JP2008090157A - Method and apparatus for optical information recording and reproducing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラフィ技術を利用して記録媒体に情報を記録又は再生する光情報記録再生方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to an optical information recording / reproducing method and apparatus for recording or reproducing information on a recording medium using holography technology.
従来、ホログラフィックメモリの公知文献としては、例えば、『Enhanced Data Security with InPhase Tapestry Holographic Data Storage』（InPhase Technologies社のWhite Paper , January 2004）がある。以下、同文献によるホログラフィックメモリ技術について図５〜図７をもとに説明する。 Conventionally, as a well-known literature of holographic memory, for example, there is “Enhanced Data Security with InPhase Tapestry Holographic Data Storage” (In Paper Technologies, White Paper, January 2004). Hereinafter, the holographic memory technology according to the same document will be described with reference to FIGS.
図５はホログラムディスク（２光束干渉方式）に記録を行う従来の光学系を説明する展開図、図６はホログラムディスク（２光束干渉方式）に記録された情報の再生を行う従来の光学系を説明する展開図である。なお、ホログラムディスク２０６は透過型の記録媒体である。 FIG. 5 is a development view for explaining a conventional optical system for recording on a hologram disk (two-beam interference system), and FIG. 6 shows a conventional optical system for reproducing information recorded on the hologram disk (two-beam interference system). It is an expanded view to explain. Note that the hologram disk 206 is a transmissive recording medium.
まず、ホログラムディスク２０６に記録を行う従来の方法について図５と図７（ａ）を用いて説明する。光源のレーザ２０１から出射した光束はコリメータ２０２で平行光束とされ、ビームスプリッタ（ＢＳ）２０３に入射する。この入射光束はビームスプリッタ（ＢＳ）２０３により透過光束と反射光束に分岐される。 First, a conventional method for recording on the hologram disk 206 will be described with reference to FIGS. 5 and 7A. The light beam emitted from the laser 201 of the light source is collimated by the collimator 202 and enters the beam splitter (BS) 203. This incident light beam is branched into a transmitted light beam and a reflected light beam by a beam splitter (BS) 203.
ビームスプリッタ（ＢＳ）２０３を透過した光束は空間光変調素子（ＳＬＭ）２０４を照明し、リレーレンズ３（２２０）、リレーレンズ４（２２１）を経由して対物レンズ２０５に入射し、情報光２１２としてホログラムディスク２０６に照射される。 The light beam that has passed through the beam splitter (BS) 203 illuminates the spatial light modulator (SLM) 204, enters the objective lens 205 via the relay lens 3 (220) and the relay lens 4 (221), and receives the information light 212. As shown in FIG.
一方、ビームスプリッタ（ＢＳ）２０３で反射された光束は、リレーレンズ１（２０７）、リレーレンズ２（２０８）を経由し、ミラー２０９で反射される。ミラー２０９で反射された光束はホログラムディスク２０６へ差し向けられ、参照光２１３としてホログラムディスク２０６へ入射する。 On the other hand, the light beam reflected by the beam splitter (BS) 203 is reflected by the mirror 209 via the relay lens 1 (207) and the relay lens 2 (208). The light beam reflected by the mirror 209 is directed to the hologram disk 206 and enters the hologram disk 206 as reference light 213.
図７（ａ）はホログラムディスク２０６に入射する情報２１２と参照光２１３を示すものである。図７（ａ）に示すようにホログラムディスク２０６内のrecording layer２１５で情報光２１２と参照光２１３が干渉し、干渉縞２１７が屈折率分布として記録され、デジタル体積ホログラムが形成される。更に、ミラー２０９を制御してホログラムディスク２０６に入射する参照光２１３の角度を変えることで多重記録を行う。 FIG. 7A shows information 212 and reference light 213 incident on the hologram disk 206. As shown in FIG. 7A, the information beam 212 and the reference beam 213 interfere with each other in the recording layer 215 in the hologram disk 206, and the interference fringes 217 are recorded as a refractive index distribution, thereby forming a digital volume hologram. Furthermore, multiplex recording is performed by controlling the mirror 209 to change the angle of the reference beam 213 incident on the hologram disk 206.
次に、ホログラムディスク２０６から再生を行う従来の方法を図６と図７（ｂ）を用いて説明する。図６に示すように光源のレーザ２０１から出射した光束は記録時と同様にコリメータ２０２で平行光束とされ、ビームスプリッタ（ＢＳ）２０３に入射する。この入射光束はビームスプリッタ（ＢＳ）２０３で反射され、リレーレンズ１（２０７）、リレーレンズ２（２０８）、ミラー２０９を経由して、参照光２１３としてホログラムディスク２０６へ入射する。 Next, a conventional method for reproducing from the hologram disk 206 will be described with reference to FIGS. 6 and 7B. As shown in FIG. 6, the light beam emitted from the laser 201 of the light source is converted into a parallel light beam by the collimator 202 in the same manner as in recording, and enters the beam splitter (BS) 203. This incident light beam is reflected by the beam splitter (BS) 203 and enters the hologram disk 206 as reference light 213 via the relay lens 1 (207), the relay lens 2 (208), and the mirror 209.
なお、再生時には、ビームスプリッタ（ＢＳ）２０３を透過した光束が対物レンズ２０５を通ってホログラムディスク２０６に入射しないように空間光変調素子（ＳＬＭ）２０４を通らないようにする。 At the time of reproduction, the light beam transmitted through the beam splitter (BS) 203 is prevented from passing through the objective lens 205 and entering the hologram disk 206 so as not to pass through the spatial light modulator (SLM) 204.
図７（ｂ）はホログラムディスク２０６に入射する参照光２１３を示す。図７（ｂ）に示すように記録時と同様の角度で干渉縞２１７に入射する光束により再生光２１８が出射する。 FIG. 7B shows the reference light 213 incident on the hologram disk 206. As shown in FIG. 7B, the reproduction light 218 is emitted by a light beam incident on the interference fringes 217 at the same angle as that during recording.
この再生光２１８は図６に示すようにホログラムディスク２０６から出射してレンズ１（２１０）を介して受光素子２１１上に結像され、受光素子２１１の出力から情報の再生を行う。更に、記録を行った際の参照光２１３と同様の角度となるようにミラー２０９を駆動して干渉縞２１７へ入射する参照光２１３の角度を制御することで、所望の情報の再生を行う。
上記従来の技術においては、透過型のホログラムディスク２０６に情報の記録を行っているため、ホログラムディスク２０６に記録された情報を再生する場合には、ホログラムディスク２０６に参照光２１３が入射する面から見て裏側に再生光２１８が出射する。再生光２１８はホログラムディスク２０６の裏側に配置された光学系によって受光素子２１１で受光され、光学情報の再生が行われるため、装置が厚くなってしまう（高さ方向の幅が大きい）という課題があった。 In the above prior art, information is recorded on the transmission type hologram disc 206. Therefore, when reproducing the information recorded on the hologram disc 206, the reference beam 213 is incident on the hologram disc 206 from the surface. Reproduction light 218 is emitted to the back side as viewed. The reproduction light 218 is received by the light receiving element 211 by the optical system arranged on the back side of the hologram disk 206, and optical information is reproduced, so that the apparatus becomes thick (the width in the height direction is large). there were.
本発明の目的は、反射型のホログラム記録媒体を用い、受光素子等を記録媒体の光束入射側に配置することにより装置の薄型化が可能な光情報記録再生方法及び装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical information recording / reproducing method and apparatus capable of reducing the thickness of the apparatus by using a reflection type hologram recording medium and arranging a light receiving element or the like on the light beam incident side of the recording medium. .
本発明は、ホログラム記録媒体は記録層の裏面側に反射層を有しており、記録媒体の光入射側には記録媒体からの再生光を受光する受光素子を配置する。そして、記録用参照光と情報光を反射層による反射前又は反射後に記録層で干渉させて干渉縞を形成することにより情報の記録を行い、再生用参照光を反射層による反射後又は反射前に干渉縞に照射することにより再生光を生成し、その再生光を受光素子で検出することにより情報の再生を行う。 In the present invention, the hologram recording medium has a reflective layer on the back side of the recording layer, and a light receiving element for receiving reproduction light from the recording medium is disposed on the light incident side of the recording medium. Then, the recording reference light and the information light are interfered by the recording layer before or after reflection by the reflection layer to form interference fringes, and information is recorded, and the reproduction reference light is reflected after the reflection layer or before reflection. The reproduction light is generated by irradiating the interference fringes to the light and information is reproduced by detecting the reproduction light with the light receiving element.
本発明によれば、反射型のホログラム記録媒体を用いて２光束干渉方式で記録・再生を行う構成であるため、ホログラム記録媒体へ情報光が入射する側から見て裏側へ光学系を配置する必要がない。従って、装置の厚みを小さくでき、装置の小型化を実現することが可能となる。 According to the present invention, since the recording / reproducing is performed by the two-beam interference method using the reflection type hologram recording medium, the optical system is arranged on the back side as viewed from the side on which the information light is incident on the hologram recording medium. There is no need. Therefore, the thickness of the apparatus can be reduced, and the apparatus can be downsized.
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１と図２は本発明に係るホログラフィック光情報記録再生装置の第１の実施形態を示す構成図である。図１は記録時の光学系を示す図、図２は再生時の光学系を示す図である。なお、図１と図２は展開図である。また、本実施形態では所謂２光束干渉方式を用いて光情報記録再生を行うものとする。
(First embodiment)
1 and 2 are block diagrams showing a first embodiment of a holographic optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an optical system during recording, and FIG. 2 is a diagram showing an optical system during reproduction. 1 and 2 are development views. In this embodiment, optical information recording / reproduction is performed using a so-called two-beam interference method.
更に、図１では主に光学系の構成を示し、その他のホログラムディスクに情報を記録するのに必要な回路、再生するのに必要な回路、或いはホログラムディスクを回転駆動する回路や機構等は省略している。 Further, FIG. 1 mainly shows the configuration of the optical system, and other circuits necessary for recording information on the hologram disk, circuits necessary for reproduction, or circuits and mechanisms for rotationally driving the hologram disk are omitted. is doing.
まず、図１と図３（ａ）を用いて本発明によるホログラフィック光情報記録再生装置の記録方法について説明する。 First, the recording method of the holographic optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図１において、光源のレーザ１０１から出射した光束はコリメータ１０２で平行光束とされ、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３へ入射する。ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３に入射した光の一部は透過し、一部は反射される。ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３を透過した光束はビームスプリッタ（ＢＳ）１０４へ入射して一部の光が透過し、空間光変調素子（ＳＬＭ）１０５を照明する。 In FIG. 1, a light beam emitted from a laser 101 serving as a light source is converted into a parallel light beam by a collimator 102 and enters a beam splitter (BS) 103. A part of the light incident on the beam splitter (BS) 103 is transmitted and a part is reflected. The light beam that has passed through the beam splitter (BS) 103 enters the beam splitter (BS) 104 and part of the light is transmitted to illuminate the spatial light modulator (SLM) 105.
空間光変調素子（ＳＬＭ）１０５を透過した光束は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０６を透過し、リレーレンズ５（１１８）、リレーレンズ６（１１９）を経由して１／４波長板（ＱＷＰ）１０７へ入射する。 The light beam that has passed through the spatial light modulation element (SLM) 105 passes through the polarization beam splitter (PBS) 106, and passes through the relay lens 5 (118) and the relay lens 6 (119) to be a quarter wavelength plate (QWP). 107 is incident.
１／４波長板ＱＷＰ１０７を透過した光束は円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換されてホログラムディスク１０９に差し向けられ、対物レンズ１０８に入射して情報光１２１としてホログラムディスク１０９を照射する。ホログラムディスク１０９は後述するように反射面を有する反射型記録媒体である。 The light beam transmitted through the quarter-wave plate QWP 107 is converted into circularly polarized light (for example, clockwise circularly polarized light), directed to the hologram disk 109, and incident on the objective lens 108 to irradiate the hologram disk 109 as information light 121. To do. The hologram disk 109 is a reflection type recording medium having a reflection surface as will be described later.
一方、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３で反射した光は、リレーレンズ１（１１０）、リレーレンズ２（１１１）を経由して１／４波長板（ＱＷＰ）１１２へ入射する。１／４波長板（ＱＷＰ）１１２を透過した光束は円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換された後、ミラー１１３で反射され、記録用参照光１２２としてホログラムディスク１０９を照射する。 On the other hand, the light reflected by the beam splitter (BS) 103 enters the quarter wave plate (QWP) 112 via the relay lens 1 (110) and the relay lens 2 (111). The light beam that has passed through the quarter-wave plate (QWP) 112 is converted into circularly polarized light (for example, clockwise circularly polarized light), then reflected by the mirror 113, and irradiates the hologram disk 109 as reference light 122 for recording.
図３（ａ）に示すように情報光１２１と記録用参照光１２２はホログラムディスク１０９に照射され、干渉して干渉縞１２６を形成する。更に、ミラー１１３を駆動してホログラムディスク１０９へ入射する記録用参照光１２２の角度を変えて、干渉縞形成部分に入射させることで、所謂角度多重方式で記録を行うことが可能となる。 As shown in FIG. 3A, the information beam 121 and the recording reference beam 122 are applied to the hologram disk 109 and interfere to form an interference fringe 126. Furthermore, by driving the mirror 113 and changing the angle of the recording reference beam 122 incident on the hologram disk 109 and making it incident on the interference fringe forming portion, it is possible to perform recording by the so-called angle multiplexing method.
ホログラムディスク１０９中の高分子材料（recording layer１２４）には、この記録時の干渉縞パターンが屈折率分布として記録され、デジタル体積ホログラムが形成される。また、ホログラムディスク１０９中には反射膜（反射面１２７）が設けられている。 On the polymer material (recording layer 124) in the hologram disk 109, the interference fringe pattern at the time of recording is recorded as a refractive index distribution, and a digital volume hologram is formed. In addition, a reflection film (reflection surface 127) is provided in the hologram disk 109.
なお、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０４からミラー１１７までの光路、或いはミラー１１７からホログラムディスク１０９までの光路に図示しないシャッターが配置されている。記録時にはこのシャッターを駆動することによりビームスプリッタ（ＢＳ）１０４での反射光がホログラムディスク１０９に到達しないように遮光する。光を遮るものであればシャッターでなくてもよい。 A shutter (not shown) is disposed in the optical path from the beam splitter (BS) 104 to the mirror 117 or in the optical path from the mirror 117 to the hologram disk 109. During recording, the shutter is driven to shield the reflected light from the beam splitter (BS) 104 from reaching the hologram disk 109. The shutter may not be used as long as it blocks light.
図３（ａ）は図１におけるホログラムディスク１０９へ情報を記録する際に入射・出射する光束の詳細を示す図である。ホログラムディスク１０９はcover layer１２３、recording layer１２４、space layer１２５、反射面１２７で形成されている。なお、space layer１２５がないホログラムディスクを用いても良い。space layer１２５がないホログラムディスクの場合には、recording layer１２４の直下に反射面１２７が存在する構成のホログラムディスクとなる。 FIG. 3A is a diagram showing details of light beams incident and emitted when information is recorded on the hologram disk 109 in FIG. The hologram disk 109 is formed of a cover layer 123, a recording layer 124, a space layer 125, and a reflecting surface 127. Note that a hologram disk without the space layer 125 may be used. In the case of a hologram disk without the space layer 125, the hologram disk has a configuration in which the reflecting surface 127 exists immediately below the recording layer 124.
ホログラムディスク１０９に情報の記録を行う場合には、情報光１２１がホログラムディスク１０９内のcover layer１２３を透過し、recording layer１２４へ入射する。また、記録用再生光１２２は図３（ａ）の左上からホログラムディスク１０９に入射して、cover layer１２３、recording layer１２４、space layer１２５を透過し、反射面１２７で反射される。 When recording information on the hologram disc 109, the information beam 121 passes through the cover layer 123 in the hologram disc 109 and enters the recording layer 124. The recording reproducing light 122 is incident on the hologram disc 109 from the upper left in FIG. 3A, passes through the cover layer 123, the recording layer 124, and the space layer 125, and is reflected by the reflecting surface 127.
反射面１２７で反射した記録用参照光１２２はspace layer１２５を透過してrecording layer１２４へ入射する。記録光１２１と記録用再生光１２２はrecording layer１２４内で干渉して干渉縞１２６が形成され、情報が記録される。更に、ミラー１１３を制御してホログラムディスク１０９に入射する記録用参照光１２２の角度を変えることで、多重記録を行うことが可能である。 The recording reference beam 122 reflected by the reflecting surface 127 passes through the space layer 125 and enters the recording layer 124. The recording light 121 and the recording reproducing light 122 interfere in the recording layer 124 to form interference fringes 126, and information is recorded. Furthermore, multiplex recording can be performed by controlling the mirror 113 to change the angle of the recording reference beam 122 incident on the hologram disk 109.
次に、図２と図３（ｂ）を用いて本発明によるホログラフィック光情報記録再生装置の再生方法について説明する。 Next, a reproducing method of the holographic optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIG.
図２において、光源のレーザ１０１から出射した光束はコリメータ１０２で平行光束とされ、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３へ入射する。ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３に入射した光の一部は透過してビームスプリッタ（ＢＳ）１０４へ入射し、一部の光が反射されてリレーレンズ３（１１４）、リレーレンズ２（１１５）を経由して１／４波長板（ＱＷＰ）１１６へ入射する。 In FIG. 2, a light beam emitted from a laser 101 serving as a light source is converted into a parallel light beam by a collimator 102 and is incident on a beam splitter (BS) 103. Part of the light incident on the beam splitter (BS) 103 is transmitted and incident on the beam splitter (BS) 104, and part of the light is reflected and passes through the relay lens 3 (114) and the relay lens 2 (115). Then, the light enters the quarter wave plate (QWP) 116.
１／４波長板（ＱＷＰ）１１６を透過した光束は円偏光（例えば、右回りの円偏光）に変換されてミラー１１７で反射され、再生用参照光１２８としてホログラムディスク１０９に入射する。 The light beam that has passed through the quarter-wave plate (QWP) 116 is converted into circularly polarized light (for example, clockwise circularly polarized light), reflected by the mirror 117, and enters the hologram disk 109 as reproduction reference light 128.
図３（ｂ）は図２におけるホログラムディスク１０９から情報を再生する際に入射する光束の詳細を示す図である。再生用参照光１２８は図３（ｂ）の右上からホログラムディスク１０９に入射し、cover layer１２３を透過してrecording layer１２４内に形成されている干渉縞１２６を照明する。 FIG. 3B is a diagram showing details of a light beam incident upon reproducing information from the hologram disk 109 in FIG. The reproduction reference beam 128 enters the hologram disk 109 from the upper right in FIG. 3B, passes through the cover layer 123, and illuminates the interference fringes 126 formed in the recording layer 124.
情報が記録された干渉縞１２６に再生用参照光１２８が照射されると再生光１２９が出射する。なお、再生用参照光１２８が干渉縞１２６に入射する角度は、図３（ａ）における記録用参照光１２２が干渉縞１２６に入射する方向と正反対の向きとなるように制御されている。再生光１２９は、cover layer１２３を通過してホログラムディスク１０９から射出される。 When the reproduction reference beam 128 is irradiated on the interference fringe 126 on which information is recorded, the reproduction beam 129 is emitted. The angle at which the reproduction reference beam 128 is incident on the interference fringe 126 is controlled to be opposite to the direction in which the recording reference beam 122 is incident on the interference fringe 126 in FIG. The reproduction light 129 passes through the cover layer 123 and is emitted from the hologram disk 109.
図２に戻って再生光１２９が受光素子１２０に結像されるまでの動作を説明する。ホログラムディスク１０９から射出された再生光１２９は対物レンズ１０８、１／４波長板（ＱＷＰ）１０７を透過して更に偏光状態が回転された後、リレーレンズ６（１１９）、リレーレンズ５（１１８）を経由して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０６に入射する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０６で反射された再生光１２９は受光素子１２０上に結像され、その出力から情報の再生を行う。 Returning to FIG. 2, the operation until the reproduction light 129 forms an image on the light receiving element 120 will be described. The reproduction light 129 emitted from the hologram disk 109 passes through the objective lens 108 and the quarter-wave plate (QWP) 107 and is further rotated in the polarization state, and then relay lens 6 (119) and relay lens 5 (118). Then, the light enters the polarization beam splitter (PBS) 106. The reproduction light 129 reflected by the polarization beam splitter (PBS) 106 is imaged on the light receiving element 120, and information is reproduced from the output.
更に、干渉縞１２６に再生参照光１２８が入射する角度が記録を行う際の記録用参照光１１２と正反対の角度となるようにミラー１１７の制御を行う。そうすることでホログラムディスク１０９に多重に記録された所望の情報を再生することができる。 Further, the mirror 117 is controlled so that the angle at which the reproduction reference light 128 enters the interference fringe 126 is opposite to the recording reference light 112 when recording. By doing so, it is possible to reproduce desired information recorded in a multiplexed manner on the hologram disc 109.
なお、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０３からミラー１１３までの光路或いはミラー１１３からホログラムディスク１０９までの光路に図示しないシャッターが配置されている。再生時にはそのシャッターを駆動することによりビームスプリッタ（ＢＳ）１０３での反射光がホログラムディスク１０９へ到達しないように遮光する。光を遮るものであればシャッターでなくてもよい。 A shutter (not shown) is disposed on the optical path from the beam splitter (BS) 103 to the mirror 113 or the optical path from the mirror 113 to the hologram disk 109. During reproduction, the shutter is driven to shield the reflected light from the beam splitter (BS) 103 from reaching the hologram disk 109. The shutter may not be used as long as it blocks light.
また、再生時にはビームスプリッタ（ＢＳ）１０４を透過した光が対物レンズ１０８を通ってホログラムディスク１０９に到達しないように空間光変調素子（ＳＬＭ）１０５を光が通らないようにする。若しくは、ビームスプリッタ（ＢＳ）１０４から対物レンズ１０８までの光路にシャッターを配置し、再生時にはそのシャッターを駆動して遮光しても良い。光を遮るものであればシャッターでなくてもよい。 Further, during reproduction, the light transmitted through the beam splitter (BS) 104 is prevented from passing through the spatial light modulator (SLM) 105 so that the light does not reach the hologram disk 109 through the objective lens 108. Alternatively, a shutter may be arranged on the optical path from the beam splitter (BS) 104 to the objective lens 108 and light may be shielded by driving the shutter during reproduction. The shutter may not be used as long as it blocks light.
ここで、本発明は記録・再生の際に干渉縞生成領域以外の記録層（recording layer１２４）を光束が通過することにより記録層が変質することを避けるため、次の方法を用いている。即ち、ホログラムディスク１０９に入射する情報光及び記録用参照光、再生用参照光に対して記録層が閾値を持つ記録媒体を採用している。 Here, the present invention uses the following method in order to avoid alteration of the recording layer due to the passage of the light beam through the recording layer (recording layer 124) other than the interference fringe generation region during recording / reproduction. That is, a recording medium having a recording layer with a threshold for the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light incident on the hologram disk 109 is employed.
具体的には、ある強度以上の光が入射した場合にのみ変質（干渉縞形成）するフォトポリマーやフォトリフラクティブ材料又は熱可塑性材料を記録層に用い、記録層への入射光量を制御して情報の記録や再生を行う。つまり、記録層における干渉縞の形成を制御する。これは記録層の劣化に対して効果的である。 Specifically, a photopolymer, photorefractive material, or thermoplastic material that changes quality (interference fringe formation) only when light of a certain intensity or more is incident is used for the recording layer, and the amount of light incident on the recording layer is controlled. Record and play back. That is, the formation of interference fringes in the recording layer is controlled. This is effective against the deterioration of the recording layer.
（第２の実施形態）
次に、図４を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態に用いる光学系は図１、図２と同様であり、詳しい説明は省略する。図４ではホログラムディスク１０９の各層や各光束に図３と同一符号を付している。ホログラムディスク１０９は第１の実施形態と同様のものを用いている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The optical system used in this embodiment is the same as that shown in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. The hologram disk 109 is the same as that of the first embodiment.
まず、ホログラムディスク１０９に記録を行う場合の動作を図４（ａ）を用いて説明する。本実施形態では情報光１２１と記録用参照光１２２は、反射面１２７で反射する前にrecording layer１２４内で干渉して干渉縞１２６を形成し、情報の記録を行う。 First, the operation for recording on the hologram disk 109 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the information beam 121 and the recording reference beam 122 interfere with each other in the recording layer 124 before being reflected by the reflecting surface 127 to form an interference fringe 126 to record information.
次に、記録媒体であるホログラムディスク１０９から記録情報の再生を行う場合の動作について図４（ｂ）を用いて説明する。以下の説明では、本実施形態の特徴となる部分について説明する。 Next, an operation when reproducing recorded information from the hologram disk 109 as a recording medium will be described with reference to FIG. In the following description, portions that are features of the present embodiment will be described.
再生用参照光１２８は図４（ｂ）において右上側から入射し、cover layer１２３、recording layer１２４、space layer１２５を透過して、反射面１２７で反射される。反射面１２７で反射された再生用参照光１２８は、space layer１２５を透過してrecording layer１２４上に形成された干渉縞１２６を照明し、干渉縞１２６から再生光１２９が出射する。 The reproduction reference beam 128 enters from the upper right side in FIG. 4B, passes through the cover layer 123, the recording layer 124, and the space layer 125, and is reflected by the reflecting surface 127. The reproduction reference light 128 reflected by the reflecting surface 127 is transmitted through the space layer 125 to illuminate the interference fringe 126 formed on the recording layer 124, and the reproduction light 129 is emitted from the interference fringe 126.
再生光１２９はcover layer１２３を透過し、ホログラムディスク１０９から出射する。そして、第１の実施形態の場合と同様に対物レンズ１０８等を透過して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０６で反射され、受光素子１２０上に結像される。その受光素子１２０の出力から情報の再生を行う。なお、再生用参照光１２８が干渉縞１２６に入射する角度は、図４（ａ）における記録用参照光１２２が干渉縞１２６に入射する方向と正反対の向きとなるように制御されている。 The reproduction light 129 passes through the cover layer 123 and is emitted from the hologram disk 109. Then, similarly to the case of the first embodiment, the light passes through the objective lens 108 and the like, is reflected by the polarization beam splitter (PBS) 106, and forms an image on the light receiving element 120. Information is reproduced from the output of the light receiving element 120. Note that the angle at which the reproduction reference beam 128 is incident on the interference fringe 126 is controlled to be opposite to the direction in which the recording reference beam 122 is incident on the interference fringe 126 in FIG.
１０１ レーザ
１０２ コリメータ
１０３ ビームスプリッタ（ＢＳ）
１０４ ビームスプリッタ（ＢＳ）
１０５ 空間光変調素子（ＳＬＭ）
１０６ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１０７ １／４波長板（ＱＷＰ）
１０８ 対物レンズ
１０９ ホログラムディスク
１１０ リレーレンズ１
１１１ リレーレンズ２
１１２ １／４波長板（ＱＷＰ）
１１３ ミラー
１１４ リレーレンズ３
１１５ リレーレンズ４
１１６ １／４波長板（ＱＷＰ）
１１７ ミラー
１１８ リレーレンズ５
１１９ リレーレンズ６
１２０ 受光素子
１２１ 情報光
１２２ 記録用参照光
１２３ cover layer
１２４ recording layer
１２５ space layer
１２６ 干渉縞
１２７ 反射面
１２８ 再生用参照光
１２９ 再生光
１３０ substrate
101 Laser 102 Collimator 103 Beam splitter (BS)
104 Beam splitter (BS)
105 Spatial Light Modulator (SLM)
106 Polarizing beam splitter (PBS)
107 1/4 wave plate (QWP)
108 Objective lens 109 Hologram disk 110 Relay lens 1
111 Relay lens 2
112 1/4 wave plate (QWP)
113 mirror 114 relay lens 3
115 Relay lens 4
116 1/4 wave plate (QWP)
117 mirror 118 relay lens 5
119 Relay lens 6
120 light receiving element 121 information light 122 recording reference light 123 cover layer
124 recording layer
125 space layer
126 Interference fringes 127 Reflecting surface 128 Reference light for reproduction 129 Reproduction light 130 substrate
Claims (4)
前記記録媒体は記録層の裏面側に反射層を有し、前記記録媒体の光入射側には前記記録媒体からの再生光を受光する受光素子が配置されており、
前記記録用参照光と情報光を前記反射層による反射前又は反射後に前記記録層で干渉させて干渉縞を形成することにより情報の記録を行い、
前記再生用参照光を前記反射層による反射後又は反射前に前記干渉縞に照射することにより再生光を生成し、前記再生光を前記受光素子で検出することにより情報の再生を行うことを特徴とする光情報記録再生方法。 A spatial light modulator is irradiated with a light beam from a light source to generate information light, the information light is irradiated onto a recording medium through an objective lens, and a recording reference light from the light source is irradiated onto the recording medium. Optical information for recording information by forming interference fringes by causing the information light and recording reference light to interfere with each other, and reproducing information by irradiating the interference fringes with the reproduction reference light from the light source In the recording / reproducing method,
The recording medium has a reflective layer on the back side of the recording layer, and a light receiving element for receiving reproduction light from the recording medium is disposed on the light incident side of the recording medium,
Recording information by forming interference fringes by causing the recording layer to interfere with the recording reference light and information light before or after reflection by the reflective layer,
The reproduction light is generated by irradiating the interference fringes after the reproduction reference light is reflected by the reflection layer or before reflection, and information is reproduced by detecting the reproduction light by the light receiving element. An optical information recording / reproducing method.
前記記録媒体は記録層の裏面側に反射層を有しており、
前記記録用参照光と情報光を前記反射層による反射前又は反射後に前記記録層で干渉させて干渉縞を形成することにより情報の記録を行う手段と、
前記再生用参照光を前記反射層による反射後又は反射前に前記干渉縞に照射することにより再生光を生成する手段と、
前記記録媒体の光入射側に配置され、前記記録媒体からの再生光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力から情報の再生を行う手段とを備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。 A spatial light modulator is irradiated with a light beam from a light source to generate information light, the information light is irradiated onto a recording medium through an objective lens, and a recording reference light from the light source is irradiated onto the recording medium. Optical information for recording information by forming interference fringes by causing the information light and recording reference light to interfere with each other, and reproducing information by irradiating the interference fringes with the reproduction reference light from the light source In the recording / reproducing apparatus,
The recording medium has a reflective layer on the back side of the recording layer,
Means for recording information by forming interference fringes by causing the recording reference light and information light to interfere with the recording layer before or after reflection by the reflective layer;
Means for generating reproduction light by irradiating the interference fringes after the reference light for reproduction is reflected by the reflective layer or before reflection;
A light receiving element that is disposed on the light incident side of the recording medium and receives reproduction light from the recording medium;
An optical information recording / reproducing apparatus comprising: means for reproducing information from an output of the light receiving element.
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