JP4120838B2 - Optical recording method, optical reading method, optical reading device, and optical recording medium - Google Patents
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Description
この発明は、データ情報を光記録媒体に記録する方法、およびデータ情報を光記録媒体から読み出す方法および装置に関する。 The present invention relates to a method for recording data information on an optical recording medium, and a method and apparatus for reading data information from an optical recording medium.
相変化型や光磁気型など、書き換え可能な光ディスクは、すでに広く普及している。これらの光ディスクは、一般の磁気ディスクに比べれば、記録密度は一桁以上高いが、画像情報のデジタル記録には、いまだ十分ではない。記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの必要がある。 Rewritable optical disks such as phase change type and magneto-optical type are already widely used. These optical disks have a recording density that is one digit higher than that of a general magnetic disk, but are still not sufficient for digital recording of image information. In order to increase the recording density, it is necessary to reduce the beam spot diameter and shorten the distance between adjacent tracks or adjacent bits.
このような技術の開発によって実用化されつつあるものに、DVD−ROMがある。DVD−ROMは、直径12cmのディスクに片面で4.7GByteのデータを収容できる。書き込み・消去が可能なDVD−RAMは、相変化方式によって、直径12cmのディスクに両面で5.2GByteの高密度記録が可能である。これは、読み出し専用であるCD−ROMの7倍以上、フロッピー(登録商標)ディスクの3600枚以上、に相当する。 A DVD-ROM is being put into practical use by the development of such technology. DVD-ROM can store 4.7 GB data on a single side of a 12 cm diameter disk. The writable / erasable DVD-RAM is capable of high-density recording of 5.2 GB on both sides of a 12 cm diameter disk by a phase change method. This corresponds to 7 times or more of a read-only CD-ROM and 3600 or more floppy (registered trademark) disks.
このように光ディスクの高密度化・大容量化は年々進んでいる。しかし、その一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界と言われる5Gbit/cm2に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた3次元(体積型)記録が必要となる。
As described above, the density and capacity of optical discs are increasing year by year. However, on the other hand, since the optical disc records data in a plane, the recording density is limited to the diffraction limit of light and
体積型の光記録媒体の材料としては、フォトポリマー材料やフォトリフラクティブ材料などが挙げられる。これらの材料は、比較的弱い光を吸収して屈折率変化を生じるため、光誘起屈折率変化による情報記録が可能である。このため、大容量化が可能な多重ホログラム記録に用いることができる。 Examples of the material of the volume type optical recording medium include a photopolymer material and a photorefractive material. Since these materials absorb a relatively weak light and cause a change in refractive index, information recording by a light-induced refractive index change is possible. Therefore, it can be used for multiplex hologram recording capable of increasing the capacity.
フォトポリマー材料を用いて高密度記録した例として、非特許文献1(SPIE Vol.2514,355)には、参照光に球面波を用い、ディスク形状に加工したDuPont製150−100photopolymerを回転させて、シフト多重ホログラムを記録し、現在用いられているCDの記録密度の10倍以上の記録密度(〜10bit/μm2)を達成したことが示されている。 As an example of high-density recording using a photopolymer material, Non-Patent Document 1 (SPIE Vol. 2514, 355) uses a spherical wave for reference light and rotates a DuPont 150-100 photopolymer processed into a disk shape. It has been shown that a shift multiplex hologram was recorded, and a recording density (10 bits / μm 2 ) of 10 times or more that of a currently used CD was achieved.
また、フォトリフラクティブ材料を用いて高密度記録した例として、非特許文献2(OPTICAL ENGINEERING Vol.34,(1995)2193)には、10×10×22mmの大きさのFeドープLiNbO3結晶に、2万ページのホログラムを多重記録し、約1GByteの記録を達成したことが報告されている。 In addition, as an example of high-density recording using a photorefractive material, Non-Patent Document 2 (OPTICAL ENGINEERING Vol. 34, (1995) 2193) describes an Fe-doped LiNbO 3 crystal having a size of 10 × 10 × 22 mm, It has been reported that 20,000 page holograms were multiplexed and about 1 GByte recording was achieved.
ホログラフィックメモリは、このように大容量のデータを記録できることに加えて、2次元的にデータの記録および読み出しができることから、高速のデータ記録やデータ読み出し、高速のデータ検索やデータ相関検出、高速のデータ転送も、可能である。具体的に、特許文献1(特開平3−149660号公報)では、以下のようなデータ検索方法が提案されている。 In addition to being able to record large volumes of data in this way, holographic memory can record and read data two-dimensionally, so high-speed data recording and data reading, high-speed data search and data correlation detection, The data transfer is also possible. Specifically, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-149660), the following data search method is proposed.
図26は、その検索方法を示す。この方法では、レーザ101からのレーザ光によって光メモリ102から、これにホログラフィックに記録されている2次元の被検索データを読み出し、そのデータパターン像を光アドレス型の空間光変調器103に書き込むとともに、LCD(液晶ディスプレイ)構成の電気アドレス型の空間光変調器104に2次元の検索用データを書き込む。
FIG. 26 shows the search method. In this method, two-dimensional search data holographically recorded on the optical memory 102 is read from the optical memory 102 by the laser light from the laser 101, and the data pattern image is written in the optical address type
そして、レーザ105からのレーザ光を読出光として、検光子106を通じてLCD構成の電気アドレス型の空間光変調器104に照射して、その偏光状態を検索用データに応じて変え、その透過光をハーフミラープリズム107で反射させて、光アドレス型の空間光変調器103の読出面に結像させる。
Then, the laser light from the laser 105 is used as readout light to irradiate the
したがって、空間光変調器103において画素ごとに被検索データに応じて読出光の偏光状態が変えられ、その読出光を検光子108を通じて光検出器アレイ109に入射させて、光検出器アレイ109で複数の画素からの読出光の有無を一括して検知することによって、被検索データと検索用データとの間の複数ビットの一致・不一致を一括して検出することができる。
Therefore, the polarization state of the readout light is changed for each pixel in the
また、非特許文献3(A.Kutanov and Y.Ichioka:Conjugate Image Plane Correlator with Holographic Disk Memory,OPTICAL REVIEW Vol.3,No.4(1996)258−263)には、以下のようなデータ記録方法およびデータ相関検出方法が記載されている。 In addition, Non-Patent Document 3 (A. Kutanov and Y. Ichioka: Conjugate Image Plane Correlator with Holographic Disk Memory, OPTICAL REVIEW Vol. 3, No. 4 (1996) 258-263) has the following data. And a data correlation detection method is described.
図27は、その記録方法および相関検出方法を示す。この方法では、記録時には、記録しようとする2次元データをLCD構成の電気アドレス型の空間光変調器111に表示し、空間光変調器111を通過した2次元の振幅分布を有する信号光112を、フーリエ変換レンズ113によってフーリエ変換面P1にフーリエ変換して光メモリ114に照射し、同時に参照光115を光メモリ114に照射して、光メモリ114に2次元データをフーリエ変換ホログラムとして記録する。
FIG. 27 shows the recording method and correlation detection method. In this method, at the time of recording, two-dimensional data to be recorded is displayed on an electrical address type spatial light modulator 111 having an LCD configuration, and
相関を検出する場合には、LCD構成の電気アドレス型の空間光変調器111に2次元の検索用データを表示するとともに、記録時の参照光115と共役な関係にある読出光116を光メモリ114に照射して、光メモリ114から2次元の被検索データのホログラムを読み出し、その読み出したホログラムを、フーリエ変換レンズ113によって逆フーリエ変換面P2に逆フーリエ変換して空間光変調器111に入射させる。
In the case of detecting the correlation, the two-dimensional search data is displayed on the electrical address type spatial light modulator 111 having the LCD configuration, and the
したがって、空間光変調器111の透過光は、検索用データと被検索データの光学的積となり、検索用データと被検索データが一致した場合には、フーリエ変換レンズ117のフーリエ変換面P3に強い相関ピークが現れ、これを検出することによって2次元画像などの相関を知ることができる。
Therefore, the transmitted light of the spatial light modulator 111 is an optical product of the search data and the search target data, and is strong against the Fourier transform plane P3 of the Fourier
なお、ホログラムの書き換えが可能な光記録媒体として、特許文献2(特開平2−280116号公報)には、高分子液晶材料からなる光記録媒体が示され、特許文献3(特開平4−30192号公報)には、相変化材料からなる光記録媒体が示されている。 As an optical recording medium capable of rewriting a hologram, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-280116) shows an optical recording medium made of a polymer liquid crystal material, and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-30192). Discloses an optical recording medium made of a phase change material.
上に挙げた先行技術文献は、以下のとおりである。
上述したように、近年、大容量化・高速化のためにホログラフィクメモリが注目され、図26に示したような検索方法、および図27に示したような記録方法および相関検出方法も提案されている。また、高密度記録のためにS/Nを向上させることも研究されており、光情報処理技術も応用されつつある。 As described above, in recent years, holographic memory has attracted attention in order to increase capacity and speed, and a search method as shown in FIG. 26 and a recording method and a correlation detection method as shown in FIG. 27 have also been proposed. ing. In addition, research on improving the S / N ratio for high-density recording has been conducted, and optical information processing technology is being applied.
しかしながら、図26に示した従来の検索方法、および図27に示した従来の記録方法および相関検出方法は、電気アドレス型の空間光変調器104または111としてLCD構成の振幅(強度)変調型のものを用いるため、以下のような問題がある。
However, the conventional search method shown in FIG. 26 and the conventional recording method and correlation detection method shown in FIG. 27 are of the amplitude (intensity) modulation type of the LCD configuration as the electrical address type
空間光変調器104または111のようなデータを表示するLCDは、図28に示すように、電気光学変換部材の一つである液晶121の両面に電極122,123を有する液晶セル124の両側に、偏光子126,127が配置される。偏光子126,127としては、小型軽量化が容易な2色性偏光子が用いられるが、その透過軸方向の透過率は70〜80%と低いため、2枚合わせると、およそ50%の透過損失を生じる。
As shown in FIG. 28, the LCD for displaying data such as the
そのため、このようなLCD構成の空間光変調器を用いてデータの記録および読み出しを行う場合には、記録時と読取時の両方で光強度が小さくなってS/Nが劣化し、ホログラム記録密度の低下や検索精度の低下を生じる。また、信号強度を上げるためにレーザパワーを上げると、レーザの寿命が低下する問題を生じる。 Therefore, when data is recorded and read using a spatial light modulator having such an LCD configuration, the light intensity decreases during recording and reading, the S / N deteriorates, and the hologram recording density Decrease in search accuracy. Further, when the laser power is increased to increase the signal intensity, there arises a problem that the lifetime of the laser is reduced.
ホログラフィックメモリにおけるデータの記録・読み出しにおいては、BER(bit error rate)を決定するノイズ要因として、(1)CCDやフォトディテクタアレイなどの光検出器アレイなど、ホログラムの品質によらないノイズ、(2)隣り合うホログラムからの回折光(ページ間クロストーク)、(3)同一ホログラム内での画素間クロストーク、(4)結晶や光学系の不完全さに起因する回折効率のページ間およびページ内の揺らぎ、が挙げられる。 In recording / reading data in a holographic memory, noise factors that determine BER (bit error rate) include (1) noise that does not depend on hologram quality, such as a photo detector array such as a CCD or a photodetector array, and (2 ) Diffracted light from adjacent holograms (crosstalk between pages), (3) Crosstalk between pixels within the same hologram, (4) Between pages and within pages of diffraction efficiency due to imperfection of crystal and optical system Fluctuations.
振幅(強度)変調による情報記録は、このように様々なノイズの影響を受けやすく、信号強度とこれらのノイズとの比(S/N)が記録媒体中の記録密度を左右する。そこで、他のファイルシステムと同様に、BERを低く抑えるため、いくつかの符号化が試みられている。 Information recording by amplitude (intensity) modulation is easily affected by various noises as described above, and the ratio (S / N) between the signal intensity and these noises affects the recording density in the recording medium. Thus, as with other file systems, several encodings have been attempted to keep BER low.
例えば、[明、暗]が[0,1]に対応する2次元データをホログラムに多重記録する場合には、データによって記録時の信号光の全光強度が一定に保たれないため、回折効率の揺らぎに起因するクロストークを生じる。この問題を回避するため、[暗明]を[0]、[明暗]を[1]に対応させる差分コーディング法が用いられる。しかし、この場合、符号化の比率が0.5となり、画素の利用効率が低くなる。 For example, when two-dimensional data corresponding to [0, 1] corresponding to [bright, dark] is multiplexed and recorded on a hologram, the total light intensity of signal light at the time of recording is not kept constant depending on the data. Crosstalk caused by the fluctuation of. In order to avoid this problem, a differential coding method is used in which [darkness] corresponds to [0] and [brightness] corresponds to [1]. However, in this case, the encoding ratio is 0.5, and the pixel utilization efficiency is low.
上述したように、振幅変調型の空間光変調器をデータ入力やデータ検索に用いる場合には、光の利用効率が低い、S/Nの劣化を生じる、特殊なコーディング方法を必要とする、などの問題がある。このため、ホログラフィックメモリの特徴の一つである高密度記録を十分に達成できていないのが現状である。 As described above, when an amplitude modulation type spatial light modulator is used for data input or data search, the light use efficiency is low, S / N degradation occurs, a special coding method is required, etc. There is a problem. For this reason, the high-density recording that is one of the characteristics of the holographic memory has not been achieved sufficiently.
さらに、図26に示した従来のデータ検索方法は、(1)高価な光アドレス型の空間光変調器103を必要とする、(2)光アドレス型の空間光変調器103と電気アドレス型の空間光変調器104を非常に高い精度でアライメントする必要がある、(3)光メモリ102にホログラムを記録するには別の空間光変調器を必要とする、などの問題がある。
Further, the conventional data retrieval method shown in FIG. 26 (1) requires an expensive optical address type
また、図27に示した従来の記録方法および相関検出方法は、上記(1)〜(3)の問題は回避できるが、相関ピークの有無によって相関を検出するため、データ間の相関値を求めることはできるものの、高密度の複雑なデータ間のビットごとの一致・不一致を検出することはできないという重大な問題がある。そのため、検索可能なコンピュータ・ファイリングシステムとしては適さない。 In addition, the conventional recording method and correlation detection method shown in FIG. 27 can avoid the problems (1) to (3) above, but the correlation value between data is obtained because the correlation is detected based on the presence or absence of a correlation peak. However, there is a serious problem that it is not possible to detect a bit-by-bit match / mismatch between high-density complex data. Therefore, it is not suitable as a searchable computer filing system.
また、ホログラフィックメモリの書き換え可能性については、代表的なフォトリフラクティブ材料として知られる、Ba2TiO3,LiNbO3,SBN(SrxBa1−xNb2O6)などや、上述した特許文献2(特開平2−280116号公報)に示された高分子液晶材料、および特許文献3(特開平4−30192号公報)に示された相変化材料は、いずれも、ホログラムの書き換えを行うことができる。 As for rewritability of the holographic memory, Ba 2 TiO 3 , LiNbO 3 , SBN (Sr x Ba 1-x Nb 2 O 6 ), which are known as typical photorefractive materials, and the above-mentioned patent documents 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-280116) and the phase change material disclosed in Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-30192) both rewrite holograms. Can do.
しかしながら、これら従来の光記録媒体、およびこれを用いた光記録方法では、原理的に、光強度の強いところでは何らかの材料変化を生じさせ、光強度の弱いところでは材料変化を生じさせないことによって、データの記録を行うので、データ書き換え時に消去プロセスなしに書き換えをしようとすると、前のデータ内容が強い光強度によって材料変化を生じさせる内容で、新たなデータ内容が弱い光強度によって材料変化を生じさせない内容となる領域では、材料変化を生じた前のデータ内容がそのまま残ってしまって、データの書き換えが行われないことになってしまう。 However, in these conventional optical recording media and optical recording methods using the same, in principle, some material change is caused in a place where the light intensity is strong, and no material change is caused in a place where the light intensity is weak. Since data is recorded, if you try to rewrite without erasing process at the time of data rewriting, the content of the previous data causes material change due to strong light intensity, and the new data content causes material change due to weak light intensity In the area where the contents are not to be changed, the data contents before the material change remain as they are, and the data is not rewritten.
そのため、データ書き換え時には、光記録媒体の全面にレーザ光を照射するなどの消去プロセスによって、記録されている前のデータを一旦消去した上で、新たなデータを書き込む必要があり、データ書き換えに時間がかかって、ホログラフィクメモリの利点の一つである高速性が減殺されてしまう。 For this reason, when rewriting data, it is necessary to erase the previous recorded data once by an erasing process such as irradiating the entire surface of the optical recording medium with laser light, and then write new data. Therefore, the high speed which is one of the advantages of the holographic memory is diminished.
以上の点から、この発明は、特に、より高密度の記録を実現することができるようにしたものである。 In view of the above, the present invention is particularly capable of realizing higher density recording.
この発明の光記録方法では、
光強度分布により第1のデータを保持する直線偏光の第1の信号光と、直線偏光の第1の参照光とを、光誘起複屈折性を示す偏光感応層を有する光記録媒体に同時に照射して、前記第1の信号光の光強度分布を第1のホログラムとして、前記偏光感応層に記録し、
次に、光強度分布により第2のデータを保持する直線偏光の第2の信号光と、直線偏光の第2の参照光とを、前記第2の信号光の偏光方向と前記第2の参照光の偏光方向との関係を、前記第1の信号光の偏光方向と前記第1の参照光の偏光方向との関係に対して変えて、前記光記録媒体に同時に照射して、前記第2の信号光の光強度分布を第2のホログラムとして、前記偏光感応層の前記第1のホログラムが記録された領域に、前記第1のホログラムに多重させて記録する。
In the optical recording method of the present invention,
Simultaneously irradiates an optical recording medium having a polarization-sensitive layer exhibiting light-induced birefringence with linearly polarized first signal light that retains first data by the light intensity distribution and linearly polarized first reference light. Then, the light intensity distribution of the first signal light is recorded on the polarization sensitive layer as a first hologram,
Next, the linearly polarized second signal light that retains the second data by the light intensity distribution and the linearly polarized second reference light, the polarization direction of the second signal light, and the second reference The relationship between the polarization direction of the light is changed with respect to the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light, and the optical recording medium is irradiated simultaneously, and the second As a second hologram, the light intensity distribution of the signal light is multiplexed and recorded on the first hologram in a region of the polarization sensitive layer where the first hologram is recorded.
この発明の光読取方法では、
上記の、この発明の光記録方法によって、第1および第2のデータを保持する第1および第2の信号光が第1および第2のホログラムとして同一領域に多重に記録されている光記録媒体に、直線偏光の読出光を照射して、ホログラム回折光を得、そのホログラム回折光を、互いに偏光方向が異なる2つの偏光成分に分離し、その2つの偏光成分の光強度を検出して、前記第1のデータと前記第2のデータを分離して読み取る。
In the optical reading method of the present invention,
An optical recording medium in which the first and second signal lights holding the first and second data are multiplexed and recorded in the same area as the first and second holograms by the optical recording method of the present invention. In addition, irradiation with linearly polarized readout light gives hologram diffracted light, which is separated into two polarization components having different polarization directions, and detecting the light intensity of the two polarization components, The first data and the second data are read separately.
通常のホログラムは、信号光と参照光の2光波干渉による光強度分布を光記録媒体中に屈折率または吸収率の変化として記録する。このため、信号光と参照光の偏光方向は平行である必要があり、ホログラムを記録する場合、光の振幅情報と位相情報は記録できるが、偏光方向については一方向に制限される。そのため、従来のホログラム記録やデータ検索では、上述したように振幅変調型の空間光変調器を用いる。 In a normal hologram, a light intensity distribution due to two-wave interference between signal light and reference light is recorded in an optical recording medium as a change in refractive index or absorptance. For this reason, the polarization directions of the signal light and the reference light need to be parallel. When recording a hologram, the amplitude information and phase information of the light can be recorded, but the polarization direction is limited to one direction. Therefore, in the conventional hologram recording and data retrieval, the amplitude modulation type spatial light modulator is used as described above.
これに対して、光誘起複屈折性(光誘起2色性または光誘起異方性とも呼ばれる)を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応し、入射光の偏光方向を記録することができる。発明者は、実験研究の結果、後述するように、そのような材料の中でも記録特性に優れたものが存在することを見出した。 In contrast, a material exhibiting light-induced birefringence (also called light-induced dichroism or light-induced anisotropy) is sensitive to the polarization state of light incident thereon and records the polarization direction of incident light. be able to. As a result of experimental research, the inventor has found that there are materials having excellent recording characteristics, as will be described later.
この点に着目して、光記録媒体として光誘起複屈折性を示す偏光感応層を有するものを用い、以下のような方法によって、その偏光感応層中にホログラムを記録することができる。以下、このような光記録媒体を、偏光感応型の光記録媒体と称する。 Focusing on this point, an optical recording medium having a polarization-sensitive layer exhibiting light-induced birefringence can be used, and a hologram can be recorded in the polarization-sensitive layer by the following method. Hereinafter, such an optical recording medium is referred to as a polarization-sensitive optical recording medium.
この偏光感応型の光記録媒体では、信号光と参照光の偏光方向が直交するとき、2光波による偏光分布に対応した光誘起複屈折によるホログラムを記録することができる。この明細書では、このようなホログラムを、通常の光強度分布によるホログラムに対して、偏光ホログラムと称する。そして、この偏光ホログラムに対して記録時の参照光と偏光方向が同一の読出光を照射すると、信号光の偏光方向が保存された回折光が得られる。 In this polarization-sensitive optical recording medium, when the polarization directions of the signal light and the reference light are orthogonal, a hologram by light-induced birefringence corresponding to the polarization distribution by two light waves can be recorded. In this specification, such a hologram is referred to as a polarization hologram with respect to a hologram having a normal light intensity distribution. When this polarization hologram is irradiated with readout light having the same polarization direction as the reference light at the time of recording, diffracted light in which the polarization direction of the signal light is preserved is obtained.
この点に着目して、上述したように、この発明の光記録方法では、光強度分布により第1のデータを保持する直線偏光の第1の信号光と、直線偏光の第1の参照光とを、光誘起複屈折性を示す偏光感応層を有する光記録媒体に同時に照射して、前記第1の信号光の光強度分布を第1のホログラムとして、前記偏光感応層に記録し、次に、光強度分布により第2のデータを保持する直線偏光の第2の信号光と、直線偏光の第2の参照光とを、前記第2の信号光の偏光方向と前記第2の参照光の偏光方向との関係を、前記第1の信号光の偏光方向と前記第1の参照光の偏光方向との関係に対して変えて、前記光記録媒体に同時に照射して、前記第2の信号光の光強度分布を第2のホログラムとして、前記偏光感応層の前記第1のホログラムが記録された領域に、前記第1のホログラムに多重させて記録するものであり、また、この発明の光読取方法では、この発明の光記録方法によって、第1および第2のデータを保持する第1および第2の信号光が第1および第2のホログラムとして同一領域に多重に記録されている光記録媒体に、直線偏光の読出光を照射して、ホログラム回折光を得、そのホログラム回折光を、互いに偏光方向が異なる2つの偏光成分に分離し、その2つの偏光成分の光強度を検出して、前記第1のデータと前記第2のデータを分離して読み取るものである。 Focusing on this point, as described above, in the optical recording method of the present invention, the linearly polarized first signal light holding the first data by the light intensity distribution, the linearly polarized first reference light, Are simultaneously irradiated onto an optical recording medium having a polarization sensitive layer exhibiting photoinduced birefringence, and the light intensity distribution of the first signal light is recorded as a first hologram on the polarization sensitive layer, The linearly polarized second signal light that holds the second data by the light intensity distribution and the linearly polarized second reference light, the polarization direction of the second signal light, and the second reference light The relationship between the polarization direction is changed with respect to the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light, and the optical signal is simultaneously irradiated to the second signal. Using the light intensity distribution of light as a second hologram, the first hologram of the polarization sensitive layer is recorded. In the optical reading method of the present invention, the first and second data are held by the optical recording method of the present invention. And irradiating the optical recording medium on which the first and second signal lights are multiplexed and recorded in the same region as the first and second holograms with linearly polarized readout light to obtain hologram diffracted light, The first data and the second data are separated and read by separating the two polarization components having different polarization directions and detecting the light intensity of the two polarization components.
以上のように、この発明によれば、偏光方向の記録を併用することによって、光記録媒体の同一領域に複数のホログラムを多重に記録し、同一領域から複数のホログラムを分離して読み出すので、より高密度の記録を実現することができる。 As described above, according to the present invention, by using the recording in the polarization direction together, a plurality of holograms are recorded in the same area of the optical recording medium, and the plurality of holograms are separated and read from the same area. Higher density recording can be realized.
したがって、この発明の光記録方法および光読取方法は、コンピュータ・ファイリングシステムなどに好適である。 Therefore, the optical recording method and the optical reading method of the present invention are suitable for a computer filing system or the like.
[1.光記録媒体の実施形態と記録・読み出し・書き換えの原理]
図1(A)は、この発明の光記録媒体の一実施形態を示し、ガラス基板などの透明基板11の一面側に光誘起複屈折性を示す偏光感応層12を形成して、上述した偏光感応型の光記録媒体10を構成する。この場合、記録時の信号光1および参照光2は、図示するように偏光感応層12側から照射する。
[1. Embodiment of optical recording medium and principle of recording / reading / rewriting]
FIG. 1A shows an embodiment of the optical recording medium of the present invention. A polarization
体積型(3次元)の記録を実現するには、偏光感応層12の厚みは、少なくとも10μm程度必要であるとともに、大きい方が望ましい。その厚みを1mmにすると、CD−ROMの100枚程度の記録容量を得ることができる。
In order to realize volume type (three-dimensional) recording, the thickness of the polarization
図1(B)は、この発明の光記録媒体の他の実施形態を示し、光記録媒体10全体を光誘起複屈折性を示す偏光感応層12で形成する場合である。この場合の偏光感応層12、すなわち光記録媒体10の厚みは、図1(A)の偏光感応層12の厚みと同じにする。
FIG. 1B shows another embodiment of the optical recording medium of the present invention, in which the entire
図1(A)(B)のいずれの場合においても、光記録媒体10は全体としてシート状に、すなわち厚みに比べて十分大きな拡がりを有するように、形成する。また、光記録媒体10は、ディスク形状などの形状とする。
In any case of FIGS. 1A and 1B, the
偏光感応層12は、光誘起複屈折性を示し、上記の偏光ホログラムを記録できる材料であれば、どのようなものでもよいが、好ましい例として、側鎖に光異性化する基を有する高分子または高分子液晶、または光異性化する分子を分散させた高分子を用いることができる。また、その光異性化する基または分子としては、例えば、アゾベンゼン骨格を含むものが好適である。
The polarization-
アゾベンゼンは、光の照射によってトランス−シスの光異性化を示す。トランス型になると、分子構造は図2(A)に示す化学式のようになり、シス型になると、分子構造は図2(B)に示す化学式のようになる。 Azobenzene exhibits trans-cis photoisomerization upon irradiation with light. In the trans type, the molecular structure is as shown in FIG. 2A, and in the cis type, the molecular structure is as shown in FIG. 2B.
このような光異性化のため、アゾベンゼンは、光励起される前は、トランス型が多く存在し、光励起された後は、シス型が多く存在するようになる。さらに、アゾベンゼンに直線偏光の光を照射すると、光異性化に方向性を生じ、吸収率や屈折率に方向性が現れる。一般に、これらの性質は、光誘起複屈折性、光誘起2色性、または光誘起異方性と呼ばれている。また、円偏光または無偏光の光を照射することによって、これら励起された異方性を消去することができる。 Due to such photoisomerization, azobenzene has many trans forms before photoexcitation and many cis forms after photoexcitation. Furthermore, when azobenzene is irradiated with linearly polarized light, directionality occurs in photoisomerization, and directionality appears in the absorptance and refractive index. In general, these properties are called light-induced birefringence, light-induced dichroism, or light-induced anisotropy. Moreover, these excited anisotropies can be eliminated by irradiating circularly polarized light or non-polarized light.
このアゾベンゼンを側鎖に有する高分子または高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散させた高分子を、偏光感応層12として備える光記録媒体10に、ホログラムを記録する場合、それぞれコヒーレントな信号光1および参照光2を、光記録媒体10の同一領域に同時に照射する。
When a hologram is recorded on the
この場合、信号光1と参照光2の偏光方向が互いに平行なとき、例えば、図3(A)に示すように、信号光1と参照光2がともにs偏光のときには、光記録媒体10中に、信号光1と参照光2の2光波干渉により光強度分布を生じる。そして、光強度の強いところでは、アゾベンゼンが強く光励起されて、シス型が多くなり、逆に光強度の弱いところでは、シス型が少なくなる。したがって、光強度分布に対応した吸収率または屈折率の格子がホログラムとして形成される。
In this case, when the polarization directions of the
これに対して、信号光1と参照光2の偏光方向を互いに直交させたとき、例えば、図3(B)に示すように、信号光1をp偏光とし、参照光2をs偏光としたときには、信号光1と参照光2の偏光方向が互いに平行なときのような光強度分布は生じない。その代わりに、偏光方向が空間的・周期的に変調され、直線偏光部分8と楕円偏光部分9が交互に周期的に現れる。
On the other hand, when the polarization directions of the
この場合、光強度分布は一様となるが、変調された偏光方向と同一の方向を向くアゾベンゼンが、他の方向を向くアゾベンゼンより、強く光励起される。その結果、直線偏光部分8では、シス型の色素が多く存在することになり、空間的に方向性の異なる吸収率または屈折率の型の格子がホログラムとして形成される。
In this case, the light intensity distribution is uniform, but azobenzene directed in the same direction as the modulated polarization direction is more strongly photoexcited than azobenzene directed in the other direction. As a result, in the linearly polarized
以後、図3(A)のように信号光1と参照光2の偏光方向が平行なときの光強度分布によるホログラムを、光強度ホログラムと称し、図3(B)のように信号光1と参照光2の偏光方向が直交するときの偏光分布によるホログラムを、偏光ホログラムと称する。
Hereinafter, the hologram based on the light intensity distribution when the polarization directions of the
このように、アゾベンゼンを側鎖に有する高分子または高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散させた高分子を、偏光感応層12として備える光記録媒体10によれば、信号光1と参照光2の偏光方向が平行であっても、直交していても、アゾベンゼンの異方性が誘起される結果、ホログラムを記録することができる。
As described above, according to the
このようにホログラムが記録された光記録媒体10に、図3(A)または(B)に示すように、読出光3として、記録時の参照光2の位相共役光、すなわち参照光2と波面が同じで、進行方向が逆の光を照射すると、ホログラムからの回折光4として、記録時の信号光1の位相共役光、すなわち信号光1と波面が同じで、進行方向が逆の光が発生する。
As shown in FIG. 3 (A) or (B), the
この場合、図3(A)のように、信号光1と参照光2がともにs偏光のときには、記録されたホログラムは、光強度ホログラム、すなわち光強度分布によって形成されたものであり、回折光4もs偏光となる。信号光1と参照光2がともにp偏光のときには、同様に回折光4もp偏光となる。
In this case, as shown in FIG. 3A, when both the
これに対して、図3(B)のように、信号光1がp偏光、参照光2がs偏光のときには、記録されたホログラムは、偏光ホログラム、すなわち偏光分布によって形成されたものであり、回折光4は信号光1と同じくp偏光となる。信号光1がs偏光、参照光2がp偏光のときには、同様に回折光4は信号光1と同じくs偏光となる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the
信号光1がs偏光成分とp偏光成分を有する場合には、以下のようになる。例えば、信号光1がs偏光成分とp偏光成分が等しい直線偏光(偏光方向はs偏光方向とp偏光方向の双方に対して45°)の場合、光強度ホログラムと偏光ホログラムの回折効率が等しければ、読み出された回折光4の偏光方向は信号光1の偏光方向と同じになる。
When the
これに対して、光強度ホログラムと偏光ホログラムの回折効率が等しくないときには、s偏光とp偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光4の偏光方向は信号光1の偏光方向と異なるようになる。しかし、この場合、回折光4の光路中に偏光子または波長板を配置することによって、回折光4として信号光1と同じ偏光方向のものを得ることができる。
On the other hand, when the diffraction efficiency of the light intensity hologram and that of the polarization hologram are not equal, the diffraction efficiency of the s-polarized light and that of the p-polarized light are different, so that the polarization direction of the read diffracted
偏光感応層12の好ましい例の一つとして、図2(C)に示す化学式で表される、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルを用いることができる。この材料が偏光ホログラムを記録できることを、図4に示す縮退四光波混合の光学系によって確認した。
As one preferred example of the polarization
光源91として、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルに感度のあるレーザ光を発するアルゴンイオンレーザを用いた。このアルゴンイオンレーザ91からの波長515nmのレーザ光の偏光は、紙面に垂直なs偏光であり、そのレーザ光の一部を、ハーフミラー92aで反射させ、シャッタ93aを透過させ、ミラー94aで反射させ、1/2波長板95を透過させて、信号光1を得る。信号光1の偏光方向は、1/2波長板95によって任意に変えることができる。
As the light source 91, an argon ion laser emitting laser light sensitive to polyester having cyanoazobenzene in the side chain was used. The polarized laser beam having a wavelength of 515 nm from the argon ion laser 91 is s-polarized light perpendicular to the paper surface. A part of the laser beam is reflected by the half mirror 92a, transmitted through the shutter 93a, and reflected by the mirror 94a. Then, the
その信号光1を、ハーフミラー92bを透過させて、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる、試料となる光記録媒体10に照射すると同時に、ハーフミラー92aを透過したレーザ光の一部を、ハーフミラー92cで反射させ、シャッタ93bを透過させ、ミラー94bで反射させて、s偏光の参照光2として光記録媒体10に照射する。この記録時、シャッタ93cは閉じておく。
The
読み出し時には、シャッタ93aおよび93bを閉じ、シャッタ93cを開いて、シャッタ93cを透過したレーザ光を、ミラー94cで反射させて、s偏光の読出光3として光記録媒体10に照射し、これにより光記録媒体10から読み出された回折光4を、ハーフミラー92bで反射させ、検光子96を透過させて取り出す。回折光4の偏光方向は、検光子96を回転させることによって調べることができる。
At the time of reading, the shutters 93a and 93b are closed, the
信号光1の光パワーを4mW、ビーム径を約100μm、参照光2の光パワーを100mW、ビーム径を約2mmとして、記録時間を5秒単位で変えてホログラムを記録し、それぞれの記録時間の記録後、ホログラムを読み出した。読出光3の光パワーは200mWとした。読出光3を長い時間照射すると、記録されたホログラムを壊す恐れがあるので、1回の読み出し時の読出光3の照射時間は0.5秒とした。
The
図5(A)(B)(C)は、それぞれ信号光1がs偏光、p偏光、45°偏光(s偏光とp偏光の中間)のときの、回折光4の光強度のホログラム記録時間に対する依存性を示す。上述したように、参照光2および読出光3はs偏光である。
5A, 5B, and 5C show the hologram recording times of the light intensity of the diffracted
図5から明らかなように、信号光1がいかなる偏光状態であっても、ホログラムを記録することができる。また、回折光4の光強度は、約80秒間の記録で定常状態になることがわかる。さらに、記録されたホログラムは、室温に保存しておくと、数週間以上、記録が保持されることが確認できた。
As is apparent from FIG. 5, a hologram can be recorded regardless of the polarization state of the
図6は、図5(A)に示した信号光1がs偏光のときの回折光4の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子96の偏光回転角で、90°および270°がs偏光を示し、縦軸は、検光子96の透過光強度である。これから、検光子96の偏光回転角が90°または270°のときに検光子96の透過光強度が大きくなることがわかる。したがって、信号光1としてs偏光を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光4もs偏光となることがわかる。
FIG. 6 shows the result of examining the polarization distribution of the diffracted
図7は、図5(B)に示した信号光1がp偏光のときの回折光4の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子96の偏光回転角で、0°および180°がp偏光を示し、縦軸は、検光子96の透過光強度である。これから、検光子96の偏光回転角が0°または180°のときに検光子96の透過光強度が大きくなることがわかる。したがって、信号光1としてp偏光を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光4もp偏光となることがわかる。
FIG. 7 shows the result of examining the polarization distribution of the diffracted
図8は、図5(C)に示した信号光1が45°偏光のときの回折光4の偏光分布を調べた結果を示し、横軸および縦軸は、図6および図7と同じである。これから、検光子96の偏光回転角が140°または320°のときに検光子96の透過光強度が大きくなることがわかる。ホログラム回折光4が信号光1の偏光が保存された位相共役光であれば、検光子96の偏光回転角が135°または315°のときに検光子96の透過光強度が大きくなるので、この場合も、ホログラム回折光4は信号光1の偏光がほぼ保存されていることがわかる。
FIG. 8 shows the result of examining the polarization distribution of the diffracted
5°の偏光角のずれは、光学系、特にハーフミラー92bの偏光特性のためと考えられる。このずれは、ホログラム回折光4の光路中に偏光子または1/2波長板を配置することによって、容易に補正することができる。
The deviation of the polarization angle of 5 ° is considered to be due to the polarization characteristics of the optical system, particularly the half mirror 92b. This deviation can be easily corrected by arranging a polarizer or a half-wave plate in the optical path of the hologram diffracted
以上の結果から、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体は、信号光の偏光も、ホログラムとして記録し、読み出すことができることがわかる。したがって、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領域に、信号光の偏光方向を変えて、空間偏光分布によりデータ情報を保持するホログラムと、強度分布または位相分布によりデータ情報を保持するホログラムとを、多重に記録することも可能である。 From the above results, it can be seen that the optical recording medium made of polyester having cyanoazobenzene in the side chain can also record and read the polarization of the signal light as a hologram. Therefore, in the same area of an optical recording medium made of polyester having cyanoazobenzene in the side chain, the polarization direction of the signal light is changed, the hologram holding the data information by the spatial polarization distribution, and the data information by the intensity distribution or phase distribution Multiple holograms to be held can be recorded.
さらに、この側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領域に、参照光の偏光角の違いによる複数のホログラムを多重に記録できるか否かを調べるために、図4に示した光学系において、参照光2の偏光角を変えてホログラムを記録し、回折光4の偏光状態を調べた。参照光2の偏光角は、参照光2の光路中に配置した1/2波長板(図4では省略)によって変えた。
Furthermore, in order to investigate whether or not a plurality of holograms due to the difference in the polarization angle of the reference light can be recorded in the same region of the optical recording medium made of polyester having cyanoazobenzene in the side chain, shown in FIG. In the optical system, the hologram was recorded by changing the polarization angle of the
図9は、信号光1をp偏光、参照光2をp偏光、読出光3をs偏光としたときの、ホログラム回折光4の偏光角と光強度の関係を示す。回折光4の偏光角がほぼ90°または270°のときに回折光4の光強度がピークを示すことから、このとき、回折光4はほぼs偏光であることがわかる。
FIG. 9 shows the relationship between the polarization angle of the hologram diffracted
これに対して、信号光1をp偏光、参照光2をs偏光、読出光3をs偏光としたときには、図5(B)に対応する図7に示したように、回折光4はp偏光であった。図7と図9を比較すると明らかなように、参照光2の偏光角を回転させてホログラムを記録すると、参照光2の偏光角の回転に応じて回折光4の偏光角が回転することがわかる。
On the other hand, when the
したがって、参照光の偏光角を回転させてホログラムを記録することによって、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領域に、強度分布または位相分布によりデータ情報を保持する複数のホログラムを多重に記録することができる。参照光の偏光角で多重化されたホログラムの読み出しは、回折光の偏光方向から所望のホログラムからの回折光を分離することによって可能となる。 Therefore, by recording the hologram by rotating the polarization angle of the reference light, a plurality of holograms that retain data information by intensity distribution or phase distribution in the same region of the optical recording medium made of polyester having cyanoazobenzene in the side chain Can be recorded in multiple. Reading of the hologram multiplexed with the polarization angle of the reference light is made possible by separating the diffracted light from the desired hologram from the polarization direction of the diffracted light.
さらに、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の書き換え特性を、図10に示すホログラム記録再生用の光学系によって測定した。 Furthermore, the rewriting characteristics of an optical recording medium made of polyester having cyanoazobenzene in the side chain were measured by an optical system for hologram recording / reproduction shown in FIG.
光源81として、図4に示した縮退四光波混合の光学系の光源91と同じアルゴンイオンレーザを用いた。このアルゴンイオンレーザ81からの波長515nmのレーザ光の偏光は、紙面に垂直なs偏光であり、そのレーザ光の一部を、ビームスプリッタ82、シャッタ83、および1/2波長板84を透過させて、信号光1を得る。信号光1の偏光方向は、1/2波長板84によって任意に変えることができる。
As the light source 81, the same argon ion laser as the light source 91 of the degenerate four-wave mixing optical system shown in FIG. 4 was used. The laser beam having a wavelength of 515 nm from the argon ion laser 81 is s-polarized light perpendicular to the paper surface, and a part of the laser beam is transmitted through the
その信号光1を、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる、試料となる光記録媒体10に照射すると同時に、ビームスプリッタ82で反射したレーザ光を、ミラー85および86で反射させて、s偏光の参照光2として光記録媒体10に照射して、光記録媒体10中にホログラムを記録する。
The
読み出し時には、シャッタ83を閉じて、ビームスプリッタ82で反射したレーザ光を、ミラー85および86で反射させて、s偏光の読出光3として光記録媒体10に照射し、これにより光記録媒体10から読み出された回折光4を、検光子87を透過させて取り出す。回折光4の偏光方向は、検光子87を回転させることによって調べることができる。
At the time of reading, the
まず、信号光1および参照光2の光強度を1W/cm2とし、ビーム径を約2mmとして、約2秒間、ホログラムを記録し、その後、読出光3の光強度を0.1W/cm2として、ホログラムを読み出し、以後、同じ記録および読み出しを繰り返した。読出光3を長い時間照射すると、記録されたホログラムを壊す恐れがあるので、1回の読み出し時の読出光3の照射時間は0.5秒とした。
First, the light intensity of the
図11は、このとき読み出された回折光4の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子87の偏光回転角で、0°および180°がs偏光を示し、縦軸は、検光子87の透過光強度である。上述したように、信号光1、参照光2および読出光3はs偏光である。
FIG. 11 shows the result of examining the polarization distribution of the diffracted
これから、検光子87の偏光回転角が0°または170°のときに検光子87の透過光強度が大きくなることがわかる。したがって、信号光1としてs偏光を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光4もs偏光となることがわかる。
This shows that the transmitted light intensity of the
次に、このs偏光のホログラムが記録された領域に、そのs偏光のホログラムを消去することなく、p偏光のホログラムを上書きしてみた。すなわち、図10の光学系において、1/2波長板84を回転させて、信号光1をp偏光とし、参照光2はs偏光のままとし、信号光1および参照光2の光強度およびビーム径を前と同じにして、約4秒間、ホログラムを記録し、その後、読出光3の光強度を前と同じにして、ホログラムを読み出した。
Next, the p-polarized hologram was overwritten in the area where the s-polarized hologram was recorded without erasing the s-polarized hologram. That is, in the optical system of FIG. 10, the half-
図12は、このとき読み出された回折光4の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子87の偏光回転角で、90°がp偏光を示し、縦軸は、検光子87の透過光強度である。
FIG. 12 shows the result of examining the polarization distribution of the diffracted
これから、検光子87の偏光回転角が80°のときに検光子87の透過光強度が大きくなることがわかる。したがって、s偏光のホログラムが記録された領域に、そのs偏光のホログラムを消去することなく、p偏光のホログラムを記録した場合、その領域から読み出されたホログラム回折光はp偏光となることがわかる。
From this, it can be seen that the transmitted light intensity of the
図示していないが、逆に、p偏光のホログラムが記録された領域に、そのp偏光のホログラムを消去することなく、s偏光のホログラムを記録した場合、その領域から読み出されたホログラム回折光はs偏光となることが確認された。 Although not shown, conversely, when an s-polarized hologram is recorded in a region where a p-polarized hologram is recorded without erasing the p-polarized hologram, the hologram diffracted light read from the region is recorded. Was confirmed to be s-polarized light.
以上の結果から、あらかじめs偏光またはp偏光のホログラムが記録されている領域に、そのホログラムを消去することなく、s偏光またはp偏光のホログラムを記録できることがわかる。さらに、再度、ホログラムを上書きすることも、問題なく可能である。したがって、消去プロセスを要することなくデータを高速に書き換えることができる。 From the above results, it can be seen that the s-polarized or p-polarized hologram can be recorded in the area where the s-polarized or p-polarized hologram is recorded in advance without erasing the hologram. Furthermore, it is possible to overwrite the hologram again without any problem. Therefore, data can be rewritten at high speed without requiring an erasing process.
以上のように、信号光の偏光をホログラムとして記録し、読み出すことができること、および消去プロセスを要することなくデータを書き換えることができることは、一面側にのみ、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルの層(膜)を形成した光記録媒体についても、同様である。また、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルに限らず、アゾベンゼンのような光異性化する基を側鎖に有する高分子または高分子液晶、またはアゾベンゼンのような光異性化する分子を分散させた高分子を、少なくとも一面側に設けた光記録媒体についても、同様である。 As described above, the fact that the polarization of the signal light can be recorded and read as a hologram and that data can be rewritten without requiring an erasing process is that a polyester layer having cyanoazobenzene in the side chain only on one side. The same applies to the optical recording medium on which the (film) is formed. In addition to polyesters having cyanoazobenzene in the side chain, a polymer or polymer liquid crystal having a photoisomerizable group in the side chain such as azobenzene, or a photoisomerizable molecule such as azobenzene is dispersed. The same applies to an optical recording medium in which molecules are provided on at least one side.
[2.光記録方法および光記録装置の一実施形態]
図13および図14は、この発明の光記録方法および光記録装置の一例を示す。光記録媒体10は、この発明の偏光感応型のもので、かつディスク形状としたものである。
[2. Embodiment of Optical Recording Method and Optical Recording Apparatus]
13 and 14 show an example of the optical recording method and optical recording apparatus of the present invention. The
光記録ヘッド20の光源21は、偏光感応型の光記録媒体10に感度のあるコヒーレント光を発するものであればよく、光記録媒体10が側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルからなる場合には、シアノアゾベンゼンが光異性化する波長に属する、上述した波長515nmのレーザ光を発するアルゴンイオンレーザを用いることができる。この光源21からのレーザ光5を、一方で、ビームスプリッタ25を透過させ、レンズ22,23によって平行光として、入射光6として空間光変調器30に入射させる。
The
空間光変調器30は、偏光変調が可能なものとする。このような空間光変調器30としては、電圧アドレス型の液晶パネルや電気光学結晶にマトリクス電極を付けたものなどを用いることができるが、図28に示して上述したLCD構成の空間光変調器とは異なり、偏光子を設けない。
The spatial
図15は、この偏光変調可能な空間光変調器30の一例を示し、透明基板34,35の一面に透明電極32,33を形成し、透明電極32,33間に液晶などの電気光学変換材料31を挟んだ光バルブ構成のもので、2次元的に複数の画素を形成して、それぞれの画素を1/2波長板として機能させ、それぞれの画素に2次元データの対応するビットの情報を電圧印加の有無として与えることによって、それぞれの画素に入射する光の偏光を変調する。
FIG. 15 shows an example of the spatial
図16に示すように、平行光とした入射光6は、s偏光として空間光変調器30に入射させる。そして、空間光変調器30の電圧が印加されない画素37aは、1/2波長板の軸が入射光6の偏光方向と平行となり、したがって画素37aを透過した信号光1aはs偏光となる。これに対して、空間光変調器30の電圧が印加された画素37bは、1/2波長板の軸が45°回転して、入射光6の偏光方向を90°回転させ、したがって画素37bを透過した信号光1bはp偏光となる。したがって、空間光変調器30を通過した信号光1は、空間光変調器30に与えられた2次元データに対応した空間偏光分布を有するものとなる。
As shown in FIG. 16, the
図13および図14に示すように、この空間光変調器30を通過した信号光1を、フーリエ変換レンズ24によってフーリエ変換面P1にフーリエ変換して、光記録媒体10に照射する。同時に、光源21からのレーザ光5を、他方で、ビームスプリッタ25で反射させ、ミラー26および27で反射させて、s偏光の参照光2を得て、その参照光2を、光記録媒体10の信号光1が照射される領域に照射する。これによって、2次元データに対応した信号光1の偏光分布を、偏光ホログラムとして光記録媒体10に記録することができる。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
モータ29により光記録媒体10を回転させることによって、光記録媒体10の周方向に場所を変えて複数の偏光ホログラムを記録することができる。このとき、参照光2として球面波を用いることによって、シフト多重記録を行うことができる。さらに、光記録ヘッド20を光記録媒体10の径方向に移動させることによって、図14に示すように、光記録媒体10中に同心円状の記録トラックを形成するように偏光ホログラムを記録することができる。
By rotating the
上述した光記録方法および光記録装置によれば、空間光変調器30は偏光板を持たないので、空間光変調器30での光損失がなく、しかも信号光1は空間偏光分布によりデータ情報を保持するので、信号光1の光強度分布は一定となる。したがって、空間光変調器30での光量低下や信号光1の光強度の揺らぎによる信号光1のS/Nの劣化を防止することができ、データを高密度かつ高速に記録することができる。しかも、特殊なコーディング方法を必要としない。
According to the optical recording method and the optical recording apparatus described above, since the spatial
さらに、上述した光記録方法および光記録装置によれば、空間光変調器30を通過した信号光1は、空間光変調器30に与えられた2次元データに応じた空間偏光分布を有するものとなって、光記録媒体10の記録領域には必ずs偏光とp偏光のいずれかが照射され、光強度ホログラムを記録する場合のように、2次元データの内容に応じて光が照射されない部分を生じるということがないとともに、上述したように前の偏光方向を消去することなく、新たな偏光方向を上書きすることができる。
Furthermore, according to the optical recording method and the optical recording apparatus described above, the
したがって、上述した光記録方法および光記録装置によれば、消去プロセスを要することなく高速に、かつ確実に、データを書き換えることができる。 Therefore, according to the above-described optical recording method and optical recording apparatus, data can be rewritten at high speed and reliably without requiring an erasing process.
[3.光読取方法および光読取装置の一実施形態]
図17は、この発明の光読取方法および光読取装置の一例を示す。光記録媒体10は、偏光感応型の、かつディスク形状のものであるとともに、図13〜図16に示した方法ないし装置によって、図16に示したように、空間偏光分布により2次元データを保持する信号光1がホログラムとして記録されたものである。
[3. Embodiment of Optical Reading Method and Optical Reading Device]
FIG. 17 shows an example of the optical reading method and the optical reading apparatus of the present invention. The
光読取ヘッド40の光源を含む読出光光学系41から、読出光3として記録時の参照光の位相共役光を得て、その読出光3を光記録媒体10のホログラムが記録された領域に照射する。これによって、ホログラムからの回折光4として、図18に示すように、記録時の信号光の偏光方向が保存された位相共役光が得られる。
From the reading light optical system 41 including the light source of the
ただし、この場合、光強度ホログラムと偏光ホログラムの回折効率が等しくないときには、s偏光とp偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光4の偏光方向は信号光1の偏光方向と異なるようになる。しかし、この場合、回折光4の光路中に偏光子または波長板を配置することによって、回折光4として信号光1と同じ偏光方向のものを得ることができる。
However, in this case, when the diffraction intensities of the light intensity hologram and the polarization hologram are not equal, the diffraction efficiency of the s-polarized light and that of the p-polarized light are different, so that the polarization direction of the read diffracted
この回折光4を、レンズ42によって平行光にして偏光ビームスプリッタ43に入射させて、s偏光成分7Sとp偏光成分7Pに分離し、そのs偏光成分7Sを光検出器アレイ44Sによって検出し、またはp偏光成分7Pを光検出器アレイ44Pによって検出する。光検出器アレイ44S,44Pとしては、CCDやフォトディテクタアレイなどを用いることができる。
The diffracted
図18に示すように、s偏光成分7Sとp偏光成分7Pはネガ像とポジ像の関係となり、その一方を一方の光検出器アレイによって検出することによって、回折光4の空間偏光分布により保持された2次元データ、すなわち光記録媒体10に記録された2次元データを読み取ることができる。
As shown in FIG. 18, the s-polarized component 7S and the p-polarized component 7P are in a relationship between a negative image and a positive image, and one of them is detected by one of the photodetector arrays, and is held by the spatial polarization distribution of the diffracted
モータ49により光記録媒体10を回転させることによって、光記録媒体10の周方向に場所を変えて記録されている複数のホログラムを読み出すことができる。また、光読取ヘッド40を光記録媒体10の径方向に移動させることによって、光記録媒体10中に同心円状に形成されている記録トラックからホログラムを読み出すことができる。
By rotating the
上述した光読取方法および光読取装置によれば、光記録媒体10から、これに記録されているデータを高速かつ高精度に読み出すことができる。また、信号光の位相共役光であるホログラム回折光4は、光路上のレンズ42の収差などを自動的にキャンセルし、かつレンズ42の焦点距離位置に自動的に結像されるので、アライメントの制約もない。
According to the above-described optical reading method and optical reading apparatus, data recorded on the
[4.光記録方法ないし装置および光読取方法ないし装置の他の実施形態]
図19は、この発明の光記録方法ないし光記録装置、およびこの発明の光読取方法ないし光読取装置の他の例を示す。
[4. Other Embodiments of Optical Recording Method or Apparatus and Optical Reading Method or Apparatus]
FIG. 19 shows another example of the optical recording method or optical recording apparatus of the present invention and the optical reading method or optical reading apparatus of the present invention.
光記録方法ないし光記録装置としては、図13〜図16に示した方法ないし装置と同じである。ただし、この例では、ビームスプリッタ25を透過したレーザ光の光路上に、シャッタ28を設け、記録時、そのシャッタ28を開けて、平行光とされた入射光6を得、空間偏光分布を有する信号光1を得る。
The optical recording method or optical recording apparatus is the same as the method or apparatus shown in FIGS. However, in this example, a
この例においても、上述したように消去プロセスを要することなくデータを高速に書き換えることができる。 Also in this example, data can be rewritten at high speed without requiring an erasing process as described above.
光読取方法ないし光読取装置としては、この例では、読出光3として、記録時の参照光2の位相共役光ではなく、記録時の参照光2と全く同じ光を用いる。
In this example, as the optical reading method or the optical reading device, the reading
すなわち、この例では、読み出し時には、シャッタ28を閉じて、ビームスプリッタ25で反射したレーザ光を、ミラー26および27で反射させて、s偏光の読出光3として、光記録媒体10のホログラムが記録された領域に照射する。これによって、ホログラムからの回折光4として、図18に示したように、記録時の信号光の偏光方向が保存された光が得られる。この回折光4を、レンズ42によって平行光にして、光検出器アレイ44によって検出する。
That is, in this example, at the time of reading, the
ただし、図19では省略したが、レンズ42と光検出器アレイ44との間に、図17に示したように偏光ビームスプリッタを配し、または波長板を配して、回折光4中のs偏光成分とp偏光成分を分離して検出し、またはs偏光成分とp偏光成分のいずれかを検出する。
However, although omitted in FIG. 19, a polarizing beam splitter or a wave plate is arranged between the
この例においても、光記録媒体10から、これに記録されているデータを高速かつ高精度に読み出すことができる。
Also in this example, data recorded on the
[5.S/Nを向上させる光読取方法および光読取装置]
図17(または図19)に示した光読取方法ないし光読取装置において、偏光ビームスプリッタ43によって分離され、光検出器アレイ44Sおよび44Pによって検出される、s偏光成分7Sおよびp偏光成分7Pの光強度を、比較演算することによって、回折光4の揺らぎ、外光の影響、光記録媒体10や光学系の不完全さ、などに起因するノイズをキャンセルして、より高いS/Nの読み取り出力を得ることができる。
[5. Optical reading method and optical reading apparatus for improving S / N]
In the optical reading method or optical reading apparatus shown in FIG. 17 (or FIG. 19), the light of the s-polarized component 7S and the p-polarized component 7P separated by the
図20は、その比較演算方法を示し、減算回路45において、対応する画素(ビット)ごとに光検出器アレイ44Pの検出出力から光検出器アレイ44Sの検出出力を減算する。
FIG. 20 shows the comparison calculation method. In the
i番目の画素の回折光をp偏光とし、その信号成分をIpi、ノイズ成分をNiとすると、i番目の画素については、光検出器アレイ44Pの出力は、信号成分Ipiとノイズ成分Niの和(Ipi+Ni)となり、光検出器アレイ44Sの出力は、ノイズ成分Niのみとなり、減算回路45の出力は、ノイズ成分Niがキャンセルされて信号成分Ipiのみとなる。
Assuming that the diffracted light of the i-th pixel is p-polarized light, its signal component is Ipi, and the noise component is Ni, for the i-th pixel, the output of the photodetector array 44P is the sum of the signal component Ipi and the noise component Ni. (Ipi + Ni), the output of the
j番目の画素の回折光をs偏光とし、その信号成分をIsj、ノイズ成分をNjとすると、j番目の画素については、光検出器アレイ44Pの出力は、ノイズ成分Njのみとなり、光検出器アレイ44Sの出力は、信号成分Isjとノイズ成分Njの和(Isj+Nj)となり、減算回路45の出力は、ノイズ成分Njがキャンセルされて信号成分−Isjのみとなる。
If the diffracted light of the jth pixel is s-polarized light, its signal component is Isj, and the noise component is Nj, the output of the photodetector array 44P is only the noise component Nj for the jth pixel, and the photodetector The output of the
2値のデジタルデータを読み取る場合には、例えば、減算回路45の出力値が正のときには[1]、負のときには[0]と、判定すればよい。
When reading binary digital data, for example, it may be determined as [1] when the output value of the
このように、上述した光読取方法および光読取装置によれば、画素ごとにノイズをキャンセルすることができるとともに、回折光4の光強度によらずに常に、0(ゼロ)の出力値を閾値として、出力値が正か負かでデータ値を判別することができる。
As described above, according to the above-described optical reading method and optical reading apparatus, noise can be canceled for each pixel, and an output value of 0 (zero) is always set as a threshold regardless of the light intensity of the diffracted
[6.信号光の偏光方向を変えた多重記録]
上述したように、この発明の偏光感応型の光記録媒体は、偏光ホログラムに多重させて、信号光の偏光方向を変えて、強度分布または位相分布によりデータ情報を保持するホログラムを、光記録媒体の同一領域に記録することができる。
[6. Multiple recording with changing polarization direction of signal light]
As described above, the polarization-sensitive optical recording medium of the present invention includes a hologram that holds data information by intensity distribution or phase distribution by multiplexing the polarization hologram and changing the polarization direction of the signal light. Can be recorded in the same area.
以下、この場合の光記録方法および光読取方法の一例を示す。記録時、まず、図21(A)に示すように、信号光1と参照光2をともにs偏光として、偏光感応型の光記録媒体10の領域15にホログラムを記録する。このときのホログラムは、図3(A)において上述したように光強度分布によるホログラムである。
Hereinafter, an example of the optical recording method and the optical reading method in this case will be described. At the time of recording, first, as shown in FIG. 21A, the
次に、図21(B)に示すように、参照光2はs偏光のままで信号光1をp偏光として、光記録媒体10の領域15にホログラムを記録する。このときのホログラムは、図3(B)において上述したように偏光分布によるホログラムである。ただし、光強度ホログラムと偏光ホログラムは、いずれを先に記録してもよい。
Next, as shown in FIG. 21B, the
読み出し時には、図21(C)に示すように、光記録媒体10の上記のように光強度ホログラムと偏光ホログラムが多重に記録された領域15に、記録時の参照光2の位相共役光である読出光3を照射する。これによって、領域15からの回折光4として、s偏光の信号光による光強度ホログラムによるs偏光成分と、p偏光の信号光による偏光ホログラムによるp偏光成分とを有するものが得られる。
At the time of reading, as shown in FIG. 21C, the phase conjugate light of the
その回折光4を、図17および図18に示すように、偏光ビームスプリッタ43によってs偏光成分7Sとp偏光成分7Pに分離し、そのs偏光成分7Sを光検出器アレイ44Sによって検出し、かつp偏光成分7Pを光検出器アレイ44Pによって検出することによって、光強度ホログラムと偏光ホログラムとを、すなわちs偏光の信号光のデータとp偏光の信号光のデータとを、分離して取り出すことができる。
The diffracted
このように、上述した方法によれば、光記録媒体10の同一領域に複数のホログラムを多重に記録し、同一領域から複数のホログラムを分離して読み出すことができるので、より高密度の記録が可能となる。
As described above, according to the method described above, a plurality of holograms can be recorded in the same area of the
[7.信号光の偏光角を回転させたデータ記録]
偏光ホログラムは、その回折光として信号光の偏光方向が保存された光を発生させるので、信号光の偏光角を回転させることによって、偏光角の違いによる情報の記録が可能となる。しかも、同時に、信号光の光強度を変えることによって、光強度の違いによる情報の記録も可能であるので、高密度記録を実現することができる。
[7. Data recording by rotating the polarization angle of signal light]
Since the polarization hologram generates light in which the polarization direction of the signal light is preserved as the diffracted light, it is possible to record information according to the difference in the polarization angle by rotating the polarization angle of the signal light. Moreover, at the same time, by changing the light intensity of the signal light, it is possible to record information according to the difference in light intensity, so that high-density recording can be realized.
例えば、図22に示すように、s偏光方向からp偏光方向までの、s偏光方向(0°)およびp偏光方向(90°)を含む90°の範囲内で、信号光の偏光角として、ベクトルD1〜D6で示すような6つの偏光角を設定する。このような6つの偏光角は、符号化して6つのビットを表すことができ、底6に対する数、または6乗に対する2進形式の符号化された数になることができる。ベクトルD1〜D6の長さは、それぞれの偏光角での信号光の光強度を示し、これも複数段階に設定し、符号化することによって、複数のビットを表すことができる。
For example, as shown in FIG. 22, the polarization angle of the signal light is within a range of 90 ° including the s-polarization direction (0 °) and the p-polarization direction (90 °) from the s-polarization direction to the p-polarization direction. Six polarization angles as shown by vectors D1 to D6 are set. Such six polarization angles can be encoded to represent six bits, and can be a number to the
このように偏光角を回転させた信号光は、図13〜図15の空間光変調器30によって得ることができる。また、s偏光の空間強度分布とp偏光の空間強度分布をビームスプリッタで合波させて得ることもできる。
The signal light whose polarization angle is thus rotated can be obtained by the spatial
読み出し時には、図17および図18に示すように、ホログラムからの回折光4を、偏光ビームスプリッタ43によってs偏光成分7Sとp偏光成分7Pに分離し、そのs偏光成分7Sを光検出器アレイ44Sによって検出し、かつp偏光成分7Pを光検出器アレイ44Pによって検出する。さらに、図23に示すように、光検出器アレイ44Sおよび44Pの検出出力を、除算回路46、平方根算出回路47およびアークタンジェント算出回路48からなる比較演算部に供給して、対応する画素(ビット)ごとに比較演算する。
At the time of reading, as shown in FIGS. 17 and 18, the diffracted light 4 from the hologram is separated into the s-polarized component 7S and the p-polarized component 7P by the
ある画素の回折光の光強度をIとし、偏光角(s偏光方向を0°とする)をθとすると、s偏光成分の強度Isおよびp偏光成分の強度Ipは、それぞれ、
Is=Icos2θ ‥‥(1)
Ip=Isin2θ ‥‥(2)
で与えられる。
When the light intensity of diffracted light of a pixel is I and the polarization angle (s polarization direction is 0 °) is θ, the intensity Is of the s-polarized component and the intensity Ip of the p-polarized component are respectively
Is = Icos 2 θ (1)
Ip = Isin 2 θ (2)
Given in.
したがって、除算回路46でp偏光強度Ipをs偏光強度Isで除算することによって、除算回路46からtan2θが求められ、平方根算出回路47からtanθが求められ、アークタンジェント算出回路48から偏光角θが求められる。したがって、信号光の偏光角の違いによる情報を読み取ることができる。
Therefore, by dividing the p-polarized light intensity Ip by the s-polarized light intensity Is by the dividing circuit 46, tan 2 θ is obtained from the dividing circuit 46, tan θ is obtained from the square
[8.光検索方法および光検索装置の実施形態]
図24は、この発明の光検索方法および光検索装置の実施形態を示す。光記録媒体10は、偏光感応型の、かつディスク形状のものであるとともに、図13〜図16または図19に示した方法ないし装置によって、図16に示したように、空間偏光分布により2次元の被検索データを保持する信号光1がホログラムとして記録されたものである。
[8. Embodiment of Optical Search Method and Optical Search Device]
FIG. 24 shows an embodiment of the optical search method and optical search apparatus of the present invention. The
光検索ヘッド(光読取ヘッド)60には、図13〜図15または図19に示したような空間光変調器30を設け、図25に示すように、これに2次元の検索用データを書き込む。すなわち、空間光変調器30のそれぞれの画素に検索用データの対応するビットの情報を電圧印加の有無として与えて、それぞれ1/2波長板として機能する、それぞれの画素を、これに入射する光の偏光を検索用データの対応するビットの情報に応じて変調する状態とする。
The optical search head (optical read head) 60 is provided with a spatial
そして、図17に示した光読取方法ないし光読取装置と同様に、光検索ヘッド60の光源を含む読出光光学系61から、読出光3として記録時の参照光の位相共役光を得て、その読出光3を光記録媒体10のホログラムが記録された領域に照射し、ホログラムからの回折光4として、図25に示すように、記録時の信号光の偏光方向が保存された位相共役光を得る。
Then, similarly to the optical reading method or optical reading apparatus shown in FIG. 17, the phase conjugate light of the reference light at the time of recording is obtained as the reading light 3 from the reading light optical system 61 including the light source of the
この回折光4を、レンズ62によって平行光にして空間光変調器30上に結像させ、さらに空間光変調器30を通過した回折光を、結像光学系を構成するレンズ63および64によって偏光ビームスプリッタ43に入射させて、s偏光成分7Sとp偏光成分7Pに分離し、そのs偏光成分7Sを光検出器アレイ44Sによって検出し、またはp偏光成分7Pを光検出器アレイ44Pによって検出する。
The diffracted
この場合、モータ69により光記録媒体10を回転させることによって、光記録媒体10の周方向に場所を変えて記録されている複数のホログラムを読み出すとともに、光検索ヘッド60を光記録媒体10の径方向に移動させることによって、光記録媒体10中に同心円状に形成されている記録トラックからホログラムを読み出す。
In this case, by rotating the
被検索データの偏光情報を有するホログラム回折光4は、記録時の信号光の偏光方向が保存された位相共役光であるので、検索用データと被検索データが完全に一致する場合には、ある波面が位相歪み媒体を2度通過することによって波面の歪みがキャンセルされるという位相共役光の位相補正作用により、空間光変調器30を通過した回折光は、全ての画素においてs偏光となる。したがって、偏光ビームスプリッタ43で分離されたs偏光成分7Sは全ての画素で〔明〕となり、p偏光成分7Pは全ての画素で〔暗〕となる。
The hologram diffracted
これに対して、検索用データと被検索データが一致しない場合には、位相共役光の位相補正作用を生じないので、空間光変調器30を通過した回折光は、検索用データと被検索データが一致しない画素においてp偏光となる。
On the other hand, if the search data does not match the search target data, the phase conjugate light does not have a phase correction action, so that the diffracted light that has passed through the spatial
したがって、光検出器アレイ44Sまたは44Pの検出出力から、s偏光成分7Sまたはp偏光成分7Pの全強度をモニタすることによって、検索用データと被検索データが完全に一致するか否か、ないし検索用データと被検索データとの間の相関度を、検出することができる。この場合、s偏光成分7Sおよびp偏光成分7Pの全強度を比較演算することにより、ノイズがキャンセルされて、より高精度に一致・不一致ないし相関度を検出することができる。
Accordingly, by monitoring the total intensity of the s-polarized component 7S or the p-polarized component 7P from the detection output of the
検索用データと被検索データが一致せず、図25に示すように、例えば、検索用データの{m,n}番地がs偏光(空間光変調器30の{m,n}番地30cの1/2波長板の軸が0°の回転)で、被検索データの{m,n}番地がp偏光であるときには、{m,n}番地の回折光4cは、空間光変調器30の{m,n}番地30cを通過することによって、p偏光となる。 As shown in FIG. 25, for example, the search data {m, n} address is s-polarized light (1 of {m, n} address 30c of the spatial light modulator 30). When the {m, n} address of the data to be searched is p-polarized light, the diffracted light 4c at the address {m, n} is transmitted from the spatial light modulator 30 { By passing through the m, n} address 30c, it becomes p-polarized light.
また、検索用データの{k,l}番地がp偏光(空間光変調器30の{k,l}番地30dの1/2波長板の軸が45°の回転)で、被検索データの{k,l}番地がs偏光であるときには、{k,l}番地の回折光4dは、空間光変調器30の{k,l}番地30dを通過することによって、p偏光となる。
In addition, the address {k, l} of the search data is p-polarized light (the axis of the half-wave plate of the {k, l} address 30d of the spatial
すなわち、空間光変調器30を通過した回折光は、検索用データと被検索データが一致する番地ではs偏光となり、一致しない番地ではp偏光となる。したがって、偏光ビームスプリッタ43で分離されたs偏光成分73Sは、検索用データと被検索データが一致しない番地で[暗]となり、逆にp偏光成分73Pは、検索用データと被検索データが一致しない番地で[明]となる。
That is, the diffracted light that has passed through the spatial
したがって、光検出器アレイ44Sまたは44Pの検出出力から、s偏光成分7Sまたはp偏光成分7Pの番地ごとの明暗を検出することによって、検索用データと被検索データとの間の番地(ビット)ごとの一致・不一致を検出することができる。また、図17に示した光読取方法ないし光読取装置と同様に、図20に示すように、s偏光成分7Sおよびp偏光成分7Pの光強度を比較演算することにより、ノイズがキャンセルされて、より高精度に番地ごとの一致・不一致を検出することができる。
Therefore, each address (bit) between the search data and the search target data is detected by detecting the brightness of each address of the s-polarized component 7S or p-polarized component 7P from the detection output of the
この光検索方法および光検索装置によれば、光検索ヘッド60の空間光変調器30に検索用データを書き込んだ状態で、光検索ヘッド60を光記録媒体10の同心円状に形成されている記録トラック上に移動させるとともに、モータ69により光記録媒体10を回転させることによって、大量のデータが記録されている光記録媒体10から、検索用データに一致する2次元データのみを、高速かつ高精度で取り出すことができる。しかも、照合部分とする検索用データは任意かつ容易に設定できるので、任意のデータを容易に検索することができる。
According to this optical search method and optical search device, the
主要部については図中に全て記述したので、ここでは省略する。 Since all the main parts are described in the figure, they are omitted here.
Claims (5)
次に、光強度分布により第2のデータを保持する直線偏光の第2の信号光と、直線偏光の第2の参照光とを、前記第2の信号光の偏光方向と前記第2の参照光の偏光方向との関係を、前記第1の信号光の偏光方向と前記第1の参照光の偏光方向との関係に対して変えて、前記光記録媒体に同時に照射して、前記第2の信号光の光強度分布を第2のホログラムとして、前記偏光感応層の前記第1のホログラムが記録された領域に、前記第1のホログラムに多重させて記録する光記録方法。 Simultaneously irradiates an optical recording medium having a polarization-sensitive layer exhibiting light-induced birefringence with linearly polarized first signal light that retains first data by the light intensity distribution and linearly polarized first reference light. Then, the light intensity distribution of the first signal light is recorded on the polarization sensitive layer as a first hologram,
Next, the linearly polarized second signal light that retains the second data by the light intensity distribution and the linearly polarized second reference light, the polarization direction of the second signal light, and the second reference The relationship between the polarization direction of the light is changed with respect to the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light, and the optical recording medium is irradiated simultaneously, and the second An optical recording method in which the light intensity distribution of the signal light is used as a second hologram, and is multiplexed and recorded on the first hologram in a region of the polarization sensitive layer where the first hologram is recorded.
前記第1の信号光の偏光方向と前記第1の参照光の偏光方向との関係、および前記第2の信号光の偏光方向と前記第2の参照光の偏光方向との関係の、一方を平行な方向とし、他方を直交する方向とする光記録方法。 The optical recording method according to claim 1, wherein
One of the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light, and the relationship between the polarization direction of the second signal light and the polarization direction of the second reference light. An optical recording method in which the directions are parallel and the other is orthogonal.
そのホログラム回折光を、互いに偏光方向が異なる2つの偏光成分に分離する光学手段と、
その分離された2つの偏光成分の光強度を別個に検出する光検出器と、
を備える光読取装置。 An optical recording medium having a polarization-sensitive layer exhibiting light-induced birefringence, and holding the first and second data in the same region of the polarization-sensitive layer by the light intensity distribution, respectively. The first and second signal lights are linearly polarized first and second reference lights, respectively, and the relationship between the polarization direction of the second signal light and the polarization direction of the second reference light is The linearly polarized light is linearly polarized on the optical recording medium, which is changed in relation to the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light, and is multiplexed and recorded as the first and second holograms, respectively. A readout light optical system that obtains hologram diffraction light by irradiating the readout light of
An optical means for separating the hologram diffracted light into two polarization components having different polarization directions;
A photodetector for separately detecting the light intensity of the two separated polarization components;
An optical reader comprising:
それぞれ光強度分布により第1および第2のデータを保持する、それぞれ直線偏光の第1および第2の信号光が、それぞれ直線偏光の第1および第2の参照光によって、かつ前記第2の信号光の偏光方向と前記第2の参照光の偏光方向との関係が、前記第1の信号光の偏光方向と前記第1の参照光の偏光方向との関係に対して変えられて、それぞれ第1および第2のホログラムとして、前記偏光感応層の同一領域に多重に記録されている光記録媒体。 An optical recording medium having a polarization sensitive layer exhibiting light-induced birefringence,
The first and second linearly polarized light beams respectively holding the first and second data according to the light intensity distribution are respectively converted into the second signal by the linearly polarized first and second reference lights, respectively. The relationship between the polarization direction of light and the polarization direction of the second reference light is changed with respect to the relationship between the polarization direction of the first signal light and the polarization direction of the first reference light. An optical recording medium in which the first and second holograms are recorded in the same region of the polarization sensitive layer in a multiplexed manner.
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