JP3037462B2 - ディジタル情報を記憶する光記憶装置、光学的情報を読取る方法及び光学読み取り装置 - Google Patents

ディジタル情報を記憶する光記憶装置、光学的情報を読取る方法及び光学読み取り装置

Info

Publication number
JP3037462B2
JP3037462B2 JP3130513A JP13051391A JP3037462B2 JP 3037462 B2 JP3037462 B2 JP 3037462B2 JP 3130513 A JP3130513 A JP 3130513A JP 13051391 A JP13051391 A JP 13051391A JP 3037462 B2 JP3037462 B2 JP 3037462B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
laser
diffraction
wavelength
grating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3130513A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04228113A (ja
Inventor
クリスチャン、マイロ
ジャン‐ピエール、ユイニヤール
ジャン‐クロード、ルーロー
ポール‐ルイ、ムニエ
クロード、プーシェ
Original Assignee
トムソン−セーエスエフ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トムソン−セーエスエフ filed Critical トムソン−セーエスエフ
Publication of JPH04228113A publication Critical patent/JPH04228113A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3037462B2 publication Critical patent/JP3037462B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学的にディジタル情報
を記憶することによりデータを記録する新規なシステム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル情報の光記憶システムにおい
て、最大可能記憶密度は書き込み操作または読取り操作
の波長における回折作用によって制限される。レーザダ
イオードの形で市販されている光波長については、この
ような密度制限は例えば１平方マイクロメートルあたり
１ビットの領域にある。この限界を超えるとレーザ光線
は記録の成される材料の分子構造によって回折され、も
はや隣接要素ドットを識別することが不可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ディスク中に記憶され
得るディジタル情報の密度を高めるため、すなわちディ
スクの表面積を増大することなく記憶される情報量を増
大するため、または情報量を減少させることなくディス
クの表面積を減少させるため、相異なる波長と反応する
複数の感光層の堆積を使用する方法（重畳写真層など）
が既に提案されている。情報要素が各層に記憶され、各
層は他の層の記憶情報を読取るために使用される波長と
異なる特定の波長のレーザによってのみ読取ることがで
きる。各層の吸収ピークは情報の識別のために、相互に
明瞭に分離された波長でなければならない。また上方層
は下方層の感光する波長に対して透過性でなければなら
ない。従って、その問題点はスペクトル選択性、（書き
込に対する）感度、透過性および情報保持時間に関する
所要の特性を持つ材料をそれぞれの層について発見する
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、単位表面積あ
たり記憶されるディジタル情報量が著しく増大される独
創的アプローチを提案する。このアプローチは層の重ね
合わと異なる原理を使用する。
【０００５】このアプローチは回折光格子が内部に形成
される透明材料層を使用する。この層の各要素区域の中
に、数種の相異なる回折格子が混在する。ディジタル情
報は、特定の要素区域において特定の波長を回折する格
子の有無によって決定され、各格子は特定の波長におい
て電磁放射線を選択的に回折することができるが、他の
格子によって高度に回折される波長の放射線を殆どまた
は全く回折しない。用語「要素区域」とは、層の表面に
対して平行な縞を有する回折格子の形で１ビットのディ
ジタル情報を記憶するのにちょうど十分な横方向寸法区
域を意味する。従って、本発明は１ビットの情報を記憶
するに適した寸法の前記要素区域の中に、数ビットを記
憶することを提案するものと了解されたい。各ビット
は、前記区域の中において対応の波長の１つの回折格子
の有無によって決定される。これらの格子は相互に密接
に混在し、層の厚さに沿って配置されている。縞は層の
表面に対して本質的に平行である。
【０００６】前記の層は、好ましくは屈折指数の光誘導
変動を示す透明材料層である。数ビットの情報が層の同
一要素区域の中に書き込まれる。書き込みは、相異なる
ピッチの回折格子の有無の形をとり、それぞれのビット
は他のビットのピッチと異なる特定のピッチの格子に対
応する。
【０００７】標準的光記録システムにおいては、相異な
る情報ビットは位置的に相異なる要素区域の中に記憶さ
れなければならない。本発明は数個の相異なるビットが
同一位置に記録される独創的システムを提供する。相異
なるビットに対応する情報は、同一要素区域の相互に重
ね合わされた（混在）回折格子のピッチによって現され
る。
【０００８】さらに、回折格子は垂直方向にすなわち層
の面に対して平行な縞をもって記録されるので、各要素
区域の横方向寸法が最小限に成され、従ってディジタル
情報の記憶密度が著しく増大される。
【０００９】数種の相異なる格子が同一区域の中に重ね
合わされ、またこの区域中に存在する重ね合わされた各
格子のピッチを知ることができれば、１つの要素区域の
中に単一のビットのみが記憶されるすべての標準的シス
テムと比較して記憶密度が増大されることは理解されよ
う。
【００１０】ところで、一定のピッチを有する回折格子
はこれを透過する一定の波長のみを非常に選択的に回折
する。従って各格子によって回折される波長が他の格子
によって回折される波長と全く相違する限り、同一点に
数個の回折が重ね合わされていても、適当波長のビーム
を使用することにより、特定ピッチの回折格子の有無を
検出することが可能である。
【００１１】従って使用される記録媒体は、屈折率の光
誘導変動を示す材料の層である。すなわち、材料に対し
て局所的に加えられる光子エネルギーの作用のもとに局
所的に永久に変動する屈折率を有する材料層である。ま
た永久的屈折率変動がこの層の厚さ方向に層表面に対し
て平行な縞または薄層の形の回折格子図形によって記録
されるように、エネルギーが加えられる。
【００１２】前記層の小要素区域に対して垂直に層の厚
さ方向に集束されたレーザを使用して格子が記録され
る。もっとも簡単なアプローチは、レーザビームをそれ
自体の反射面の反射ビームと結合してその結合区域中に
干渉を生じるにある（この干渉区域は記録層の厚さの中
に配置される）。ビームの結合は、レーザの波長に直接
に関連する幾何学的ピッチを持つ干渉格子を生じる（こ
のピッチは波長を材料の屈折率の二倍で割ったものであ
る）。結合ビームの光エネルギーは、干渉格子が光エネ
ルギーの分布に従ってすなわち干渉格子図形に従って層
の屈折指数の局所的変動を生じ得る程度に強く選定され
る。このようにして、ホログラムの場合のようにレーザ
の波長に関連する特定ピッチの光格子が、層の厚さ方向
に永久的に記録される。
【００１３】相異なる波長のレーザをもって操作を繰り
返せば、他のピッチの他の干渉格子が同一箇所に書き込
まれる。このようにして同一箇所に数格子が重ね合わさ
れる。これらの格子を区別するものは、厚さ方向におけ
るそれぞれピッチであるが、これらの格子は層の表面に
おける位置によって区別できない。これらの格子は層の
同一区域を占めるからである。
【００１４】従って情報を読取るためには、特定の要素
区域に特定ピッチの格子が存在することが確認できなけ
ればならない。そのため本発明は書き込みレーザと同一
周波数の読取りレーザを使用する（調整可能レーザまた
は数種のレーザ）。読取りレーザが特定波長の書き込み
レーザによって材料層の中に書き込まれた回折格子上を
通過する際に、読取りビームが書き込みビームと同一波
長を有するならば、この読取りレーザの通過はビームの
回折全体を促進し、特に部分的逆方向回折を促進する。
逆に読取りレーザが格子の書き込みに使用されたレーザ
と異なる波長を有すれば、このレーザは回折されること
なく格子を通過する。このようにして回折の有無、従っ
て特定ピッチの格子の有無を確認することができる。一
般に選択性は高く、回折格子の空間周期数が高いほど高
くなる。
【００１５】従って本発明による光情報記憶ディスク
は、屈折指数の光誘導変動を示す材料層と、各要素情報
記憶区域において層の厚さ方向に混在する数個の回折格
子とを含む。
【００１６】本発明による読取り法は全体として下記の
段階を含む。
【００１７】−数種の可能周波数のうちの特定周波数を
有する読取りレーザを選定する段階と、−ディスクの表
面層の各要素区域において、この周波数に対して回折を
生じ他の周波数に対して回折を生じない物理的図形の有
無を検出する段階。各要素区域において層の厚さ方向
に、すなわち本質的に層表面に対して垂直方向に光屈折
率を周期的空間的に変動させることによって、回折図形
が構成される。
【００１８】本発明による方法は、−特定波長の読取り
レーザを選定し、選定されたレーザに対応するピッチを
有する格子を順次に隣接区域の中に検出するだけのため
に、これらの区域を読取り、必要があれば読取り波長を
変更する段階、−あるいは次の区域に移行する前に各区
域を数種の読取り波長によって順次に読取る段階から成
る。
【００１９】また必要があれば、２層または２層以上の
光誘導屈折率変動を示す材料層をディスクに備え、これ
らの層は書き込みモードにおいて非常に相違する波長範
囲に対して感応しそれぞれ他の層の感光波長に対して透
過性の材料から成るように成された構造が考えられる。
この場合、各層の回折格子が重ね合わされる。このよう
にして、ディスクの同一表面区域において重ね合わされ
た情報密度をさらに増大することができる。また例え
ば、画像情報要素と音響情報要素とを同一光ディスク上
に重ね合わせ、音響情報要素を下層に設定し、この音響
情報要素が画像情報要素より長い波長のレーザ、従って
解像度の低いレーザによって読取られるようにする方法
が考えられる。つぎに、これらの２つの情報要素を同時
にまたは殆ど同時に読取ることができる。各層について
数本の読取り「トラック」が重ね合わされる。これらの
読取り「トラック」は、それぞれ物理的位置によってで
はなく、それぞれを読取りレーザ波長によって相互に識
別される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を図１乃至図３について詳細に
説明する。
【００２１】図１は本発明の一般原理を示す。波長Ｌの
レーザビーム１０が屈折率Ｎの材料から成る層の非常に
小さい表面区域１４の上にレンズ１２によって集束され
る。前記の屈折率は、光子エネルギーを層の中に局所的
に拡散させることによって局所的に変動させることがで
きる。
【００２２】説明の便宜上、付図は実寸法で作図されて
いない。例えば、層の厚さは最低数十マイクロメート
ル、または１００〜２００マイクロメートルとすること
ができる。区域１４の表面積、すなわちレーザビームの
集束スポットの表面積は１平方マイクロメートルのオー
ダとする。また波長Ｌは１マイクロメートルまたはこれ
以下とする（可視波長）。集束手段１２と層の表面との
距離は数ミリメートルである。
【００２３】従ってレーザビームは一種の円筒管に沿っ
て進み、この円筒管は層の厚さに等しい高さと、１平方
マイクロメートルのオーダの断面積とを有し、この断面
積は数個のバイナリ情報要素の記録されるディスク表面
の単位区域を成す。
【００２４】この層は好ましくは平坦である（平坦な支
持ディスク上に配置される）ので、この表面をレーザビ
ームのもとに回転させることによって容易に走査するこ
とができる。
【００２５】ディスク上に情報要素を書き込むために下
記の手順が使用される。反射面１８（レーザ波長Ｌに対
して反射性面）の上に層を形成する。例えば、層をまず
透明ディスク上に配置し、つぎにこのディスクをひっく
り返して、このディスクとは別の支持体の反射面に層を
接触させる。このようにして、ディスクと反射面との分
離が必要な場合に、容易に分離することができる。しか
し所望ならば他の任意公知の手段によって、層を直接に
反射性基板上に形成し、つぎにこの基板から分離して他
の基板上に配置することもできる。
【００２６】レーザビームは層を透過し、反射面１８に
おけるそれ自体の反射線と結合する。その結果、層その
ものの中でビーム波長と同一オーダの強さの干渉を生じ
る。これらの干渉は、光波理論において公知のように、
光エネルギーの極大値と極小値とに対応する。
【００２７】層１６は、レーザビームによって与えられ
たエネルギーが高いほどその屈折率が局所的に変動され
るように反応する。従って屈折率は干渉格子に対応する
干渉縞で変動される。干渉格子の極大値と極小値と同一
の縞に従って、屈折率の変動の極大値と極小値とが存在
する。これらの屈折率の変動は恒久的である。これらの
屈折率変動は図１において、屈折率変動Ｎ＋ｄＮの線シ
ステムによって表示されるが、実際には格子は簡単な平
行線システムよりは複雑である。
【００２８】この記録は層１６の厚さにおける一種のホ
ログラムである。
【００２９】層１６の適当材料は正確にはホログラム材
料である。適当な光重合体が、ブースによって"Applied
Optics" Vol.14, p.593,1957 に記載され、またモンロ
ウ、スモザー、クレブス、ミキッシュによって"SPIE Sy
mposium On Hybrid ImagingSystems" ロチェスター、
ニューヨーク、1988に記載されている。ニオブ酸リチウ
ム ＬｉＮｂＯ3 、ゲルマニウム酸ビスマス Ｂｉ12Ｇ
ｅＯ20またはケイ酸ビスマス Ｂｉ12ＳｉＯ20などの材
料も適当である。
【００３０】屈折率変動の大きさは高くない。その極大
値は例えば１％であるが、この大きさは下記に述べるよ
うに層の厚さがその中に干渉格子の多数の空間周期を収
容するのに十分である限り、読取り操作に必要な大きさ
よりはるかに大きい。
【００３１】実際には、この屈折率において１％変動を
生じるのに必要な値よりはるかに低い値のレーザビーム
エネルギーが加えられる。それどころか、干渉格子の極
大値が０．０２％のオーダの局所的屈折率変動を生じる
ような全エネルギーが加えられる。
【００３２】このようにして層は干渉格子の単一記録に
よって飽和されない。逆に、同一箇所において、相異な
る波長のレーザによる他の格子の記録のための広いマー
ジンが残される。各格子について０．０２％の極大屈折
率変動として、同一要素区域１４の中に、数１０または
約１００の相異なる格子を記録しても層の飽和を生じな
い。
【００３３】簡単に言えば、屈折率の最大可能変動が初
期屈折率のＸ％とし、また同一箇所においてＫ格子が重
ねられるとすれば、各格子はそれぞれ大体にＸ／Ｋ％の
屈折率変動に対応する。
【００３４】従って図１に図示の情報書き込み操作は、
層１６の表面の各点において相異なるレーザ波長をもっ
て繰り返される。下記において波長の選定法を説明す
る。問題は読取り操作中の識別にある。
【００３５】さらに説明すれば、光重合体の中に記録す
るために使用されるエネルギーは、０．０２％の屈折率
変動を得るにはｃｍ2 あたり１００ミリジュールであ
る。このエネルギーは、１平方マイクロメートルに対し
て１ナノジュールに対応する。１ドットの記録時間は１
００ナノ秒とすれば、記録に必要なレーザ出力は１００
ミリワットであり、光学システムの全体効率を考慮し
て、この出力は５０ミリワットまたは１００ミリワット
のレーザで得られる。
【００３６】読取りのためには、層１６を反射面１８上
に配置することなく、透明または吸収性面上に配置する
ことが好ましい（絶対に必要ではないが）。いずれにせ
よ、読取りは必ずしも記録された層１６そのものの上で
実施されない。記録された層からホログラフィー複写に
よって得られたディスクについて読取りを実施すること
ができる。レプリカは反射層を有しない。
【００３７】特定の位置に記録されたバイナリ情報要素
の読取りは、情報記録に使用されたレーザビームと同一
波長の、しかしこれより低いエネルギーのレーザビーム
をこの位置に集束するにある。ある箇所では記録が実施
されてホログラフィー型の干渉格子が材料の屈折率の変
動パターンの形で記録され、また他の箇所では記録が実
施されず、従って格子が存在せず、あるいは他の波長に
対応する格子が存在するので同一記録波長に対応する格
子が存在しない。
【００３８】波長に対応する干渉縞が存在する場合、そ
のピッチが同一波長によって生じた干渉ピッチであるか
ら、レーザビームは高度に回折される。回折された光の
一部は後方に送られて（後方散乱）光検出器によって検
出される。
【００３９】この波長に対応する干渉縞が存在しない場
合、レーザビームは回折を生じることなくこの層を通過
し、光は後方散乱されない。同一点において記録された
他の波長に対応する干渉縞が存在しても前記と同様であ
って、レーザビームは回折することなくこれらの干渉縞
を通過し、光は後方散乱されない。
【００４０】図２はこのレーザ読取り操作の原理を示
す。もちろん、読取り操作中に材料中の指数の変動を誘
発しないように、読取りレーザビームのエネルギーは書
き込みビームのエネルギーよりはるかに低い。
【００４１】好ましくは層１６は透明支持体２０（ディ
スクの基板）上に配置される。読取りレーザビーム２２
が半反射型の傾斜した反射鏡２４を透過し、層１６の表
面の小スポット上に光学レンズ２６によって集束され、
この面の下方の層の厚さ全体を透過する。読取りレーザ
２２と同一波長で回折格子が記録されていれば、層１６
の中のこの回折格子３０の存在により光２８が後方散乱
される。この光２８が光学レンズ２６を通して反射鏡２
４に戻される。反射鏡２４がこの光を光学システム３２
に送り、この光学システムが光を検出器３４に集束す
る。この検出器が、所定の箇所での読取りレーザの波長
に対応する回折格子の有無に関するバイナリ情報を生じ
る。
【００４２】相異なる書き込み波長に対応する相異なる
波長をもってディスクを読取りできるように、レーザが
調整可能であり、あるいはまた数種の相異なるレーザが
準備されて使用される。
【００４３】読取りモードおよび書き込みモードにおけ
るディスク面に対するレーザの運動は光学読取り媒体に
ついて標準型であり、もっとも効率的なアプローチは層
１６を支持するために平坦ディスクを使用し、このディ
スクの面に対して垂直に配向された固定レーザビームに
対してディスクを回転させるにある。ディスクに対する
レーザビームの配置は、例えば標準的手法として、ディ
スク中に食刻されたトラックに対してサーボリンクされ
る。
【００４４】図３は層１６の中に光誘導指数変動によっ
て生じた回折格子によるレーザビームの回折効率を示
す。この回折効率は、後方に回折された光強さと入射ビ
ームの強さとの比率である。この効率が低くても（入射
ビームの小部分が後方に戻され光検出器によって捕集さ
れる場合でも）、これは波長の関数として非常に選択的
であり、また回折格子書き込みレーザの波長に正確に対
応する波長については、非常に高いピークが存在する。
【００４５】図３に図示のように、波長の関数としての
回折効率は（ｓｉｎ ｘ／ｘ）２型の曲線である。すな
わち、波長Ｌにおいて非常に明瞭な極大値を有し、この
極大値の両側において、主ピークよりはるかに小さい振
幅の二次極小値と極大値が交代している。
【００４６】スペクトル選択率は、主ピークの中央高さ
の幅ｄｌ０（効率の５０％低下に対応）と、主ピークの
中心の波長Ｌ０との比率ｄｌ０／Ｌ０によって表示され
る。
【００４７】この効率曲線は曲線のピーク間に極小値を
示し、極大値と極小値との間の波長の差異は（ｓｉｎ
ｘ／ｘ）２型の曲線について正確にｄ１０のオーダであ
る。
【００４８】相異なる波長において回折する格子を相互
に識別するため、各格子に対応する波長は、これらの波
長に対応する効率曲線が相互に重なり合わない間隔をも
って相互にずらされなければならない。
【００４９】これは図３に図示されたように、第２波長
Ｌ１は第１波長Ｌ０から２ｄｌ０の距離に配置すること
が好ましく、また第３波長Ｌ２は第２波長の中心ピーク
から距離２ｄｌ１に配置することが好ましい。
【００５０】スペクトル選択率が十分であれば（ｄｌ０
／Ｌ０が十分に低ければ）、相互に近接した多数の格子
を識別することができる。すなわち中心波長の前後に±
１０％または±２０％の波長範囲にある格子を識別する
ことができる。この範囲を超えると、格子が書き込み操
作に使用されたレーザ周波数の高調波周波数を回折さ
せ、従って読取り操作の誤訳のおそれのあることに留意
しなければならない。
【００５１】例えば、０．７３マイクロメートル乃至
０．８７マイクロメートルの範囲内の可視波長の数１０
の波長を使用し、これらの波長を０．００５マイクロメ
ートルのオーダの間隔で相互に離間することも考えられ
る。しかし、この可能性は選択率が十分であるという条
件、すなわち図３の曲線の間隔ｄｌ０が０．００２また
は０．００３マイクロメートルより小であるという条件
で実施可能である。この場合、例えば、値Ｐ−ｐ１と値
Ｐ＋ｐ２（ここにｐ１とｐ２はそれぞれＰの最大１０％
および２０％のオーダとする）の間に分布されたピッチ
を有する重ね合わされた格子から成る記録システムが得
られる。
【００５２】所望の選択率を得るためには、回折格子は
多数の空間周期上に構築されなければならない。この故
に、格子は例えば１００または１５０マイクロメートル
のオーダの層厚さ全体に記録される。波長０．８マイク
ロメートルの可視光線と約１．５の屈折率について、格
子ピッチは約０．３マイクロメートルである。従って１
００〜１５０マイクロメートルの厚さの中に３００乃至
５００の格子ピッチを記録することができる。この数は
非常に高い効率と回折選択率とを得ることができる。
【００５３】さらに、スペクトル選択率ｄｌ０／Ｌ０は
回折格子の空間周期の逆数に等しいことが計算されるの
で、５００の空間周期数と約０．８マイクロメートルの
波長Ｌ０については、読取り波長範囲は少なくとも２ｄ
ｌ０の間隔で、すなわち少なくとも０．００３マイクロ
メートルの間隔で効果的に分離される。
【００５４】選択率曲線の極大値における回折効率も計
算することができる。これは回折された波の強さと入射
ビームの強さとの比率である。これは、格子の空間周期
数の平方に比例し（故に十分な厚さを有することが重
要）、また回折格子を形成する指数ｄＮの変動の平方に
比例する。これは前記の大きさオーダについては１％ま
たは数％の範囲内にあると推定され、回折格子の存在の
検出には十分である。
【００５５】光ディスクの読取りの実際面について述べ
れば、この手順は記録されたデータを含む順次の要素区
域を含むトラック上の読取りヘッドの標準的運動を使用
する。読取りヘッドはレーザビームと、非常に小さい要
素区域（１平方マイクロメートル）上にレーザビームを
集中させる広い口径の集束対物レンズとを含む。特定の
トラックとのサーボリンクは例えば、現在市販されてい
る大量生産ディスクと全く同様にディスク表面に案内溝
を食刻することによって実施される。これらの溝は、光
誘導指数変動を示す透明層の下方においてディスク基板
の上に配置される。
【００５６】読取りレーザについては、調整可能レーザ
の製法が公知である。周波数調整は特に放射キャビテイ
の変動によって実施され、また微調整は、レーザダイオ
ードに対する注入電流の変動によって実施することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光記録の一般原理を示す概略図
【図２】記録された情報を読取る本発明の読取り方法を
示す概略図
【図３】回折効率の波長による選択性を示す曲線
【符号の説明】
１０ レーザビーム １２ レンズ １４ 干渉格子 １６ 屈折指数変動を示す層 １８ 反射面 ２２ レーザビーム ２４ 半反射鏡 ２８ 後方散乱光 ３４ 検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン‐クロード、ルーロー フランス国サン、ジュヌビエ、デ、ボ ワ、アブニュ、デュ、ジェネラール、ル クレルク、96 (72)発明者 ポール‐ルイ、ムニエ フランス国パリ、アブニュ、デュ、ドク トル、アルノール、ネト、23 (72)発明者 クロード、プーシェ フランス国バレンビリエ、リュ、デ、バ ノー‐ドメーヌ、デ、タンプリエ、３ (56)参考文献 特開 平２−280116（ＪＰ，Ａ)

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回折光格子を含む単一の透明材料の層を備
    え、前記層はある厚さの複数の要素区域を有し、前記層
    の各要素区域の厚さ方向に数個の相異なる回折格子が混
    在し、前記回折格子のそれぞれは前記層に対して垂直方
    向に入射し所定の波長を有するレーザ光とそのレーザ光
    の反射光との干渉によって形成されたものであり、特定
    の一つの前記要素区域の各格子は前記区域内に記憶され
    るディジタル情報の各ビットに対応し、前記ビットは特
    定の一つの前記要素区域に特定波長で回折する格子の有
    無により定義され、各格子は回折格子毎に回折可能な数
    個の相異なる波長のうちの特定の単一波長の電磁放射線
    を前記層に垂直に供給して選択的な回折を可能にすると
    共に、前記層に対して垂直な回折ビームの出力を可能に
    する構造を持つ、 ディジタル情報を記憶する光記憶装置。
  2. 【請求項２】前記層はその屈折率の光誘導変動を示す材
    料層であって、この層の中において、層表面に対して平
    行な縞の回折図形に従って屈折率を局所的に変動するこ
    とにより混在回折格子が記録される請求項１に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】前記層はホログラフィー型記録を記憶する
    ことのできる光重合体から成る請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】それぞれ回折格子の縞は値Ｐ−ｐ１と値Ｐ
    ＋ｐ２との間に分布されたピッチを有し、ここに、Ｐは
    ピッチの値であり、ｐ１とｐ２はＰの１０％乃至２０％
    のオーダーである請求項１乃至３のいずれかに記載の装
    置。
  5. 【請求項５】第１格子によって回折される波長は、第２
    格子によって回折される前記第１波長に最も近い第２波
    長に対して、実質的に２ｄｌの値をもって相違し、ここ
    に、ｄｌは第１格子による回折が極大となる第１波長
    と、同一格子による回折が最小となる隣接波長との間隔
    とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
  6. 【請求項６】各回折格子について屈折率の光誘導変動
    は、層材料中で得られる最大屈折率変動の数％以下の局
    所的な屈折率変動に対応することを特徴とする請求項２
    又は３に記載の装置。
  7. 【請求項７】層の厚さは少なくとも数十マイクロメート
    ルに等しい請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
  8. 【請求項８】前記層は、平坦なディスク上に形成されて
    なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
    の装置。
  9. 【請求項９】前記層は、反射性の基板上に形成されてな
    ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】前記層は、光吸収性の基板上に形成され
    てなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】光学的情報を読取る方法であって、 透明な表面層を有しその層の層厚の範囲内において格納
    された情報を有する光学的記録媒体であって、前記情報
    は、前記層の要素区域に記録された光回折性の物理的な
    回折格子を有し、前記層のひとつの前記要素区域の層厚
    の範囲内において少なくとも２種類の異なる回折格子が
    重畳され、前記異なる回折格子のそれぞれは前記ひとつ
    の要素区域における他の回折格子によって選択的に回折
    される周波数とは異なる所定の周波数においてそれぞれ
    選択的に回折を生ずる、記録媒体を用い、 前記回折格子のそれぞれによって回折されるべき周波数
    に対応した少なくとも２種類の所定の読み取りレーザ周
    波数を選択し、 前記層に対して垂直に第１のレーザ光を集光して、前記
    選択された前記周波数のうちの第１の周波数を選択され
    た要素区域に照射し、前記層に対して垂直な方向の回折
    ビームが生ずるか否かによって、前記第１の選択された
    周波数に対して回折を生ずる物理的な回折格子が存在す
    るか否かを検出し、 前記層に対して垂直に第２のレーザ光を集光して、前記
    選択された前記周波数のうちの第２の周波数を選択され
    た要素区域に照射し、前記層に対して垂直な方向の回折
    ビームが生ずるか否かによって、前記第２の選択された
    周波数に対して回折を生ずる物理的な回折格子が存在す
    るか否かを検出する、 ことを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】前記レーザ光が前記表面層に対して実質
    的に垂直に向けられることを特徴とする請求項１１記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】前記レーザ光は、波長可変型レーザ装置
    によって生ずることを特徴とする請求項１１または１２
    に記載の方法。
  14. 【請求項１４】光学的情報を読取る光学読み取り装置で
    あって、 光学的記録媒体であって、透明な単一の表面層を有しそ
    の層の層厚の範囲内において格納された情報を有し、前
    記情報は、前記層の要素区域に記録された光回折性の物
    理的な回折格子を有し、前記層のひとつの前記要素区域
    の層厚の範囲内において少なくとも２種類の異なる回折
    格子が重畳され、前記異なる回折格子のそれぞれは前記
    ひとつの要素区域における他の回折格子によって選択的
    に回折される周波数とは異なる所定の周波数においてそ
    れぞれ選択的に回折を生ずる、光学的記録媒体と、 前記層に対して垂直且つその層厚の全体に渡って第１の
    周波数のレーザ光を前記層の所定の要素区域に集光する
    読み取りレーザ手段であって、前記層の層厚の全体に渡
    って第２の周波数のレーザ光も集光するものとされた、
    読み取りレーザ手段と、 前記要素区域において前記２種類の異なる回折格子のい
    ずれか一方の存在によって前記要素区域から放出される
    前記第１の周波数を有し前記層に対して垂直な回折ビー
    ムの存在を検出し、且つ、前記要素区域において前記２
    種類の異なる回折格子のいずれか他方の存在によって前
    記要素区域から放出される第２の周波数を有し前記層に
    対して垂直な回折ビームの存在を検出する、検出手段
    と、 を備えたことを特徴とする光学読み取り装置。
  15. 【請求項１５】前記光学的記録媒体を支持する支持体の
    表面と前記読み取りレーザ手段との間に設けられた半反
    射性の鏡を備え、 前記半反射性の鏡は、前記読み取りレーザ手段から放出
    されたレーザ光に対しては透明であり、且つ回折ビーム
    を前記光学的記録媒体から前記検出手段の方向に反射す
    るものとして構成されたことを特徴とする請求項１４記
    載の装置。
  16. 【請求項１６】前記読み取りレーザ手段からの前記レー
    ザ光を前記表面層に対して実質的に垂直に集光する手段
    を備えたことを特徴とする請求項１４記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記読み取りレーザ手段は、波長可変レ
    ーザ装置を有することを特徴とする請求項１４〜１６の
    いずれか１つに記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記読み取りレーザ手段は、それぞれが
    所定の周波数において発光する複数のレーザ装置を有す
    ることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに
    記載の装置。
JP3130513A 1990-05-02 1991-05-02 ディジタル情報を記憶する光記憶装置、光学的情報を読取る方法及び光学読み取り装置 Expired - Fee Related JP3037462B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9005538 1990-05-02
FR9005538A FR2661769B1 (fr) 1990-05-02 1990-05-02 Systeme d'enregistrement optique de donnees sur disque, et procedes de lecture et ecriture correspondants.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04228113A JPH04228113A (ja) 1992-08-18
JP3037462B2 true JP3037462B2 (ja) 2000-04-24

Family

ID=9396261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3130513A Expired - Fee Related JP3037462B2 (ja) 1990-05-02 1991-05-02 ディジタル情報を記憶する光記憶装置、光学的情報を読取る方法及び光学読み取り装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5659536A (ja)
EP (1) EP0455539B1 (ja)
JP (1) JP3037462B2 (ja)
CA (1) CA2041618C (ja)
DE (1) DE69116210T2 (ja)
ES (1) ES2082163T3 (ja)
FR (1) FR2661769B1 (ja)
HK (1) HK15097A (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4208328C2 (de) * 1992-03-16 2002-11-14 Bayer Ag Verfahren und Vorrichtung zur löschbaren Speicherung von Information
FR2723243B1 (fr) * 1994-07-26 1996-09-06 Thomson Csf Dispositif d'enregistrement et/ou de lecture de tetes magnetiques et son procede de realisation
FR2742911B1 (fr) * 1995-12-21 1998-02-06 Thomson Csf Support d'enregistrement/lecture optique d'informations et procede d'enregistrement
FR2755516B1 (fr) 1996-11-05 1999-01-22 Thomson Csf Dispositif compact d'illumination
US6025118A (en) * 1998-05-12 2000-02-15 Sony Corporation Glassmastering photoresist read after write method and system
US6061154A (en) * 1997-06-24 2000-05-09 Lucent Technologies, Inc. System and method for steering focal plane data to access data locations in a holographic memory
US6020985A (en) * 1998-01-30 2000-02-01 Siros Technologies, Inc. Multilayer reflection microhologram storage in tape media
US6212148B1 (en) 1998-01-30 2001-04-03 Siros Technologies, Inc. Optical data storage by selective localized alteration of a format hologram
US6147782A (en) * 1998-05-01 2000-11-14 Siros Technologies, Inc. Positive unit magnification reflective optics for holographic storage
FR2786345B1 (fr) 1998-11-24 2001-02-09 Thomson Csf Dispositif de cryptage quantique
US6322933B1 (en) 1999-01-12 2001-11-27 Siros Technologies, Inc. Volumetric track definition for data storage media used to record data by selective alteration of a format hologram
US6563779B1 (en) * 1999-06-16 2003-05-13 Siros Technologies, Inc. Tracking error signal generation using confocally filtered detection
US6512606B1 (en) 1999-07-29 2003-01-28 Siros Technologies, Inc. Optical storage media and method for optical data storage via local changes in reflectivity of a format grating
US6310850B1 (en) 1999-07-29 2001-10-30 Siros Technologies, Inc. Method and apparatus for optical data storage and/or retrieval by selective alteration of a holographic storage medium
US6322931B1 (en) 1999-07-29 2001-11-27 Siros Technologies, Inc. Method and apparatus for optical data storage using non-linear heating by excited state absorption for the alteration of pre-formatted holographic gratings
US6624915B1 (en) 2000-03-16 2003-09-23 Science Applications International Corporation Holographic recording and micro/nanofabrication via ultrafast holographic two-photon induced photopolymerization (H-TPIP)
DE10022948A1 (de) * 2000-05-11 2002-01-03 Optostor Ag Verfahren und Vorrichtung zum Auslesen von holographisch gespeicherten Informationen
DE10134769B4 (de) * 2000-07-13 2011-07-28 Hans Joachim Prof. Dr. 12105 Eichler Mikroholographische Datenspeicher mit dreidimensionalen Streifengittern
US7149173B2 (en) * 2000-10-17 2006-12-12 Thales Medium for recording optically readable data, method for making same and optical system reproducing said data
FR2819061B1 (fr) * 2000-12-28 2003-04-11 Thomson Csf Dispositif de controle de polarisation dans une liaison optique
FR2824905B1 (fr) * 2001-05-15 2003-08-29 Thomson Csf Gyrometre a fibre optique
FR2837972B1 (fr) 2002-04-02 2006-07-21 Thales Sa Procede d'asservissement radial pour un dispositif de reproduction d'informations d'un disque optique et dispositif de reproduction mettant en oeuvre ce procede
WO2005001821A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-06 Michel Philippe Mouton Optical information storage and retrieval
AU2003903802A0 (en) * 2003-07-23 2003-08-07 Bandwidth Foundry Pty Ltd Optical data carrier system
DE102007004025A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-31 Technische Universität Berlin Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms in einem optischen Medium

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1497922A1 (de) * 1966-09-21 1969-07-03 Agfa Gevaert Ag Verfahren,Vorrichtung und Traeger zur Aufzeichnung und Wiedergabe bewegter Bilder
US3541338A (en) * 1967-01-12 1970-11-17 Ibm Positioning system
FR2254857B1 (ja) * 1973-12-18 1978-11-10 Thomson Csf
GB1542884A (en) * 1975-04-01 1979-03-28 Asahi Chemical Ind Recording and reproducing holograms
US4125860A (en) * 1975-06-16 1978-11-14 Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation Reproducer for an eraseable videodisc
NL7906576A (nl) * 1979-09-03 1981-03-05 Philips Nv Registratiedrager waarin informatie is aangebracht in een optisch uitleesbare informatiestruktuur, alsmede uitleesinrichting daarvoor.
JPS57105828A (en) * 1980-12-19 1982-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical disk recording and reproducing system
JPS5862842A (ja) * 1981-10-09 1983-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的記録用円盤
JP2574752B2 (ja) * 1986-01-22 1997-01-22 株式会社日立製作所 情報記録媒体および記録再生方法
JPS63146244A (ja) * 1986-12-10 1988-06-18 Hitachi Ltd 波長多重光記録装置
JP2661032B2 (ja) * 1987-04-15 1997-10-08 三菱電機株式会社 光学的波長多重記録再生装置
JPS63266634A (ja) * 1987-04-23 1988-11-02 Mitsubishi Electric Corp 光学的波長多重記録再生装置
JPS63317936A (ja) * 1987-06-19 1988-12-26 Mitsubishi Electric Corp 光学的波長多重記録再生装置
JPS6458639A (en) * 1987-08-14 1989-03-06 Toppan Printing Co Ltd Apparatus for sterilizing packaging material
DE68928586T2 (de) * 1988-04-12 1998-10-29 Dainippon Printing Co Ltd Optisches aufzeichnungsmedium und methode zu dessen herstellung
JP2680039B2 (ja) * 1988-06-08 1997-11-19 株式会社日立製作所 光情報記録再生方法及び記録再生装置
US5162927A (en) * 1988-06-15 1992-11-10 Hughes Aircraft Company High efficiency holograms by multiple-layer holography
US5064258A (en) * 1988-12-09 1991-11-12 Ricoh Company, Ltd. Information reading device
JPH03100931A (ja) * 1989-09-14 1991-04-25 Mitsubishi Electric Corp 光学式情報記録再生装置
US4988153A (en) * 1989-12-22 1991-01-29 Bell Communications Research, Inc. Holographic memory read by a laser array
US5282066A (en) * 1991-05-31 1994-01-25 Hughes Aircraft Company Multiple layer holograms

Also Published As

Publication number Publication date
DE69116210T2 (de) 1996-05-30
EP0455539B1 (fr) 1996-01-10
ES2082163T3 (es) 1996-03-16
DE69116210D1 (de) 1996-02-22
FR2661769A1 (fr) 1991-11-08
CA2041618C (fr) 2001-10-30
US5659536A (en) 1997-08-19
EP0455539A1 (fr) 1991-11-06
JPH04228113A (ja) 1992-08-18
FR2661769B1 (fr) 1995-04-21
HK15097A (en) 1997-02-14
CA2041618A1 (fr) 1991-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3037462B2 (ja) ディジタル情報を記憶する光記憶装置、光学的情報を読取る方法及び光学読み取り装置
US6212148B1 (en) Optical data storage by selective localized alteration of a format hologram
CN100403409C (zh) 用于记录和再现全息数据的方法以及全息记录介质
CA2226268C (en) Optical storage system
KR100296237B1 (ko) 광학식데이터저장매체및이매체에기록및판독하는방법
US5450378A (en) Holographic elements for an optical recording system
US6556531B1 (en) Multi-layered holographic read-only memory and data retrieval method
NL8801327A (nl) Methode voor het optisch aftasten van een informatievlak en optische registratiedragers en aftastinrichtingen geschikt voor toepassing van de methode.
EP0324518B1 (en) Optical scanning apparatus
JP3120401B2 (ja) 光カード
US7313072B2 (en) Method for recording and reproducing holographic data and holographic recording medium
JP4718558B2 (ja) ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置
JPH04229417A (ja) 情報の光学記憶装置
JP2007293130A (ja) ホログラム記録装置及びホログラム記録方法
EP2015296B1 (en) Holographic storage system with integrated phase mask
JP3519518B2 (ja) 光ピックアップヘッド装置
JP2007101704A (ja) ホログラフィック記録媒体及びホログラフィック記録装置
AU701056B2 (en) Optical storage system
JPH0555937B2 (ja)
Maire et al. Bit-oriented Lippmann and microfiber holographic memories
JP2000155969A (ja) 光ヘッド
JP2005128473A (ja) ホログラフィック記録装置及びホログラフィック記録方法
JPS62239338A (ja) 光情報再生装置
JPH04370529A (ja) 光学式記録再生方法及び装置、または、光学式記録方法及び装置
KR20070021322A (ko) 홀로그래픽 데이터 저장에서의 위상공역 판독

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees