專利名稱：全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)及利用其記錄/再現(xiàn)全息信息的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的多個(gè)方面涉及一種全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)以及利用該全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)記
錄/再現(xiàn)全息信息的方法和設(shè)備，更具體地講，涉及一種信號(hào)光束和參考光束通過全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的同一表面進(jìn)入的單側(cè)型全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)以及利用所述單側(cè)型全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)記錄/再現(xiàn)全息信息的方法和設(shè)備，所述單側(cè)型全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)減小再現(xiàn)信息時(shí)的噪聲。
背景技術(shù)：
近來，利用全息圖的信息存儲(chǔ)技術(shù)引起很多注意。利用全息圖的信息存儲(chǔ)方法將信息以光學(xué)干涉圖樣的形式存儲(chǔ)在感光的聚合物材料或無機(jī)晶體中。利用兩個(gè)激光束來形成光學(xué)干涉圖樣，所述兩個(gè)激光束彼此干涉以生成干涉圖樣。即，在沿不同路徑傳播的參考光束和信號(hào)光束彼此干涉時(shí)形成的干涉圖樣引起感光存儲(chǔ)介質(zhì)中的化學(xué)或物理變化，從而記錄信息。為了從記錄的干涉圖樣再現(xiàn)信息，將與用于記錄的參考光束相似的用于再現(xiàn)的參考光束發(fā)射到記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)上的干涉圖樣上，干涉圖樣對(duì)參考光束進(jìn)行衍射以恢復(fù)信號(hào)光束，從而再現(xiàn)信息。 全息信息存儲(chǔ)技術(shù)包括體全息法和微全息法，體全息法通過利用體全息術(shù)以頁為單位記錄/再現(xiàn)信息，微全息法通過利用微全息術(shù)以單比特為單位記錄/再現(xiàn)信息。體全息法的優(yōu)點(diǎn)在于可以同時(shí)處理大量信息。然而，體全息法具有這樣的缺點(diǎn)由于需要非常精確地調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)，所以難以商業(yè)化成為普通消費(fèi)者的信息存儲(chǔ)裝置。 在微全息術(shù)中，使兩個(gè)聚焦的光束在存儲(chǔ)介質(zhì)上在焦點(diǎn)處彼此干涉，通過使這樣的干涉圖樣在存儲(chǔ)介質(zhì)的平面內(nèi)移動(dòng)，記錄多個(gè)干涉圖樣以形成信息面。通過沿存儲(chǔ)介質(zhì)的深度方向在全息記錄層中疊置多個(gè)信息面，以三維(3D)方式記錄信息。
如果信號(hào)光束和參考光束分別入射在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的相對(duì)的兩個(gè)表面上以進(jìn)行記錄，則必須在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)置用于信號(hào)光束和用于參考光束的光學(xué)系統(tǒng)，從而增加了整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的大小。為了克服這一問題，已提出將信號(hào)光束和參考光束發(fā)射到信息存儲(chǔ)介質(zhì)的同一表面上的單側(cè)記錄/再現(xiàn)方法。在這種方法中，信號(hào)光束和參考光束被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)所包括的全息記錄層中的焦點(diǎn)上，并以形成在焦點(diǎn)處的干涉圖樣的形式記錄信息?？赏ㄟ^將參考光束發(fā)射到全息記錄層來再現(xiàn)記錄的信息。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 然而，單側(cè)記錄/再現(xiàn)方法的缺點(diǎn)在于由反射光引起的噪聲。在傳統(tǒng)的光學(xué)信息記錄/再現(xiàn)方法中，通過增加全息記錄層與反射層之間的距離并使入射在光電檢測器上的反射光散焦，可以去除噪聲。然而，由于全息圖的特性，再現(xiàn)信號(hào)的幅度非常小，因此難以將通過增加全息記錄層與反射層之間的距離來去除噪聲的方法應(yīng)用于全息記錄存儲(chǔ)介質(zhì)。全
5息圖的反射率，即衍射效率根據(jù)記錄的全息圖的厚度以及記錄有全息圖的信息存儲(chǔ)介質(zhì)中的折射率變化而改變。在這一方面，當(dāng)局部記錄全息圖時(shí)，如在微全息圖的情況下，微全息圖的反射率非常小。通常，典型地用于形成全息記錄層的光聚合物(photopolymer)的折射率變化是大約0. 01。在這種情況下，當(dāng)通過數(shù)值孔徑為0. 85的光學(xué)系統(tǒng)記錄微全息圖時(shí)，微全息圖的反射率為1%或更小。另外，當(dāng)為了增加記錄容量而在多個(gè)信息面中記錄信息時(shí)，反射率進(jìn)一步減小。通常，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，反射率與全息記錄層的數(shù)量的平方成反比。例如，當(dāng)使用20個(gè)或更多全息記錄層時(shí)，反射率極其小，為0.01%或更小。由于全息圖這樣的特性，當(dāng)全息記錄層與反射層之間的距離減小，以便減小由反射光引起的噪聲時(shí)，必須補(bǔ)償?shù)男盘?hào)光束和參考光束之間的像差增大。另外，由于光學(xué)系統(tǒng)對(duì)傾斜敏感，所以難以構(gòu)造所述光學(xué)系統(tǒng)。
技術(shù)方案 根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面，利用單側(cè)記錄方法記錄有信息的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)以及將信息記錄到所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)和/或從所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的方法和設(shè)備可防止信號(hào)質(zhì)量由于在記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的信息被再現(xiàn)時(shí)生成的反射光所引起的噪聲而變差。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)，包括基底；覆蓋層，接收具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有第二偏振方向的第二圓偏振光束，其中，第二偏振方向與第一偏振方向正交；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于在保持第一光束的第一偏振方向的同時(shí)反射第一光束，并透射第二光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，用于將信息記錄為通過被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和被覆蓋層接收的第二光束形成的干涉圖樣。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從
全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備。所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基
底；覆蓋層；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方
向的第一圓偏振光束同時(shí)保持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交
的第二偏振方向的第二圓偏振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層
之間。所述設(shè)備包括光學(xué)拾取器，生成具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有與第一
圓偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束，并發(fā)射第一光束和第二光束使第一光
束和第二光束入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得第一光束被偏振光束分割/反射
層反射；被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和入射在覆蓋層上的第二光束在全息記
錄層中的焦點(diǎn)處形成干涉圖樣；全息記錄層在焦點(diǎn)處將信息記錄為干涉圖樣。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從
全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備。所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基
底；覆蓋層；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方
向的第一圓偏振光束同時(shí)保持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交
的第二偏振方向的第二圓偏振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層
之間，用于通過被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和第二光束將信息記錄為形成在
全息記錄層中的焦點(diǎn)處的干涉圖樣。所述設(shè)備包括光學(xué)拾取器，生成具有與第一偏振方向
正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束，并發(fā)射第二光束使第二光束入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得具有第二偏振方向的第二光束在焦點(diǎn)處被全息記錄層中的干涉圖樣 部分地反射以形成具有第一偏振方向的反射光束，被全息記錄層中的干涉圖樣部分地透射 以形成具有第二偏振方向的透射光束；反射光束入射在光學(xué)拾取器上；透射光束穿過偏振 光束分割/反射層；偏振光束分割/反射層阻止在透射光束穿過偏振光束分割/反射層之 后通過透射光束的反射生成的任何反射光入射在光學(xué)拾取器上。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從全息 信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的方法。所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基底；覆蓋層；偏振光束分割 /反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方向的第一圓偏振光束同時(shí)保 持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏 振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間。所述方法包括生成具 有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓 偏振光束；將第一光束和第二光束發(fā)射到全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得第一光束和 第二光束穿過覆蓋層；使被偏振光束分割/反射層反射并具有第一偏振方向的第一光束聚 焦在全息記錄介質(zhì)中的焦點(diǎn)處；使穿過覆蓋層并具有第二偏振方向的第二光束聚焦在全息 記錄層中的焦點(diǎn)處，使得第一光束和第二光束干涉以在焦點(diǎn)附近形成干涉圖樣，從而信息 被記錄為全息記錄層中的干涉圖樣。 本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將部分地通過下面的描述而被闡述，并且部分地 將根據(jù)所述描述而明顯，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐而了解。
有益效果 因此，根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)以及將信息記錄到所述全息信 息存儲(chǔ)介質(zhì)和/或從所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的方法和設(shè)備可防止信號(hào)質(zhì)量由于 在記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的信息被再現(xiàn)時(shí)生成的反射光所引起的噪聲而變差，從而提 高信號(hào)質(zhì)量。


通過結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述以及權(quán)利要求，本發(fā)明的更好 的理解將變得明顯，其中，所述附圖、說明書和權(quán)利要求形成本發(fā)明的公開的一部分。盡管 下面所寫所示的公開集中于公開本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解的是，這僅 是示意性和示例性方式，本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的精神和范圍僅由權(quán)利要求限定。下面 給出附圖的簡要說明，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的剖面圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的偏振光束分割/反射層的光學(xué)特性的曲線圖；
圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于將信號(hào)光束和參考光束發(fā)射到圖1的全 息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的光學(xué)構(gòu)造； 圖4是圖3的顯示由信號(hào)光束和參考光束形成的干涉圖樣的A部分的放大圖像；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的入射在圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的信號(hào)光 束和參考光束的偏振狀態(tài)； 圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的入射在圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的再現(xiàn)光 束的偏振狀態(tài)；
圖7是由圖6的噪聲光束L3n生成的噪聲對(duì)信息面與偏振光束分割/反射層之間 的距離的曲線圖； 圖8至圖11是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的剖面圖；
圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的光學(xué)構(gòu)造；
圖13是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的針孔元件的剖面圖； 圖14示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過針孔元件阻擋散焦噪聲光束的情況。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)說明示出于附圖中的本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào) 始終表示相同的部件，為了清晰起見，層和區(qū)域的厚度會(huì)被夸大。下面參照附圖描述示例性 實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的剖面圖。 參照?qǐng)Dl，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100包括按照?qǐng)D1所示的次序順序疊置的基底110、
伺服層120、緩沖層130、偏振光束分割/反射層140、間隔層150、全息記錄層160和覆蓋層
170。 基底110是設(shè)置用于保持全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的形狀(如盤形)的支撐件，并 且可以由聚碳酸脂樹脂(polycarbonate resin)、丙烯酸樹脂(acrylicresin)等形成。
覆蓋層170保護(hù)全息記錄層160，并且當(dāng)全息記錄層160不是由固體材料形成時(shí)保 持全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的形狀?？稍诟采w層170上形成用于防止光被覆蓋層170的表面 反射的減反射層(未示出)。 全息記錄層160由感光材料，如光聚合物和熱塑材料形成，所述感光材料在吸收 光時(shí)折射率改變。通常，感光材料的折射率與吸收的光的強(qiáng)度成比例地改變。感光材料可 具有這樣的非線性特性感光材料在光強(qiáng)方面具有預(yù)定閾值，并且僅對(duì)強(qiáng)度超過所述閾值 的光做出響應(yīng)。為了增加記錄密度，可通過沿全息記錄層160的深度方向在不同的焦點(diǎn)位 置形成不同的干涉圖樣，來在全息記錄層160中疊置多個(gè)不同的干涉圖樣。因此，如果用于 形成全息記錄層160的材料具有非線性特性，則隨著距焦點(diǎn)位置的距離增大，干涉圖樣的 幅度快速減小，因此可執(zhí)行密集的多層記錄。 間隔層150是用于保持全息記錄層160與偏振光束分割/反射層140之間的距 離的層，當(dāng)被偏振光束分割/反射層140反射的信號(hào)光束聚焦在全息記錄層160中的焦點(diǎn) F(參照?qǐng)D3)上時(shí)，間隔層150保持偏振光束分割/反射層140與執(zhí)行記錄的焦點(diǎn)F之間的 距離。間隔層150的厚度可根據(jù)全息記錄層160的特性而改變，間隔層150形成為厚度在 0至100 ii m范圍內(nèi)。類似地，通過保持偏振光束分割/反射層140與焦點(diǎn)F之間的距離， 當(dāng)再現(xiàn)信息時(shí)，可減小由偏振光束分割/反射層140所反射的光引起的噪聲。下面將詳細(xì) 解釋間隔層150與噪聲減小之間的詳細(xì)關(guān)系。然而，不需要在本發(fā)明的所有實(shí)施例中均包 括間隔層150，可以使用保持偏振光束分割/反射層140與焦點(diǎn)F之間的距離的其它方式。 例如，全息記錄層160的未用于記錄信息的部分可代替間隔層150。偏振光束分割/反射層 140由反射第一圓偏振光束且透射第二圓偏振光束的材料形成，所述第一圓偏振光束和第 二圓偏振光束各自具有彼此正交的偏振方向。此外，偏振光束分割/反射層140在保持反 射的第一圓偏振光束的偏振方向的同時(shí)反射圓偏振光束。將以偏振光束分割/反射層140反射左旋圓偏振光束并透射右旋圓偏振光束，并且反射的左旋圓偏振光束被保持在左旋圓 偏振狀態(tài)的情況為例進(jìn)行描述。偏振光束分割/反射層140可由能夠處于液晶態(tài)或硬化態(tài) 的液晶膜中的膽甾液晶形成。膽甾液晶具有這樣的結(jié)構(gòu)其中，液晶分子的指向矢軸按照螺 旋方式扭曲。這種結(jié)構(gòu)的結(jié)果是，膽甾液晶反射沿所述螺旋的方向偏振的圓偏振光束，透射 沿與所述螺旋的方向相對(duì)的方向偏振的圓偏振光束。因此，偏振方向正交的兩種圓偏振光 束可被分離，反射的圓偏振光束的狀態(tài)可被保持在圓偏振狀態(tài)。 圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的偏振光束分割/反射層140的光學(xué)特性的曲線 圖。參照?qǐng)D2，水平軸是通過偏振光束分割/反射層140透射的光的偏振角O，垂直軸是入 射在偏振光束分割/反射層140上的光的透射率?？梢钥闯?，R圓偏振光束被完全透射，但 是L圓偏振光束幾乎完全沒有被透射。在膽甾液晶構(gòu)成偏振光束分割/反射層140的情況 下，可根據(jù)螺旋周期來控制透射的R圓偏振光束的波長。另外，偏振光束分割/反射層140 可具有這樣的疊層結(jié)構(gòu)其中，多個(gè)膽甾液晶層疊置，以使得膽甾液晶層的液晶分子具有不 同的螺旋周期。在這種情況下，通過控制疊置的膽甾液晶層的螺旋周期以及疊置的膽甾液 晶層的數(shù)量，具有預(yù)定波長的光根據(jù)光的偏振方向被透射或反射，而具有其它波長的光被 透射。在當(dāng)前示例性實(shí)施例中，由于在偏振光束分割/反射層140下方設(shè)置伺服層120，所 以信號(hào)光束/參考光束根據(jù)信號(hào)光束和參考光束的偏振方向被透射/反射，而伺服光束被 透射。 緩沖層130介于偏振光束分割/反射層140和伺服層120之間，并且可由透明材 料或吸收具有用于記錄/再現(xiàn)信號(hào)的波長的光的材料形成。緩沖層130被設(shè)置為填充形成 在伺服層120上的用于表示伺服信息的伺服圖案，以使得偏振光束分割/反射層140可形 成為平坦層。 伺服層120是寫有伺服信息的層，伺服層120反射伺服光束。在當(dāng)前示例性實(shí)施 例中，伺服光束的波長不同于用于記錄/再現(xiàn)信息的光的波長。另外，設(shè)置在伺服層120上 方的緩沖層130、偏振光束分割/反射層140、間隔層150、全息記錄層160和覆蓋層170被 設(shè)計(jì)為透射伺服光束。 參照?qǐng)D3至圖5，下面描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的將信息記錄在圖1的全息信 息存儲(chǔ)介質(zhì)100上的方法。 圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于將信號(hào)光束Ll和參考光束L2發(fā)射到圖 1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上的光學(xué)構(gòu)造。圖4是圖3的顯示由信號(hào)光束Ll和參考光束 L2形成的干涉圖樣的A部分的放大圖像。圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的入射在圖1 的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上的信號(hào)光束Ll和參考光束L2的偏振狀態(tài)。
參照?qǐng)D3，信號(hào)光束Ll和參考光束L2都經(jīng)物鏡280入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100 上。信號(hào)光束Ll被偏振光束分割/反射層140反射，并被聚焦在全息記錄層160中的焦點(diǎn) F上。參考光束L2入射在覆蓋層170上，并被聚焦在焦點(diǎn)F上。由于信號(hào)光束L1和參考光 束L2的光點(diǎn)在焦點(diǎn)F處重疊，所以形成干涉圖樣。由于干涉圖樣的形狀根據(jù)信號(hào)光束Ll 的調(diào)制狀態(tài)或者信號(hào)光束Ll和參考光束L2的調(diào)制狀態(tài)而變化，所以可利用干涉圖樣記錄 信息。圖4是圖3所示的包括信號(hào)光束Ll和參考光束L2的焦點(diǎn)F并顯示干涉圖樣的A部 分的放大圖像。干涉圖樣沿軌道被記錄在相同的平面上，從而在全息記錄層160中形成單 層的信息面165。隨著焦點(diǎn)F沿全息記錄層160的深度方向變化，多個(gè)信息面165疊置，從而可執(zhí)行多層記錄。根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100使用在每一焦點(diǎn)F處 的干涉圖樣中包含單比特信息的微全息術(shù)方法，但是本發(fā)明不限于這樣的配置。例如，可采 用體全息術(shù)方法，在體全息術(shù)方法中，在信號(hào)光束LI和參考光束L2的光點(diǎn)在焦點(diǎn)F重疊時(shí) 以三維方式形成干涉圖樣，從而同時(shí)記錄大量信息。 參照?qǐng)D5，下面描述考慮偏振的形成干涉圖樣的過程。參照?qǐng)D5，根據(jù)當(dāng)前示例性 實(shí)施例的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備包括四分之一波片285和物鏡280。具有不同線偏振的 信號(hào)光束Ll和參考光束L2入射在四分之一波片285上。例如，信號(hào)光束Ll以S線偏振狀 態(tài)入射在四分之一波片285上，參考光束L2以P線偏振狀態(tài)入射在四分之一波片285上。 四分之一波片285是用于將線偏振改變?yōu)閳A偏振以及將圓偏振改變?yōu)榫€偏振的光學(xué)元件。 隨著信號(hào)光束L1穿過四分之一波片285，信號(hào)光束L1的偏振狀態(tài)被改變?yōu)樽笮龍A偏振L。 隨著參考光束L2穿過四分之一波片285，參考光束L2的偏振狀態(tài)被改變?yōu)橛倚龍A偏振R。 具有左旋圓偏振L的信號(hào)光束Ll被偏振光束分割/反射層140反射，其中，偏振光束分割 /反射層140保持反射的信號(hào)光束Ll中的左旋圓偏振L。具有左旋圓偏振L的反射的信號(hào) 光束Ll聚焦在信息面165上。具有右旋圓偏振R的參考光束L2聚焦在信息面165上，然 后穿過偏振光束分割/反射層140。由于在信息面165上相遇的反射的信號(hào)光束Ll和參考 光束L2沿相反方向傳播，并具有相反的圓偏振方向，所以反射的信號(hào)光束L1的電場矢量和 參考光束L2的電場矢量沿相同方向旋轉(zhuǎn)。因此，在信息面165上生成干涉圖樣，干涉圖樣 引起由感光材料形成的全息記錄層160中的信息記錄。 穿過偏振光束分割/反射層140的具有右旋圓偏振R的參考光束L2可被伺服層 120等反射。然而，由于被伺服層120等反射的參考光束L2僅改變其傳播方向，而其電場矢 量的旋轉(zhuǎn)方向維持不變，所以被伺服層120等反射的參考光束L2處于左旋圓偏振L狀態(tài)。 因此，參考光束L2不能返回穿過偏振光束分割/反射層140。 在以上描述中，光束L1被描述為信號(hào)光束，光束L2被描述為參考光束。然而，光 束Ll可以是參考光束，光束L2可以是信號(hào)光束。 參照?qǐng)D6和圖7，下面描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的再現(xiàn)記錄在圖1的全息信息 存儲(chǔ)介質(zhì)100上的信息的方法。 圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的入射在圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上的再 現(xiàn)光束的偏振狀態(tài)。圖7是由圖6的噪聲光束L3n生成的噪聲對(duì)信息面165與偏振光束分 割/反射層140之間的距離的曲線圖，其中，圖7中將所述距離表示為"反射層的距離"。
參照?qǐng)D6，偏振方向與參考光束的偏振方向相同的再現(xiàn)光束被發(fā)射到全息信息存 儲(chǔ)介質(zhì)100上，以便再現(xiàn)信息。即，具有P偏振的入射再現(xiàn)光束L3i穿過四分之一波片285， 并被改變?yōu)橛倚龍A偏振R。然后，具有右旋圓偏振R的入射再現(xiàn)光束L3i穿過物鏡280，并 入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上。對(duì)于信息面165，入射在信息面165上的光束被稱為入射 再現(xiàn)光束L3i，被信息面165反射的光束被稱為反射再現(xiàn)光束L3r，透射通過信息面165的 光束被稱為透射再現(xiàn)光束L3t。具有右旋圓偏振R的入射再現(xiàn)光束L3i的一部分被通過干 涉圖樣記錄有信息的信息面165衍射(即，反射)，并作為反射再現(xiàn)光束L3r傳播回到物鏡 280，具有右旋圓偏振R的入射再現(xiàn)光束L3i的一部分透射通過信息面165，并向著偏振光 束分割/反射層140傳播。由于被信息面165反射的反射再現(xiàn)光束L3r僅其傳播方向被改 變，而其電場矢量的旋轉(zhuǎn)方向維持不變，所以反射再現(xiàn)光束L3r處于左旋圓偏振L狀態(tài)。由于從具有右旋圓偏振R的入射再現(xiàn)光束L3i透射通過信息面165的透射再現(xiàn)光束L3t處于 右旋圓偏振R狀態(tài)，所以透射再現(xiàn)光束L3t穿過偏振光束分割/反射層140。透射再現(xiàn)光束 L3t可被伺服層120等反射成為反射的透射再現(xiàn)光束L3t'。然而，由于反射的透射再現(xiàn)光 束L3t'僅其傳播方向被改變，而其電場矢量的旋轉(zhuǎn)方向維持不變，所以被伺服層120等反 射的反射的透射再現(xiàn)光束L3t'處于左旋圓偏振L狀態(tài)。因此，反射的透射再現(xiàn)光束L3t'不 能返回穿過偏振光束分割/反射層140。如果反射的透射再現(xiàn)光束L3t'穿過信息面165， 從而入射回物鏡280上，則相對(duì)于包含在反射再現(xiàn)光束L3r中的再現(xiàn)信號(hào)，反射的透射再現(xiàn) 光束L3t'會(huì)促成反射光的噪聲光束L3n。然而，根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例，由于反射的透射 再現(xiàn)光束L3t'不能返回穿過偏振光束分割/反射層140，所以可減小由反射光引起的噪聲 光束L3n，從而提高信號(hào)質(zhì)量。傳統(tǒng)的伺服層被設(shè)計(jì)為將不反射透射再現(xiàn)光束L3t，以便減 小噪聲光束L3n。然而，根據(jù)本發(fā)明，即使伺服層120等將透射再現(xiàn)光束L3t反射成為反射 的透射再現(xiàn)光束L3t'，反射的透射再現(xiàn)光束L3t'也不能返回穿過偏振光束分割/反射層 140。因此，由于伺服層120所需的性能降低，所以與使用傳統(tǒng)伺服層的情況相比，更容易制 造根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100。 在上面的描述中，假設(shè)具有右旋圓偏振R的透射再現(xiàn)光束L3t穿過偏振光束分割 /反射層140，而不被偏振光束分割/反射層140反射。然而，實(shí)際上，具有右旋圓偏振R的 透射再現(xiàn)光束L3t的一部分會(huì)被偏振光束分割/反射層140反射。在這種情況下，由于僅 非常小的百分比的具有右旋圓偏振R的入射再現(xiàn)光束L3i被信息面165反射成為反射再現(xiàn) 光束L3r，所以可歸因于被偏振光束分割/反射層140部分地反射的透射再現(xiàn)光束L3t的噪 聲光束L3n分量會(huì)引起問題。然而，可通過充分增加記錄有信息的信息面165與偏振光束 分割/反射層140之間的距離，來減小可歸因于被偏振光束分割/反射層140部分地反射 的透射再現(xiàn)光束L3t的噪聲光束L3n分量。 圖7是通過執(zhí)行仿真獲得的由圖6的噪聲光束L3n生成的噪聲對(duì)信息面165與偏 振光束分割/反射層140之間的距離的曲線圖。圖7中的"反射層的距離"是偏振光束分 割/反射層140與實(shí)際記錄有信息的信息面165之間的距離。在所述仿真中，假設(shè)入射再 現(xiàn)光束L3i被信息面165以大約0. 0135%的反射率反射，以形成反射再現(xiàn)光束L3r，假設(shè)具 有右旋圓偏振R的透射再現(xiàn)光束L3t被偏振光束分割/反射層140以大約1%的噪聲反射 率反射。隨著信息面165與偏振光束分割/反射層140之間的距離增加，聚焦在信息面165 上的透射再現(xiàn)光束L3t變得在偏振光束分割/反射層140上越來越散焦。因此，可歸因于 被偏振光束分割/反射層140反射的透射再現(xiàn)光束L3t的噪聲光束L3n分量減少。參照?qǐng)D 7，當(dāng)信息面165與偏振光束分割/反射層140之間的距離為40iim或更大時(shí)，可以看出噪 聲-信號(hào)(N/S)比小于2.5%。在所述仿真的條件下，間隔層150的厚度"d"可以至少為 40 ii m，以便生成小于2. 5%的N/S比。優(yōu)選地，間隔層150的厚度"d"可以為50 y m或更大， 以便生成1. 5%或更小的N/S比。然而，間隔層的厚度"d"可根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)，如信息面 165的反射率、偏振光束分割/反射層140的噪聲反射率等而變化。另外，如上所述，通過在 仍使記錄有信息的信息面165與偏振光束分割/反射層140之間的距離保持在40 ii m或更 大的同時(shí)，將全息記錄層160形成為具有足夠的厚度來代替間隔層150，可減小可歸因于被 偏振光束分割/反射層140反射的透射再現(xiàn)光束L3t的噪聲光束L3n分量。另外，根據(jù)本 發(fā)明示例性實(shí)施例的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備包括針孔元件(pin hole element) 285 (參
11照?qǐng)D12)，所述針孔元件設(shè)置在光電檢測器290前方，從而限制散焦光的檢測。因此，可進(jìn)一 步減小或消除可歸因于被偏振光束分割/反射層140反射的透射再現(xiàn)光束L3t的噪聲光束 L3n分量。 在上面描述的示例性實(shí)施例中，伺服層120被置于基底110和偏振光束分割/反 射層140之間，但是本發(fā)明不限于這樣的結(jié)構(gòu)。圖8至圖11是根據(jù)本發(fā)明其它示例性實(shí)施 例的將伺服層122、 124、 125和145設(shè)置在不同位置的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)102、 104、 106和 108的剖面圖。 參照?qǐng)D8，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)102可具有這樣的結(jié)構(gòu)其中，伺服層122被置于偏 振光束分割/反射層140與間隔層150之間。伺服層122由能夠透射用于記錄/再現(xiàn)信息 的光束，即信號(hào)光束、參考光束和再現(xiàn)光束的材料形成。與圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的 情況相似，通過將偏振光束分割/反射層140置于全息記錄層160和基底IIO之間，可防止 穿過全息記錄層160的透射再現(xiàn)光束被反射回物鏡從而生成噪聲，從而消除該噪聲源。除 了伺服層122之外，圖8的示例性實(shí)施例中的元件與參照?qǐng)D1至圖6描述的全息信息存儲(chǔ) 介質(zhì)100的元件相同，因此將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。 參照?qǐng)D9，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)104具有這樣的結(jié)構(gòu)其中，伺服層124被置于信息 記錄層160與覆蓋層170之間。伺服層124由能夠透射用于記錄/再現(xiàn)信息的光束，即信 號(hào)光束、參考光束和再現(xiàn)光束的材料形成。與圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的情況相似，通 過將偏振光束分割/反射層140置于全息記錄層160和基底110之間，可防止穿過全息記 錄層160的透射再現(xiàn)光束被反射回物鏡從而生成噪聲，從而消除該噪聲源。除了伺服層124 之外，圖9的示例性實(shí)施例中的元件與參照?qǐng)D1至圖6描述的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的元 件相同，因此將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。 參照?qǐng)DIO，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)106具有這樣的結(jié)構(gòu)其中，伺服層125被置于全息 記錄層160內(nèi)。伺服層125由能夠透射用于記錄/再現(xiàn)信息的光束，即信號(hào)光束、參考光束 和再現(xiàn)光束的材料形成。與圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的情況相似，通過將偏振光束分 割/反射層140置于全息記錄層160和基底110之間，可防止穿過全息記錄層160的透射 再現(xiàn)光束被反射回物鏡從而生成噪聲，從而消除該噪聲源。除了伺服層125之外，圖10的 示例性實(shí)施例中的元件與參照?qǐng)D1至圖6描述的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的元件相同，因此 將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。 在上面描述的實(shí)施例中，伺服光束的波長不同于用于記錄/再現(xiàn)信息的光束的波 長，但是本發(fā)明不限于這樣的布置。參照?qǐng)Dll，全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)108不具有單獨(dú)的伺服 層，而使用偏振光束分割/反射層145作為伺服層?？墒褂门c用于記錄/再現(xiàn)信息的光束 不同的單獨(dú)的光束作為伺服光束，但是本發(fā)明不限于這樣的布置。例如，用于記錄/再現(xiàn)的 光束也可用作伺服光束。當(dāng)與用于記錄/再現(xiàn)信息的光束不同的單獨(dú)的光束用作伺服光束 時(shí)，偏振光束分割/反射層145被設(shè)計(jì)為反射伺服光束。當(dāng)用于記錄/再現(xiàn)信息的光束也 用作伺服光束時(shí)，反射的再現(xiàn)光束用作伺服光束。 圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的光學(xué)構(gòu)造。
參照?qǐng)D12，根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備是用于將信息記錄 在圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上以及從圖1的全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100再現(xiàn)信息的設(shè)備， 并且包括光學(xué)拾取器200和電路單元(未示出)，其中，光學(xué)拾取器200發(fā)射各自具有彼此正交的偏振方向的信號(hào)光束Ll和參考光束L2，電路單元用于控制光學(xué)拾取器200的驅(qū)動(dòng)以 及信號(hào)的處理。 光學(xué)拾取器200包括光源210、第一分束器220、半波片230、光閘(shutter) 240、 第二分束器250、第三分束器260、反射鏡225、四分之一波片2S5、物鏡280和光電檢測器 290。光學(xué)拾取器200還可包括焦點(diǎn)控制單元270和275，用于分別改變信號(hào)光束Ll和參考 光束L2的焦點(diǎn)位置，以便在多個(gè)層中記錄/再現(xiàn)信息。另外，光學(xué)拾取器200還可包括針 孔元件295，用于阻止散焦的噪聲光束入射在光電檢測器290上。另外，光學(xué)拾取器200還 可包括用于執(zhí)行伺服控制的伺服光學(xué)系統(tǒng)(未示出)。 光源210可僅發(fā)射具有P偏振的光，并且可包括例如發(fā)射藍(lán)光的半導(dǎo)體激光二極 管。為了描述方便起見，將發(fā)射的光的偏振方向描述為P偏振，但是本發(fā)明不限于P偏振。 可選地，光源210可發(fā)射非偏振光，可利用單獨(dú)的偏振板(未示出)從所述非偏振光中選擇 具有預(yù)定線偏振的光。光源210還可用作伺服光源，或者可采用單獨(dú)的伺服光源。當(dāng)采用單 獨(dú)的伺服光源時(shí)，伺服光束的波長可不同于從光源210發(fā)射的光的波長。第一分束器220、 第二分束器250和第三分束器260是光路分割單元的示例。第一分束器220和第二分束器 250中的每一個(gè)用作半反鏡(half mirror)，所述半反鏡將穿過第一分束器220和第二分束 器250的光分割為在兩個(gè)光路上傳播的光。從光源210中發(fā)射的具有P偏振的光被第一分 束器220分割為均具有P偏振的信號(hào)光束Ll和參考光束L2。由第一分束器220分割的具 有P偏振的信號(hào)光束Ll被半波片230轉(zhuǎn)換為具有S偏振的光，并穿過第二分束器250和第 三分束器260。光閘240根據(jù)電信號(hào)阻擋光，并且被設(shè)置在信號(hào)光束L1的光路上。當(dāng)正在 記錄信息時(shí)，根據(jù)指示將記錄信息的電信號(hào)，光閘240使信號(hào)光束Ll通過；當(dāng)正在再現(xiàn)信息 時(shí)，根據(jù)指示反射再現(xiàn)光束L3r將被阻擋的電信號(hào)，光閘240阻擋反射再現(xiàn)光束L3r。由第 一分束器220分割的具有P偏振的參考光束L2的光路被反射鏡225改變，從而參考光束L2 向著第三分束器260傳播。第三分束器260是反射具有S偏振的信號(hào)光束Ll且透射具有 P偏振的參考光束L2的偏振分束器。因此，信號(hào)光束Ll和參考光束L2沿著不同的光路入 射在第三分束器260上。然后，所述光路在第三分束器260中被組合，從而具有S偏振的信 號(hào)光束Ll和具有P偏振的參考光束L2向著四分之一波片285傳播。 入射在四分之一波片285上的信號(hào)光束Ll的S偏振被轉(zhuǎn)換為左旋圓偏振L。入射 在四分之一波片285上的參考光束L2的P偏振被轉(zhuǎn)換為右旋圓偏振R。具有轉(zhuǎn)換的彼此正 交的偏振方向的信號(hào)光束Ll和參考光束L2經(jīng)物鏡280入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100上， 從而如參照?qǐng)D3至圖5所描述的記錄全息信息。 焦點(diǎn)控制單元270和275可包括擴(kuò)束器(beam expander)，如中繼透鏡組271 、272、 276和277。焦點(diǎn)控制單元270和275被設(shè)計(jì)為中繼透鏡組271 、272、276和277中的至少 一個(gè)透鏡可在驅(qū)動(dòng)單元(未示出)的控制下，沿圖12中的雙向箭頭所指示的光路的方向移 動(dòng)。通過使中繼透鏡組271、272、276和277中的至少一個(gè)透鏡沿光路的方向移動(dòng)，焦點(diǎn)控制 單元270和275可改變?cè)谌⑿畔⒋鎯?chǔ)介質(zhì)100中的信號(hào)光束Ll和參考光束L2的焦點(diǎn)。 焦點(diǎn)控制單元270和275使信息能夠記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的多個(gè)層中。S卩，當(dāng)信 號(hào)光束Ll和參考光束L2被聚焦在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100中的焦點(diǎn)F(參見圖3)上時(shí)，形 成信息面165。隨著信號(hào)光束Ll和參考光束L2的焦點(diǎn)位置通過焦點(diǎn)控制單元270和275 而改變，在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的深度方向上形成多個(gè)信息面165(未示出)。因此，可以
13在多個(gè)層中執(zhí)行記錄。在當(dāng)前示例性實(shí)施例中，焦點(diǎn)控制單元270和275包括擴(kuò)束器，所述 擴(kuò)束器包括例如中繼透鏡組271 、272、276和277，但是本發(fā)明不限于這樣的構(gòu)造。例如，可 利用液晶透鏡(liquid crystal lens)來實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)控制單元270和275。當(dāng)電壓被施加到 液晶透鏡時(shí)，具有預(yù)定偏振的光束由于液晶透鏡的液晶的取向而被折射。液晶透鏡的結(jié)構(gòu) 對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是公知的，因此將省略其描述。這樣的液晶透鏡可代替中繼透 鏡組271、272、276和277被設(shè)置在信號(hào)光束LI和參考光束L2各自的光路上，電壓可被施 加到液晶透鏡。因此，信號(hào)光束LI和參考光束L2的焦點(diǎn)可改變。 當(dāng)信息被再現(xiàn)時(shí)，從光源210發(fā)射的入射再現(xiàn)光束L3i穿過第一分束器220、反 射鏡225、第三分束器260、四分之一波片285和物鏡280，并入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100 上。入射再現(xiàn)光束L3i被全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100中的以干涉圖樣形式記錄有信息的信息面 165(參見圖6)反射，并入射回物鏡280上。由于入射再現(xiàn)光束L3i沿著與參考光束L2相 同的光路傳播，所以入射再現(xiàn)光束L3i以右旋圓偏振狀態(tài)入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)IOO上。 被信息面165反射的反射再現(xiàn)光束L3r被轉(zhuǎn)換為左旋圓偏振光束，并入射回物鏡280。具有 左旋圓偏振的反射再現(xiàn)光束L3r穿過四分之一波片285而被轉(zhuǎn)換為S偏振光束，被第三分 束器260反射，并穿過第二分束器250以被光電檢測器290檢測。反射再現(xiàn)光束L3r的一 部分可被第二分束器250反射，但是被第二分束器250反射的這一部分反射再現(xiàn)光束L3r 被光閘阻擋，其中，所述光閘在再現(xiàn)信息時(shí)被關(guān)閉。當(dāng)在全息記錄層160(參見圖6)的多個(gè) 層中記錄信息時(shí)，通過利用用于改變參考光束L2的焦點(diǎn)位置的焦點(diǎn)控制單元275改變?nèi)肷?再現(xiàn)光束L3i的焦點(diǎn)位置，入射再現(xiàn)光束L3i的焦點(diǎn)位置可被設(shè)置在將從其讀取信息的信 息面265上。 針孔元件295阻擋除了從其讀取信息的信息面165之外的任何元件反射的光。針 孔元件295包括如圖13所示的預(yù)定孔徑(即，針孔295a)以及阻擋光的阻擋層295b，并被 設(shè)置在光電檢測器290前方。針孔295a的半徑Rh可大于光束點(diǎn)S的半徑Rs。例如，半徑 Rh可以是光束點(diǎn)S的半徑的兩倍。針孔元件295阻擋散焦光束。參照?qǐng)D14，當(dāng)入射再現(xiàn)光 束的焦點(diǎn)位置被設(shè)置在將從其讀取信息的信息面165上，并且針孔元件295的針孔295a被 設(shè)置在被全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的信息面165反射的反射再現(xiàn)光束在光學(xué)拾取器200 (參 見圖12)中被聚焦的焦點(diǎn)位置處時(shí)，除了信息面165之外的任何元件反射的光，例如當(dāng)透射 再現(xiàn)光束L3t被偏振光束分割/反射層140部分地反射時(shí)生成的散焦噪聲光束L3n(參見 圖6)幾乎被阻擋層295b完全阻擋。因此，可通過除了如上所述的間隔層150之外設(shè)置針 孔元件295，來減小或消除可歸因于被偏振光束分割/反射層140反射的噪聲光束L3n的噪 聲° 如參照?qǐng)D6所描述的，當(dāng)再現(xiàn)信息時(shí)，從入射再現(xiàn)光束L3i穿過全息記錄層160的 透射再現(xiàn)光束L3t被偏振光束分割/反射層140透射，被伺服層120等反射的反射的透射 再現(xiàn)光束L3t'被偏振光束分割/反射層140阻擋。另外，即使透射再現(xiàn)光束L3t的一部分 被偏振光束分割/反射層140反射，也可通過設(shè)置全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)100的間隔層150和 /或全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的針孔元件295來減小或消除噪聲。 已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體地顯示和描述了全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)以及利 用所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)記錄/再現(xiàn)全息信息的方法和設(shè)備。從這些示例性實(shí)施例可以看 出，通過將選擇性地反射和透射各自具有正交偏振方向的圓偏振光束的偏振光束分割/反
14射層置于全息記錄層和基底之間以減小或消除由反射光引起的噪聲，防止了透射通過全息 記錄層的透射再現(xiàn)光束作為噪聲光束被反射回物鏡，從而減小或消除了由反射光引起的噪
聲° 盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解， 并且隨著技術(shù)的發(fā)展，在不脫離本發(fā)明的真實(shí)范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變和修改并且 可對(duì)其元件進(jìn)行等同替換。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行許多修改、置換、添加 和子組合，以使本發(fā)明的教導(dǎo)適應(yīng)于具體情況。因此，本發(fā)明不意在限于所公開的各個(gè)示例 性實(shí)施例，而是本發(fā)明包括落入權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)，包括基底；覆蓋層，接收具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有第二偏振方向的第二圓偏振光束，其中，第二偏振方向與第一偏振方向正交；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于在保持第一光束的第一偏振方向的同時(shí)反射第一光束，并透射第二光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，用于通過被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和通過覆蓋層接收的第二光束將信息記錄為形成在全息層中的干涉圖樣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，所述偏振光束分割/反射層包括膽甾液晶材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，所述偏振光束分割/反射層包括處于液晶態(tài)或硬 化態(tài)的液晶膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，偏振光束分割/反射層包括單個(gè)膽甾液晶層或多 個(gè)膽甾液晶層，其中，所述多個(gè)膽甾液晶層的液晶分子對(duì)于所述多個(gè)膽甾液晶層中的每一 個(gè)膽甾液晶層具有不同的螺旋周期。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，全息記錄層包括光聚合物或熱塑樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，還包括伺服層，設(shè)置在基底和偏振光束分割/反射層 之間，或者設(shè)置在偏振光束分割/反射層與全息記錄層之間，或者設(shè)置在全息記錄層內(nèi)，或 者設(shè)置在全息記錄層和覆蓋層之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，偏振光束分割/反射層記錄有伺服信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，還包括間隔層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與全息 記錄層之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的介質(zhì)，其中，間隔層的厚度等于或大于40 ii m。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，偏振光束分割/反射層與全息記錄層中的寫有 信息的任何信息面之間的距離等于或大于40 ii m。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中信息被記錄在沿全息記錄層的深度方向排列的多個(gè)信息面中；被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和通過覆蓋層接收的第二光束均具有沿全 息記錄層的深度方向排列并分別與所述多個(gè)信息面一致的多個(gè)焦點(diǎn)位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中，被記錄為干涉圖樣的信息以單比特為單位被記錄。
13. —種用于將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息 的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備，所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基底；覆蓋層；偏振光束分割/ 反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方向的第一圓偏振光束同時(shí)保 持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏 振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，所述設(shè)備包括光學(xué)拾取器，生成具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有與第一圓偏振方向正交 的第二偏振方向的第二圓偏振光束，并發(fā)射第一光束和第二光束使第一光束和第二光束入 射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得第一光束被偏振光束分割/反射層反射；被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和入射在覆蓋層上的第二光束在全息記錄層中的焦點(diǎn)處形成干涉圖樣；全息記錄層將信息記錄為焦點(diǎn)處的干涉圖樣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，為了再現(xiàn)全息記錄層中被記錄為干涉圖樣的信息，光學(xué)拾取器發(fā)射具有第二偏振方向的第二光束使第二光束入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得具有第二偏振方向的第二光束被全息記錄層中的干涉圖樣部分地反射以形成具有第一偏振方向的反射再現(xiàn)光束，被全息記錄層中的干涉圖樣部分地透射以形成具有第二偏振方向的透射再現(xiàn)光束；反射再現(xiàn)光束入射在光學(xué)拾取器上；透射再現(xiàn)光束穿過偏振光束分割/反射層；偏振光束分割/反射層阻止在透射再現(xiàn)光束穿過偏振光束分割/反射層之后通過透射再現(xiàn)光束的反射生成的任何反射光入射在光學(xué)拾取器上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，光學(xué)拾取器包括焦點(diǎn)改變單元，用于沿全息記錄層的深度方向改變焦點(diǎn)的位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，焦點(diǎn)改變單元包括擴(kuò)束器或液晶透鏡。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，光學(xué)拾取器包括針孔元件，用于阻擋從除了焦點(diǎn)之外的任何點(diǎn)反射的光。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，在焦點(diǎn)處記錄為干涉圖樣的信息以單比特為單位被記錄。
19. 一種用于將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的全息信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備，所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基底；覆蓋層；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方向的第一圓偏振光束同時(shí)保持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，用于通過被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和第二光束將信息記錄為形成在全息記錄層中的焦點(diǎn)處的干涉圖樣，所述設(shè)備包括光學(xué)拾取器，生成具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束，并發(fā)射第二光束使第二光束入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得具有第二偏振方向的第二光束在焦點(diǎn)處被全息記錄層中的干涉圖樣部分地反射以形成具有第一偏振方向的反射光束，被全息記錄層中的干涉圖樣部分地透射以形成具有第二偏振方向的透射光束；反射光束入射在光學(xué)拾取器上；透射光束穿過偏振光束分割/反射層；偏振光束分割/反射層阻止在透射光束穿過偏振光束分割/反射層之后通過透射光束的反射生成的任何反射光入射在光學(xué)拾取器上。
20. —種將信息記錄在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)上和/或從全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息的方法，所述全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)包括基底；覆蓋層；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于反射具有第一偏振方向的第一圓偏振光束同時(shí)保持第一光束的第一偏振方向，并透射具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，所述方法包括生成具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束；將第一光束和第二光束發(fā)射到全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，使得第一光束和第二光束穿過覆蓋層；使被偏振光束分割/反射層反射的具有第一偏振方向的第一光束聚焦在全息記錄介質(zhì)中的焦點(diǎn)處；使穿過覆蓋層并具有第二偏振方向的第二光束聚焦在全息記錄層中的所述焦點(diǎn)處，使得第一光束和第二光束干涉以在所述焦點(diǎn)附近形成干涉圖樣，從而信息被記錄為全息記錄層中的干涉圖樣。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，生成具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二圓偏振光束的步驟包括從光源發(fā)射僅具有第一線偏振方向的線偏振光；從線偏振光生成具有第一偏振方向的第一線偏振光束；從線偏振光生成具有與第一偏振方向正交的第二偏振方向的第二線偏振光束；從第一線偏振光束生成第一圓偏振光束并從第二線偏振光束生成第二圓偏振光束，或者從第二線偏振光束生成第一圓偏振光束并從第一線偏振光束生成第二圓偏振光束。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括再現(xiàn)全息記錄層中被記錄為干涉圖樣的信息；其中，再現(xiàn)全息記錄層中被記錄為干涉圖樣的信息的步驟包括發(fā)射具有第二偏振方向的第二光束使第二光束入射在全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)的覆蓋層上，以使得第二光束穿過覆蓋層，并被全息記錄層中的干涉圖樣至少部分地反射以形成反射再現(xiàn)光束；從反射再現(xiàn)光束檢測全息記錄層中被記錄為干涉圖樣的信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，記錄為干涉圖樣的信息以單比特為單位被記錄。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括沿全息記錄層的深度方向改變焦點(diǎn)的位置，以在沿全息記錄層的深度方向排列的多個(gè)信息面上記錄信息。
全文摘要
一種全息信息存儲(chǔ)介質(zhì)，包括基底；覆蓋層，接收具有第一偏振方向的第一圓偏振光束和具有第二偏振方向的第二圓偏振光束，其中，第二偏振方向與第一偏振方向正交；偏振光束分割/反射層，設(shè)置在基底與覆蓋層之間，用于在保持第一光束的第一偏振方向的同時(shí)反射第一光束，并透射第二光束；全息記錄層，設(shè)置在偏振光束分割/反射層與覆蓋層之間，用于通過被偏振光束分割/反射層反射的第一光束和被覆蓋層接收的第二光束將信息記錄為形成在全息層中的干涉圖樣。
文檔編號(hào)G11B7/24GK101779240SQ200880103156
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者裴在喆, 鄭文一, 鄭澤成 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社