信息记录再生装置及全息的记录再生方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种信息记录再生装置，向全息记录介质的任意的区域照射包含任意的二维信息的信号光及从与该信号光同一的光源发出的参照光，来记录第一全息，在第一全息被记录之后，改变信号光相对全息记录介质的入射角度，通过照射入射角度被改变的信号光及与记录第一全息时基本相同的参照光，在与记录了第一全息的区域同一的区域多重记录不同于第一全息的第二全息，并且，取得来自第一全息的衍射光的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在全息记录介质的任意的区域多重记录多个全息并进行再生的信息记 录再生装置及全息的记录再生方法。
技术介绍
近年来，随着以信息的数字化为代表的信息技术的迅猛发展， 一种像映像或音声那样 的各种各样的内容信息保持着高品位而被高速分配发送，用户对其加以有效利用的方式已 深入人心。在用户侧，将上述的发送数据暂时保存在例如硬盘等中，对想要长期保管的信 息进行选择及编辑，并将信息储存到其它的记录介质中这样的信息有效利用方式，已变得 经常所见。为了适应这样高品位的信息的信息量的急剧增大和信息有效利用方式的变化， 希望得到可以实现超高速记录再生和超大容量的系统。作为有希望满足上述的要求的手段之一，提出利用了光子模式光信息记录的全息光信 息记录再生装置(也称为全息图存储器、全息存储器)。全息记录再生方式是通过将根据 应记录的数据而被调制的信号光和参照光作为干涉条纹记录在全息记录介质中，并向记录 了数据的全息记录介质射入与参照光相同的读出光(再生用参照光)，从而再生记录在上 述全息记录介质中的数据的方式。作为上述的全息存储器光学信息记录系统，有例如由Psaltis等人提出的移位多重记录 方式的全息存储器光学系统。在该移位多重记录方式的全息存储器光学系统中，来自激光 光源的光，在其射束直径被扩束器扩大之后，通过半透镜而被分割。被分割的一射束通过 了空间光调制器，通过傅立叶变换透镜而被聚光到全息介质上成为信号光。另一射束成为 照射全息介质上的信号光的同一位置的参照光。在全息记录介质中，在两片玻璃基片之间 封装有光致聚合物(Photopolymer)等全息介质，信号光和参照光的干涉条纹被予以记录。上述的空间光调制器具有二维排列的光学开关列，各光学开关按照被记录的输入信号 独立地被接通切断。例如，在使用了1024单元X1024单元的空间光调制器时，可以同时地 显示1M比特的信息。在信号光通过空间光调制器时，空间光调制器所显示的1M比特的信 息被变换成二维的光束列，在全息记录介质上作为干涉条纹被记录。在再生已被记录的信号时，在全息记录介质上只照射参照光，并通过CCD元件等二维图像取得部接收来自全息 的衍射光(也称为再生光)。上述的全息存储器光学信息记录系统的特征在于，由于全息介质的厚度大约为lmm左 右，干涉条纹作为较厚的光栅即所谓的布喇格光栅(Bragg Grating)记录信息，因此多 重记录成为可能，大容量的光学记录系统得以实现。在本系统中，通过移动球面波参照光 的照射位置来取代参照光的入射角改变，可实现角度多重。即，利用了在使盘状的介质(全 息记录介质)稍微转动来移动记录位置时，介质各部分所感知到的参照光的入射角稍微变 化这一现象。在全息介质的厚度为lmm的情况下，由再生信号强度规定的波长选择性是半最大值全 角宽度(full width at half maximum)为0.014度，在参照光的NA为0.5，全息尺寸为2mm *时，如果以大约20微米间隔多重记录全息，此时所实现的记录密度为600Gbit/inch2，换 算为12cm盘容量则为730GB 。作为其它的多重记录方式，例如，也可以通过利用在每次全息记录一个二维信息时都 改变参照光的入射角度或参照光的相位分布等的手段，对全息记录介质的一个记录区域多 重记录多个全息。通过这些多重记录方式，能以很高的密度记录数据，与以往的光盘(小 型盘CD，数字通用盘DVD等)相比，具有可以飞跃性地提高记录容量这样的特长。 而且，通过该方式可以将上述空间光调制器所显示的二维信息一并(atatime)进行记录 再生，因此与CD或DVD相比，能够实现非常高速的数据存取。作为全息记录介质，提出了光致聚合物等有机材料、被称为光折变晶体 (Photorefractive crystals)的无机材料等多种材料，从记录灵敏度、记录容量、信息的 保持性能等材料基本特性，以及制造方法、成本等观点出发，各种各样的研究开发正在进 行。由于全息记录再生方式是利用了光的光子模式的信息记录再生方式，所以，全息记录 介质在记录方式的性质上可以说是所谓的感光体，对可见光区域以下的波长的光具有灵敏 度。因此，如果记录介质的未记录区域在记录之前感光，就会导致可记录容量降低等致命 的特性恶化。实际上，为了使全息记录介质等光子模式光信息记录媒体的处理较为容易而 包含有反应抑制剂，所以，感光特性具有非线性，在低功率光照射下不会感光。而且，作为全息记录再生方式的最大的特长之一的多重记录再生方式的开发也正在积 极地推进，例如，可以例举出如日本专利公开公报特开2003-43904号(以下称作专利 文献l)所示，让参照光及信号光的一方或双方射向全息记录介质的入射角度改变从而在同一区域进行多重记录及再生的角度多重方式、如美国专利公报第5483365号的说明书(以 下称作专利文献2)所示，让参照光及信号光的射入方向相对全息记录介质的法线旋转 从而进行多重记录的旋转多重(Peristrophic Multiplexing)方式等。在上述的角度多重 方式中，通过检流镜等机械的手段、音响光学元件或电光学元件的偏转器等电的手段实现 上述的入射角度的变化。而且，在日本专利公开公报特开2004-272268号(以下称作专利文献3)中，作为 其它的多重记录方式，还提出了一种记录区域平行移动多重(Polytopic Multiplexing) 方式，该记录区域平行移动多重方式的特征在于，对同时被再生的邻接而被多重化的多个 全息，用开口等进行过滤，实质上只取出基于一个全息的再现光。而且，如日本专利公开 公报特开2000-338846号(以下称作专利文献4)所示，也提出了用楔形棱镜和使其旋 转的旋转操作单元构成光束偏向单元及偏向控制单元，将角度多重方式和旋转多重方式进 行组合的方式等。包含上述多重方式的方案的针对全息记录再生方法所提出的方案，主要是为了实现基 于全息记录介质的多重度增加的记录容量的提高，或为了去除由多重记录引起的全息的消 失等衍射效率的降低因素，提供对全息记录介质的多重记录原理。可是，与CD、 DVD等光盘同样，即使在基于全息记录再生方式的信息记录再生中， 也有必要对所记录的数据(二维信息)究竟是否为所希望的数据进行核对(check)(也称为 核实(Venfy))。针对于此，在日本专利3652338号公报(以下称作专利文献5)中，提 出了一种写后直接读出(Direct Read After Write，以下，简称为DRAW)的功能。该功 能所利用的是，之所以能够得到现在记录的干涉条纹的衍射光(即再生图像)，是由于一 旦在全息记录介质上开始记录干涉图案，则记录用参照光会起到再生用参照光的作用。在 专利文献5中，通过用CCD等取得该再生图像，可以与记录同时或紧接记录之后对现在记 录的信息进行再生或核对。然而，在进行光子模式记录的全息记录再生方式中，当采用了作为一般被广泛使用的 追记型(Write Once Read Many:简称为WO或WORM)的全息记录材料的光致聚合物 等有机材料时，例如，可利用基于从单体向聚合物聚合的折射率变化来进行光记录。此时， 在最终应得到的折射率分布形成在全息记录介质内之前，存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息记录再生装置，其特征在于包括：　空间光调制器，用于形成包含任意的二维信息的信号光；　信号光照射光学系统，包含变更所述信号光相对全息记录介质的入射角度的光轴变更部，向所述全息记录介质的任意的区域照射所述信号光；　参照 光照射光学系统，向所述全息记录介质的所述信号光照射的区域照射从与所述信号光同一的光源发出的参照光；　衍射光取得部，用于取得来自所述全息记录介质的衍射光，其中，　所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，向所述全息记录介质的 任意的区域照射所述信号光及所述参照光来记录第一全息，　在所述第一全息被记录之后，所述光轴变更部变更所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度，所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，通过照射所述入射角度被变更后的信号光及与所述第 一全息的记录时基本相同的参照光，在与记录了所述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于所述第一全息的第二全息，并且，所述衍射光取得部，取得来自所述第一全息的衍射光的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-3-20 076316/20061.一种信息记录再生装置，其特征在于包括空间光调制器，用于形成包含任意的二维信息的信号光；信号光照射光学系统，包含变更所述信号光相对全息记录介质的入射角度的光轴变更部，向所述全息记录介质的任意的区域照射所述信号光；参照光照射光学系统，向所述全息记录介质的所述信号光照射的区域照射从与所述信号光同一的光源发出的参照光；衍射光取得部，用于取得来自所述全息记录介质的衍射光，其中，所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，向所述全息记录介质的任意的区域照射所述信号光及所述参照光来记录第一全息，在所述第一全息被记录之后，所述光轴变更部变更所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度，所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，通过照射所述入射角度被变更后的信号光及与所述第一全息的记录时基本相同的参照光，在与记录了所述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于所述第一全息的第二全息，并且，所述衍射光取得部，取得来自所述第一全息的衍射光的至少一部分。2. 根据权利要求l所述的信息记录再生装置，其特征在于所述衍射光取得部包括再 生光学系统和二维图像取得部，其中，所述再生光学系统使来自所述第一全息的衍射光成像在所述二维图像取得部， 所述二维图像取得部从成像的衍射光取得二维信息。3. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于所述再生光学系统的数目少于所述二维图像取得部的数目。4. 根据权利要求2或3所述的信息记录再生装置，其特征在于所述二维图像取得部的受光面被分割成多个区域，来自某一全息的衍射光被成像在各区域中。5. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于所述再生光学系统为一组成像光学系统，所述二维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中所述再生光学系统，在所述第二全息的记录的同时，使来自作为所述第一全息已经被 记录的多个全息的多个衍射光成像在所述多个二维图像取得部的受光面上，所述多个二维 图像取得部从成像的多个衍射光取得多个二维信息。6. 根据权利要求5所述的信息记录再生装置，其特征在于所述多个二维图像取得部 的各受光面被配置在所述成像光学系统的后焦点面内。7. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述再生光学系统包括多个再生光学系统， 所述二维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中，所述多个再生光学系统，在所述第二全息的记录的同时，使来自作为所述第一全息已 经被记录的多个全息的多个衍射光成像在所述多个二维图像取得部的受光面上，所述多个 二维图像取得部从成像的多个衍射光取得多个二维信息。8. 根据权利要求7所述的信息记录再生装置，其特征在于所述多个二维图像取得部 的各受光面，距所述信号光的光轴和所述参照光的光轴的交叉点基本上等距离，而且，被 配置成与来自所述多个全息的各衍射光的光轴基本上垂直。9. 根据权利要求2至8中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于基于所述衍 射光的各再生图像，在所述二维图像取得部的受光面上彼此不重叠。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述信号光照射光学系统包括多个信号光照射光学系统，所述光轴变更部包含信号光选择部，其通过从所述多个信号光照射光学系统中选择至 少一个信号光照射光学系统来变更所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述光轴变更部包含光轴平面旋转部，其至少使所述信号光旋转，以便...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田知也，笠澄研一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]