WO2005109113A1 - ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置 - Google Patents

ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2005109113A1
WO2005109113A1 PCT/JP2005/006509 JP2005006509W WO2005109113A1 WO 2005109113 A1 WO2005109113 A1 WO 2005109113A1 JP 2005006509 W JP2005006509 W JP 2005006509W WO 2005109113 A1 WO2005109113 A1 WO 2005109113A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
recording
laser light
holographic recording
heating
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/006509
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takuya Tsukagoshi
Tetsuro Mizushima
Jiro Yoshinari
Hideaki Miura
Original Assignee
Tdk Corporation
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 Tdk Corporation filed Critical Tdk Corporation
Priority to US11/587,042 priority Critical patent/US7672210B2/en
Publication of WO2005109113A1 publication Critical patent/WO2005109113A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252Laminate comprising a hologram layer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252Laminate comprising a hologram layer
    • G03H1/0256Laminate comprising a hologram layer having specific functional layer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0486Improving or monitoring the quality of the record, e.g. by compensating distortions, aberrations
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/2645Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
    • G03H1/265Angle multiplexing; Multichannel holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/026Recording materials or recording processes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0402Recording geometries or arrangements
    • G03H2001/0432Constrained record wherein, during exposure, the recording means undergoes constrains substantially differing from those expected at reconstruction
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/186Swelling or shrinking the holographic record or compensation thereof, e.g. for controlling the reconstructed wavelength
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035Recording layers
    • G11B7/24044Recording layers for storing optical interference patterns, e.g. holograms; for storing data in three dimensions, e.g. volume storage

Definitions

  • the present invention relates to a holographic recording medium, a recording and reproducing method thereof, and a recording and reproducing apparatus.
  • the present invention relates to a holographic recording medium, a recording / reproducing method thereof, and a recording / reproducing apparatus.
  • a hologram recording medium having a recording layer capable of recording information as a hologram is widely known, and a photopolymer or the like is generally used as a material of the recording layer.
  • the recording material such as a photopolymer easily undergoes thermal deformation, the recording layer is deformed (shrinks) due to laser light irradiation during recording, fixing exposure, temperature change during storage, and the like.
  • reproduction characteristics such as diffraction efficiency change.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and can compensate for shrinkage of a recording layer due to recording, temperature change, and the like, and can reproduce a hologram under optimal conditions.
  • An object of the present invention is to provide a holographic recording medium, a recording / reproducing method thereof, and a recording / reproducing apparatus.
  • the inventor of the present invention has compensated for shrinkage of the recording layer due to recording, temperature change, and the like, and is capable of reproducing a hologram under optimal conditions, and a recording and reproducing method thereof. And a recording / reproducing device.
  • These heating layers generate heat by irradiation with a heating laser beam having a wavelength different from that of the reproducing laser beam or the recording laser beam for reproducing or recording the information.
  • a holographic recording medium characterized by being made possible.
  • the pair of heat-generating layers has a material power having a higher light absorption coefficient for the wavelength of the heat-generating laser light than a light absorption coefficient for the wavelengths of the reproduction laser light and the recording laser light.
  • the recording layer is made of a material having a lower light absorption coefficient for the wavelength of the heating laser light than the light absorption coefficient for the wavelengths of the reproduction laser light and the recording laser light.
  • the holographic recording medium according to any one of (1) to (3).
  • Information is recorded on the holographic recording medium according to any one of (1) to (4) by a recording laser beam composed of a signal beam obtained by branching a laser light source and a reference beam, and A holographic recording / reproducing method for reproducing the recorded information by irradiating a reproducing laser beam having the same irradiation condition as one of the light and the reference light, wherein the information recorded on the recording layer is reproduced.
  • a holographic recording / reproducing method comprising: irradiating the heating layer with the laser beam for heating during reproduction.
  • the environmental temperature at the time of recording is set at the volume shrinkage rate due to the recording shrinkage of the holographic recording medium and the environmental temperature force at the time of recording the holographic recording medium at the environmental temperature at the time of reproduction.
  • Information can be recorded on the holographic recording medium according to any one of the above (1) to (4) by a recording laser light composed of a signal light obtained by branching a laser light source and a reference light;
  • a holographic recording / reproducing apparatus capable of reproducing the recorded information by irradiating a reproducing laser beam under the same irradiation condition as one of the signal light and the reference light, wherein the holographic recording / reproducing apparatus records the information on the recording layer.
  • a holographic recording / reproducing apparatus comprising: a heating optical system capable of irradiating the heating layer with the heating laser beam when reproducing information.
  • the heat generating optical system is characterized in that the intensity of the heat generating laser light can be adjusted based on the intensity of the diffracted light of the hologram due to the irradiation of the reproduction laser light.
  • the heating optical system determines the position of a lens for condensing the heating laser light on the heating layer based on the intensity of the diffracted light of the hologram caused by the irradiation of the reproduction laser light.
  • the holographic recording / reproducing apparatus according to the above (11), wherein the focal position of the heating laser beam can be adjusted by moving the holographic recording / reproducing apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing a state where a holographic recording medium according to a first embodiment of the present invention is irradiated with signal light, reference light, and laser light for heat generation.
  • FIG. 2 is a graph schematically showing light absorption coefficients of a recording layer and a heating layer in the holographic recording medium.
  • FIG. 3 is an optical system diagram of a holographic recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic side view showing recording contraction and thermal expansion of the holographic recording medium according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing a state change of the holographic recording medium.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between wavelength and diffraction efficiency during recording and reproduction on the holographic recording medium.
  • FIG. 7 is a schematic side view showing recording contraction and thermal expansion of a holographic recording medium by a holographic recording / reproducing method according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing a state change of the holographic recording medium.
  • FIG. 9 is a graph showing another state change of the holographic recording medium.
  • the holographic recording medium according to the present invention includes a recording layer capable of recording information as a hologram, and a pair of heat generating layers disposed so as to sandwich the recording layer.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by being able to generate heat by irradiating a laser beam for heating or a laser beam having a different wavelength from the laser beam for reproduction or the recording laser beam for reproducing or recording the information.
  • a holographic recording medium 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the holographic recording medium 10 includes a recording layer 12 capable of recording information as a hologram, and a pair of second holographic recording media that sandwich the recording layer 12.
  • a recording layer 12 capable of recording information as a hologram
  • second holographic recording media that sandwich the recording layer 12.
  • FIG. 1 shows that the holographic recording medium 10 includes a signal light LB1 and a reference light LB2 having a wavelength w used as a reproduction laser light or a recording laser light, and these lights.
  • the figure shows a state in which the heating laser beam LB3 having a different wavelength and a wavelength h is irradiated.
  • the recording layer 12 has a light absorption coefficient for the wavelength ⁇ h of the heating laser beam LB3, rather than the light absorption coefficient XI for the wavelength w of the signal light LB1 and the reference light LB2.
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B have a wavelength ⁇ of the heating laser beam LB3, which is larger than the light absorption coefficient Y1 for the wavelength w of the signal light LB1 and the reference light LB2.
  • the light absorption coefficient h2 for h also results in a high material strength. Therefore, for example, when the signal light LB1 and the reference light LB2 are light in the blue wavelength band, a material having a high green light and a high light absorption coefficient for light in the red wavelength band is applied to the first and second heat generating layers 14A and 14B. it can.
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B can generate heat by irradiation with the heating laser beam LB3, and the first and second heat generating layers 14A and 14B
  • the calorific values are set to be approximately equal.
  • a X tl (l—AR).
  • “hi” indicates the light absorption coefficient of the first and second heat generating layers 14A and 14B
  • “AR” indicates the light absorption coefficient of the recording layer 12 with respect to the heating laser beam LB 3! /, You.
  • the relational expression between the thickness 1 of the first heat generating layer 14A and the thickness t2 of the second heat generating layer 14B can be derived as follows.
  • the laser output of the heat generation laser beam LB3 is changed.
  • P assuming that the light absorption of the first heating layer 14A with respect to this heating laser beam LB3 is Al and the light absorption of the second heating layer 14B is A2, the light absorption of the first heating layer 14A is PX A1.
  • the light absorption of the recording layer 12 is represented by PX (1 -A1) X AR, and the light absorption of the second heat generating layer 14B is represented by PX (1-Al) (1 -AR) X A2.
  • the relationship between the light absorption rate A1 of the first heating layer 14A and the light absorption rate A2 of the second heating layer 14B is as follows.
  • the light absorption coefficient of the material forming the first and second heat generating layers 14A and 14B is defined as ⁇ , and the first and second heat generating layers can be considered as the relationship with the thicknesses tl and t2.
  • the recording layer 12 capable of recording information as a hologram, and the first and second heat generating members disposed so as to sandwich the recording layer 12 are provided.
  • Layers 14A and 14B, and the first and second heat generating layers 14A and 14B are provided with signal light LB1 or reference light LB2 (reproduction laser light or recording light) for reproducing or recording information. (Laser light) can be heated by irradiating the heating laser light LB3 with a different wavelength, so that the recording layer 12 can be heated and expanded by the heat of the first and second heat generating layers 14A and 14B.
  • the hologram can be reproduced under optimum conditions by compensating for the shrinkage of the recording layer 12 due to temperature and temperature changes.
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B have a higher light absorption coefficient for the wavelength ⁇ h of the heating laser light LB3 than the light absorption coefficient Y1 for the wavelengths w of the signal light LB1 and the reference light LB2. Since the coefficient ⁇ 2 has a high material strength, the heat generation of the first and second heat generating layers 14A and 14B based on the irradiation of the signal light LB1 and the reference light LB2 can be suppressed, and the first and second heat generating laser light LB3 can be used. The amount of heat generated by the heat generating layers 14A and 14B can be adjusted with high accuracy.
  • the recording layer 12 is made of a material having a lower light absorption coefficient ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 for the wavelength ⁇ h of the heating laser beam LB3 than the light absorption coefficient XI for the wavelength w of the signal light LB1 and the reference light LB2. It is possible to prevent exposure of the recording layer 12 due to the irradiation of the heating laser beam LB3, and to prevent noise or the like from occurring in the recording layer 12.
  • the heat generation amounts of the first and second heat generating layers 14A and 14B are made substantially equal, the temperature distribution in the recording layer 12 can be made uniform, and the diffraction efficiency of the recording layer 12 can be increased. I can do it.
  • the holographic recording / reproducing apparatus 20 converts a laser light source 22 and one of linearly polarized light having a vibration plane orthogonal to the laser light from the laser light source 22, for example, a p-polarized light component.
  • a polarization beam splitter 24 that transmits and reflects an s-polarized component, and a signal beam LB1 in the s-polarized state reflected by the polarization beam splitter 24 is used for a holographic recording medium 10.
  • the 1Z 2 wavelength plate 26 After passing through the signal optical system 28 and the polarization beam splitter 24 as p-polarized light components, the 1Z 2 wavelength plate 26 rotates the polarization plane by approximately 90 degrees, and the s-polarized reference light LB2 is holographically converted.
  • a reference optical system 30 for guiding the recording medium 10 a detection optical system 32 for detecting diffracted light generated when the holographic recording medium 10 is irradiated with reference light (reproducing laser light) LB2, and a holographic recording medium.
  • a heating optical system 34 for irradiating the first and second heating layers 14A and 14B of the medium 10 with the heating laser beam LB3.
  • the signal optical system 28 includes a beam extractor constituted by two first and second lenses 28A and 28B and a pinhole 28C in order to enlarge the beam diameter of the signal light emitted from the laser light source 22.
  • the SLM28F includes a panda 28D, a mirror 28E that reflects the signal light LB1 passing through the beam expander 28D at a right angle, a spatial light modulator (SLM) 28F that receives the signal light LB1 reflected by the mirror 28E, and the SLM28F. And a Fourier lens 28G for condensing the passed signal light LB1 into the holographic recording medium 10.
  • the beam expander 28D forms a relay optical system by arranging the first and second lenses 28A and 28B at a distance substantially equal to the sum of the respective focal lengths.
  • the arrangement as the pinhole 28C near the confocal point of the system has a function as a spatial filter.
  • the reference optical system 30 includes two rotating mirrors 30A and 30B that reflect the reference light LB2 incident from the 1Z2 wavelength plate 26 in the direction of the holographic recording medium 10.
  • the rotating mirrors 30A and 30B are supported by the rotating stages 30C and 30D so that the reflection angle can be adjusted, whereby the reference optical system 30 transfers the reference beam LB2 to the holographic recording medium 10. Can be modulated. That is, angle multiplex recording is enabled.
  • the detection optical system 32 includes a two-dimensional photodetector 32A, and an imaging lens 32B disposed between the two-dimensional photodetector 32A and the holographic recording medium 10. I have.
  • the heating optical system 34 generates a heating laser light source 34A, which is a light source of the heating laser light LB3, and outputs the heating laser light LB3 emitted from the heating laser light source 34A to the holographic recording medium 10.
  • the signal light LB1 incident on the signal optical system 28 of the holographic recording / reproducing device 20 is reflected by a mirror 28E after the beam diameter is expanded by a beam expander 28D, and is reflected by a SLM 28F in the form of intensity modulation.
  • the holographic recording medium 10 is condensed by the Fourier lens 28G and subjected to the Fourier transform of the intensity distribution.
  • the reference light LB2 incident on the reference optical system 30 is reflected at a predetermined angle by the two rotating mirrors 30A and 30B, and then irradiates the illuminated signal light LB1 in the holographic recording medium 10.
  • the signal light LB1 and the reference light LB2 cause optical interference in an area where the signal light LB1 and the reference light LB2 intersect with each other. Recorded in Layer 12.
  • the required number of holograms are multiplexed and recorded by changing the incident angle ⁇ of the reference beam LB2 at a predetermined angle pitch. .
  • the recording layer 12 of the holographic recording medium 10 has a volume AVv of the recording layer 12 recorded by irradiation with the signal light LB1 and the reference light LB2. It is contracted (Sll in Fig. 5).
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B are irradiated with the heating laser beam LB3 in order to compensate for the recording and contraction of the recording layer 12. It is.
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B that have absorbed the heating laser beam LB3 generate heat, and as shown in FIG. 4C, the volume of the recording layer 12 is heated and expanded by AVr. (S12 in Fig. 5).
  • the linear expansion coefficient of the epoxy ⁇ is 5 ⁇ :.
  • LO X 10- 5 / ° since is C first by the heat generating laser LB3, the second heating layer 14A, the temperature control of the 14B is approximately 10 ° C (record shrinkage 0.1%, the linear expansion coefficient 10 X 10- 5 Z ° 100 ° C (recording shrinkage 0.5% from the case of C), carried out in a temperature range where the coefficient of linear expansion 5 X 10- 5 Z ° C) .
  • the recording layer 12 that has been heated and expanded is irradiated with reference light LB2.
  • This ginseng The illumination light LB2 is diffracted by the hologram formed on the recording layer 12, and is emitted toward the imaging lens 32B as diffracted light in the same direction as the signal light LB1 during recording.
  • This diffracted light is received by the imaging device 32A via the imaging lens 32B, whereby the reproduced image is composited and reproduced information is obtained.
  • the period of the grating recorded on the recording layer 12 is shortened by the above-described recording contraction.
  • the wavelength of the hologram recording medium 10 after recording becomes shorter than the wavelength of the laser beam for recording, which shows the maximum diffraction efficiency, or the wavelength of the laser beam for recording. Therefore, it is preferable to set the wavelength ⁇ r of the reproduction laser beam to be longer than the wavelength ⁇ w of the recording laser beam. In this case, the wavelength of the hologram recording medium 10 is increased by heating and expanding the recording layer 12. Can be made closer to the wavelength r of the laser beam for reproduction, and the diffraction efficiency of the hologram can be maximized.
  • the wavelength r of the reproducing laser beam is obtained.
  • the wavelength r it is preferable to set the wavelength r to ⁇ ⁇ + ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ 2 or more! / ,.
  • the raw laser light and the recording laser light may be the same light source as in the first embodiment, or may be different light sources.
  • the image sensor 32 # can detect the total light amount of the reproduced image in addition to the composite of the reproduced image, and the data of the total light amount detected by the image sensor 32 # Sent to temperature controller 34C.
  • the temperature controller 34C when the total light amount of the reproduced image is equal to or less than a predetermined threshold, that is, when the reproduction information is not obtained, the intensity of the heating laser beam LB3 is adjusted, and the total light amount of the reproduced image is adjusted. Is optimally controlled so that is larger than a specified threshold.
  • the first and second heat generating layers 14A and 14B are irradiated with the heating laser beam LB3.
  • the recording layer 12 is heated and expanded, so that shrinkage of the recording layer 12 due to recording, temperature change, or the like can be compensated, and the hologram can be reproduced under optimal conditions.
  • the intensity of the heating laser beam LB3 is adjusted, so that the hologram can be reproduced under more optimal conditions.
  • the holographic recording / reproducing method according to the present invention is not limited to the holographic recording / reproducing method according to the first embodiment.
  • the reference information LB2 is first irradiated to obtain reproduction information.
  • the heating laser beam LB3 may be applied only when the laser beam is not present, or the reference beam LB2 and the heating laser beam LB3 may be applied almost simultaneously.
  • a holographic recording medium in general, hundreds of thousands of holograms can be superimposed and recorded in the same recording area by angle multiplexing recording. Since it is about several tens of frames Z seconds, it takes several tens of seconds to reproduce the same recording area on the holographic recording medium.
  • a laser beam focused to about 1 ⁇ m can control the temperature for about 10 1 Q ° CZ seconds, so that a laser applied to a holographic recording medium is used. It is thought that temperature control of about 10 4 ° CZ seconds is possible even if the light spot is about lmm. Therefore, for example, even when the temperature of the first and second heat generating layers 14A and 14B is controlled within the range of 0 to 100 ° C, it is necessary to set the first and second heat generating layers 14A and 14B to a desired temperature. It is estimated that a time of about milliseconds is sufficient.
  • the temperature control of the first and second heat generating layers 14A and 14B can be performed in about 10 milliseconds. Therefore, even when the reference beam LB2 and the heating laser beam LB3 are irradiated almost simultaneously, it is considered that the hologram can be reproduced in a state where the recording layer 12 is sufficiently expanded by heat.
  • the intensity of the laser beam for heating LB3 is adjusted based on the intensity of the diffracted light of the hologram caused by the irradiation of the reference light LB2.
  • the present invention is not limited to this.
  • the same effect can be obtained by adjusting the focal position of the heating laser beam LB3 by moving the laser beam.
  • the holographic recording / reproducing method according to the second embodiment is similar to the holographic recording / reproducing method according to the first embodiment in the principle of recording and reproduction, but reproduces the environmental temperature T1 during recording. It is set lower than the ambient temperature TO at the time.
  • the holographic recording medium 10 is placed in the state of the environmental temperature TO force and the environmental temperature T1, and the recording is performed as shown in FIG.
  • the volume of layer 12 is cooled and shrunk by AVc (S21 in FIG. 8).
  • the recording is performed on the holographic recording medium 10 that has been cooled and contracted by the above-described recording method, and as shown in FIG. (S22 in Fig. 8).
  • the holographic recording medium 10 after this recording is placed at an environmental temperature TO higher than the environmental temperature T1 at the time of recording, and as shown in FIG. 7 (D), the volume of the recording layer 12 is heated by AVh. It is expanded (S23 in Fig. 8). Then, as shown in FIG. 7 (E), the volume of the recording layer 12 is further heated and expanded by AVr by the above-mentioned reproducing method (S24 in FIG. 8), and the hologram is reproduced.
  • the holographic recording / reproducing method according to the second embodiment since information is recorded at the environmental temperature T1 lower than the environmental temperature TO during reproduction, the holographic recording / reproducing method according to the first embodiment is performed. Compared with the recording / reproducing method, the volume of the recording layer 12 at the time of reproduction can be made closer to the volume before recording contraction, and the recording contraction of the holographic recording medium 10 can be more easily compensated.
  • the environmental temperature T2 at the time of recording is determined by the volume shrinkage AVw of the holographic recording medium 10 due to the recording shrinkage (S32 in FIG. 9) and the holographic recording medium 10 during recording. If the volume expansion coefficient AVh of the holographic recording medium 10 is set to be substantially equal to the ambient temperature T2 during reproduction from the ambient temperature T2 of FIG. The volume of the layer 12 can be made substantially equal to the volume before the recording contraction, and the compensation for the recording contraction is further facilitated.
  • the holographic recording medium, the recording / reproducing method, and the recording / reproducing apparatus of the present invention This makes it possible to compensate for shrinkage of the recording layer due to recording, temperature change, etc., and reproduce the hologram under optimal conditions.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

 ホログラフィック記録媒体10は、情報をホログラムとして記録可能な記録層12と、この記録層12を挟むように一対配設された第1、第2発熱層14A、14Bと、を有して構成されている。そして、第1、第2発熱層14A、14Bは、情報を再生又は記録するための信号光LB1又は参照光LB2とは波長の異なる発熱用レーザ光LB3の照射により発熱可能とされていて、ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置では、記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができる。

Description

明 細 書
ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置 技術分野
[0001] 本発明は、ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置に関 する。
背景技術
[0002] 従来、情報をホログラムとして記録可能な記録層を備えたホログラム記録媒体が広 く知られており、記録層の材料には一般にフォトポリマー等が用いられる。
[0003] し力しながら、このフォトポリマー等の記録材料は熱変形が生じやすいため、記録 時におけるレーザ光の照射や定着露光、保管中の温度変化等によって記録層が変 形 (収縮)し、回折効率等の再生特性が変化してしまうといった問題がある。
[0004] 力かる問題点を解決する一手段として、例えば、 D. A. Waldman, 「Journal of Imaging Science and TechnologyJ , 1997, vol. 41, no. 5, p. 497— 514 に示されるように、記録材料の収縮を低減する方法が提案されて ヽる。
[0005] し力しながら、このような方法によっても記録材料の変形を完全に無くすことはでき ず、記録層の変形により記録時と再生時のホログラム形状が異なるものとなる結果、 回折効率等の再生特性が変化してしまうといった問題点があった。 発明の開示
[0006] 本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、記録や温度 変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができ るホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置を提供すること を目的とする。
[0007] 本発明の発明者は、鋭意研究の結果、記録や温度変化等による記録層の収縮を 補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができるホログラフィック記録媒体、 及びその記録再生方法、記録再生装置を見出した。
[0008] 即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
[0009] (1)情報をホログラムとして記録可能な記録層と、該記録層を挟むように一対配設さ れた発熱層と、を有してなり、これらの発熱層は、前記情報を再生又は記録するため の再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは波長の異なる発熱用レーザ光の照射に より発熱可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[0010] (2)前記一対の発熱層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対 する光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が高い材 料力 なることを特徴とする前記(1)記載のホログラフィック記録媒体。
[0011] (3)前記一対の発熱層の発熱量は、略等しくされていることを特徴とする前記(1) 又は(2)記載のホログラフィック記録媒体。
[0012] (4)前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光 吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料からな ることを特徴とする前記(1)乃至(3)の 、ずれかに記載のホログラフィック記録媒体。
[0013] (5)前記(1)乃至 (4)のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐 した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録し、且つ、前記 信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記 録された前記情報を再生するホログラフィック記録再生方法であって、前記記録層に 記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射す ることを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
[0014] (6)前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて 、前記発熱用レーザ光の強度を調整することを特徴とする前記(5)記載のホログラフ イツク記録再生方法。
[0015] (7)前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて 、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動し、前記 発熱用レーザ光の焦点位置を調整することを特徴とする前記(5)記載のホログラフィ ック記録再生方法。
[0016] (8)前記再生用レーザ光の波長を、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定する ことを特徴とする前記(5)乃至(7)の 、ずれかに記載のホログラフィック記録再生方 法。
[0017] (9)再生時の環境温度よりも低!、環境温度で前記情報の記録を行うことを特徴とす る前記(5)乃至(8)の 、ずれかに記載のホログラフィック記録再生方法。
[0018] (10)記録時の前記環境温度は、前記ホログラフィック記録媒体の記録収縮による 体積収縮率と、前記ホログラフィック記録媒体を前記記録時の環境温度力 前記再 生時の環境温度に置いた場合における前記ホログラフィック記録媒体の体積膨張率 と、が略等しくなるように設定されて!、ることを特徴とする前記(9)記載のホログラフィ ック記録再生方法。
[0019] (11)前記(1)乃至 (4)のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分 岐した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録可能、且つ、 前記信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して 、記録された前記情報を再生可能なホログラフィック記録再生装置であって、前記記 録層に記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に 照射可能な発熱光学系を有してなることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
[0020] (12)前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折 光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整可能とされていることを特 徴とする前記(11)記載のホログラフィック記録再生装置。
[0021] (13)前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折 光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズ の位置を移動することによって、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整可能とされ て 、ることを特徴とする前記(11)記載のホログラフィック記録再生装置。
[0022] (14)前記再生用レーザ光の波長が、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定さ れて 、ることを特徴とする前記( 11)乃至( 13)の 、ずれかに記載のホログラフィック記 録再生装置。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の実施例 1に係るホログラフィック記録媒体に信号光、参照光及び発熱 用レーザ光を照射した状態を示す略示側面図
[図 2]同ホログラフィック記録媒体における記録層と発熱層の光吸収係数を模式的に 示すグラフ
[図 3]本発明の実施例 1に係るホログラフィック記録再生装置の光学系統図 [図 4]本発明の実施例 1に係るホログラフィック記録媒体の記録収縮及び加熱膨張の 様子を示す略示側面図
[図 5]同ホログラフィック記録媒体の状態変化を示すグラフ
[図 6]同ホログラフィック記録媒体の記録再生時における波長と回折効率との関係を 示すグラフ
[図 7]本発明の実施例 2に係るホログラフィック記録再生方法によるホログラフィック記 録媒体の記録収縮及び加熱膨張の様子を示す略示側面図
[図 8]同ホログラフィック記録媒体の状態変化を示すグラフ
[図 9]同ホログラフィック記録媒体の他の状態変化を示すグラフ
発明を実施するための最良の形態
[0024] 本発明に係るホログラフィック記録媒体は、情報をホログラムとして記録可能な記録 層と、該記録層を挟むように一対配設された発熱層と、を有してなり、これらの発熱層 は、前記情報を再生又は記録するための再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは 波長の異なる発熱用レーザ光の照射により発熱可能とされていることによって、上記 課題を解決したものである。
[0025] 以下、図面を用いて、本発明の実施例 1及び 2に係る、ホログラフィック記録媒体及 びその記録再生方法、記録再生装置について説明する。
実施例 1
[0026] まず、図 1を用いて、本発明の実施例 1に係るホログラフィック記録媒体 10について 説明する。
[0027] 図に示されるように、本実施例 1に係るホログラフィック記録媒体 10は、情報をホロ グラムとして記録可能な記録層 12と、この記録層 12を挟むように一対配設された第 1 発熱層 14A及び第 2発熱層 14Bと、これら記録層 12及び第 1、第 2発熱層 14A、 14 Bを挟むように一対配設された 2枚の基板 16と、を有して構成されて!、る。
[0028] なお、図 1には、このホログラフィック記録媒体 10に、再生用レーザ光又は記録用レ 一ザ光として用いられる、波長え wの信号光 LB1及び参照光 LB2と、これらの光とは 波長の異なる、波長え hの発熱用レーザ光 LB3が照射されている様子が示されてい る。 [0029] 図 2に示されるように、記録層 12は、信号光 LB1及び参照光 LB2の波長え wに対 する光吸収係数 XIよりも、発熱用レーザ光 LB3の波長 λ hに対する光吸収係数 Χ2 が低い材料力 なるのに対して、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bは、信号光 LB1及び参 照光 LB2の波長え wに対する光吸収係数 Y1よりも、発熱用レーザ光 LB3の波長 λ hに対する光吸収係数 Υ2が高い材料力もなる。従って、例えば、信号光 LB1及び参 照光 LB2が青色波長帯域の光である場合、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bには、緑色 力も赤色波長帯域の光に対する光吸収係数が高い材料が適用できる。
[0030] 図 1に戻って、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bは、発熱用レーザ光 LB3の照射によつ て発熱可能となっており、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの各発熱量は略等しくなるよう に設定されている。
[0031] 具体的には、第 1発熱層 14Aの厚さ tlと第 2発熱層 14Bの厚さ t2は、 t2=tlZ (l
a X tl) (l—AR)の関係を満たすように設計される。ここで、 「ひ」は第 1、第 2発熱 層 14A、 14Bの光吸収係数を、又、「AR」は記録層 12における発熱用レーザ光 LB 3に対する光吸収率をそれぞれ示して!/、る。この第 1発熱層 14Aの厚さ 1と第 2発熱 層 14Bの厚さ t2の関係式は、以下のようにして導き出すことができる。
[0032] 発熱用レーザ光 LB3が、ホログラフィック記録媒体 10の上方から、第 1発熱層 14A 、記録層 12、第 2発熱層 14Bの順で透過する場合、発熱用レーザ光 LB3のレーザ 出力を P、この発熱用レーザ光 LB3に対する、第 1発熱層 14Aの光吸収率を Al、第 2発熱層 14Bの光吸収率を A2とすると、第 1発熱層 14Aの光吸収量は P X A1、記 録層 12の光吸収量は P X (1 -A1) X AR、第 2発熱層 14Bの光吸収量は P X (1— Al) (1 -AR) X A2で示される。
[0033] 従って、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの各発熱量 (光吸収量)を等しくするためには 、 P X (1 -A1) (1 -AR) X A2 = P X A1、即ち、 A2=AlZ (l— Al) (1— AR)と すればよいことが分力る。
[0034] 又、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bが同一の材料であれば、第 1発熱層 14Aの光吸収 率 A1と第 2発熱層 14Bの光吸収率 A2との関係は、それぞれの厚さ tl及び t2との関 係に置き換えて考えることができるため、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bを構成する材料 の光吸収係数を αと定義し、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの光吸収率 Al、 Α2をそれ ぞれ α X tl、 a X t2と置き換えれば、上記関係式 t2 = tlZ (1 X tl) (1 AR) を導き出すことができる。
[0035] 本実施例 1に係るホログラフィック記録媒体 10によれば、情報をホログラムとして記 録可能な記録層 12と、この記録層 12を挟むように一対配設された第 1、第 2発熱層 1 4A、 14Bと、を有してなり、これらの第 1、第 2発熱層 14A、 14Bは、情報を再生又は 記録するための信号光 LB1又は参照光 LB2 (再生用レーザ光又は記録用レーザ光 )とは波長の異なる発熱用レーザ光 LB3の照射により発熱可能とされているため、記 録層 12を第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの熱によって加熱膨張させることができ、記録 や温度変化等による記録層 12の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生する ことができる。
[0036] 又、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bは、信号光 LB1及び参照光 LB2の波長え wに対 する光吸収係数 Y1よりも、発熱用レーザ光 LB3の波長 λ hに対する光吸収係数 Υ2 が高い材料力 なるため、信号光 LB1及び参照光 LB2の照射に基づく第 1、第 2発 熱層 14A、 14Bの発熱を抑えることができ、発熱用レーザ光 LB3によって第 1、第 2 発熱層 14A、 14Bの発熱量を精度良く調整することができる。
[0037] 更に、記録層 12は、信号光 LB1及び参照光 LB2の波長え wに対する光吸収係数 XIよりも、発熱用レーザ光 LB3の波長 λ hに対する光吸収係数 Χ2が低い材料から なるため、発熱用レーザ光 LB3の照射に基づく記録層 12の感光を防ぐことができ、 記録層 12におけるノイズの発生等を未然に防止することができる。
[0038] 又、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの各発熱量は略等しくされているため、記録層 12 における温度分布を均一化することができ、記録層 12の回折効率を高めることがで きる。
[0039] 次に、図 3に示されるようなホログラフィック記録再生装置を用いて、ホログラフィック 記録媒体 10に記録された情報を記録再生する方法について説明する。
[0040] 図に示されるように、ホログラフィック記録再生装置 20は、レーザ光源 22と、このレ 一ザ光源 22からのレーザ光の、振動面が直交する直線偏光の一方、例えば p偏光 成分を透過し、且つ s偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタ 24と、この偏光ビー ムスプリッタ 24で反射された s偏光状態の信号光 LB1をホログラフィック記録媒体 10 に導く信号光学系 28と、 p偏光成分として偏光ビームスプリッタ 24を透過した後、 1Z 2波長板 26で偏光面を略 90度回転させられることによって s偏光状態とされた参照光 LB2をホログラフィック記録媒体 10に導く参照光学系 30と、ホログラフィック記録媒体 10に参照光 (再生用レーザ光) LB2を照射したときに発生する回折光を検出するた めの検出光学系 32と、ホログラフィック記録媒体 10の第 1、第 2発熱層 14A、 14Bに 発熱用レーザ光 LB3を照射するための発熱光学系 34と、を備えて構成されている。
[0041] 信号光学系 28は、レーザ光源 22から出射された信号光のビーム径を拡大するた めに、 2つの第 1、第 2レンズ 28A、 28B及びピンホール 28Cによって構成されたビー ムエキスパンダ 28Dと、このビームエキスパンダ 28Dを通った信号光 LB1を直角に 反射するミラー 28Eと、ミラー 28Eで反射した信号光 LB1が入射する空間光変調器( 以下、 SLM) 28Fと、この SLM28Fを通過した信号光 LB1をホログラフィック記録媒 体 10内に集光させるフーリエレンズ 28Gと、を備えて構成されている。なお、ビーム エキスパンダ 28Dは、第 1、第 2レンズ 28A、 28Bがそれぞれの焦点距離の和に略等 しい距離間隔で配置されることによってリレー光学系を構成していると共に、このリレ 一光学系の共焦点近傍にピンホール 28Cが配置されることによって空間フィルタとし ての機能を有している。
[0042] 参照光学系 30は、 1Z2波長板 26から入射した参照光 LB2をホログラフィック記録 媒体 10の方向に反射する 2つの回転ミラー 30A、 30Bを備えて構成されている。な お、回転ミラー 30A、 30Bは回転ステージ 30C、 30Dによって反射角が調整可能な 状態で支持されており、これによつて、参照光学系 30は、参照光 LB2のホログラフィ ック記録媒体 10への入射角を変調できるようにされている。即ち、角度多重記録が 可能とされている。
[0043] 検出光学系 32は、 2次元光検出器 32Aと、この 2次元光検出器 32Aとホログラフィ ック記録媒体 10との間に配置された結像レンズ 32Bと、を備えて構成されている。
[0044] 発熱光学系 34は、発熱用レーザ光 LB3の光源である発熱用レーザ光源 34Aと、こ の発熱用レーザ光源 34Aから出射された発熱用レーザ光 LB3をホログラフィック記 録媒体 10の発熱層 14A、 14B上に集光するためのレンズ 34Bと、発熱用レーザ光 源 34A及びレンズ 34Bを制御するための温度制御装置 34Cと、を備えて構成されて いる。
[0045] このホログラフィック記録再生装置 20の信号光学系 28に入射した信号光 LB1は、 ビームエキスパンダ 28Dによりビーム径が拡大された後、ミラー 28Eによって反射さ れ、 SLM28Fにおいて強度変調の形でデータを付与された後、フーリエレンズ 28G によって集光且つ強度分布のフーリエ変換を受けて、ホログラフィック記録媒体 10に 照射される。
[0046] 一方、参照光学系 30に入射した参照光 LB2は、 2つの回転ミラー 30A、 30Bによ つて所定の角度で反射された後、ホログラフィック記録媒体 10内で、照射された信号 光 LB1と交差する。
[0047] そして、図 4 (A)に示されるように、これら信号光 LB1及び参照光 LB2は、両者の交 差する領域で光学的干渉を生じ、これがグレーティングとしてホログラフィック記録媒 体 10の記録層 12に記録される。なお、同一の記録領域にホログラムを角度多重記 録する場合には、参照光 LB2の入射角 Θを所定の角度ピッチで変更することによつ て、必要な枚数だけホログラムを多重して記録する。
[0048] このとき、ホログラフィック記録媒体 10の記録層 12は、図 4 (B)に示されるように、信 号光 LB1及び参照光 LB2の照射等によって、記録層 12の体積が AVwだけ記録収 縮される(図 5の Sl l)。
[0049] 本実施例 1に係るホログラフィック記録再生装置 20では、この記録層 12の記録収 縮を補償するために、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bに発熱用レーザ光 LB3が照射さ れる。この結果、発熱用レーザ光 LB3を吸収した第 1、第 2発熱層 14A、 14Bが発熱 し、図 4 (C)に示されるように、記録層 12の体積が AVrだけ加熱膨張されることにな る(図 5の S12)。
[0050] なお、記録層 12の材料として一般に用いられるフォトポリマーの記録収縮率は 0. 1 %〜0. 5%程度、エポキシ系榭脂の線膨張係数は 5〜: LO X 10— 5/°Cであるため、 発熱用レーザ LB3による第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの温度制御は、概ね 10°C (記 録収縮率 0. 1%、線膨張係数 10 X 10— 5Z°Cの場合)から 100°C (記録収縮率 0. 5 %、線膨張係数 5 X 10— 5Z°Cの場合)の温度範囲で行われる。
[0051] 次に、この加熱膨張された記録層 12に対して、参照光 LB2が照射される。この参 照光 LB2は記録層 12に形成されたホログラムによって回折され、記録時の信号光 L B1と同一方向の回折光として結像レンズ 32Bの方向に出射される。この回折光は、 結像レンズ 32Bを介して撮像素子 32Aに受光され、これによつて再生像が複合ィ匕さ れ、再生情報が得られることになる。
[0052] なお、上述の記録収縮により記録層 12に記録したグレーティングの周期が短くなる
(変化する)ため、図 6に示されるように、記録後のホログラム記録媒体 10において最 大回折効率を示す波長え w ま、記録用レーザ光の波長え wよりも短くなる。従って、 再生用レーザ光の波長 λ rを記録用レーザ光の波長 λ wよりも長く設定するのが好ま しぐこの場合、記録層 12を加熱膨張させることによってホログラム記録媒体 10の波 長え w'を再生用レーザ光の波長え rに近づけることができ、ホログラムの回折効率を 最大にすることができる。
[0053] より具体的には、再生用レーザ光の波長え rをえ Δ λ
1 Ζ2( Δ λ は、記録装
1
置における記録用レーザ光の波長誤差)以上の値に設定すればよぐ又、再生装置 における再生用レーザ光の波長誤差 Δ λを考慮した場合には、再生用レーザ光の
2
波長 rをえ Λ^ + ( Δ λ + Δ λ ) Ζ2以上の値に設定するのが好まし!/、。なお、再
1 2
生用レーザ光と記録用レーザ光は、本実施例 1のように同一光源としてもよぐ又、別 光源であってもよい。
[0054] 又、撮像素子 32Αは、再生像の複合化の他、再生像の総光量の検出が可能となつ ており、撮像素子 32Αにより検出された総光量のデータは、発熱光学系 34の温度制 御装置 34Cに送られる。そして、この温度制御装置 34Cでは、再生像の総光量が規 定の閾値以下である場合、即ち、再生情報が得られない場合、発熱用レーザ光 LB3 の強度が調整され、再生像の総光量が規定の閾値より大きくなるように最適制御され る。
[0055] 本実施例 1に係るホログラフィック記録再生方法によれば、記録層 12に記録された 情報を再生する際に、発熱用レーザ光 LB3を第 1、第 2発熱層 14A、 14Bに照射す ることによって記録層 12を加熱膨張させるようにしたため、記録や温度変化等による 記録層 12の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができる。
[0056] 特に、参照光 (再生用レーザ光) LB2の照射によるホログラムの回折光の強度に基 づいて、発熱用レーザ光 LB3の強度を調整するようにしたため、ホログラムをより一層 最適な条件で再生することができる。
[0057] なお、本発明に係るホログラフィック記録再生方法は、本実施例 1に係るホログラフ イツク記録再生方法に限定されるものではなぐ例えば、最初に参照光 LB2を照射し 、再生情報が得られない場合にのみ発熱用レーザ光 LB3を照射するようにしてもよく 、又、参照光 LB2と発熱用レーザ光 LB3を略同時に照射してもよい。
[0058] ホログラフィック記録媒体においては、一般に角度多重記録によって同一の記録領 域に数百力も数千枚のホログラムを重畳記録することができ、又、現在主流の撮像素 子は、フレームレートが数十フレーム Z秒程度であるため、ホログラフィック記録媒体 における同一の記録領域を再生するためには、数十秒の時間が必要とされる。
[0059] 一方、光ディスクの分野においては、約 1 μ mに集光させたレーザ光によって 101Q °CZ秒程度の温度制御が可能とされて 、るため、ホログラフィック記録媒体に適用さ れるレーザ光のスポットが lmm程度でも 104°CZ秒程度の温度制御が可能と考えら れる。従って、例えば、 0〜100°Cの範囲で第 1、第 2発熱層 14A、 14Bの温度制御 を行う場合でも、第 1、第 2発熱層 14A、 14Bを所望の温度にするためには 10ミリ秒 程度の時間で足りると推測される。
[0060] つまり、ホログラムの再生に必要な最小時間は数十秒程度であるのに対して、第 1、 第 2発熱層 14A、 14Bの温度制御は 10ミリ秒程度で行うことが可能であるため、参照 光 LB2と発熱用レーザ光 LB3を略同時に照射した場合でも、記録層 12を十分にカロ 熱膨張させた状態でホログラムの再生を行うことができると考えられる。
[0061] 更に、上記実施例 1においては、参照光 LB2の照射によるホログラムの回折光の強 度に基づいて、発熱用レーザ光 LB3の強度を調整するようにしたが、本発明はこれ に限定されず、例えば、再生用レーザ光 LB1の照射によるホログラムの回折光の強 度に基づいて、発熱用レーザ光 LB3を第 1、第 2発熱層 14A、 14Bに集光するため のレンズ 34Bの位置を移動し、発熱用レーザ光 LB3の焦点位置を調整するようにし ても同様の効果を得ることができる。
実施例 2
[0062] 以下、図 7及び図 8を用いて、本発明の実施例 2に係るホログラフィック記録再生方 法について説明する。
[0063] 本実施例 2に係るホログラフィック記録再生方法は、上記実施例 1に係るホログラフ イツク記録再生方法と、その記録及び再生の原理は同様であるが、記録時の環境温 度 T1を再生時の環境温度 TOに対して低く設定したものである。
[0064] 本実施例 2に係るホログラフィック記録再生方法では、最初に、ホログラフィック記録 媒体 10が環境温度 TO力 環境温度 T1の状態に置かれ、図 7 (B)に示されるように、 記録層 12の体積が AVcだけ冷却収縮される(図 8の S21)。次に、この冷却収縮さ れたホログラフィック記録媒体 10に対して、上述の記録方法により記録が行われ、図 7 (C)に示されるように、記録層 12の体積は記録収縮によって更に AVwだけ収縮さ れる(図 8の S22)。
[0065] この記録後のホログラフィック記録媒体 10は、記録時の環境温度 T1よりも高い環境 温度 TOに置かれ、図 7 (D)に示されるように、記録層 12の体積が AVhだけ加熱膨 張される(図 8の S23)。そして、図 7 (E)に示されるように、上述の再生方法により記 録層 12の体積が更に AVrだけ加熱膨張され(図 8の S24)、ホログラムの再生が行 われる。
[0066] 本実施例 2に係るホログラフィック記録再生方法によれば、再生時の環境温度 TOよ りも低 、環境温度 T1で情報の記録を行うようにしたため、上記実施例 1に係るホログ ラフィック記録再生方法に比べ、再生時の記録層 12の体積を、記録収縮前の体積に 、より近づけることができ、ホログラフィック記録媒体 10の記録収縮を、より一層容易 に補償することができる。
[0067] なお、図 9に示されるように、記録時の環境温度 T2を、ホログラフィック記録媒体 10 の記録収縮(図 9の S32)による体積収縮率 AVwと、ホログラフィック記録媒体 10を 記録時の環境温度 T2から再生時の環境温度 TOに置いた場合(図 9の S33)におけ るホログラフィック記録媒体 10の体積膨張率 AVhと、が略等しくなるように設定すれ ば、再生時の記録層 12の体積を、記録収縮前の体積に略等しくすることができ、記 録収縮の補償が更に容易となる。
産業上の利用の可能性
[0068] 本発明の、ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置によ れば、記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で 再生することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 情報をホログラムとして記録可能な記録層と、該記録層を挟むように一対配設され た発熱層と、を有してなり、これらの発熱層は、前記情報を再生又は記録するための 再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは波長の異なる発熱用レーザ光の照射によ り発熱可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[2] 請求項 1において、
前記一対の発熱層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する 光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が高い材料から なることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[3] 請求項 1において、
前記一対の発熱層の発熱量は、略等しくされて 、ることを特徴とするホログラフイツ ク記録媒体。
[4] 請求項 2において、
前記一対の発熱層の発熱量は、略等しくされて 、ることを特徴とするホログラフイツ ク記録媒体。
[5] 請求項 1において、
前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収 係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料力 なるこ とを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[6] 請求項 2において、
前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収 係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料力 なるこ とを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[7] 請求項 3において、
前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収 係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料力 なるこ とを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[8] 請求項 4において、 前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収 係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料力 なるこ とを特徴とするホログラフィック記録媒体。
[9] 請求項 1乃至 8のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信 号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録し、且つ、前記信号光 及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録された 前記情報を再生するホログラフィック記録再生方法であって、前記記録層に記録され た前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射することを特 徴とするホログラフィック記録再生方法。
[10] 請求項 9において、
前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前 記発熱用レーザ光の強度を調整することを特徴とするホログラフィック記録再生方法
[11] 請求項 9において、
前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前 記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動し、前記発 熱用レーザ光の焦点位置を調整することを特徴とするホログラフィック記録再生方法
[12] 請求項 9乃至 11のいずれかにおいて、
前記再生用レーザ光の波長を、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定すること を特徴とするホログラフィック記録再生方法。
[13] 請求項 9乃至 11のいずれかにおいて、
再生時の環境温度よりも低い環境温度で前記情報の記録を行うことを特徴とするホ ログラフィック記録再生方法。
[14] 請求項 12において、
再生時の環境温度よりも低い環境温度で前記情報の記録を行うことを特徴とするホ ログラフィック記録再生方法。
[15] 請求項 13において、 記録時の前記環境温度は、前記ホログラフィック記録媒体の記録収縮による体積 収縮率と、前記ホログラフィック記録媒体を前記記録時の環境温度から前記再生時 の環境温度に置いた場合における前記ホログラフィック記録媒体の体積膨張率と、 が略等しくなるように設定されて!、ることを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
[16] 請求項 1乃至 8のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信 号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録可能、且つ、前記信号 光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録され た前記情報を再生可能なホログラフィック記録再生装置であって、前記記録層に記 録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射可能 な発熱光学系を有してなることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
[17] 請求項 16において、
前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の 強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整可能とされていることを特徴と するホログラフィック記録再生装置。
[18] 請求項 16において、
前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の 強度に基づ 、て、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位 置を移動することによって、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整可能とされている ことを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
[19] 請求項 16乃至 18のいずれかにおいて、
前記再生用レーザ光の波長力 前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定されて V、ることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
PCT/JP2005/006509 2004-05-10 2005-04-01 ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置 WO2005109113A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/587,042 US7672210B2 (en) 2004-05-10 2005-04-01 Holographic recording medium, method for recording and reproducing the same, and reproducing apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-139479 2004-05-10
JP2004139479A JP4355609B2 (ja) 2004-05-10 2004-05-10 ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005109113A1 true WO2005109113A1 (ja) 2005-11-17

Family

ID=35320364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/006509 WO2005109113A1 (ja) 2004-05-10 2005-04-01 ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7672210B2 (ja)
JP (1) JP4355609B2 (ja)
WO (1) WO2005109113A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823262B1 (ko) 2006-05-04 2008-04-17 삼성전자주식회사 광 기록 매체, 그 기록/재생 방법 및 장치
JP2008135144A (ja) * 2006-10-23 2008-06-12 Sony Corp 光情報記録装置及び光情報記録方法並びに光情報再生装置及び光情報再生方法
TWI330837B (en) * 2007-02-14 2010-09-21 Ind Tech Res Inst System for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
JP2009048066A (ja) 2007-08-22 2009-03-05 Fujifilm Corp ホログラフィック記録媒体およびホログラフィック記録装置
WO2011027472A1 (ja) * 2009-09-07 2011-03-10 株式会社 東芝 光情報記録媒体
JP5115541B2 (ja) * 2009-11-30 2013-01-09 Tdk株式会社 光記録媒体
US8715887B2 (en) * 2010-07-30 2014-05-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Complex holograms, method of making and using complex holograms
JP2012138148A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd 情報記録再生装置および情報記録再生方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1097170A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 人間の目で認識できないホログラムの作製方法
JP2000086914A (ja) * 1998-07-01 2000-03-28 Lucent Technol Inc 重合誘発収縮を補償する材料及びそれから形成された記録媒体
JP2002032001A (ja) * 2000-06-08 2002-01-31 Lucent Technol Inc ホログラフィック記憶媒体およびその製造方法およびホログラフィック記憶デバイス

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4561425B2 (ja) * 2005-03-24 2010-10-13 ソニー株式会社 ホログラム記録再生装置およびホログラム記録再生方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1097170A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 人間の目で認識できないホログラムの作製方法
JP2000086914A (ja) * 1998-07-01 2000-03-28 Lucent Technol Inc 重合誘発収縮を補償する材料及びそれから形成された記録媒体
JP2002032001A (ja) * 2000-06-08 2002-01-31 Lucent Technol Inc ホログラフィック記憶媒体およびその製造方法およびホログラフィック記憶デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
US7672210B2 (en) 2010-03-02
US20070206448A1 (en) 2007-09-06
JP2005321597A (ja) 2005-11-17
JP4355609B2 (ja) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005109113A1 (ja) ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置
US9170562B2 (en) Holographic memory device and reproduction/recording method
US7843791B2 (en) Optical information processing method and optical information reproducing method using multiplexing schemes capable of improving a density of recorded optical information
JP5707147B2 (ja) 光情報再生方法および光情報再生装置
WO2005101137A1 (ja) ホログラフィック記録方法、ホログラフィック記録装置、ホログラフィック記録再生方法、ホログラフィック記録再生装置及びホログラフィック記録媒体
JP5183667B2 (ja) 再生装置および再生方法
US7990830B2 (en) Optical pickup, optical information recording apparatus and optical information recording and reproducing apparatus using the optical pickup
US8305862B2 (en) Optical information recording and reproducing device
JP2016219088A (ja) ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置
US8391119B2 (en) Apparatus and method for recording/reproducing optical information, and data fetching by reference to optical information recording medium
JP5320343B2 (ja) 光情報記録再生装置及び光情報記録再生方法
JP2006259519A (ja) ホログラム記録装置
JP4230292B2 (ja) 光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置
WO2005036538A1 (ja) ホログラフィックメモリー再生装置、ホログラフィック記録再生装置、ホログラフィック記録再生方法及びホログラフィック記録媒体
JP5575391B2 (ja) ホログラフィー記録媒体及びその記録媒体用ピックアップ
JP2016164816A (ja) ホログラフィックメモリ装置、及びそれに用いる光学系及び強度分布変換方法
JP2009059413A (ja) ホログラフィック記録再生装置及びホログラフィック記録再生方法
WO2005103839A1 (ja) ホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録装置
JP2008090157A (ja) 光情報記録再生方法及び装置
US7525894B2 (en) Apparatus and method for recording and reproducing optical information
JP4617487B2 (ja) ホログラム記録装置
KR101387484B1 (ko) 데이터 기록재생 방법 및 장치
JP2017004576A (ja) 光情報記録再生装置および光情報記録再生方法
JP2015130215A (ja) 光情報記録装置および光情報記録方法
WO2014073041A1 (ja) ホログラム光ピックアップ装置、ホログラム装置、高速撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11587042

Country of ref document: US

Ref document number: 2007206448

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11587042

Country of ref document: US