[发明专利]全息图记录和恢复装置及全息图记录和恢复方法

说明书

本申请主张于2007年9月28日递交的日本申请JP 2007-255722的优先权，并据此将其内容并入本申请作为参考。

技术领域

本发明涉及用于记录(存储)和/或读取(恢复)全息数据的全息数据存储装置、系统、部件(article)及方法。

背景技术

最近几年中，由于使用蓝紫光半导体激光器的蓝光盘(Blu-ray Disc，简称BD)标准、高分辨率数字多用途盘(High Definition Digital Versatile Disc，简称HD DVD)标准等类似标准，使得具有用于用户使用的大约50GB的数据容量的光盘的商品化是有可能的。将来，将存在对于具有与100GB到1TB的HDD(硬盘驱动)相同的容量的更大容量的光盘的越来越多的需求。然而，为了获得具有如此非常高密度的光盘，所需要的是新的存储技术，该新的存储技术不同于通过如目前使用的具有短的波长和高的NA物镜获得的传统的高密度技术的趋势。

在下一代存储技术的研究之下，已经将注意力集中到使用全息术记录数字信息的全息图记录技术上。在该全息图记录技术中，在记录介质中叠加信号光和参考光。这里，信号光具有由空间光调制器(SLM)调制的二维页数据的信息。当在记录介质中叠加该两个信号时，产生干涉条纹图案。通过使用这些图案，在记录介质中引起折射率调制，从而记录信息。在恢复所记录的信息时，通过相同的装置使用用于记录中的参考光照射记录介质。基于该照射，在记录介质中记录的全息图起到衍射光栅的作用以产生衍射光。衍射光被恢复为与记录的信号光相同的光，该光具有包括相位信息的相同特性。使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)和电荷耦合器件(CCD)等光检测器以高速二维地检测被恢复的信号光。从而，在全息图记录中，使用一个全息图能够同时记录/恢复二维的信息并且在相同的位置重写(overwrite)多页数据。因此，这对于高速记录和恢复大容量信息是有用的。

作为全息图记录技术，日本专利申请公开No.2004-272268描述了所谓的角度复用的方法。在该系统中，通过透镜将信号光束会聚到光学信息记录介质上，同时使用平行光束的参考光照射光学信息记录介质以引起干涉，从而执行全息记录。此外，当改变在记录介质上参考光的入射角时，通过在空间光调制器上显示不同的页数据来执行多路复用的记录。该公开还描述了与传统的角度复用方法相比较能够增加记录密度/容量的技术。通过使用透镜会聚信号光并通过在会聚的信号光的光束腰部上设置孔径(空间过滤器)来获得高的记录密度/容量，从而有可能缩短邻近全息图之间的间距。另外，WO2004-102542描述了使用移动复用方法的示例。在该移动复用系统中，在一个空间光调制器中，来自内部像元的光被用作信号光，来自外部环形像元的光被用作参考光。通过相同透镜的使用在光学记录介质上会聚该两种光，并通过引起在透镜焦平面附近信号光和参考光之间的干涉，来记录全息图。

发明内容

顺便提及，为了增加全息图记录(hologram recording)中的记录容量，对于角度复用方法和移位复用(shift multiplex)系统两者都需要减少邻近全息图之间的间距(pitch)。而且，在角度复用方法中，通过减少在角度复用记录时光学记录介质上的参考光的入射角之间的角度间距能够增加记录容量。然而，邻近全息图之间的间距或角度间距的减少增加了全息图之间的串扰，导致被恢复的信号的质量的恶化。

此外，M/#(M数字)通常被用作表示全息记录介质的动态范围。M/#是表示在全息记录介质上的预定位置上能够复用多少全息图(相重性的程度，degree of multiplicity)的系数(index)。M/#由全息记录材料和介质的厚度决定，因此M/#表示对于介质唯一的数量。当全息图的相重性的程度(degree ofmultiplicity)是M时并且一个全息图的衍射效率η等于全部全息图的衍射效率时，表达为下面的等式。