[go: up one dir, main page]

CN1856826A - 信息记录装置和信息记录/重放装置 - Google Patents

信息记录装置和信息记录/重放装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1856826A
CN1856826A CNA2004800273412A CN200480027341A CN1856826A CN 1856826 A CN1856826 A CN 1856826A CN A2004800273412 A CNA2004800273412 A CN A2004800273412A CN 200480027341 A CN200480027341 A CN 200480027341A CN 1856826 A CN1856826 A CN 1856826A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
laser beam
recording
dimensional space
record
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.)
Granted
Application number
CNA2004800273412A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100433141C (zh
Inventor
黑田和男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Corp
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 Pioneer Corp filed Critical Pioneer Corp
Publication of CN1856826A publication Critical patent/CN1856826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100433141C publication Critical patent/CN100433141C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0204—Object characteristics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0465—Particular recording light; Beam shape or geometry
    • G03H2001/0473—Particular illumination angle between object or reference beams and hologram
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00—Active addressable light modulator
    • G03H2225/10—Shape or geometry
    • G03H2225/11—1D SLM

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

提供了一种用于将记录信息记录到具有光学可记录的记录面的记录介质上的信息记录装置，其中，可以光学方式执行记录。该信息记录装置包括：激光源；转换光学系统，用于将所述激光源发出的激光束转换为其横截面线性延伸的片状激光束，并且用于发射出该激光束以至于线性延伸方向沿着记录面。该信息记录装置还包括：一维空间调制设备(3)，用于根据记录信息在相对于片状激光束线性延伸的方向上执行一维空间调制；以及记录光学系统，用于将空间调制的片状激光束作为信号光(Ls)施加到记录面，同时将参考光(Lr)施加到记录面。

Description

信息记录装置和信息记录/重放装置
技术领域
本发明涉及一种利用全息图的信息记录装置和信息记录/重放装置。
背景技术
在利用全息图的这类装置中，在其记录过程中，通过对即就是激光束等等的信号光执行二维空间调制来将记录信息记录为干涉图案或条纹，并且此后使信号光与参考光一起照射到记录介质的记录面的相同点上。在其重放过程中，通过使参考光照射记录点上并且将由于参考光的照射造成的透射光和反射光检测为按照与记录过程中的信号光相同的方式调制的信号光来对记录信息进行重放。例如，专利文献1或专利文献2公开了下述全息图记录/重放装置的技术，在所述全息图记录/重放装置中使即就是厚圆柱状或棱状的激光束的信号光照射到整个二维空间光调制器(或二维空间光调制器)上。
此外，还提出了利用一维空间光调制器(或一维空间光调制器)的全息图记录/重放装置。
专利文献1：日本专利申请号NO.Hei 10-91056；
专利文献2：日本专利公开号NO.3403068；
发明内容
发明要解决的目的
然而，在上述专利文献1等等中公开的全息图记录/重放装置中，信号光是厚棱状的激光束，因此存在包括有光学系统的整个记录/重放装置不能小型化或不能变薄的技术问题。
另一方面，如果使二维空间光调制器小型化，那么衍射光栅变窄了，从而使高阶光的衍射角增大，以致不能使二维空间光调制器小型化。换句话说，还存在二维空间光调制器基本上不适合于小型化的技术问题。
此外，甚至在利用一维空间光调制器的记录/重放装置的情况下，需要提供这样一种光学系统，即在该光学系统中信号光和参考光基本上在相对于记录面的法线方向上照射到诸如光盘这样的盘形记录介质上。因此，需要确保信号光和参考光的光路以及信息记录介质的容纳空间至少位于一机壳之内，并且存在这样的技术问题，即即使在信息记录/重放装置的情况下，基本上也不适于小型化或变薄。
为了解决上述传统问题，因此本发明的目的是提供一种可小型化或变薄的全息图型的信息记录装置和信息记录/重放装置。
解决该目的的方式
为了解决上述目的，根据本发明的信息记录装置是用于将记录信息记录到具有光学可记录的记录面的记录介质的信息记录装置，该信息记录装置具有：激光源；转换光学系统，用于将所述激光源发出的激光束转换为其横截面线性延伸的片状激光束，并且用于发射出该激光束以至于线性延伸方向沿着记录面；一维空间调制设备，用于根据记录信息在相对于片状激光束线性延伸的方向上执行一维空间调制；记录光学系统，用于通过用基于所述激光源发射出的激光束的参考光来照射记录面，同时以空间调制的片状激光束作为信号光来照射记录面，将记录信息记录到记录介质上；以及移动设备，用于使记录介质相对于所述记录光学系统而移动，以便信号光的照射位置与参考光的照射位置在记录面上相对移动。
为了解决上述目的，根据本发明的信息记录装置是一种信息记录/重放装置，该信息记录重放装置具有：根据本发明的信息记录装置；控制设备，用于使所述一维空间调制设备用作用于屏蔽所述激光源发射出的激光束的屏蔽设备；以及重放设备，用于对干涉光进行检测并且根据检测的干涉光对记录信息进行重放，其中所述干涉光是由于通过所述记录光学系统照射在记录面上的参考光造成的记录介质上的透射、衍射、或者反射而产生的。
从以下实施例中可更显而易见的得知本发明的这些效果及其他优点。
执行发明的最佳方式
对根据本发明实施例的信息记录装置和信息记录/重放装置进行说明。
(信息记录装置的实施例)
本发明的信息记录装置的实施例是一种用于将记录信息记录到具有光学可记录的记录面的记录介质上的信息记录装置，该信息记录装置具有：激光源；转换光学系统，用于将所述激光源发出的激光束转换为其横截面线性延伸的片状激光束，并且用于发射出该激光束以至于线性延伸方向沿着记录面；一维空间调制设备，用于根据记录信息在相对于片状激光束线性延伸的方向上执行一维空间调制；记录光学系统，用于通过用基于所述激光源发射出的激光束的参考光来照射记录面，同时以空间调制的片状激光束作为信号光来照射记录面，将记录信息记录到记录介质上；以及移动设备，用于使记录介质相对于所述记录光学系统而移动，以便信号光的照射位置与参考光的照射位置在记录面上相对移动。
根据本发明信息记录装置的实施例，首先，诸如半导体激光和气体激光的激光源发射出激光束，其中光通量的横截面在诸如圆形和椭圆形这样的二维上伸展，或者该横截面被压制在诸如纵向和线性(例如直线)这样的特定方向上。包括有扩展器等等这样的转换光学系统将发射的激光束转换成片状激光束，并且此后将其输入到一维空间调制设备中。此后，在一维空间调制设备上，根据要记录的记录信息，在片状激光束的线性延伸的方向上对其执行一维空间调制。换句话说，对片状激光束的下述每个光通量部分执行空间调制，所述光通量部分在线性延伸的光通量的横截面上排列。此后，包括有物镜等等的记录光学系统使已空间调制的片状激光束作为信号光照射记录面。与此一起，例如，在将激光束转换为片状激光束的先前步骤，记录光学系统用基于激光源发射出的激光束的参考光来照射记录面，所述参考光诸如是从激光束中分离出的参考光和包含在片状激光束之内的参考光。
当对激光束进行调制时，移动设备使记录介质进行连续地、间歇地、或间断地相对移动。也就是说，记录介质相对于记录光学系统等等而言进行旋转式移动或平行移动。代替此或除此之外，记录光学系统或另一记录系统相对于记录介质而移动。因此，随着该移动，可将记录信息作为信号光与参考光的干涉图案的一部分而连续记录在记录面的期望位置上。
尤其是在该实施例中，在转换为片状激光束之后，对激光束进行空间调制，以便通过利用一维空间调制设备以代替通常在全息图记录过程中使用的二维空间调制设备来执行一维空间调制。此外，转换光学系统发射出激光源发出的激光束以便片状激光束线性延伸的方向沿着记录面。例如，将激光束转换成片状激光束以便片状激光束的平面平行于或基本上平行于记录面。在这种情况下，将激光源和转换光学系统排列成甚至从激光源至转换光学系统的光路同样也平行于或基本平行于记录面。此外，将一维空间调制设备和记录光学系统排列成甚至从一维空间调制设备至记录光学系统的光路同样也平行于或基本平行于记录面。因此，在沿着记录面而相对细窄伸展的空间中，可以包含片状激光束的光路占据的空间以及用于对片状激光束进行空间调制的一维空间调制设备占据的空间。
其结果是，可将本发明的激光源、转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统排列在下述相对窄的空间中，同时通过利用一维空间调制来在例如全息图记录器和播放器等等上对记录信息进行调制，所述相对窄的空间围绕诸如几乎不能小型化或不可能小型化的光盘这样的水平伸展的记录介质。其结果是，可使包括有用于容纳该记录介质的空间的整个信息记录装置小型化并变薄。
在本发明的信息记录装置的实施例的一个方面中，该记录光学系统包括：分离光学系统，用于在转换光学系统的先前步骤中将激光源发射出的激光束分成信号光和参考光；以及组合光学系统，用于在一维空间调制设备的随后步骤中将一维空间调制的信号光与参考光组合到相同光路上。
根据这个方面，诸如光束分离器和半反射镜这样的分离光学系统将激光源发射出的激光束分成信号光和参考光。此后，通过转换光学系统，一维空间调制设备将信号光调制为片状激光束。另一方面，不对参考光进行调制而无需使其通过转换光学系统。此后，诸如耦合棱镜这样的组合光学系统将一维空间调制的信号光与参考光组合到相同光路上，并且此后，记录光学系统使其照射到记录面的相同记录位置上。因此，通过一维空间调制的信号光与参考光的干涉可将记录信息记录在记录面上。
顺便说一下，还可将分离光学系统排列在转换光学系统与一维空间调制设备之间。
或者，在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，记录光学系统进一步包括分离光学系统，该分离光学系统用于在转换光学系统的先前步骤将激光源发射出的激光束分成信号光和参考光，并且一维空间调制的信号光和参考光组合到相同光路上并照射到记录面上。
根据这个方面，诸如光束分离器和半反射镜这样的分离光学系统将激光源发射出的激光束分成信号光和参考光。此后，通过转换光学系统，一维空间调制设备将信号光调制为片状激光束。另一方面，不对参考光进行调制而无需其通过转换光学系统。此后，例如包括有反射镜、物镜等等的记录光学系统将一维空间调制的信号光和参考光组合到相同光路上并使其照射到记录面上。因此，通过一维空间调制的信号光与参考光的干涉可将记录信息记录在记录面上。
顺便说一下，还可将分离光学系统排列在转换光学系统与一维空间调制设备之间。
在与分离光学系统有关的一方面中，可将其构造成分离光学系统出分离参考光以便从记录面的角度来看，参考光和片状激光束的光路并排。
通过这种结构，在沿着记录面而相对细窄伸展的空间中不但可容纳片状激光束的光路占据的空间，而且还可容纳分离出的参考光的光路占据的空间。因此，可使整个信息记录装置小型化并变薄，同时采用了用于从信号光中分离出参考光的全息图光学系统。
或者，在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，参考光从激光源发射出，与信号光一起，通过转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统而照射到记录面上。
根据这个方面，借助于所谓的″自耦合方法″，通过包含在相同激光束之内的信号光与参考光的干涉，可将信息记录到记录面上。更准确地说，例如，参考光与主要包含有一维空间调制的激光束的亮度分量的光相对应，并且信号光与主要包含有一维空间调制的激光束的相位分离的光相对应。参考光与信号光作为一个组合光而照射记录面。
在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，信息记录装置进一步具有照射角度改变设备，该照射角度改变设备可相对于记录面来相对地改变信号光的照射角度和参考光的照射角度。
根据这个方面，借助于所谓的″角度复用方法″，通过改变记录面上相同位置处的照射角度，可对多个记录信息进行记录。因此，这对增加记录密度极其有用。尤其是在角度复用方法的情况下，仅需要通过使照射角度倾斜1度或更小或者倾斜1/10度或更小来执行记录。因此，即使由于照射角度的倾斜而使片状激光束从与记录面相平行的位置倾斜了某个角度，倾斜的角度也是微小的，并且仍不能说片状激光束脱离了沿着记录面的位置。换句话说，即使执行角度复用，也足以保持该实施例的独特效果，即如上所述可使信息记录装置小型化并变薄。
顺便说一下，在该实施例中，不但可采用角度复用，而且还可采用诸如“频率复用方法”这样的与全息图记录有关的各种方法。此外，还可采用这样的复用方法，即不但可在径向上而且还可在法线方向上执行倾斜。
在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，可将激光源、转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统的至少一部分排列在沿着记录面的相同平面上。
根据这个方面，激光源、转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统的至少一部分排列的平面沿着如片状激光束的记录面，以便沿着记录面而相对细窄伸展的空间中可容纳构件。因此，可使整个信息记录装置小型化并变薄。
在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，记录光学系统包括反射镜设备，该反射镜设备用于将沿着记录面传播的一维空间调制的片状激光束改变为在横穿记录面的方向上传播。
根据这个方面，包含在记录光学系统之内的反射镜设备将沿着记录面传播的片状激光束改变为在横穿记录面的方向上传播。则，例如，使其通过诸如物镜这样的另一光学元件而照射到记录面上。因此，可防止记录光学系统在横穿记录面的方向上不必要的变厚。
在本发明的信息记录装置的实施例的另一方面中，转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统的至少一个包括一光学元件，在该光学元件中横穿片状激光束的传播方向的横截面是纵向形状，该纵向形状根据片状激光束的线性延伸的光通量的横截面沿着记录面延伸。
根据这个方面，包含在转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统之内的诸如柱面透镜、空间光调制器、反射镜、半反射镜、以及棱镜这样的各种光学元件是纵向形状，该纵向形状根据入射的片状激光束的线性延伸光通量的横截面而延伸。因此，无需利用不必要的较大光学元件，通过利用具有沿着记录面的平面形状并且相对于片状激光束而言起必要且充足作用的纵向光学元件，可使整个信息记录装置小型化并变薄。
(信息记录/重放装置的实施例)
本发明的信息记录/重放装置的实施例是这样的信息记录/重放装置，该信息记录/重放装置具有：本发明上述实施例的信息记录装置(包括其各个方面)；控制设备，用于使所述一维空间调制设备用作用于屏蔽所述激光源发射出的激光束的屏蔽设备；以及重放设备，用于对干涉光进行检测并且根据检测的干涉光对记录信息进行重放，其中所述干涉光是由于通过所述记录光学系统照射在记录面上的参考光造成的记录介质上的透射、衍射、或者反射而产生的。
本发明信息记录/重放装置的实施例具有本发明上述实施例的信息记录装置。由此，可将本发明的激光源、转换光学系统、一维空间调制设备、以及记录光学系统排列在例如全息图记录器和播放器等等上的下述相对窄的空间中，所述相对窄的空间围绕以片状方式伸展的记录介质，并且可使包括有记录介质的容纳空间的整个信息记录/重放装置小型化并变薄。
从以下实施例中可更显而易见的得知本发明的这些效果及其他优点。
如上所述，根据本发明的信息记录装置的实施例，一维空间调制设备执行一维空间调制，并且转换光学系统将激光束转换成片状激光束以便其线性延伸方向沿着记录面。由此，可使包括有记录介质的容纳空间的整个信息记录装置小型化并变薄。此外，根据本发明信息记录/重放装置的实施例，转换光学系统将激光束转换成片状激光束以便其线性延伸方向沿着记录面。由此，可使其包括有记录介质的容纳空间的整个信息记录/重放装置小型化并变薄。
示例
在下文中，参考图1至图4，对本发明的使用全息图的信息记录/重放装置的示例中的基本记录原理和基本重放原理进行说明。
首先，参考图1，对本发明示例中的全息图盘片记录/重放装置(在下文中，还简单地称为″记录/重放装置″)的基本结构进行说明。图1给出了本发明一示例中的记录/重放装置的结构的示意性方框图。如图所示，记录/重放装置100将信息记录到全息图盘片8(在下文中，还简单称为″盘片″)上并对其进行重放。例如，通过将诸如感光聚合物这样的全息图介质放置在或使其包含在两个玻璃衬底之间而形成了盘片8。可使用在上述传统技术中进行全息图记录时使用的相同盘片。盘片8通过主轴电机7而转动。顺便说一下，通过在普通光盘的记录/重放过程中执行的主轴伺服方法等等来控制主轴电机7的转动。
将从外部输入的记录信息一次存储或保存在缓冲器12中，并且此后将其传送到格式化器11。格式化器11执行向记录信息追加诸如ECC(纠错码)这样的必需处理，产生遵循预定记录格式的数据，并且将其提供给调制器9。调制器9执行两类调制。一类是由随后说明的一维空间光调制器3执行的对信号光的调制，并且另一类是对激光源1发射出的激光进行的调制。顺便说一下，随后将对其再次进行说明。
用于生成或产生记录光(信号光和参考光)并且使其照射到盘片8上的激光光学系统具有激光源1、扩展器2、一维空间光调制器3、傅立叶变换透镜4、逆傅立叶变换透镜5、光接收元件(或光电探测器)6、半反射镜14、反射镜15、以及聚光镜16。盘片8位于傅立叶变换透镜4与逆傅立叶变换透镜5之间。
由扩展器2来扩展激光源1发射出的激光束的光束大小或宽度，并且半反射镜14将其分离成或划分成信号光和参考光这两列。透过半反射镜14的激光束穿过一维空间光调制器3，该一维空间光调制器根据调制器9给定的图案来对其进行调制，并且使其进入到傅立叶变换透镜4。此外，该激光束穿过傅立叶变换透镜4，傅立叶变换透镜4使其照射到盘片8上以作为信号光Ls。
由反射镜15反射半反射镜14分离的另一个激光，并且通过聚光镜16而照射到盘片8的记录面上以作为参考光Lr。在盘片8的记录面上，信号光Ls和参考光Lr同时照射到盘片8的相同位置上。通过此，信号光Ls与参考光Lr在盘片8上彼此干涉，从而生成了干涉图案或条纹，并且该干涉图案作为傅立叶图像记录到全息图介质中。
另一方面，在对该信息进行重放的过程中，屏蔽或阻断信号光Ls以便使其不照射在盘片8上，并且只有与记录过程中相同的参考光Lr照射在盘片8上。记录在盘片8上的干涉图案使照射的参考光Lr衍射，从而生成了衍射光。衍射光通过逆傅立叶变换透镜5而进入光接收元件6，并且由此获得了重放信号。将重放信号提供给重放处理系统20。
接下来，参考图2，对从图1所示的记录/重放装置100发射出信号光Ls或使其照射到盘片上的状况进行说明。图2从概念上示意性的给出了本发明的示例中的从记录/重放装置发射出信号光Ls或使其照射到盘片上这样一种状况。扩展器2使激光源1发射出的激光扩展并且使其进入一维空间光调制器3。一维空间光调制器3具有如图所示的光栅结构3a。在图2的示例中，形成了其在图中的纵向上(箭头V的方向)具有连续光栅的光栅结构3a。
透过一维空间光调制器3的激光通过傅立叶变换透镜4照射到盘片8的记录面上。如图所示，在盘片8的记录面上，形成了包括有一个0阶衍射光L0及两个1阶衍射光L1的傅立叶图像F。在图2的示例中，一维空间光调制器3的光栅结构3a形成于图中的V方向上，以便两个1阶衍射光L1排列在V方向上并且形成于0阶衍射光L0的两侧(上侧和下侧)。顺便说一下，盘片8上的0阶衍射光L0与1阶衍射光L1之间的距离是由一维空间光调制器3的光栅结构3a的光栅之间的距离以及其波长来确定的。将傅立叶图像F记录在盘片8上作为干涉图案。
在本发明中，将傅立叶图像F记录在盘片8上，同时使记录介质相对于记录光学系统移动。在该实施例中，记录介质是盘片，以便通过盘片8的转动而使形成于盘片8的记录面上的傅立叶图像F在盘片8的正切方向上移动。
接下来，参考图3，对形成于盘片之上的傅立叶图像F的一个特定示例进行描述。图3示意性的给出了本发明示例中的形成于盘片之上的傅立叶图像的一个特定示例的放大图。顺便说一下，图3的示例是使用图2所示的8位一维空间光调制器3的情况下的示例。对记录光照射到的盘片8上的部分21进行了放大并且如圆圈22所示。
在盘片8静止的状态下，将图2所示的傅立叶图像F记录在盘片8上。然而，盘片相对于记录光进行相对移动，因此实际上记录的傅立叶图像F具有水平长形状，就像其在记录方向(在盘片的正切方向)上伸长(在下文中还将记录在盘片8上的傅立叶图像F称为″全息图标记″)。
在垂直方向(V方向)和水平方向(H方向)这两个方向上均对图3所示的全息图标记进行调制。顺便说一下，图3所示的V方向是盘片8的径向并且其与图2所示的V方向相对应，也就是一维空间光调制器3的光栅形成的方向。此外，图3中的H方向是盘片8的正切方向。
这两个方向上的调制之一是由一维空间光调制器3的光栅结构3a来调制。在该示例中，可使用如图2所示的8位一维空间光调制器3，并且记录在盘片8上的即就是全息图标记的傅立叶图像F在V方向上具有8位信息。
除此之外，在该示例中，通过控制是使激光束照射在还是不照射在即就是图3中的H方向这样的记录方向上(即激光源1的ON/OFF)来执行利用全息图标记长度进行调制。顺便说一下，代替激光的ON/OFF，可将光量在两个值之间进行控制。在图3中，一行数字″1″和″0″表示通过利用标记长度进行调制获得的记录信息的示例。在图3的示例中，在激光源1接通时段形成了全息图标记，并且该时段与记录信息″1″相对应。另一方面，在激光源1断开时段不形成全息图标记，并且该时段与记录信息″0″相对应。
在图3的示例中，一维空间光调制器将8位信息记录在V方向中，并且通过对激光源的ON/OFF控制而甚至在H方向上执行利用全息图标记的标记长度来进行调制。如上所述，在该示例中，将通过一维空间光调制器的调制与通过激光的ON/OFF的调制组合在一起，以便可记录更多的信息。
接下来，参考图4，对光接收元件6的结构示例进行描述。图4给出了本发明示例中的光接收元件或光电探测器的一个结构示例的示意图。在重放的过程中，只有参考光Lr照射到盘片8上，并且由逆傅立叶变换透镜5对由记录的傅立叶图像生成的衍射光进行逆傅立叶变换，从而使其进入光接收元件6。图中所示的示例是8位光接收元件，并且如图6(a)所示，给出了从顶部起接收与8位数据“10110101”相对应的衍射光的状况。
接下来，参考图5至图7，对本发明的信息记录装置的另一示例进行描述。图5给出了全息图标记的一个特定示例的示意图。图6示意地给出了本发明另一示例中的全息图标记的径向上的划痕或损坏以及盘片与一维空间光调制器3之间的相对位置关系的平面图。图7给出了这样一种状况的示意图，即在柱面透镜用于扩展器和傅立叶变换透镜的情况下从本发明另一示例中的记录/重放装置中发射出信号光或使其照射到盘片上。
也就是说，在本发明中执行全息图记录，以便通过改变记录状态可将不同信息复用并记录到记录介质上的相同位置中。例如，图5(a)示意性地给出了在下述情况下的全息图标记的示例，所述情况即就是使傅立叶图像的0阶光的中心在V方向或者H方向上移动并对其进行记录。除此之外，通过改变信号光或参考光的照射角度，还可将不同信息复用并记录到记录介质上的相同位置中。此外，通过空间光调制器的调制而改变信号光本身的特性，也可对信息进行复用和记录。通常，由数目M来表示可复用的且可记录在全息图盘片相同位置上的信息量，并且在其范围中，可对信息进行复用和记录。例如，在数目M＝16的全息图盘片的情况下，可将16个不同的信息复用且记录在相同区域中。
此外，上述示例给出了傅立叶图像的轴向(即0阶光和1阶光所形成的直线的方向)相对于盘片的转动方向而言是90度(即相对于即就是盘片的径向的V方向而言是0度)的情况；然而，还可使傅立叶图像的轴向移开盘片的径向并记录信息。图5(b)给出了这样一个示例，即，使傅立叶图像的轴向52相对于盘片的径向51移动了一角度α。
在盘形记录介质的情况下，在相对多的情况下会在盘片的径向上发生由于用户操纵盘片等等时造成的诸如划痕这样的损坏。图6(a)示意性的给出了这样的状况。因此，如图6(a)所示，如果盘片径向上存在划痕41，那么不能读取同一径向上的所有全息图标记，因此不能对这部分中的信息进行重放。与此相反，如图5(b)所示，如果在相对于盘片径向而言移动了预定角度α的方向上形成了傅立叶图像，那么即使在盘片径向上存在划痕，也不可能发生不能读取相同径向上的所有全息图标记这样的状况，并且很可能以纠错方法等等来恢复与划痕部分相对应的数据。因此，通过移动傅立叶图像的轴向，可执行对盘片径向上造成的划痕有高度抗力的记录。顺便说一下，为了使傅立叶图像的轴向移开盘片径向并且记录信息，如图6(b)所示，只需使一维空间光调制器3的光栅结构3a的方向相对于盘片径向而仅旋转角度α。
还可使用扩展器2的柱面透镜和傅立叶变换透镜4。图7给出了该情况下的光学系统的结构。
上述图1所示的记录/重放装置是所谓的透射型记录/重放装置，该透射型记录/重放装置在重放过程中对位于盘片背面的重放光进行检测。然而，本发明可应用于所谓的反射型记录/重放装置上，该反射型记录/重放装置在盘片一侧执行照射记录光以及对重放光进行检测。
此外，上述图1所示的记录/重放装置具有一光学系统，该光学系统用于使通过对激光束的分离或划分而生成的信号光和参考光从不同方向照射到记录介质的相同位置上。然而，还可应用于信号光和参考光同轴照射这样类型的记录/重放装置上。
如上所述，将上述示例和另一示例构造成通过仅在与记录介质的移动方向不同的方向上对傅立叶图像执行空间调制并且记录该信息，即使傅立叶图像相对于记录介质移动了，也可区分重放光的图案。由此，在信息的记录/重放过程中不必停止记录介质，从而可改善随机存取性能。此外，通过利用甚至记录介质移动方向上的标记信息来对该信息进行调制，可增加记录容量。
此外，在上述示例中，全息图盘片作为记录介质的例子。然而，本发明的应用并不局限于盘形记录介质，并且可应用于诸如卡型记录介质这样的各种形状的记录介质上。
接下来，对用于卡型记录介质的记录/重放装置进行说明以作为本发明的另一示例。图8给出了本发明另一示例中的用于卡型记录介质的记录/重放装置的结构示例的方框图。
在图8中，记录/重放装置的基本结构与图1所示的盘形记录介质的情况相同。不同点在于提供了一种用于保持卡型记录介质30并使其移动的机构，以代替盘片8的保持与旋转机构。
具体地说，如图8所示，卡型记录介质30保持在支架31上。支架31具有：X方向电机32，用于使卡型记录介质30在其X方向(图8的水平方向)上移动；以及Y方向电机33，用于使卡型记录介质在其Y方向(图8的垂直方向)上移动。对信息进行记录和重放，同时驱动X方向电机32和Y方向电机33以使卡型记录介质30在X方向或Y方向上移动。顺便说一下，介质按照上述说明进行移动，然而，可使光学系统移动。
接下来，参考图9和图10，对使用自耦合的记录/重放装置进行说明以作为本发明的另一示例。在这里，该示例中的″自耦合″是下述记录/重放技术；也就是说，信号光与参考光不是单独的或不是分离的，仅信号光进入空间光调制器，不包括相位分量且主要包括亮度分量的0阶光用作参考光，并且主要包括亮度分量的高阶光和该0阶光用于对干涉图案进行记录。图9给出了本发明另一示例中的使用自耦合的记录/重放装置的结构示例的方框图。
换句话说，在上述示例中，对来自激光源的激光束进行分离以生成信号光和参考光。然而，本发明还可应用于这样一种情况，即通过利用激光不是分离的但其透过空间光调制器这样的事实而使0阶光与高阶光彼此干涉以生成主要具有亮度分量的0阶光以及具有相位分量的高阶光。图9给出了这种情况下的记录/重放装置的结构示例。在该示例中，不对激光进行分离但使其透过空间光调制器，并且通过作为入射光的高阶光与0阶光之间的干涉而产生了干涉图案。
在图9中，使遮光器SHs、光束扩展器BX、一维空间光调制器103、以及傅立叶变换透镜116排列在来自激光源111的光束112的光路上。按照与图1所示示例的相应构件相同的方式来构造激光源111、光束扩展器BX、一维空间光调制器103、以及傅立叶变换透镜116。此外，由未示出的控制器对遮光器SHs进行控制，并且控制激光束照射到记录介质上的照射时间长度。
另一方面，通过可移动构架60来可移动地保持记录介质110。该可移动构架60是由未示出的控制器来控制的，并且在信息的记录和重放过程中移动记录介质110。
光束扩展器BX使透过遮光器SHs的光束112的直径扩展以生成平行光束，并且使其垂直进入一维空间光调制器103。与图1中的示例相同，记录信息通过缓冲器12和格式化器11而传送到调制器9。调制器9是由CPU 10来控制的，从而执行对激光源111发射出的激光的调制以及通过一维空间光调制器103的信号光的调制。已透过一维空间光调制器103的信号光112a通过傅立叶变换透镜116而照射到记录介质110上。
接下来，参考图10，对记录介质110附近的光束的状态进行描述。图10给出了光束位于本发明另一示例中的使用自耦合的记录/重放装置的记录介质的附近的状态的示意图。记录介质110具有位于入射侧和信号光112a的相对侧的表面上的入射光处理设备R。该入射光处理设备R具有这样的功能，即将光束分成进入记录介质110的0阶光和高阶光并且使一部分光返回到记录介质110。具体的说，该入射光处理设备R具有：0阶光反射设备RR，用于仅将信号光112a的0阶光反射到记录介质110的内部；以及设备T，用于定义其范围。该0阶光反射设备RR使信号光112a的0阶光反射到记录介质110中。干涉图案是由通过0阶光反射设备RR反射到记录介质110上的0阶光和高阶光形成的并且将其记录到记录介质110中。通过该原理，不必如图1所示示例那样通过对来自激光源的光束进行划分而生成参考光。
在重放的过程中，如图10所示，按照与仅使参考光112b照射的记录情况相同的方式，使透过记录介质110的参考光112b垂直的进入记录介质110。如果参考光112b通过记录介质110，那么在参考光112照射到的记录介质110的背侧获得了用于对已记录的干涉图案进行重建的重放光。由逆傅立叶变换透镜116a对该重放光进行逆傅立叶变换并且将其导引到光接收元件106。将与重放光相对应的电信号从光接收元件106提供给重放处理系统120，并且重放处理系统120输出了重放数据。
此外，通过利用±1阶光对该示例进行说明。然而，正1阶光和负1阶光均具有相同的特征，因此即使仅利用一个1阶光也可获得相同的效果。
(记录/重放装置中的实际光学相对位置关系的第一示例)
接下来，参考图11和图12，对本发明第一示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系进行详细的说明。
图11从外观上给出了本发明第一示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。图12(a)给出了在本发明第一示例的记录的过程中半反射镜中的信号光和参考光的光路的横断面视图，并且图12(b)给出了在本发明第一示例的重放过程中半反射镜中的衍射光的光路的横断面视图。
在图11中，X轴方向与盘片平面平行，并且其是激光源1发射出的激光束的传播方向。Y轴方向与X轴方向垂直，并且与X轴方向一起形成了与盘片平面平行的平面。Z轴方向与盘片平面垂直。
顺便说一下，第一示例中的反射型记录/重放装置是本发明记录/重放装置的一个特定示例。
如图11所示，记录/重放装置广义上具有盘片8和光学系统19-1。更准确地说，光学系统19-1具有：激光源1；半反射镜14A、14B、以及14C；扩展器2；准直镜18；一维空间光调制器3；反射镜15A和15B；物镜17A；以及光接收元件6。
如图11所示，各种光学部件收纳或包含在光学系统19-1的未示出的外壳或机壳之内。光学系统19-1是由未示出的托架电机来托架驱动的，通过该托架电机可使光学系统19-1在横穿盘片8轨迹的方向上即在径向上相对于图11所示的盘片8移动。将光学系统19-1构造成由未示出的致动器对其进行调焦驱动、轨道驱动等等，从而对照射到轨道上的光束的焦点位置、轨道位置等等进行调节。此外，如随后所描述的，为了改变信号光等等相对于盘片8而言的照射角度并且通过角度复用而实现记录，可将其构造成整个光学系统19-1与盘片8的平面略微倾斜。
接下来，参考图11和图12，对第一示例中的每个光学部件的操作进行说明。
首先，对信息记录过程中的操作进行说明。
在信息的记录过程中，半反射镜14A将激光源1发射出的X轴方向上的激光束分成两列。也就是说，一个激光束是随后由一维空间光调制器3调制的信号光Ls，并且另一个激光束是与信号光Ls组合在一起的参考光Lr，以便将干涉图案记录到盘片8上。换句话说，半反射镜14A用作用于将发射的激光束分成信号光Ls和参考光Lr的分离或划分光学系统。使在X轴方向上透过半反射镜14A的信号光Ls发射到扩展器2。将透过扩展器2的信号光Ls从棱状激光束转换为薄片状或片状激光束，并且使其宽度扩展。也就是说，将其转换为本发明的″片状激光束″。换句话说，扩展器2用作用于将激光源1发射出的激光束转换成其光通量的横截面线性延伸的片状激光束的转换光学系统。在下文中，必要时将信号光Ls定义的平面称为″信号光平面Hs″。尤其是在本发明中，将光学系统配置成信号光平面Hs例如沿着盘片8的平面，因此信号光平面Hs与盘片8的平面(记录面)平行。使片状的信号光Ls进入准直透镜18并且将其从片状的散射光转换成片状的平行光。一维空间光调制器3对已转换为平行光的信号光Ls进行一维空间调制。一维空间光调制器3用作用于在相对于片状激光束成线性延伸的方向(例如基于直线形状而延伸的方向)上执行一维空间调制的一维空间调制设备。
另一方面，反射镜15B使半反射镜14A在Z轴方向上发射的参考光Lr反射在X轴方向上，并且使其进入排列在光接收元件6之下的半反射镜14B(在下文中参见图I2(a))。半反射镜14B使参考光Lr反射以朝向排列在负Z轴方向上的半反射镜14C。此外，半反射镜14C使参考光Lr反射在X轴方向上。
在半反射镜14C上将一维空间光调制器3调制的信号光Ls与上述参考光Lr组合到相同光路上，并且使其在X轴方向上进入反射镜15A(参见图12(a))。使组合的信号光Ls和参考光Lr反射以与盘片8的平面相垂直，即反射在Z轴方向上，并且使其进入柱面透镜型的物镜17A。也就是说，反射镜15A用作这样的反射镜设备，该反射镜设备用于改变片状激光束以使其在横穿记录面的方向上传播。组合的信号光Ls与参考光Lr透过物镜17A，该物镜17A使其聚焦或会聚并使其照射到盘片8上。这就是怎样将傅立叶图像这样的干涉图案记录在盘片8之内的诸如全息图介质这样的感光材料中。也就是说，半反射镜14A至14C、反射镜15A、以及物镜17A用作这样的记录光学系统，该记录光学系统用于使基于激光源发射出的激光束的参考光照射记录面，同时使已空间调制的片状激光束作为信号光而照射记录面。
接下来，对信息重放过程中的操作进行说明。
在信息的重放过程中，首先，一维空间光调制器3用作遮光器以屏蔽或阻挡信号光Ls以便不使其透过。此后，在与记录过程相同的光路上仅使下述参考光Lr在Z轴方向上照射到盘片8上，所述参考光Lr具有与记录过程相同的特征，具体地说具有相同波长、幅度、或光强等等。记录在盘片8之内的干涉图案使照射的参考光Lr衍射，从而生成了衍射光(重放光)Lk。例如，盘片8之内的反射层等等使衍射光Lk反射，并且穿过作为到达路程(approach route)的相同光路。具体地说，衍射光Lk透过物镜17A，并且通过反射镜15A反射在负X轴方向上。此后，半反射镜14C使其反射在Z轴方向上，并且使其透过半反射镜14B，并且由此进入光接收元件6(参见图12(b))。按照这种方式，在光接收元件6上获得了重放信号，并且将该重放信号提供给重放处理系统。
如上所述，在第一示例中，通过利用一维空间光调制器而不是二维空间光调制器可将棱状激光束改变为片状。此外，将光学系统配置成可保持在光学系统19-1中扩展的片状激光束即信号光平面Hs与盘片8的平面例如相面对成平行关系这样的位置关系。其结果是，可进一步使包括有用于收纳盘片8和光学系统19-1这两者的空间的整个信息记录/重放装置小型化并变薄。
顺便说一下，在第一示例中，参考光Lr穿过诸如一维空间光调制器3这样的构件的上部。该空间处于物镜17A的厚度范围中，并且使用了其中物镜17A未处于光学系统19-1中的上侧空间，因此可使整个光学系统19-1简单化、小型化、并且可变薄。
(记录/重放装置中的实际光学相对位置关系的第二示例)
接下来，参考图13和图14，对本发明第二示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系进行详细的说明。
图13从外观上给出了本发明第二示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。图14从外观上给出了在记录过程中发射出的或照射到记录介质上的信号光和参考光的示意性透视图(图14(a))，并且从外观上给出了在重放过程中发射出的或照射到记录介质上的参考光以及从记录介质反射出的衍射光的示意性透视图(图14(b))。
顺便说一下，在参考图13对第二示例的说明过程中，必要时省略了与相同构件有关的说明以及与第一示例相同的操作。此外，在图13中，X轴、Y轴、以及Z轴与图11所示的第一示例相同。
如图13所示，与第一示例相同，第二示例中的记录/重放装置具有盘片8和光学系统19-2。此后，该光学系统19-2具有：激光源1；半反射镜14A；扩展器2；准直透镜18；一维空间光调制器3；反射镜15A；以及光接收元件6。作为新的构件，光学系统19-2具有：反射镜15C、15D、以及15E；以及具有大直径的物镜17B。
接下来，参考图13和图14，对第二示例中的每个光学部件的操作进行说明。
在信息记录过程中，与第一示例相同，半反射镜14A将激光源1在X轴方向上发射出的激光束分成信号光Ls和参考光Lr这两列。
首先，在X轴方向上透过半反射镜14A的信号光Ls的光路与第一示例相同，除了信号光Ls不透过半反射镜14C并且不透过柱面透镜这样的物镜17A但透过简单物镜17B之外。尤其是在本发明中，将光学系统配置成例如保持信号光平面Hs与盘片8的平面相面对成平行关系这样的位置关系。
另一方面，反射镜15C使半反射镜14A在Y轴方向上发射出的参考光Lr反射在X轴方向上并且使其进入反射镜15D。反射镜15D使参考光Lr反射在负Y轴方向上，并且使其进入反射镜15E。反射镜15E使参考光Lr反射以朝向排列在Z轴方向上的物镜17B，并且使其透过物镜17B。
因此，由一维空间光调制器3调制的信号光Ls透过物镜17b的一个区域，并且使其以相对于盘片8法线而言的照射角度θ1而照射到盘片8上，也就是说以相对于负Z轴方向而言的照射角度θ1而照射到盘片8上。如上所述，参考光Lr还通过多个反射镜15C、15D、以及15E而透过物镜17B的另一区域，并且使其以相对于盘片8法线而言的照射角度θ2而照射到盘片8上。如上所述，信号光Ls和参考光Lr透过相同物镜17B的不同轴，也就是说透过不同光路，并且使其分别聚焦或会聚，并使其同时照射到盘片8上的相同位置。通过此，信号光Ls与参考光Lr在盘片8上彼此干涉，从而产生了具有下述光栅矢量的干涉图案，所述光栅矢量具有照射角θ1和θ2以及信号光Ls和参考光Lr的波长λ作为参数。将该干涉图案作为傅立叶图像而记录到盘片8之内的全息图介质中。
在信息的重放过程中，一维空间光调制器3用作遮光器以屏蔽或阻挡信号光Ls以便不使其透过。此后，在与记录过程相同的光路上仅使下述参考光Lr照射到盘片8上，所述参考光Lr具有与记录过程相同的特征，具体地说具有相同波长、幅度、或光强等等。记录在盘片8之内的具有该光栅矢量的干涉图案使照射的参考光Lr衍射，从而生成了衍射光(重放光)Lk。盘片8发射出衍射光Lk，该衍射光是以由光栅矢量唯一确定的角度θ3发射出的。衍射光Lk透过物镜17B，并且进入光接收元件6。按照这种方式，在光接收元件6上获得了重放信号，并且将该重放信号提供给重放处理系统。
如上所述，在第二示例中，与第一示例相对，对于物镜17B而言，通过不利用柱面透镜而是利用不需要高性能的单透镜，可使光学系统19-2的构件简单化。此后，在半反射镜上不使信号光Ls与参考光Lr组合在一起，但是使其透过物镜17B的不同区域，并且在盘片8的平面上相组合。这就是怎样将即就是傅立叶图像这样的干涉图案记录在盘片8之内的诸如全息图介质这样的感光材料中。
此外，在第二示例中，与第一示例相同，通过利用一维空间光调制器可将棱状激光束改变为片状。此外，将光学系统配置成保持信号光平面Hs与盘片8的平面例如相面对成平行关系这样的位置关系。由此，可使整个光学系统19-2小型化并变薄。
此外，在第二示例中，对参考光Lr进行传送以便参考光Lr的光路与构件(例如一维空间光调制器3等等)并排。其结果是，可使整个光学系统19-2小型化并变薄。
(记录/重放装置中的实际光学相对位置关系的第三示例)
接下来，参考图15，对本发明第三示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系进行详细的说明。
图15从外观上给出了本发明第三示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
顺便说一下，在参考图15对第三示例的说明过程中，必要时省略与相同构件有关的说明以及与第一和第二示例相同的操作。此外，在图15中，X轴、Y轴、以及Z轴与图11和图13所示的第一和第二示例相同。
如图15所示，与第一和第二示例相同，第三示例中的记录/重放装置具有盘片8和光学系统19-3。此后，光学系统19-3具有：激光源1；扩展器2；准直透镜18；一维空间光调制器3；物镜17B；以及光接收元件6。作为新的构件，光学系统19-3具有半反射镜14D。尤其是，在与自耦合有关的第三示例中，盘片8具有：入射光处理设备R，该入射光处理设备R是根据0阶光反射设备RR；以及高阶光传送部分T构造而成的。
在信息记录过程中，激光源1在X轴方向上发射出的激光束是一维空间光调制器3随后调制的信号光Ls。朝着扩展器2的方向发射出信号光Ls，并且将透过扩展器2的信号光Ls从棱状的激光束转换为具有信号光平面Hs的激光束。片状信号光Ls进入到准直透镜并将其从散射光转换为平行光。一维空间光调制器3对已转换为平行光的信号光Ls进行调制。信号光Ls通过穿过物镜17B而聚焦，并且使其照射到盘片8。在该示例中，入射光处理设备R位于与盘片8照射到的一侧相反的侧上。入射光处理设备R具有这样的功能，即将照射到盘片8上的信号光Ls分成0阶光和高阶光并使一部分光返回盘片8的内部。具体地说，入射光处理设备R具有：0阶光反射设备RR，用于仅将信号光Ls的0阶光反射到盘片8的内部；以及高阶光透射部分T，用于定义其范围并透射高阶光。0阶光反射设备RR将信号光Ls的0阶光反射到盘片8的内部。0阶光反射设备RR反射到盘片8内部的0阶光与照射的高阶光彼此干涉，并且由此，将即就是傅立叶图像的干涉图案记录在盘片8之内的诸如全息图介质这样的感光材料中。通过自耦合原理，不必如参考图11和12所说明的第一和第二示例那样对来自激光源的激光束进行分离以从而生成参考光。
尤其是，就自耦合的方面而言，除了发射0阶光并透射高阶光的示例的方面之外，还是这样的一方面，即使0阶光透射、吸收、散射、或偏光并对高阶光反射。
在信息的重放过程中，一维空间光调制器3用作不屏蔽或阻挡参考光Lr的完全打开的遮光器，以便激光源1发射在X轴方向上的参考光Lr由一维空间光调制器3来调制。此后，在与记录过程相同的光路上仅使下述参考光Lr照射到盘片8上，所述参考光Lr具有与记录过程相同的特征，具体地说具有相同波长、幅度、或光强等等。记录在盘片8之内的具有光栅矢量的干涉图案使照射的参考光Lr衍射，从而生成了衍射光(重放光)Lk。例如，盘片8之内的反射层等等使衍射光Lk反射，并且穿过作为到达路程的相同光路。具体地说，衍射光Lk穿过物镜17B、由反射镜14D反射在负Z轴方向上、并且进入光接收元件6。按照这种方式，在光接收元件6上获得了重放信号，并且将该重放信号提供给重放处理系统。
如上所述，在第三示例中，与第一和第二示例相同，通过利用一维空间光调制器可将棱状激光束改变为片状。此外，将光学系统配置成可保持信号光平面Hs与盘片8的平面例如相面对成平行关系这样的位置关系。由此，可进一步使整个信息记录/重放装置19-3小型化并变薄。
此外，在第三示例中使用自耦合，因此不需要诸如半反射镜这样的分离或划分元件，这使得光学部件等等较小。由此，可使整个光学系统19-3简单化、小型化、并变薄。
(记录/重放装置中的实际光学相对位置关系的第四示例)
接下来，参考图16，对本发明第四示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系进行详细的说明，其中通过自耦合和角度复用来使用一维空间光调制器。
图16从外观上给出了本发明第四示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
顺便说一下，在参考图16对第四示例的说明过程中，必要时省略与相同构件有关的说明以及与第三示例相同的操作。此外，在图16中，X轴、Y轴、以及Z轴与图15所示的第三示例相同。
在第四示例中，将第三示例进一步发展为通过“角度复用”来实现记录。在这里，该示例中的角度复用是这样的技术：通过相对改变参考光和信号光相对于全息图记录介质的表面而言的照射角度来(i)将不同记录信息复用并记录到相同区域中；以及(ii)对其进行重放。
在该第四示例中，为了实现角度复用，作为添加到第三示例中的构件上的新构件，具有一光学系统板19A和一电机19B。在光学系统板19A的上表面，提供了构成了光学系统19-4的扩展器2、准直透镜18、以及一维空间光调制器3。与X轴平行的主轴19C位于光学系统板19A的一侧。如果驱动电机19B，那么相对于盘片平面而言，在光学系统19-4中延伸的光学系统板19A和信号光平面Hs倾斜1度或诸如十分之几度这样的更小程度。由此，可改变信号光Ls或参考光Lr相对于盘片8的平面而言的照射角度，从而通过角度复用实现记录。顺便说一下，要实现角度复用所需的照射角度的变化是由盘片8的厚度而确定的。例如，通过使照射角度逐步的改变十分之几度，可将诸如一打至好几十这样的多块记录信息重复记录到记录面的相同点上。
第四示例中的记录和重放过程中的操作与第三示例相同。
尤其是，甚至在第四示例中，保持信号光平面Hs与盘片平面相面对这样的位置关系。
顺便说一下，本发明的″照射角度改变设备″可相对改变信号光Ls或参考光Lr相对于盘片平面而言的照射角度。例如，可将照射角度改变设备构造成改变相对于其构成了光学系统19-4的激光源1、半反射镜14A、扩展器2、准直器18、以及一维空间光调制器3上的光路而言的角度和排列。或者，可为光学系统另外提供专用于改变信号光Ls或参考光Lr的照射角度的光学元件。或者，代替此或除此之外，可将其构造成机械地改变盘片8的保持角度。此外，除了径向上的角度复用之外，还可执行诸如法线方向这样的另一方向上的角度复用。
如上所述，在第四示例中，与第一、第二、以及第三示例相同，通过利用一维空间光调制器可将棱状激光束改变为片状。此外，将光学系统配置成可保持信号光平面Hs与盘片8的平面例如相面对成平行关系这样的位置关系。由此，可进一步使整个光学系统19-4小型化并变薄。
此外，自耦合用在第四示例中，因此不需要诸如半反射镜这样的光路分离或划分元件，这使得光学部件等等较小。由此，可使整个光学系统19-4简单化、小型化、并变薄。
在本发明中，如果期望，在不脱离从权利要求和整个说明书所推演出的本发明的实质或精神的情况下，可做出各种改变。均涉及这种改变的全息图型的信息记录装置和信息记录/重放装置也在本发明的技术范围之内。
工业实用性
本发明的信息记录装置和信息记录/重放装置可应用于使用全息图的信息记录装置和信息记录/重放装置。
附图的简要说明
[图1]图1给出了本发明一示例中的全息图盘片记录/重放装置的结构的示意性方框图。
[图2]图2从概念上示意性的给出了本发明示例中的记录/重放装置发射出信号光Ls或使其照射到盘片上这样一种情况。
[图3]图3示意性的给出了本发明示例中的形成于盘片之上的傅立叶图像的一个特定示例的放大图。
[图4]图4给出了本发明示例中的光接收元件或光电探测器的一个结构示例的示意图。
[图5]图5给出了本发明另一示例中的全息图标记的一个特定示例的示意图。
[图6]图6示意地给出了本发明另一示例中的全息图标记的径向上的划痕或损坏以及盘片与一维空间光调制器3之间的相对位置关系的平面图。
[图7]图7给出了这样一种状况的示意图，即在柱面透镜用于扩展器和傅立叶变换透镜的情况下从本发明另一示例中的记录/重放装置中发射出信号光或使其照射到盘片上。
[图8]图8给出了本发明另一示例中的就卡型记录介质而言的记录/重放装置的结构示例的方框图。
[图9]图9给出了本发明另一示例中的使用自耦合的记录/重放装置的结构示例的方框图。
[图10]图10给出了本发明另一示例中的在使用自耦合的记录/重放装置的记录介质附近的光束的状态的示意图。
[图11]图11从外观上给出了本发明第一示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
[图12]图12给出了在本发明第一示例的记录的过程中半反射镜中的信号光和参考光的光路的横断面视图(图12(a))，并且给出了在本发明第一示例的重放过程中半反射镜中的衍射光的光路的横断面视图(图12(b))。
[图13]图13从外观上给出了本发明第二示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
[图14]图14从外观上给出了在记录的过程中发射出的或照射到记录介质上的信号光和参考光的示意性透视图(图14(a))，并且从外观上给出了在重放过程中发射出的或照射到记录介质上的参考光以及从记录介质反射的衍射光的示意性透视图(图14(b))。
[图15]图15从外观上给出了本发明第三示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
[图16]图16从外观上给出了本发明第四示例中的记录/重放装置的光学系统之内的构件等等与盘片之间的实际光学相对位置关系的透视图。
附图标记的说明
1  激光源
2  扩展器
2a  柱面透镜
3  一维空间光调制器
6  光接收元件
8  全息图盘片
14(14A、14B、14C、14D)  半反射镜
15(15A、15B、15C、15D)  反射镜
16  聚光镜
17A  物镜
17B  物镜
19-1至19-4  光学系统
19A  光学系统板
BX  射束扩展器
Ls  信号光
Lr  参考光
Lk  衍射光
Hs  信号光平面

Claims (11)

1.一种用于将记录信息记录到具有光学可记录的记录面的记录介质上的信息记录装置，该信息记录装置包括：
激光源；
转换光学系统，用于将所述激光源发出的激光束转换为其横截面线性延伸的片状激光束，并且用于发射出该激光束以至于线性延伸方向沿着记录面；
一维空间调制设备，用于根据记录信息在相对于片状激光束线性延伸的方向上执行一维空间调制；
记录光学系统，用于通过用基于所述激光源发射出的激光束的参考光来照射记录面，同时用空间调制的片状激光束作为信号光来照射记录面，来将记录信息记录到记录介质上；以及
移动设备，用于相对于所述记录光学系统移动记录介质，以便信号光的照射位置与参考光的照射位置在记录面上相对移动。
2.根据权利要求1的信息记录装置，其中所述记录光学系统包括：
分离光学系统，用于在所述转换光学系统的先前步骤中将所述激光源发射出的激光束分成信号光和参考光；以及
组合光学系统，用于在所述一维空间调制设备的随后步骤中将一维空间调制的信号光与参考光组合到相同光路上。
3.根据权利要求2的信息记录装置，其中所述分离光学系统分离出参考光以便从记录面的角度来看，参考光和片状激光束的光路并排。
4.根据权利要求1的信息记录装置，其中：
所述记录光学系统进一步包括分离光学系统，其用于在所述转换光学系统的先前步骤将所述激光源发射出的激光束分成信号光和参考光，并且
一维空间调制的信号光和参考光被组合到相同光路上并照射到记录面上。
5.根据权利要求4的信息记录装置，其中所述分离光学系统分离出参考光以便从记录面的角度来看，参考光和片状激光束的光路并排。
6.根据权利要求1的信息记录装置，其中参考光从所述激光源发射出，与信号光一起，通过所述转换光学系统、所述一维空间调制设备、以及所述记录光学系统而照射到记录面上。
7.根据权利要求1的信息记录装置，进一步包括照射角度改变设备，该照射角度改变设备可相对于记录面而相对地改变信号光的照射角度和参考光的照射角度。
8.根据权利要求1的信息记录装置，其中所述激光源、所述转换光学系统、所述一维空间调制设备、以及所述记录光学系统的至少一部分排列在沿着记录面的相同平面上。
9.根据权利要求1的信息记录装置，其中所述记录光学系统包括反射镜设备，其用于将沿着记录面传播的一维空间调制的片状激光束改变为在沿着横穿记录面的方向上传播。
10.根据权利要求1的信息记录装置，其中所述转换光学系统、所述一维空间调制设备、以及所述记录光学系统的至少一个包括一光学元件，在该光学元件中横穿片状激光束的传播方向的横截面是纵向形状，该纵向形状根据片状激光束的线性延伸的光通量的横截面而沿着记录面延伸。
11.一种信息记录/重放装置，包括：
根据权利要求1的信息记录装置；
控制设备，用于使所述一维空间调制设备用作用于屏蔽所述激光源发射出的激光束的屏蔽设备；以及
重放设备，用于对干涉光进行检测并且根据检测的干涉光对记录信息进行重放，其中所述干涉光是由于通过所述记录光学系统照射到记录面上的参考光造成的记录介质上的透射、衍射、或者反射而产生的。
CNB2004800273412A 2003-09-22 2004-09-21 信息记录装置和信息记录/重放装置 Expired - Fee Related CN100433141C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003330575 2003-09-22
JP330575/2003 2003-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1856826A true CN1856826A (zh) 2006-11-01
CN100433141C CN100433141C (zh) 2008-11-12

Family

ID=34372999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800273412A Expired - Fee Related CN100433141C (zh) 2003-09-22 2004-09-21 信息记录装置和信息记录/重放装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070041302A1 (zh)
EP (1) EP1675108A4 (zh)
JP (1) JP4346608B2 (zh)
CN (1) CN100433141C (zh)
WO (1) WO2005029476A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI381123B (zh) * 2010-01-06 2013-01-01

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4197450B2 (ja) * 2003-04-10 2008-12-17 パイオニア株式会社 情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、情報再生方法および情報記録媒体
US8008701B2 (en) 2004-12-22 2011-08-30 Giorgio Servalli Method of making a floating gate non-volatile MOS semiconductor memory device with improved capacitive coupling and device thus obtained
EP1850337A3 (en) * 2006-04-25 2008-01-23 Daewoo Electronics Corporation Optical information processing apparatus, optical information recording method, optical information reproducing method and optical information servo controlling method
TWI330837B (en) * 2007-02-14 2010-09-21 Ind Tech Res Inst System for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
TWI335029B (en) * 2007-04-11 2010-12-21 Ind Tech Res Inst System for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
TWI755096B (zh) * 2020-10-15 2022-02-11 國立中央大學 全像系統讀寫方法及全像儲存系統
US12033680B1 (en) 2023-03-07 2024-07-09 National Central University Method for reading and writing with holographic storage system and holographic storage system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3976354A (en) * 1973-12-14 1976-08-24 Honeywell Inc. Holographic memory with moving memory medium
JPS544856B2 (zh) * 1974-01-17 1979-03-10
JPS59198542A (ja) * 1983-04-26 1984-11-10 Sony Corp 光学デイスクプレ−ヤ
JPH01204220A (ja) * 1988-02-08 1989-08-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 記録再生方法
JPH06333233A (ja) * 1993-05-20 1994-12-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 情報記録装置
US5978112A (en) * 1995-02-15 1999-11-02 California Institute Of Technology Non-volatile readout of shift multiplexed holograms
US6322932B1 (en) 1996-08-15 2001-11-27 Lucent Technologies Inc. Holographic process and media therefor
CA2322006A1 (en) * 1998-02-27 1999-09-02 Optware Corporation Apparatus and method for recording optical information, apparatus and method for reproducing optical information, apparatus for recording/reproducing optical information, and optical information recording medium
JP3403068B2 (ja) 1998-02-27 2003-05-06 株式会社オプトウエア 光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録再生装置
JP4492892B2 (ja) * 1998-09-29 2010-06-30 大日本印刷株式会社 ホログラムの製造方法
JP3655819B2 (ja) * 2000-08-07 2005-06-02 株式会社オプトウエア 光情報記録装置および方法、光情報再生装置および方法、ならびに光情報記録再生装置および方法
JP2002123161A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 Pioneer Electronic Corp ホログラム記録再生装置
US6958967B2 (en) * 2000-11-17 2005-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Holographic optical information recording/reproducing device
JP2002170247A (ja) * 2000-11-27 2002-06-14 Sony Corp ホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置並びにホログラム記録再生方法
JP2004139021A (ja) * 2002-08-21 2004-05-13 Sony Corp ホログラム記録装置、およびホログラム記録方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI381123B (zh) * 2010-01-06 2013-01-01

Also Published As

Publication number Publication date
EP1675108A1 (en) 2006-06-28
US20070041302A1 (en) 2007-02-22
CN100433141C (zh) 2008-11-12
JP4346608B2 (ja) 2009-10-21
JPWO2005029476A1 (ja) 2006-11-30
WO2005029476A1 (ja) 2005-03-31
EP1675108A4 (en) 2008-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1280799C (zh) 光信息记录和/或再现装置和方法
CN1193356C (zh) 光拾取装置和盘驱动装置
CN1725322A (zh) 光学头、用于装配透镜的设备和方法
CN1956072A (zh) 记录和再现装置
CN1231900C (zh) 光拾取装置以及光盘的记录以及/或者再生装置
CN1934626A (zh) 全息记录装置及方法、全息再现装置及方法、及全息记录介质
CN1192375C (zh) 聚束元件、光头、光信息存储再生装置及光信息存储再生方法
CN1783242A (zh) 全息图记录介质和全息图记录－再现设备
CN1157719C (zh) 光头装置、光盘驱动器及用于光盘驱动器的跟踪控制方法
CN100345195C (zh) 光学检拾器、光学记录和/或再现设备及兼容跟踪方法
CN1755809A (zh) 光学头、光驱动设备和生成跟踪误差信号的方法
CN1158650C (zh) 光拾取设备,光盘设备和轨道识别信号检测方法
CN1885419A (zh) 光学拾取器和光盘装置
CN1856826A (zh) 信息记录装置和信息记录/重放装置
CN1084912C (zh) 光拾取装置及光盘驱动装置
CN1221953C (zh) 像差检测方法和使用其的光记录再现方法与光记录再现装置
CN1925035A (zh) 兼容的光学拾取器以及光学记录和/或再现设备
CN1961263A (zh) 全息图再现装置和全息图再现方法
CN1227655C (zh) 光学拾取装置和其中使用的物镜
CN101063868A (zh) 使用全息术的光学信息再现设备和光学信息记录设备
CN100350483C (zh) 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构
CN1542783A (zh) 光拾取器和具有该光拾取器的信息再现装置
CN1841531A (zh) 光学拾取器、光学记录再现设备及循轨误差信号检测方法
CN1455922A (zh) 光斑整形装置和方法,光学拾取装置及光盘装置
CN1877718A (zh) 光盘设备和拾取单元

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081112

Termination date: 20110921