專利名稱：全息記錄載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤、光存儲卡等以光學(xué)方式進行信息記錄或信息再生的記錄載體，特別涉及具有可以通過光束的照射來進行信息的記錄或再生的全息記錄層的全息記錄載體。
背景技術(shù)：
為了實現(xiàn)高密度信息記錄，可以高密度地記錄二維數(shù)據(jù)的全息技術(shù)備受注目。該全息技術(shù)的特征是在由光折變材料(photo-refractivematerial)等感光材料構(gòu)成的記錄介質(zhì)上，以體積方式、作為折射率的變化記錄承載記錄信息的光的波面。通過在全息記錄載體上進行多重記錄，可以飛躍性地增大記錄容量。多重記錄有角度多重和相位編碼多重等，即使在重疊的全息區(qū)域中，通過改變干涉的光波的入射角度和相位，也可以多重記錄信息。例如，開發(fā)了將反射膜層疊而成的全息記錄載體作成盤狀而進行利用的全息記錄系統(tǒng)(參照日本特開平11-311937號公報)。
在這種全息記錄系統(tǒng)中，使參照光通過全息記錄層并在反射膜上會聚為光點，被反射膜反射的參照光發(fā)散并通過記錄層，同時使承載待記錄信息的信息光束通過記錄層。由此，在記錄層內(nèi)，反射的參照光與信息光發(fā)生干涉而形成干涉圖案，在記錄層內(nèi)以體積方式記錄全息圖。干涉圖案的全息圖以相鄰并依次重疊的方式記錄在記錄層內(nèi)，另外，照射參照光，檢測從各個全息圖再構(gòu)建的再生光并進行解調(diào)，從而再生記錄信息。
在參照光和信息光從同一側(cè)同軸入射的全息記錄系統(tǒng)中，在再生信息時，被反射膜反射的參照光和來自全息圖的再生光之間的分離比較困難。因此，再生信號的讀取性能惡化。
為了解決該問題，在日本特開平11-311937號公報公開的全息記錄系統(tǒng)中，在物鏡前面將光瞳二分割，在其各個區(qū)域配置旋光方向彼此相差90°的被二分割的旋光器(二分割旋光板)，防止參照光入射到光檢測器中。
但是，在現(xiàn)有方法中，在記錄再生時，必須一體地驅(qū)動二分割旋光板和物鏡。并且，存在由與二分割旋光板的分割邊界附近對應(yīng)的再生光導(dǎo)致的記錄特性惡化的問題。
在這種反射型全息記錄載體上記錄全息圖時，由于入射的參照光和信號光及反射的參照光和信號光這四個光束的干涉，導(dǎo)致記錄了4個全息圖，因此浪費地使用了全息記錄層的性能。
另外，在再生信息時，參照光被全息記錄載體的反射膜反射，所以難以實現(xiàn)與來自所再現(xiàn)的全息圖的衍射光之間的分離。因此，再生信號的讀取性能惡化。并且，由于記錄了反射像的全息圖，所以再生信號惡化。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明要解決的課題中，作為一例可列舉出提供可以穩(wěn)定地進行記錄或再生的全息記錄載體及記錄再生方法和全息裝置。
本發(fā)明的全息記錄載體通過光照射進行信息的記錄或再生，其特征在于，該全息記錄載體具有全息記錄層，其在內(nèi)部作為衍射光柵保存可干涉性的參照光和信號光的成分所致的光學(xué)干涉圖案；反射層，其被層疊于所述全息記錄層的光入射側(cè)的相反側(cè)；以及多個非反射部，其按照與所述衍射光柵的記錄間隔相等的間隔配置在所述反射層上。


圖1是概要表示本發(fā)明的實施方式的全息記錄載體的部分剖面圖。
圖2是概要表示本發(fā)明的另一實施方式的全息記錄載體的部分剖面圖。
圖3是概要表示本發(fā)明的另一實施方式的全息記錄載體的部分立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式的記錄或再生全息記錄載體的信息的全息裝置的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式的記錄再生全息記錄載體的信息的全息裝置的拾取器的概況的概要立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式的記錄再生全息記錄載體的信息的全息裝置的拾取器的概況的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式的記錄再生全息記錄載體的信息的全息裝置的拾取器中物鏡用的3軸致動器的概況的概要立體圖。
圖8和圖9是表示本發(fā)明的實施方式的記錄再生全息記錄載體的信息的全息裝置的拾取器的概況的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施方式的記錄再生全息記錄載體的信息的全息裝置的拾取器中光檢測器的一部分的俯視圖。
圖11是概要說明本發(fā)明的實施方式的全息記錄載體的記錄再生的部分剖面圖。
圖12是概要說明本發(fā)明的實施方式的全息記錄載體的記錄過程的部分剖面圖。
圖13是概要說明本發(fā)明的實施方式的全息記錄載體的再生過程的部分剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的另一實施方式的全息裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖15～圖20是表示本發(fā)明的另一實施方式的全息記錄載體的軌道結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖21是表示本發(fā)明的實施方式的全息記錄載體的立體圖。
圖22是表示本發(fā)明的另一實施方式的全息光存儲卡的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
<全息記錄載體>
以以下情況為例進行說明，即在全息圖的記錄再生中使用同一波長的激光的第1光束，進行基于參照光和信號光的干涉的全息記錄，同時為了對全息記錄載體和拾取器特別是物鏡的位置關(guān)系進行伺服控制(聚焦、跟蹤)，使用波長與第1光束不同的激光的伺服光束。
圖1示出了本實施方式的一例、即通過光照射進行信息的記錄或再生的盤形狀的全息記錄載體2。
全息記錄載體2由從光照射側(cè)的相反側(cè)開始層疊于被轉(zhuǎn)印了軌道(track)等的基板3上的反射層5、分離層6、全息記錄層7和保護層8構(gòu)成。這樣，在與全息記錄載體的光照射側(cè)相反的一側(cè)基板3上配置反射層5。在該反射層5上形成以與全息圖的多重間隔Px相同的間隔配置的作為非反射部的標記M。使與記錄用的第1光束FB大致同軸的伺服用激光(伺服光束SB)與標志M一致來進行全息記錄。該標志可以是使參照光或未被空間光調(diào)制器調(diào)制的(0次光)光線透過的針孔PH(圖1)；也可以是使0次光光線不返回到光軸上的形狀的坑點結(jié)構(gòu)(圖2)。該針孔PH可以是在由鋁等金屬反射膜或電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的反射層5上物理地加工的孔，也可以是在全息記錄中使用的波長下反射率較低的圓形區(qū)域。針孔PH等的非反射部的直徑設(shè)為使參照光或未被空間光調(diào)制器調(diào)制的(0次光)光線透過的程度。一般，把全息記錄中使用的物鏡的數(shù)值孔徑和波長所確定的傅立葉成像面上的光點的大小作為標準。這樣，在本實施方式中，在反射層5上形成針孔PH等的非反射部，其使全息記錄或再生用的參照光成分透過全息記錄載體2的背面?zhèn)?不返回到物鏡側(cè))。因此，非反射部可以是具有比反射層5的透過率高的特性值的透過率的區(qū)域，或者是具有比反射層5的吸收率高的特性值的吸收率的區(qū)域，使得第1光束FB不返回到物鏡側(cè)。非反射部的反射率、透過率、吸收率的特性值，只要是可干涉性的參照光和信號光所具有的波長的特性值即可，例如，在伺服光束SB的波長中，所述非反射部可以具有比反射層5的透過率低的透過率。把沿著反射層5的針孔PH逐次執(zhí)行全息記錄的方向設(shè)為y方向、把與y方向垂直的方向設(shè)為x方向時，針孔PH以間距Py和間距Px排列。
全息記錄層7在內(nèi)部作為衍射光柵(全息圖)保存包含可干涉性的參照光和信號光的成分的第1光束FB所致的光學(xué)干涉圖案。另外，第1光束FB在記錄時作為全息記錄用，包含參照光和信號光的成分，而在用于再生時，不包含信號光成分，只由參照光成分構(gòu)成。并且，在相位編碼多重再生得情況下，第1光束FB不包含信號光的成分，只包含相位調(diào)制圖案和參照光的成分。作為構(gòu)成保存光學(xué)干涉圖案的全息記錄層7的感光材料，可以使用光折變材料、燒孔材料、光敏材料等。
反射層5例如除了金屬膜之外可以使用相變膜、色素膜等或它們的組合，被設(shè)定為反射進行全息記錄的波長的第1光束FB。通過檢測伺服光束SB的照射及反射，進行用于進行全息記錄的在全息記錄載體2上的定位(聚焦伺服，x、y方向伺服)。
基板3的材料使用例如玻璃、或聚碳酸酯、無定形聚烯烴、聚酰亞胺、PET、PEN、PES等塑料，紫外線固化型丙烯酸樹脂等，在其主面形成有隔離開且不交叉地延伸的多個槽作為軌道T。反射層5也發(fā)揮引導(dǎo)層的作用。分離層6和保護層8由透光性材料構(gòu)成，發(fā)揮使層疊結(jié)構(gòu)變平坦和保護全息記錄層等作用。
將伺服光束SB會聚以讀取形成于基板3上的伺服用的軌道和坑點。在該針孔PH中也可以填充具有透過第1光束FB的參照光成分(0次光)的特性的材料。
如圖3所示，也可以在針孔PH的標記列(非反射部列)之間設(shè)置與全息記錄間隔相等的軌道T。軌道T可以是普通光盤中使用的凹槽形狀，也可以是反射率不同的區(qū)域?；迳系能壍繲至少是為了進行跟蹤伺服的伺服控制而設(shè)置的。全息圖HG以體積方式被記錄在軌道T之間上方的全息記錄層7中。在基板3是圓板時，為了進行跟蹤伺服控制，軌道T可以相對于基板中心在其上形成為螺旋狀或同心圓狀、或多個分段的螺旋弧狀。
使用具有包括射出光束的光源、物鏡的光學(xué)系統(tǒng)等的拾取器，該物鏡使光束在反射層5上的軌道上會聚成光點，并向光檢測器引導(dǎo)其反射光，根據(jù)所檢測道的信號，利用致動器驅(qū)動物鏡來進行伺服控制。反射層5上的光點的直徑被設(shè)定為收斂于由光束波長和物鏡的數(shù)值孔徑(NA)確定的值(所謂的衍射極限，例如0.82λ/NA(λ＝波長)，但在像差與波長相比充分小的情況下，僅由光束的波長和數(shù)值孔徑確定)。即，從物鏡照射的光束在被聚焦成為使反射層5位于光束腰的位置的情況下進行使用。凹槽的寬度根據(jù)接受來自光點的反射光的光檢測器的輸出、例如推挽信號適當設(shè)定。
另外，在上述實施方式中示出反射層5和全息記錄層7隔著分離層而層疊的結(jié)構(gòu)的全息記錄載體，但也可以省略分離層。并且，也可以在基板3的層疊了全息記錄層7的相反側(cè)層疊反射層5，并可在全息記錄層7和反射層5之間配置基板3，使基板發(fā)揮分離層的作用。
<全息裝置>
圖4表示記錄或再生應(yīng)用了本發(fā)明的全息記錄載體的信息的全息裝置的概要結(jié)構(gòu)的示例。
圖4中的全息裝置具有主軸電機22，其通過轉(zhuǎn)臺使全息記錄載體2的盤旋轉(zhuǎn)；拾取器23，其利用光束從全息記錄載體2中讀出信號；拾取器驅(qū)動部24，其保持該拾取器并使其在半徑方向(x方向)上移動；第1光源驅(qū)動電路25a；第2光源驅(qū)動電路25b；空間光調(diào)制器驅(qū)動電路26；再生光信號檢測電路27；伺服信號處理電路28；聚焦伺服電路29；x方向移動伺服電路30x；y方向移動伺服電路30y；與拾取器驅(qū)動部24連接并檢測拾取器的位置信號的拾取器位置檢測電路31；與拾取器驅(qū)動部24連接并向其提供規(guī)定信號的滑橇伺服電路32；與主軸電機22連接并檢測主軸電機的轉(zhuǎn)速信號的轉(zhuǎn)速檢測部33；與該轉(zhuǎn)速檢測部連接并生成全息記錄載體2的旋轉(zhuǎn)位置信號的旋轉(zhuǎn)位置檢測電路34；以及與主軸電機22連接并向其提供規(guī)定信號的主軸伺服電路35。
全息全息裝置具有控制電路37，控制電路37與第1光源驅(qū)動電路25a、第2光源驅(qū)動電路25b、空間光調(diào)制器驅(qū)動電路26、再生光信號檢測電路27、伺服信號處理電路28、聚焦伺服電路29、x方向移動伺服電路30x、y方向移動伺服電路30y、拾取器位置檢測電路31、滑橇伺服電路32、轉(zhuǎn)速檢測部33、旋轉(zhuǎn)位置檢測電路34和主軸伺服電路35?？刂齐娐?7根據(jù)來自這些電路的信號，通過這些驅(qū)動電路進行與拾取器相關(guān)的聚焦伺服控制、x和y方向移動伺服控制、再生位置(x和y方向的位置)控制等。控制電路37由搭載了各種存儲器的微型計算機構(gòu)成，進行裝置的總體控制，根據(jù)來自操作部(未圖示)的使用者的操作輸入和當前的裝置工作狀況，生成各種控制信號，并且與向使用者顯示工作狀況等的顯示部(未圖示)連接。
并且，控制電路37執(zhí)行從外部輸入的待進行全息記錄的數(shù)據(jù)的編碼等處理，向空間光調(diào)制器驅(qū)動電路26提供規(guī)定信號，控制全息圖的記錄程序?？刂齐娐?7根據(jù)來自再生光信號檢測電路27的信號進行解調(diào)和糾錯處理，由此將記錄在全息記錄載體上的數(shù)據(jù)復(fù)原。另外，控制電路37對復(fù)原的數(shù)據(jù)實施解碼處理，由此進行信息數(shù)據(jù)的再生，把其作為再生信息數(shù)據(jù)輸出。
圖5和圖6表示該全息裝置的拾取器的概要結(jié)構(gòu)。
拾取器23大致由全息記錄再生光學(xué)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和共用系統(tǒng)構(gòu)成，這些系統(tǒng)除物鏡OB外大致配置在同一平面上。
全息記錄再生光學(xué)系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成全息圖的記錄和再生用的第1激光光源LD1；第1準直透鏡CL1；第1半透半反棱鏡HP1；第2半透半反棱鏡HP2；偏振空間光調(diào)制器SLM；包括由CCD或互補型金屬氧化膜半導(dǎo)體裝置(CMOS)等的陣列構(gòu)成的像檢測傳感器IS的再生光信號檢測部；第3半透半反棱鏡HP3；以及第4半透半反棱鏡HP4。
伺服系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成用于對光束相對于全息記錄載體2的位置進行伺服控制(xyz方向移動)的第2激光光源LD2；第2準直透鏡CL2；生成伺服光束SB用的多個光束的光柵等的衍射光學(xué)元件GR；偏振分束器PBS；1/4波片1/4λ；耦合透鏡AS；和包括光檢測器PD的伺服信號檢測部。
分色棱鏡DP和物鏡OB為共用系統(tǒng)。
如圖5和圖6所示，第1、第3和第4半透半反棱鏡HP1、HP3、HP4的半透半反鏡面平行配置，并且在這些半透半反鏡面的法線方向上，第2半透半反棱鏡HP2、分色棱鏡DP和偏振分束器PBS的半透半反鏡面、分離面平行配置。這些光學(xué)部件被配置成為使來自第1和第2激光光源LD1、LD2的光束的光軸(單點劃線)分別延伸到記錄和再生光學(xué)系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，并且在共用系統(tǒng)中配置為大致一致。
第1激光光源LD1與第1光源驅(qū)動電路25a連接，并通過該電路進行其輸出調(diào)整，使射出的第1光束FB的強度在全息記錄時強、在再生時弱。第2激光光源LD2與第2光源驅(qū)動電路25b連接。
反射型偏振空間光調(diào)制器SLM具有通過具有被分割為矩陣狀的多個像素電極的液晶面板等以電的方式反射入射光的一部分的功能、或者全部透過而成為無反射狀態(tài)的功能。該偏振空間光調(diào)制器SLM與第1光源驅(qū)動電路25a連接，對光束進行調(diào)制并反射，使該光束具有基于來自空間光調(diào)制器驅(qū)動電路26的待記錄頁數(shù)據(jù)(平面上的明暗點圖案等的二維數(shù)據(jù)的信息圖案)的分布，從而生成信號光。另外，在取代偏振空間光調(diào)制器SLM，把具有被分割為矩陣狀的多個像素電極的透射型液晶面板用作空間光調(diào)制器時，配置在第1和第2半透半反棱鏡HP1、HP2之間。
包括像檢測傳感器IS的再生光信號檢測部與再生光信號檢測電路27連接。
另外，拾取器23具有使物鏡OB在與自己的光軸平行的方向(z方向)、與軌道平行的方向(y方向)及垂直的方向(x方向)上移動的物鏡驅(qū)動部36。
光檢測器PD與伺服信號處理電路28連接，例如分別具有聚焦伺服用和x及y方向移動伺服用的受光元件。向伺服信號處理電路28提供來自光檢測器PD的聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號等輸出信號。
在伺服信號處理電路28中，根據(jù)聚焦誤差信號生成聚焦驅(qū)動信號，并通過控制電路37將其提供給聚焦伺服電路29。聚焦伺服電路29根據(jù)驅(qū)動信號，驅(qū)動搭載在拾取器23上的物鏡驅(qū)動部36的聚焦部分，從而該聚焦部分工作，調(diào)整照射到全息記錄載體上的光點的焦點位置。
另外，在伺服信號處理電路28中產(chǎn)生x和y方向移動驅(qū)動信號，這些信號分別提供給x方向移動伺服電路30x和y方向移動伺服電路30y。x方向移動伺服電路30x和y方向移動伺服電路30y根據(jù)x和y方向移動驅(qū)動信號，驅(qū)動搭載在拾取器23上的物鏡驅(qū)動部36。因此，物鏡被驅(qū)動了與基于x、y和z方向驅(qū)動信號的驅(qū)動電流相對應(yīng)的量，照射到全息記錄載體上的光點的位置移動。由此，可以使記錄時的光點相對于運動中的全息記錄載體的相對位置固定，確保全息圖的形成時間。
控制電路37根據(jù)來自操作部或拾取器位置檢測電路31的位置信號和來自伺服信號處理電路28的x方向移動誤差信號，生成滑橇驅(qū)動信號，將其提供給滑橇伺服電路32。滑橇伺服電路32通過拾取器驅(qū)動部24，對應(yīng)于基于該滑橇驅(qū)動信號的驅(qū)動電流，使拾取器23在盤半徑方向上移動。
轉(zhuǎn)速檢測部33檢測表示通過轉(zhuǎn)臺使全息記錄載體2旋轉(zhuǎn)的主軸電機22的當前旋轉(zhuǎn)頻率的頻率信號，生成表示與其對應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號，并提供給旋轉(zhuǎn)位置檢測電路34。旋轉(zhuǎn)位置檢測電路34生成轉(zhuǎn)速位置信號，并將其提供給控制電路37。控制電路37生成主軸驅(qū)動信號，并將其提供給主軸伺服電路35，控制主軸電機22，對全息記錄載體2進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
圖7表示本實施方式的全息全息裝置用的拾取器的物鏡驅(qū)動部36。
物鏡驅(qū)動部36具有致動器基座42，該基座42通過固定設(shè)于拾取器主體(未圖示)上的支撐部38上所接合的壓電元件39，在y方向上自由振動。在拾取器主體內(nèi)設(shè)有用于形成拾取器的上述的所需要的光學(xué)部件，例如使來自激光光源的光束呈直角反射并引導(dǎo)到物鏡OB的棱鏡45等。另外，該光束經(jīng)過開口42c、物鏡OB，作為點光會聚照射于轉(zhuǎn)臺上的介質(zhì)的信息記錄面上。
如圖7所示，物鏡OB形成為筒狀，被安裝在與該物鏡一起構(gòu)成可動光學(xué)系統(tǒng)的鏡架48的上端突出部上。在鏡架48的外周卷繞有聚焦線圈50，使線圈中心軸與物鏡OB的光軸平行。在聚焦線圈50的外側(cè)安裝有例如4個跟蹤線圈51，使線圈中心軸與物鏡OB的光軸垂直。各個跟蹤線圈51通過在聚焦線圈50上粘貼分別預(yù)先卷繞成環(huán)狀的線圈而形成。由物鏡OB和鏡架48構(gòu)成的可動光學(xué)系統(tǒng)由兩對合計4個長支撐部件53的一端部支撐著，這些支撐部件53在物鏡OB的光軸方向上相互分離開配置，而且在與該光軸方向垂直的y方向上延伸。但是，在圖7中支撐部件53僅示出3個。在固定于致動器基座42上的伸出部42a的另一端部，各個支撐部件53被安裝成單側(cè)懸梁狀。各個支撐部件53由線圈材料等構(gòu)成，且具有撓性。由物鏡OB和鏡架48構(gòu)成的可動光學(xué)系統(tǒng)通過4個長支撐部件53和上述壓電元件39在xyz方向上自由移動。
鏡架48與一對磁路隔開并被其夾著。各個磁路由面對鏡架48的磁鐵55和支撐該磁鐵的金屬框56構(gòu)成，并被固定在致動器基座42上。在鏡架48上形成有一對貫通孔，一對貫通孔位于在長支撐部件53的延長方向中鏡架48的聚焦線圈50內(nèi)側(cè)，并且與線圈中心軸和物鏡OB的光軸平行，而且夾著物鏡OB的位置。在各個貫通孔內(nèi)非接觸地插入從磁路的金屬框56延伸出來的軛鐵57。因此，聚焦線圈50和跟蹤線圈51位于由磁鐵55和軛鐵57構(gòu)成的磁路的磁隙內(nèi)。
聚焦線圈50、跟蹤線圈51和壓電元件39分別由聚焦伺服電路29、x方向移動伺服電路30x和y方向移動伺服電路30y控制。在磁隙處可以產(chǎn)生與該各個線圈垂直相交的平行磁通，所以通過向該各個線圈提供規(guī)定電流，可以產(chǎn)生xz方向的驅(qū)動力，并在該各個方向上驅(qū)動上述可動光學(xué)系統(tǒng)。
這樣，物鏡OB的x和y方向的驅(qū)動使用音圈電機，y方向的驅(qū)動使用壓電元件等，連同致動器基座一起進行驅(qū)動。另外，驅(qū)動部除該結(jié)構(gòu)外，也可以對所有軸使用音圈電機。
說明向使用了上述全息全息裝置的全息記錄載體照射光束并記錄或再生信息的記錄再生方法。
<全息記錄和再生的概況>
在全息記錄時如圖8所示，來自第1激光光源LD1的規(guī)定強度的相干光通過第1半透半反棱鏡HP1，被分離為參照光光束和信號光光束(兩個光束利用虛線表示，為了說明光路而從圖6的光軸偏移出來表示)。
信號光光束透過第2半透半反棱鏡HP2，沿著偏振空間光調(diào)制器SLM的反射面的法線入射。被偏振空間光調(diào)制器SLM實施了規(guī)定的調(diào)制并反射的信號光再次入射到第2半透半反棱鏡HP2并反射，朝向第4半透半反棱鏡HP4。
參照光光束被第3半透半反棱鏡HP3反射，朝向第4半透半反棱鏡HP4。
參照光和信號光在第4半透半反棱鏡HP4處匯合成大致同軸，形成第1光束FB。第1光束FB通過分色棱鏡DP，由物鏡OB會聚于全息記錄載體2上，從而記錄全息圖。
另一方面，在再生時如圖9所示，與記錄時相同，光通過第1半透半反棱鏡HP1被分離為參照光光束和信號光光束，但全息圖的再生只通過參照光光束進行。通過使偏振空間光調(diào)制器SLM處于無反射狀態(tài)(透射狀態(tài))，只有來自第3半透半反棱鏡HP3的參照光成為第1光束FB，并通過分色棱鏡DP和物鏡OB入射到全息記錄載體2上。
從全息記錄載體2產(chǎn)生的再生光(雙點劃線)透過物鏡OB、分色棱鏡DP、第4半透半反棱鏡HP4和第3半透半反棱鏡HP3，入射到像檢測傳感器IS中。像檢測傳感器IS把其輸出發(fā)送給再生光信號檢測電路27，把在此處生成的再生信號提供給控制電路37，從而再生所記錄的頁數(shù)據(jù)。另外，也可以在第3半透半反棱鏡HP3和像檢測傳感器IS之間設(shè)置成像透鏡。
此處，在全息圖的記錄和再生時，均利用伺服光束進行與全息盤2的定位伺服控制。通過定位伺服控制，利用根據(jù)光檢測器PD的輸出計算得到的誤差信號，驅(qū)動可以在x、y和z方向的三個軸上驅(qū)動物鏡的三軸致動器(物鏡驅(qū)動部36)。
如圖8和圖9所示，伺服控制用的第2激光光源LD2射出波長與第1激光光源LD1不同的伺服光束SB。伺服光束SB(細實線)作為P偏振光(表示與紙面平行的雙向箭頭)，被引導(dǎo)到第2準直透鏡CL2、衍射光學(xué)元件GR、偏振分束器PBS和1/4波片1/4λ的伺服檢測用光路中，在物鏡OB的前面通過分色棱鏡DP與第1光束FB(信號光和參照光)匯合并且大致同軸。伺服光束SB被分色棱鏡DP反射后，被物鏡OB會聚并入射到全息記錄載體2上。來自全息記錄載體2的反射光(向物鏡OB返回的光)通過1/4波片1/4λ成為S偏光(表示與紙面垂直的帶中心黑點的虛線圓圈)，經(jīng)過偏振分束器PBS和耦合透鏡AS沿著伺服用光檢測器PD的受光面的法線入射。
并且，z方向的伺服(聚焦伺服)控制可以采用普通光拾取器中使用的像散法、三光束法、光點尺寸法、推挽法等，也可以混合使用這些方法。
例如，在使用像散法時，光檢測器PD的中央的一個如圖10所示，由具有光束接收用的四等分受光面的受光元件1a～1d構(gòu)成。四分割線的方向與盤半徑方向和軌道切線方向相對應(yīng)。光檢測器PD被設(shè)定為使對焦時的光點形成為以受光元件1a～1d的分割交叉中心為中心的圓形。
根據(jù)光檢測器PD的受光元件1a～1d的各個輸出信號，伺服信號處理電路28生成各種信號。把受光元件1a～1d的各個輸出信號按順序設(shè)為Aa～Ad時，聚焦誤差信號FE被計算為FE＝(Aa+Ac)-(Ab+Ad)，跟蹤誤差信號TE被計算為TE＝(Aa+Ad)-(Ab+Ac)。把這些信號提供給控制電路37。
<記錄再生的詳細情況>
在本實施方式中，總是利用伺服光束SB進行對全息記錄載體2的定位伺服控制，同時全息再生利用第1光束FB(參照光)進行，記錄利用第1光束FB(參照光和信號光)進行。
如圖11所示，在反射層5的軌道上，伺服光束SB的光點和第1光束FB的光點在記錄和再生時被配置得大致一致。
全息圖的記錄通過在全息記錄層7內(nèi)使第1光束FB的參照光和信號光的成分干涉來進行記錄。被空間光調(diào)制器SLM調(diào)制的調(diào)制信號(信號光的成分)為一次以上的衍射光成分，所以在聚光點附近(傅立葉面)具有一定程度的擴散。因此，在反射層5上幾乎所有光線被反射。另一方面，參照光(或0次光的成分)為未調(diào)制的DC光，因此具有由物鏡OB的數(shù)值孔徑和波長確定的光點尺寸，被穿孔的針孔PH如果在一定程度上大于光點尺寸，則參照光從針孔PH透過。
如圖12所示，在記錄全息圖時，參照光在針孔PH透過，所以在全息記錄層7內(nèi)產(chǎn)生入射的參照光r與入射的信號光S的干涉、及入射的參照光r與反射的信號光RS的干涉，根據(jù)各種干涉形成全息圖A、B。參照光r直接透過全息記錄載體2的背面?zhèn)?，所以反射的參照光不能形成全息圖。
如圖13所示，在再生全息圖時，也使再生用的參照光與針孔PH一致。通過進行該操作，參照光通過針孔PH透過到全息記錄載體2的背面?zhèn)?。參照光不會返回到物鏡OB側(cè)，所以參照光不會返回入射到像檢測傳感器IS上。在所記錄的全息圖的再生中，通過入射到全息記錄載體2上的參照光，由全息圖B在物鏡OB側(cè)產(chǎn)生再生信號B。并且，由全息圖A在物鏡OB的相反側(cè)產(chǎn)生再生信號A。再生信號A被反射層5反射并返回到物鏡OB側(cè)。該再生信號A和B為相同信號，所以在受光元件上重合，而不會成為問題。
<另一實施方式的全息裝置>
在圖14中說明以下示例，即在進行全息圖的記錄再生時，進行不區(qū)分使用參照光和信號光的全息記錄，控制全息記錄載體和拾取器的關(guān)系(聚焦、跟蹤)，為此使用其他波長的激光光源。
圖14中的全息裝置省略了記錄光學(xué)系統(tǒng)的第1、第2和第3半透半反棱鏡HP1、HP2，在像檢測傳感器IS的位置配置第1激光光源LD1和第1準直透鏡CL1，在第2半透半反棱鏡HP2的位置配置像檢測傳感器IS，取代反射型的空間光調(diào)制器，在第4半透半反棱鏡HP4和第1準直透鏡CL1之間插入透射型空間光調(diào)制器SLM，利用第4半透半反棱鏡HP4對從載體通過物鏡OB返回的再生波進行分支，除此以外與圖6所示結(jié)構(gòu)相同。來自第1激光光源LD1的激光通過準直透鏡CL1被轉(zhuǎn)換為平行光束，然后入射到透射型空間光調(diào)制器SLM。該空間光調(diào)制器SLM是具有被分割為矩陣狀的電極的液晶面板等，具有以電的方式對入射光的一部分進行空間調(diào)制的作用。使用該空間光調(diào)制器SLM，把頁數(shù)據(jù)調(diào)制為信號光光束中的強度分布。從空間光調(diào)制器SLM輸出的光線成為由一次以上的衍射光(信號光成分)和未調(diào)制的0次光(參照光成分)構(gòu)成的第1光束FB。信號光和參照光的第1光束FB通過物鏡OB會聚于全息記錄載體2上，從而記錄全息圖。即，全息再生系統(tǒng)具有保持除記錄光學(xué)系統(tǒng)的主要部分以外的全息記錄載體使其可自由安裝的支撐部；產(chǎn)生可干涉性的參照光光束的光源；干涉部，其向?qū)?yīng)于記錄信息在全息記錄載體的記錄層內(nèi)部形成的衍射光柵區(qū)域照射參照光光束，以產(chǎn)生再生波；分離部，其分離參照光光束從反射層反射并返回干涉部的返回光和再生波；以及檢測由再生波成像的記錄信息的檢測部。
在該再生工作中，只由未被透射型空間光調(diào)制器SLM調(diào)制的激光即0次光(參照光成分)構(gòu)成的第1光束FB通過物鏡OB會聚于全息記錄載體2上時，重構(gòu)再生波，并通過物鏡OB返回拾取器。被第4半透半反棱鏡HP4反射的成分入射到像檢測傳感器IS。像檢測傳感器IS把與再生光所成像的像對應(yīng)的輸出發(fā)送給再生信號檢測處理電路27，把在此處生成的再生信號提供給控制電路50，從而再生所記錄的頁數(shù)據(jù)。有關(guān)伺服光束SB的結(jié)構(gòu)(伺服控制)與圖6所示結(jié)構(gòu)相同。
<實施例1>
如圖15所示，反射層5的針孔PH的間距Px、Py被設(shè)定為由第1光束FB的光點上方記錄的全息圖HG的多重度確定的規(guī)定距離。實際的移位多重記錄方式全息系統(tǒng)的最大多重度、即表示在記錄介質(zhì)中的同一體積中最多可以記錄幾個獨立的全息圖的值(次數(shù))，如上所述由介質(zhì)和裝置結(jié)構(gòu)確定。最小間距Px(即最小移位距離)通過將記錄的全息圖區(qū)域的跨距除以最大多重度來設(shè)定。間距Px被設(shè)定為大于等于最小移位距離。
總是利用伺服光束SB進行對全息記錄載體2的定位伺服控制，同時利用第1光束FB進行全息記錄。也可以向相鄰針孔PH照射多個伺服光束進行伺服控制。
<實施例2>
如圖16所示，在針孔PH的標記列(非反射部列)之間設(shè)置與全息記錄間隔(Py)相等的軌道T的情況下，也可以利用光柵等的衍射光學(xué)元件使伺服光束SB形成為三光束，利用兩個側(cè)光束進行xy伺服，而且利用主光束進行記錄。即，將第1光束FB的光軸配置成為使第1光束FB位于在直線上并列的3個伺服光束SB的光點中央，進行跟蹤伺服控制，從而在相鄰軌道之間的鏡面部上方的全息記錄層7中執(zhí)行全息記錄。
<實施例3>
如圖17所示，可以設(shè)定x方向的全息多重間隔Px，并把全息多重方向的y方向上延伸的軌道T和與y方向的多重間隔Py一致的標記Y設(shè)計為盤格式。反射層5的軌道T也設(shè)定為間距Px，并且設(shè)定為由記錄于第1光束FB的光點上方的全息圖HG的多重度確定的規(guī)定距離。如圖所示，在記錄時，伺服光束SB被光柵分割為3個光束。伺服光束SB的中央的主光束配置在軌道T之間，側(cè)光束配置在軌道T上。利用側(cè)光束的檢測信號，使用推挽法等進行使物鏡OB跟蹤軌道T的跟蹤伺服控制。使全息記錄載體2在y方向僅移動間隔Py，使第1光束FB的光點與針孔PH一致。
對于伺服光束SB，除與實施例1相同的跟蹤伺服控制外，同時利用y方向的標記Y進行使物鏡OB也在y方向跟蹤的時間軸伺服控制?；谒欧馐鳶B的伺服控制與實施例1相同。
<實施例4>
圖17所示實施例3的軌道T中與延長方向的全息記錄間隔相等的標記Y為凹槽部分斷開的形狀，但如圖18所示，在其他方式的標記中，可以使標記Y1形成為在軌道中部分鼓起的形狀，或使標記Y2形成為在軌道中部分缺失的形狀。
<實施例5>
如圖19所示，也可以在x方向分別配置相鄰的軌道T1、T2，夾著在y方向排列的針孔PH的列。軌道T1的缺失部(標記Y)被設(shè)定為與全息記錄間隔相等。軌道T2與圖16所示實施例2相同。同一類型的軌道間隔(Px)被設(shè)定為與全息記錄間隔相等。
<實施例6>
如圖20所示，也可以在x方向分別配置相鄰的軌道T1、T2，夾著在y方向排列的針孔PH的列。軌道T2為坑點列或標記列，預(yù)先記錄有除地址信息之外的各種信息。軌道T1與圖19所示實施例2相同。同一類型的軌道間隔(Px)被設(shè)定為與全息記錄間隔相等。
根據(jù)以上所述的本實施方式，總能通過反射層的針孔PH等非反射部防止參照光返回，所以能夠分離來自所再現(xiàn)的全息圖的衍射光。由于僅使記錄全息圖時的參照光有效地不反射，所以不會記錄反射像等多余的全息圖。其結(jié)果，全息記錄層不會太過惡化。并且，由于再生時參照光不返回檢測器側(cè)，所以可以只接收信號再生所需要的來自全息圖的衍射光。其結(jié)果，再生SN提高，可以進行穩(wěn)定的再生。
并且，在上述實施方式中，作為記錄介質(zhì)以圖21所示的全息記錄載體盤2為例進行了說明，但全息記錄載體的形狀除圓盤狀外，例如也可以是圖22所示的由塑料等構(gòu)成的矩形狀平行平板的光存儲卡20a。在這種光存儲卡中，軌道可以相對基板的例如重心在其上形成為螺旋狀或螺旋弧狀或同心圓狀，軌道也可以在基板上平行地形成。
另外，在上述實施方式中，說明了使用來自第1和第2激光光源LD1、LD2的彼此波長不同的第1光束FB和伺服光束SB(第2光束)，執(zhí)行全息圖的記錄和標記的記錄以及光束的伺服控制的情況，但第1和第2激光光源LD1、LD2也可以使用射出相同波長的激光的光源。該情況時，例如把伺服光束SB的光強抑制為不至于記錄全息圖的水平，執(zhí)行伺服控制，并且僅在需要全息記錄的時間段打開第1光束FB。
權(quán)利要求
1.一種通過光照射進行信息的記錄或再生的全息記錄載體，其特征在于，該全息記錄載體具有全息記錄層，其在內(nèi)部作為衍射光柵保存可干涉性的參照光和信號光的成分所產(chǎn)生的光學(xué)干涉圖案；反射層，其被層疊于所述全息記錄層的光入射側(cè)的相反側(cè)；多個非反射部，其被按照與所述衍射光柵的記錄間隔相等的間隔配置在所述反射層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄載體，其特征在于，所述非反射部是針孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄載體，其特征在于，所述非反射部具有比所述反射層的透過率高的特性值的透過率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄載體，其特征在于，所述非反射部具有比所述反射層的吸收率高的特性值的吸收率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄載體，其特征在于，所述非反射部具有比所述反射層的反射率低的特性值的反射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3～5中任一項所述的全息記錄載體，其特征在于，所述非反射部的所述特性值是所述可干涉性的參照光和信號光具有的波長的特性值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的全息記錄載體，其特征在于，所述反射層具有分別隔離開而不相交地延伸的軌道，這些軌道用于由從物鏡通過所述全息記錄層和所述反射層聚焦的光束的光點進行跟蹤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全息記錄載體，其特征在于，所述軌道形成為螺旋狀或螺旋弧狀或同心圓狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的全息記錄載體，其特征在于，所述軌道平行地形成。
全文摘要
一種通過光照射進行信息的記錄或再生的全息記錄載體，其由以下部分構(gòu)成全息記錄層，其在內(nèi)部作為衍射光柵保存可干涉性的參照光和信號光的成分所產(chǎn)生的光學(xué)干涉圖案；反射層，其被層疊于全息記錄層的光入射側(cè)的相反側(cè)，而且具有按照與衍射光柵的記錄間隔相等的間隔配置的非反射部。
文檔編號G03H1/02GK1961357SQ20058001078
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者伊藤善尚, 洼田義久 申請人:先鋒株式會社