Bereich von ungefähr 40 Grad bis ungefähr 60 Grad liegt.
  5. Das optische Element nach Anspruch 4, wobei der Extinktionswinkel ungefähr 55 Grad beträgt.
  6. Das optische Element nach Anspruch 1, wobei die Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements parallel zu der Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements ist, und die Flüssigkristallschicht optische Aktivität besitzt, um übertragenes Licht zu drehen.
  7. Das optische Element nach Anspruch 6, wobei ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, ungefähr 45 Grad beträgt.
  8. Das optische Element nach Anspruch 1, wobei der Extinktionswinkel und der optische Drehwinkel miteinander übereinstimmen.
  9. Das optische Element nach Anspruch 8, wobei sowohl der Extinktionswinkel als auch der optische Drehwinkel ungefähr 45 Grad beträgt.
  10. Das optische Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht unter einer segmentbasierten Lichtdurchlässigkeitssteuerung erzeugt, welche einen Orientierungszustand eines Flüssigkristalls für jedes einer Mehrzahl von Segmenten verändert.
  11. Ein optisches Element zum Erzeugen von Aufzeichnungssignallicht und Referenzlicht, indem ein Orientierungszustand eines Flüssigkristalls verändert wird, um optische Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetri sche Aufzeichnung aufzuzeichnen, wobei das Aufzeichnungssignallicht zu dem Aufzeichnungsmedium abgestrahlt wird und vorbestimmte Information umfasst, wobei das Referenzlicht mit dem Aufzeichnungssignallicht interferiert und wobei das optische Element umfasst: eine Flüssigkristallschicht, an deren Flüssigkristall keine Spannung oder eine Sättigungsspannung angelegt wird, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt ist, um den Orientierungszustand des Flüssigkristalls zu verändern und dadurch das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, wobei jedes ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzt.
  12. Das optische Element nach Anspruch 11, wobei die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt, wobei jedes eine Phasendifferenz von 2 πm (wo m eine Ganzzahl ist) Radiant besitzt.
  13. Das optische Element nach Anspruch 12, des Weiteren umfassend ein erstes Polarisationselement und ein zweites Polarisationselement, welche so angeordnet sind, dass die Flüssigkristallschicht dazwischen angeordnet ist, wobei ein Extinktionswinkel von weniger als 90 Grad durch eine Lichtübertragungsachse des ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse des zweiten Polarisationselements gebildet ist.
  14. Das optische Element nach Anspruch 13, wobei der Extinktionswinkel und ein optischer Drehwinkel, um den sich Licht dreht, das durch die Flüssigkristallschicht übertragen wird, miteinander übereinstimmen.
  15. Das optische Element nach Anspruch 14, wobei sowohl der Extinktionswinkel als auch der optische Drehwinkel ungefähr 45 Grad beträgt.
  16. Das optische Element nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht unter einer segmentbasierten Lichtdurchlässigkeitssteuerung erzeugt, welche einen Orientierungszustand eines Flüssigkristalls für jedes einer Mehrzahl von Segmenten verändert.
  17. Das optische Element nach Anspruch 16, wobei die Flüssigkristallschicht das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht erzeugt, indem segmentbasierte Lichtdurchlässigkeiten verwendet werden, die auf eine erste Durchlässigkeit oder eine zweite Durchlässigkeit eingestellt sind.
  18. Ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät zum Aufzeichnen optischer Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung und zum Wiedergeben der optischen Information von dem Aufzeichnungsmedium, wobei das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät umfasst: ein optisches Element, in welchem keine Spannung oder eine Sättigungsspannung, bei der eine Lichtdurchlässigkeit gesättigt ist, an einem Flüssigkristall angelegt wird, um den Orientierungszustand des Flüssigkristalls zu verändern und dadurch das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht zu erzeugen, wobei jedes ein vorbestimmtes Lichtintensitätsverhältnis besitzt.
  19. Das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät nach Anspruch 18, wobei das optische Element das Aufzeichnungssignallicht und das Referenzlicht mit einer Phasendifferenz von 2 πm (m ist eine Ganzzahl) Radiant dazwischen erzeugt.
  20. Ein optisches Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät zum Aufzeichnen optischer Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch volumetrische Aufzeichnung und zum Wiedergeben der optischen Information von dem Aufzeichnungsmedium, wobei das optische Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabegerät umfasst: ein optisches Element, in welchem ein Extinktionswinkel, der durch eine Lichtübertragungsachse eines ersten Polarisationselements und eine Lichtübertragungsachse eines zweiten Polarisationselements gebildet ist, wobei sich das erste und das zweite Polarisationselement über eine Flüssigkristallschicht einander gegenüber liegen, auf einen Winkel von weniger als 90 Grad eingestellt ist.
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