JP5222524B2 - 光情報記録媒体、光情報記録再生装置、及び光情報記録再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホログラフィを用いて情報を記録する光情報記録媒体、及びその媒体を用いた光情報記録再生装置、及びその媒体を用いて光情報の記録再生を行う方法に関するものである。

現在、青紫色半導体レーザを用いた、Blu-ray Disc(BD)規格やHigh Definition Digital Versatile Disc(HD DVD)規格などにより、民生用においても５０ＧＢ程度の記録密度を持つ光ディスクの商品化が可能となってきた。今後は、光ディスクでも１００ＧＢ〜１ＴＢというHDD(Hard Disc Drive)容量と同程度まで大容量化が望まれる。

しかしながら、このような超高密度を光ディスクで実現するためには、短波長化と対物レンズ高ＮＡ化による高密度化技術とは異なる新しい方式による高密度化技術が術必要である。

次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術とは、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する技術である。

情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。

再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を一気に光記録媒体に記録し、さらにこの情報を再生することを可能とするものであり、そして、記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることができるため、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。

ホログラム記録技術として、例えば特開２００４−２７２２６８号公報（特許文献１）に記載されたものがある。本公報には、信号光束をレンズで光情報記録媒体に集光すると同時に、平行光束の参照光を照射して干渉させてホログラムの記録を行い、さらに参照光の光記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、いわゆる角度多重記録方式が記載されている。

本公報には、信号光をレンズで集光してそのビームウエストに開口（空間フィルタ）を配することにより、隣接するホログラムの間隔を短くすることができ、従来の角度多重記録方式に比べて記録密度／容量を増大させる技術が記載されている。

さらに、他のホログラム記録技術として、例えばＷＯ２００４−１０２５４２号公報（特許文献２）がある。本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例が記述されている。

ところで、光情報記録媒体に記録された情報を再生する際に、参照光の位相共役光を用いることで、記録系の信号検出用カメラなどの光学部品を再生系として用いることができることがIan Redmond : Technical Digest ODS(2006), MA1.（非特許文献１）に記載されている。

さらに、特開２００２−１７０２４７号公報（特許文献３）には、ホログラム記録媒体が反射層を有し、参照光が反射層で反射して得られた位相共役光を用いてホログラム記録媒体に記録された情報の再生を行うホログラム記録再生方法が記載されている。

この記録再生方法に利用される記録媒体によれば、ホログラム記録媒体が反射層を有しているために、位相共役光を得るためのガルバノミラーとそれを駆動するための駆動部を省略してホログラム記録再生装置の高さ寸法が大きくなることを避けることを可能にしている。
特開２００４−２７２２６８号公報 ＷＯ２００４−１０２５４２号公報 特開２００２−１７０２４７号 Ian Redmond : Technical Digest ODS(2006), MA1.

特許文献３に記載のホログラム記録媒体を利用した記録再生方法によれば、記録時において参照光が反射層で反射するため、記録媒体を照射する領域が広くなって記録に有する領域が拡大するという欠点がある。さらに、信号光も反射層で反射されるために反射した信号光によって記録媒体にホログラムが新たに形成されるという欠点がある。特許文献３記載のホログラム記録媒体は、ホログラム記録再生装置の大型化を防ぐことができる半面、この欠点によって、記録媒体に対する記録密度が低下してしまうという課題がある。

そこで、本発明は、非特許文献１に記載の位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を必要とすることなく、位相共役光によって情報の再生を可能とし、かつ、記録密度を低下させない、ホログラム記録媒体を提供することを目的とするものである。

さらに、本発明の他の目的は、参照光を反射して位相共役光を形成する反射層を備えるホログラム記録媒体を利用して、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を省略し、ホログラム記録媒体に情報を高密度に記録することができる光情報記録媒体の再生記録装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、参照光を反射して位相共役光を形成する反射層を備えるホログラム記録媒体を利用して、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を利用することなく、ホログラム記録媒体に情報を高密度に記録することができる光情報記録媒体の再生記録方法を提供することにある。

既述の目的は、その一例として、情報の記録時には、信号光と参照光とを重ね合わせた時に生じる干渉パターンが屈折率の変化として記録され、前記記録された情報の再生時には、照射された前記参照光の位相共役光が前記干渉パターンで回析されて再生光を生成し、この再生光を信号処理系に供給してなる、ホログラフィを用いて前記情報を記録及び再生する光情報記録媒体において、前記光情報記録媒体は、前記干渉パターンが記録される記録層と、前記情報の再生時に前記参照光の位相共役光を生成するための反射層と、を内部に備えており、前記反射層は、反射型回析格子から構成されており、前記光情報記録媒体の反射率は、前記情報の記録時に比べて再生時の方が高い事を特徴とすることによって達成されるものである。

本発明によれば、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を必要とすることなく、位相共役光によって情報の再生を可能とし、かつ、記録密度を低下させない、ホログラム記録媒体を提供することができる。

さらに本発明によれば、参照光を反射して位相共役光を形成する反射層を備えるホログラム記録媒体を利用して、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を省略し、ホログラム記録媒体に情報を高密度に記録することができる光情報記録媒体の再生記録装置を提供することができる。

さらにまた、本発明によれば、参照光を反射して位相共役光を形成する反射層を備えるホログラム記録媒体を利用して、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を利用することなく、ホログラム記録媒体に情報を高密度に記録することができる光情報記録媒体の再生記録方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録および／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。

光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、位相共役光学系１２、ディスクCure光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。

ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。

光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光の位相共役光１２が光情報記録媒体内の反射層によって生成される。位相共役光とは、入力光と同一の波面を保ちながら逆方向に進む光波のことである。位相共役光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。なお、信号光がレンズを通過すると波面収差が発生し、ディスク１への信号光の集光状態が悪化するが、位相共役光を再生光として用いることにより再生信号の品質を高めることができる。

光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。

ディスクＣｕｒｅ光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。

ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。

光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、ディスクＣｕｒｅ光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。

また、ピックアップ１１、そして、ディスクＣｕｒｅ光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。

ところで、ホログラフィを利用した記録技術は、超高密度な情報を記録可能な技術であるがゆえに、例えば光情報記録媒体１の傾きや位置ずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。

従って、ピックアップ１１内に、例えば光情報記録媒体１の傾きや位置ずれ等、許容誤差が小さいずれ要因のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えても良い。

また、ピックアップ１１、ディスクＣｕｒｅ光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。

図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の光学系構成の一例を示したものである。光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子３０４によってＰ偏光とＳ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、PBS（Polarization Beam Splitter）プリズム３０５に入射する。

ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、ビームエキスパンダ３０９によって光ビーム経が拡大された後、位相マスク３１１、リレーレンズ３１０、そして、ＰＢＳプリズム３０７を経由して空間光変調器３０８に入射する。

空間光変調器３０８によって情報が付加された信号光ビームは、ＰＢＳプリズム３０７を透過し、リレーレンズ３１２ならびに空間フィルタ３１３を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ３２５によって光情報記録媒体１に集光する。

一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光ビームとして働き、偏光方向変換素子３２４によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー３１４ならびにミラー３１５を経由してガルバノミラー３１６に入射する。ガルバノミラー３１６はアクチュエータ３１７によって角度を調整可能のため、レンズ３１９とレンズ３２０を通過した後に情報記録媒体１に入射する参照光ビームの入射角度を、所望の角度に設定することができる。

このように信号光ビームと参照光ビームを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー３１６によって光情報記録媒体１に入射する参照光ビームの入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。

記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光ビームを光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを光情報記録媒体内の反射層で反射させることで、その位相共役光を生成する。

この位相共役光によって再生された再生光ビームは、対物レンズ３２５、リレーレンズ３１２ならびに空間フィルタ３１３を伝播する。その後、再生光ビームはＰＢＳプリズム３０７を反射して光検出器３１８に入射し、記録した信号を再生することができる。

図３は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。図３（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図３（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図３（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。

図３（ａ）に示すように媒体を挿入すると、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う。

ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。

コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する。

準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図３（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。

その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行い、シーク動作ならびにアドレス再生を繰り返しながらピックアップ１１ならびにディスクＣｕｒｅ光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。

その後、ディスクＣｕｒｅ光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する。

データを記録した後は、必要に応じてデータをベリファイし、ディスクＣｕｒｅ光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う。

準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図３（ｃ）に示すように、光情報記録媒体から高品質の情報を再生できるように、必要に応じて各種学習処理を事前に行う。その後、シーク動作ならびにアドレス再生を繰り返しながらピックアップ１１を光情報記録媒体の所定の位置に配置する。その後、ピックアップ１１から再生光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出す。

図４は、反射層を有する光情報記録媒体の第１の実施形態を示す、光情報記録媒体の層構造を示す図である。（１）は光情報記録媒体へ情報を記録している状態を示し、（２）は光情報記録媒体から情報を再生している状態を示している。

光情報記録媒体１は、光ピックアップ１１側から、透明カバー層４００、記録層４０２、光吸収/光透過層４０６、光反射層４１０、そして第３透明保護層４１２と、を備えている。参照光４Ａと信号光４Ｂとの干渉パターンは、記録層４０２に記録される。

光吸収／光透過層４０６は、情報記録時には参照光４Ａと信号光４Ｂとを吸収し、情報再生時には参照光を透過するように物性が変換する。例えば、光記録媒体１に電圧を印加することによって光吸収／光透過層４０６の着色、消色状態が変化し、すなわち、情報記録時には光吸収／光透過層４０６は着色状態となって、記録層４０２を通過した参照光４Ａと信号光４Ｂとを吸収し、情報再生時には消色状態になって参照光を透過させる（T.Ando et. al. : Technical Digest ISOM(2006), Th-PP-10）。光吸収／光透過層４０６を通過した参照光４Ａは光反射層４１０で反射されて位相共役光４Ｃとなる。

また、A.Hirotsune et. al. : Technical Digest ISOM(2006), Mo-B-04に記載された、エレクトロクロミック（ＥＣ）材料としてのWO3を光吸収／光透過層４０６に用いることができる。

この材料に電圧を加えることにより可逆的に着色、消色を生じさせ、情報記録時には着色させて光を吸収し、情報再生時には消色させて光を透過させる。

図１に符号１００として示すように、光情報記録再生装置は、光情報記録媒体の反射特性を変更させるための特性変更機構として、光記録媒体のエレクトロクロミック材料にY.Fujita et. al. : Technical Digest ISOM(2006), Mo-C-03に記載された、記憶媒体の電極層に電圧を印加する方法に準じた、電圧印加回路を備える様にすればよい。

参照光４Ａが情報記録媒体に照射された方向に沿って、反射層４１０が参照光４Ａを反射して位相共役光４Ｃとするために、反射層４１０は、図５に示すようにブレーズ形状（鋸歯形状）の反射型回析挌子を備えている。

反射型回折格子によって生成する参照光４Ａのｍ次回折光を位相共役光４Ｃとする場合は、参照光を格子の斜面に対して垂直に入射させればよく、かつ、次の（１）と（２）が成立すればよい。

α＝θ ・・・（１）
α：格子の法線に対する参照光及び位相共役光がそれぞれ成す角度
θ：格子の斜面の角度
Ｐ＝（ｍλ）／（２n×sinα）・・・（２）
Ｐ：格子のピッチ
λ：参照光の波長
ｎ：反射型回折格子を取り囲む媒質の屈折率
例えば、入射角３０度の参照光に対して１次（ｍ＝１）回析光が入射光線に対して逆向きに進行するように回析されるようブレーズ格子を設計すると、
λ＝０．４０５μｍ、α＝３０°、格子の斜面の角度 θ＝α＝３０°、
ｎ＝１．５の場合、格子のピッチ（Ｐ）＝０．４０５／２×１．５sin３０°＝０．２７μｍにすればよい。

以上述べた光情報記録媒体の実施例においては、光反射層４１０内のブレーズ格子を反射型回折格子とするため、例えば図６（１）に示すブレーズ格子の表面にアルミ等の金属膜を蒸着する必要がある。

ところで本発明におけるＥＣ材料を用いた実施例においては、上記の構成に限定されるものではなく、例えば図６（２）に示すようにＥＣ材料等で実現する光吸収／反射層４０６Ｂを用いた構成としても良い。この材料に電圧を加えることにより可逆的に着色、消色を生じさせ、情報記録時には消色させて光を吸収させ、情報再生時には着色させて光を反射させる。光吸収／反射層４０６Ｂをブレーズ格子の表面に蒸着する事により、前述のように金属膜を蒸着せずとも、情報再生時には前述した反射型回折格子として機能させる事ができる。

図７に本発明に係る光記録媒体の他の実施形態の層構造を示す。この実施形態では、透明保護層４０４と透明保護層４０８との間に、図５に示すブレーズ形状からなる界面４２０が形成されている。この様な構成とし、情報記録時には信号光４Ｂと参照光４Ａは界面を共に透過し、情報再生時には界面４２０が反射型回折格子として作用する事を特徴としている。

この特徴の実現方法としては、例えば透明保護層４０４の屈折率をｎ0、透明保護層４０８の屈折率をｎ1とし、記録媒体への情報記録時では、n1＝n0であって、記録媒体からの情報再生時には、n1＞n0となるように、透明保護層４０８の物性を変化させる。

または界面４２０を相変化材料からなる単層または複数層で形成し、情報記録時と情報再生時とで相変化材料からなる層の物性を変化させる事で上記特徴を実現しても良い。

物性の変化方法としては、例えばDVD-RWのような従来の光ディスクの記録材料のように、熱エネルギーを加え、熱による融解後の冷却条件によって結晶状態とアモルファス状態の間を可逆的に変化することで実現できる。また相変化材料としては、例えばPIONEER R&D Vol.12 No.2.に記載された、DVD-RW用のGeInSbTe系材料を用いることができる。

透明保護層４０８に熱エネルギーを加える機構（特性変更機構１００：図１）としては、ディスクCure光学系１３(図１)を利用して透明保護層４０８に熱エネルギーを加えればよい。なお、透明保護層４０４の物性を変化させて、屈折率n0を変更するようにしても良い。

図７に示す実施形態では、図４に示す実施形態と異なり、図４において光の吸収／透過層４０６と反射層４１０とによって実現した作用を、界面４２０にて実現できることから、層構造の簡素化という効果を有する。

図８は、光情報記録媒体の第３の実施形態を示す側面図である。この実施形態が、図４ならびに図６（１）の実施形態と異なる点は、光吸収/光透過層４０６に代えて光吸収型の偏光フィルタ４３０を利用した点である。光吸収型の偏光フィルタ４３０は、ある方位の光を吸収し、それに垂直な方位の光透過するもので、例えば、PVA（ポリビニルアルコール）を用いて構成される。

光記録媒体へ情報を記録する際には、偏光フィルタ４３０が参照光４Ａと信号光４Ｂとを吸収するように、参照光と信号光の偏光方向を偏光し、光記録媒体の情報を再生する際には、偏光フィルタ４３０が参照光４Ａを透過するように、参照光４Ａの偏光方向を偏光する。

参照光の偏光方向を変えるのはピックアップ１１内の波長板や液晶素子によって行われる。

記録媒体が光ディスクの様に円盤状の場合は、ディスクの回転位置毎に偏光フィルタの吸収又は透過のための軸が回転してしまうので、ディスク回転角度に応じて参照光＆信号光の偏光方向を制御する必要がある。具体的には波長板の回転をディスクに連動して制御するか、または液晶素子の印加電圧量をディスクの回転に連動して制御すればよい。

以上説明したように、本発明に係わる光情報記録媒体によれば、前記光情報記録媒体は、前記情報の再生時に前記参照光の位相共役光を生成するための反射層を内部に備えており、情報の記録時に、信号光および参照光を該反射層によって反射させず、情報の再生時は、参照光を反射層で反射させて位相共役光を得ているために、位相共役光を得るためのミラーとその駆動部を必要とすることなく、位相共役光によって情報の再生を可能とし、かつ、記録密度を低下させない情報の記録と再生とを実現することができる。

さらに、反射層の形状を図５に示すようにブレーズ形状の反射型回析格子になるように構成することにより、参照光と逆方向に進む位相共役光を生成でき、光情報記録媒体に対する記録密度を高くすることができる。

なお、ここまでは主として記録媒体がディスクの場合で説明してきたが、もちろんカード型媒体やその他形状の媒体であっても構わない。

光情報記録再生装置の実施形態に係わるブロック図である。 光情報記録再生装置内のピックアップの実施形態の構成を示す図である。 光情報記録再生装置の動作フローの実施形態を示すブロック図である。 光情報記録媒体の第１の実施形態に係わる層構造を示す図である。 図４に係わる光情報記録媒体の光反射層の界面形状を拡大して示す図である。 図４に係わる光情報記録媒体の光吸収／透過層と反射層との関係を示す図である。 光情報記録媒体の第２の実施形態に係わる層構造を示す図である。 光情報記録媒体の第３の実施形態に係わる層構造を示す図である。

符号の説明

１・・・光情報記録媒体、１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、
１２・・・位相共役光学系、１３・・・ディスクＣｕｒｅ光学系、
１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、５０・・・回転モータ、
８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、
８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、
８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、
８９・・・コントローラ、
２０１・・・光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、
２０４・・・光学素子、２０５・・・偏光ビームスプリッタ、２０６・・・信号光、
２０７・・・偏光ビームスプリッタ、２０８・・・空間光変調器、
２０９・・・アングルフィルタ、２１０・・・対物レンズ、
２１１・・・対物レンズアクチュエータ、２１２・・・参照光、２１３・・・ミラー、
２１４・・・ミラー、２１５・・・レンズ、２１６・・・ミラー、２１７・・・アクチュエータ、
２１８・・・光検出器、２１９・・・偏光方向変換素子、２２０・・・駆動方向、
２２１・・・光学ブロック、
４０２・・・記録層
４０６・・・光吸収／透過層
４１０・・・光反射層
４２０・・・二つの透明保護層の界面
４３０・・・偏光フィルタ

Claims (14)

1. 情報の記録時には、信号光と参照光とを重ね合わせた時に生じる干渉パターンが屈折率の変化として記録され、前記記録された情報の再生時には、照射された前記参照光の位相共役光が前記干渉パターンで回析されて再生光を生成し、この再生光を信号処理系に供給してなる、ホログラフィを用いて前記情報を記録及び再生する光情報記録媒体において、
   前記光情報記録媒体は、前記干渉パターンが記録される記録層と、前記情報の再生時に前記参照光の位相共役光を生成するための反射層と、を内部に備えており、
   前記反射層は、反射型回析格子から構成されており、
   前記光情報記録媒体の反射率は、前記情報の記録時に比べて再生時の方を高くする事が可能であることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記干渉パターンが記録される記録層と前記反射層との間に、前記情報の記録時に、前記記録層を通過した前記信号光と前記参照光を吸収する第１の状態と、前記情報の再生時に、前記参照光を透過させる第２の状態と、の間で可逆的に変化可能である光吸収／透過層を備え、
   前記光吸収／透過層を透過した前記参照光を前記反射層で反射して前記位相共役光を生成する請求項１記載の光情報記録媒体。
3. 前記反射層は、前記情報の記録時に、前記記録層を通過した前記信号光と前記参照光を吸収する第１の状態と、前記情報の再生時に、前記参照光を反射させる第２の状態と、の間で可逆的に変化可能であり、前記参照光を前記反射層で反射して前記位相共役光を生成する請求項１記載の光情報記録媒体。
4. 前記光吸収／透過層は、電圧の印加の有無によって、着色、消色状態となるエレクトロクロミック材料から構成されてなる、請求項２記載の光情報記録媒体。
5. 前記反射層は、第１の透明層と、第２の透明層と、を備え、
   前記情報の記録時には、前記記録層を通過した前記信号光と前記参照光とが前記第１の透明層と前記第２の透明層とを通過し、
   前記情報の再生時には、前記第１の透明層と前記第２の透明層との界面が反射型回析格子となって前記反射層として作用し、前記参照光の位相共役光を生成する請求項１記載の光情報記録媒体。
6. 前記反射層は、第１の屈折率を持つ第１の透明層と、第２の屈折率を持つ第２の透明層と、を備え、
   前記情報の記録時に、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率とがほぼ等しく、前記記録層を通過した前記信号光と前記参照光とが第１の透明層と第２の透明層とが成す界面を通過し、
   前記情報の再生時に、前記第２の屈折率が前記第１の屈折率より大きくなって、前記界面が反射型回析格子となって反射層として前記参照光を反射して前記参照光の位相共役光を生成する請求項１記載の光情報記録媒体。
7. 前記界面は、熱エネルギーによる融解後の冷却条件によって、結晶状態又はアモルファス状態に変化して透過率または反射率が変化する相変化材料から構成される、請求項５記載の光情報記録媒体。
8. 前記第２の透明層は、熱エネルギーによる融解後の冷却条件によって、結晶状態又はアモルファス状態に変化して屈折率が変化する相変化材料から構成される、請求項６記載の光情報記録媒体。
9. 前記相変化材料がGeInSbTe系材料である、請求項７または８記載の光情報記録媒体。
10. 前記干渉パターンが記録される記録層と前記反射層との間に、前記情報の記録時に、偏光方向が調整された、前記記録層を通過した前記信号光と前記参照光とを吸収し、前記情報の再生時に、偏光方向が調整された前記参照光を透過する偏光フィルタを備えて成る請求項１記載の光情報記録媒体。
11. 前記偏光フィルタがポリビニルアルコールから構成されてなる、請求項１０記載の光情報記録媒体。
12. 前記反射型回析格子がブレーズ形状を持って構成されてなる、請求項１記載の光情報記録媒体。
13. 情報の記録時には、信号光と参照光とを重ね合わせた時に生じる干渉パターンを屈折率の変化として請求項１記載の光情報記録媒体に記録し、前記記録された情報の再生時には、光情報記録媒体に照射された前記参照光を前記光情報記録媒体の反射層で反射することによって得られた位相共役光を前記干渉パターンで回析して再生光を生成し、この再生光から前記情報を再生する光情報記録再生装置において、
    光源と、
    前記光源光から前記参照光を形成する機構と、
    前記光源光から前記信号光を形成する機構と、
    前記情報の記録時に、前記情報で前記信号光を空間光変調する空間光変調器と、
    前記変調した前記信号光を前記参照光とともに前記記録媒体に照射する機構と、
    前記情報の再生時には、前記参照光を前記記録媒体に照射する機構と、
    前記再生光を処理して前記情報を再生する信号処理を行う機構と、
    前記反射層の特性を変更させる機構と、
    を備え、
    前記反射層の特性を変更させる機構は、前記情報の記録時に、前記記録媒体が前記信号光と前記参照光とを前記反射層で反射させずにこれらを吸収又は透過させ、前記情報の再生時には、前記参照光を前記反射層で反射させて前記位相共役光を得るように、前記反射層の特性を変更するものである、光情報記録再生装置。
14. 情報の記録時には、信号光と参照光とを重ね合わせた時に生じる干渉パターンを屈折率の変化として請求項１記載の光情報記録媒体に記録し、前記記録された情報の再生時には、光情報記録媒体に照射された前記参照光を前記光情報記録媒体の反射層で反射することによって得られた位相共役光を前記干渉パターンで回析して再生光を生成し、この再生光から前記情報を再生する光情報記録再生方法において、
    前記情報の記録時に、前記記録媒体が前記信号光と前記参照光とを前記反射層で反射させずにこれらを吸収又は透過させ、前記情報の再生時には、前記参照光を前記反射層で反射させて前記位相共役光を得るようにした光情報記録再生方法。

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