[发明专利]光信息记录装置及方法、光信息再生装置及方法、光信息记录再生装置及光信息记录媒体

说明书

技术领域

本发明涉及利用全息术将信息记录在光信息记录媒体上的光信息记录装置及方法、利用全息术使信息从光信息记录媒体再生的光信息再生装置及方法、利用全息术将信息记录在光信息记录媒体上、同时使信息从光信息记录媒体再生的光信息记录再生装置、以及利用全息术记录信息的光信息记录媒体。

背景技术

一般说来，利用全息术将信息记录在记录媒体上的全息记录是这样进行的，即，及具有图像信息的光和参照光在记录媒体内部重合，将这时产生的干涉条纹写入记录媒体。被记录的信息再生时，通过将参照光照射在该记录媒体上，利用干涉条纹产生的绕射，再生图像信息。

近年来，由于超高密度光记录的实现，体全息照相、特别是数字体全息照相在实用领域得以开发，引人注目。所谓体全息照相，是一种充分地利用记录媒体的厚度方向，写入三维干涉条纹的方式，具有通过增厚提高绕射效率、能利用多重记录谋求增大记录容量的特征。而且，所谓数字体全息照相，是一种虽然使用与体全息照相同样的记录媒体和记录方式，但记录的图像信息是限定于双值化的数字模式的计算机定向的全息照相记录方式。在该数字体全息照相中，例如模拟绘画的图像信息也暂时被数字化，展开成二维数字模式，将它作为图像信息记录下来。再生时，读出该数字模式信息，通过译码而返回原来的图像信息进行显示。因此，再生时即使SN比(信噪比)多少有些劣化，但通过进行微分检测，或将双值化数据编码后进行错误修正，能极其逼真地再现原来的信息。

图75是表示现有的数字体全息照相的记录再生系统的简略结构的透视图。该记录再生系统备有：根据二维数字模式信息发生信息光102的空间光调制器101；将来自该空间光变换器101的信息光102聚焦后照射在全息记录媒体100上的透镜103；使参照光104与信息光102大致正交地照射在全息记录媒体100上的参照光照射装置(图中未示出)；检测再生的二维数字模式信息用的CCD(电荷耦合元件)阵列107；以及将从全息记录媒体100射出的再生光105聚焦后照射在CCD阵列107上的透镜106。全息记录媒体100中使用LiNbO3等晶体。

在图75所示的记录再生系统中，记录时，使所记录的原图像等的信息数字化，再将其0或1的信号配置成二维形式，生成二维数字模式信息。将一个二维数字模式信息称为页面数据。这里，将页面数据#1～#n多重地记录在同一全息记录媒体100上。在此情况下，首先由空间光调制器101根据页面数据#1，对每个像素选择透过还是遮蔽，生成空间调制的信息光102，通过透镜103照射在全息记录媒体100上。同时，使参照光104沿着与信息光102大致正交的方向照射在全息记录媒体100上，能在全息记录媒体100的内部记录使信息光102和参照光104重合产生的干涉条纹。另外，为了提高绕射效率，利用圆柱形透镜等使参照光104变成扁平光束，能遍及全息记录媒体100的厚度方向记录干涉条纹。在记录下一个页面数据#2时，从与θ1不同的角度θ2照射参照光104，通过使该参照光104和信息光102重合，能将信息多重记录在同一全息记录媒体100上。同样，在记录其他页面数据#3～#n时，从各个不同的角度θ3～θn照射参照光104，多重记录信息。将这样多重记录了信息的全息图称为叠加层。在图75所示的例中，全息记录媒体100有多个叠加层(叠加层1、叠加层2、…、叠加层m、…)。

从叠加层再生任意的页面数据时，使参照光104沿着与记录该页面数据时相同的入射角照射在该叠加层上即可。如果这样做，该参照光104被对应于该页面数据的干涉条纹有选择地绕射，发生再生光105。该再生光105通过透镜106入射到CCD阵列107上，利用CCD阵列107检测再生光的二维模式。然后，与记录时相反地对检测的再生光的二维模式进行译码，再生原图像等的信息。

在图75所示的结构中，虽然能将信息多重记录在同一全息记录媒体上，但为了超高密度记录信息时，信息光102及参照光104对全息记录媒体100的定位变得很重要。可是，在图75所示的结构中，由于全息记录媒体100本身没有定位用的信息，所以信息光102及参照光104对全息记录媒体100的定位只能机械地进行，难以达到精度高的定位。因此，可移性(将全息记录媒体从某个记录再生装置移到另一个记录再生装置后进行同样的记录再生的容易性)变坏，另外，与随机访问难的同时存在高密度记录难的问题。另外，在图75所示的结构中，由于信息光102、参照光104及再生光105的各光轴配置在空间中互不相同的位置，所以记录或再生用的光学系统存在大型化的问题。