JP2005196826A - ホログラムメモリ用媒体 - Google Patents

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Abstract


【課題】 データを記録するための光スポットを精度よく記録媒体上に照射できるホログラムメモリ用媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】 ホログラムメモリ用媒体をデータ記録エリアと、サーボ情報エリアとから構成することにより、データを記録するための光スポットを精度よく記録媒体上に照射できるホログラムメモリ用媒体を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報をホログラムとして記録するホログラムメモリ用媒体に関する。
近年、情報の記録媒体として相変化型や光磁気型などの書き換え可能な光ディスクが、広く普及している。
これらの光ディスクは、さらに記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの技術が必要である。
このように、光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界に近づいている。
したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた３次元（体積型）の記録が必要となる。
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、３次元的記録領域に由来する大容量性と２次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。
しかし、ホログラムメモリに関する研究開発には、相当長い歴史があるにもかかわらず、いまだにフォトポリマーなどの記録材料を２枚のガラス板に挟み込んで形成した単純な記録媒体による記録再生実験が主流である。
一方、位置決め制御に関しては、位置決め用信号をデータ信号とは別にホログラム情報として書き込む技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２６８３８０号公報
しかし、上記の技術においては、記録媒体全面にデータを記録することができるものの、例えば、異なるドライブ装置において、データの再生を行う場合に、それぞれのドライブ装置の有するスピンドルの偏芯量が異なり、また、この偏芯量は、記録媒体をチャッキングするたびに変化することから、装置間の互換性に乏しく、正確な位置決め制御が困難であるという問題がある。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、将来のテラバイトメモリとして期待が高まるホログラムメモリにおいて、ＣＤやＤＶＤなどと同様に、データを記録するための光スポットを精度よく記録媒体上に照射できるホログラムメモリ用媒体を提供することを目的とする。
請求項１に係る発明は、データ記録エリアと、サーボ情報エリアとから構成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
この発明によれば、超大容量化が可能なホログラムメモリにおいて、データの記録に不可欠な光スポットの位置決め制御が可能な記録媒体を提供することができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたホログラムメモリ用媒体について、記録データが前記データ記録エリアのみに記録され、前記サーボ情報エリアには記録されないことを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
この発明によれば、データを記録するためのエリアとサーボ情報を格納するエリアとを分離する構成となっており、かつ、サーボ情報エリアはデータを記録しないように構成されているため、サーボ情報エリアがデータの記録再生に悪影響を及ぼすことのない記録媒体を提供することができる。
請求項３に係る発明は、請求項１にまたは請求項２に記載されたホログラムメモリ用媒体について、ディスク形状をなし、かつ、前記サーボ情報記録エリアが前記データ記録エリアの面に対して、同心円状またはスパイラル状の凹部あるいは凸部で形成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
請求項６に係る発明は、請求項１にまたは請求項２に記載されたホログラムメモリ用媒体について、カード形状をなし、かつ、前記データ記録エリアの両側に前記サーボ情報記録エリアが該データ記録エリアの面に対して、凹部または凸部で形成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
これらの発明によれば、従来のＣＤやＤＶＤなどと同様に、きわめて簡単な構成でホログラムメモリに情報を記録できる記録媒体を提供することができる。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたホログラムメモリ用媒体について、前記データ記録エリアのディスク半径方向の幅が、信号光と参照光とにより生成される干渉パターンの略有効径よりも少なくとも大きいことを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
請求項７に係る発明は、請求項６に記載されたホログラムメモリ用媒体について、前記サーボ情報記録エリアに挟まれた前記データ記録エリアの幅が、信号光と参照光とにより生成される干渉パターンの略有効径よりも少なくとも大きいことを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
これらの発明によれば、サーボ情報エリアから生成された光スポットの位置決め情報に基づいて、データ記録エリアに正確にデータを記録再生することが可能な記録媒体を提供できる。
請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載されたホログラムメモリ用媒体について、前記サーボ情報エリアのディスク半径方向の幅は、前記データ記録エリアの幅よりも十分小さく形成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７に記載されたホログラムメモリ用媒体について、前記データ記録エリアに挟まれた前記サーボ情報エリアの幅が、前記データ記録エリアの幅よりも十分小さく形成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体を提案している。
これらの発明によれば、データを記録できないエリアであるサーボ情報エリアの幅を必要最小限に設定することにより、記録媒体の記録容量を最大限に活用することができる。
本発明によれば、ドライブ装置間の互換性を維持しつつ、高密度で、正確な記録再生動作を実現できるホログラムメモリ用媒体を提供できるという効果がある。
以下、本発明の実施例に係るホログラムメモリ用媒体について図１から図７を参照して詳細に説明する。
一般的なホログラムメモリは、記録時に、信号光及び参照光がホログラムメモリセルへ入射されると、２つの光の干渉現象によりホログラムメモリセルの内部に干渉縞が記録される。
再生時には、信号光を入射せずに参照光だけを入射すると、ホログラム原理により信号光が再生されて再生光として表れる。
このとき、再生光はホログラムメモリセルに記録された信号光の全ての情報を持って再生されるので、この種のホログラムメモリセルは情報記録装置として使用することができる。
ホログラムメモリの主な特徴は、一つのセルに２つ以上の情報を重畳して記録できるという点である。
すなわち、記録時に、信号光及び参照光により特定情報が記録されたホログラムメモリセルに、別の参照光を前記の参照光とは異なる角度で入射させ、信号光とは異なる情報を有する別の信号光を前記信号光と同角度で入射させると、前記別の参照光と別の信号光との干渉現象により第２の干渉縞がホログラムメモリセルに重畳記録される。
そして、以後の再生時に前記別の参照光だけを入射させると、前記別の信号光と同じ情報を有する前記別の再生光が表れる。ゆえに、上記の原理を利用して同一セルにいろんな情報を重畳して記録することができる。
ホログラムメモリ用媒体は、一般に、図１に示すように、記録層を基盤で挟み込んだ構造になっている。記録層には、高い読み出し（再生）効率が期待でき、記録や消去の繰り返しが可能で、しかもそれによる特性の劣化がなく、また、多重記録が可能で、高い解像度が期待できるニオブ酸リチウム単結晶などが用いられている。
図１は、本発明の第１の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面図を示している。図１に示すように、実施例１に係るホログラムメモリ用媒体は、記録層を基盤で挟み込んだ構造をなしており、記録層のデータ記録エリアの両側に凹部状のサーボ情報エリアが形成されている。
ホログラムメモリ用媒体自体の形状は、ＣＤやＤＶＤと同様のディスク状、あるいはカード状になっており、ディスク状の場合は、図７に示すように、同心円状もしくはスパイラル状に凹部若しくは凸部を形成した基盤の上に、記録層等の必要な層を重ねて形成される。
カード状の場合は、図６に示すように、カードの長辺と平行に凹部若しくは凸部を形成した基盤の上に、記録層等の必要な層を重ねて形成される。
また、いずれの場合にも、記録データは、サーボ情報エリアに平行にシフト多重されて記録されている（図６、図７参照。）。
このような構成とすることにより、データ記録エリアと、サーボ情報エリアとを分離することが可能となる。
なお、記録するデータは、データ記録エリアのみに記録し、サーボ情報エリアには、データの記録を行わない。これは、サーボ情報エリアは、上記のように、凹部若しくは凸部で形成されているため、その上に情報を記録しても、正しく干渉縞を記録することができないためである。
サーボ情報エリアは、データを記録再生するときに、データ記録エリアに照射する光スポットの位置決めを正確に行うためのサーボ信号を生成するために用いられる。
サーボ信号の生成方法としては、ＣＤやＤＶＤ等で一般的に用いられているプッシュプル法等をそのまま適用することが可能である。
また、データ記録エリアの幅（ディスクの場合はディスク半径方向、カード状の場合は、カード短辺方向の幅）は、信号光と参照光とにより生成される干渉縞の必要有効径近傍もしくは、これに多少余裕を持たせた範囲に設定すればよく、サーボ情報エリアの幅（ディスクの場合はディスク半径方向、カード状の場合は、カード短辺方向の幅）は、当該エリアがデータを記録できないエリアであることから、できるかぎり狭い方が望ましい。
いずれにしても、実際には、サーボ信号の生成方法との兼ね合いで、設計上、任意に決定すればよい。
図２から図５は、様々な種類のホログラムメモリ用媒体に本発明を適用した場合の断面図である。
図２は、ホログラムメモリ用媒体の両側から信号光と参照光とを入射させるタイプの光学系を用いた場合のホログラムメモリ用媒体であり、基本的な構造は、図１の場合と同様である。
図３は、図２の記録層に保護層を設けたホログラムメモリ用媒体であり、その構造は、記録層の両側に保護層を設けた構成になっている。
図４は、ホログラムメモリ用媒体の同一面から信号光と参照光とを入射させるタイプのホログラムメモリ用媒体であり、その構造は、反射層を記録層の信号光および参照光の入射方向とは反対の面に設けた構成となっている。
また、図５は、記録層を保護層で挟み込み、更に、記録層の信号光および参照光の入射方向とは反対の面に設けた保護層に反射層を設けた構成となっている。
なお、図２から図５のホログラムメモリ用媒体には、データ記録エリアとサーボ情報エリアとが設けられ、その形状は、ディスク状あるいはカード状となっている。
以上、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施例においては、ホログラムメモリ用媒体の形状をディスク状、カード状として説明したが、これに限らず、キューブ状であってもよい。
また、図面を用いて、様々な層構成を有するホログラムメモリ用媒体について、説明したが、実施例で例示した以外の層構成を有するホログラムメモリ用媒体であっても、問題なく適用することができる。
第１の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面図である。 第２の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面形状の一例を示す図である。 第２の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面形状の一例を示す図である。 第２の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面形状の一例を示す図である。 第２の実施例に係るホログラムメモリ用媒体の断面形状の一例を示す図である。 外形がカード状である場合のホログラムメモリ用媒体を示す図である。 外形がディスク状である場合のホログラムメモリ用媒体を示す図である。

Claims (8)

  1. データ記録エリアと、
    サーボ情報エリアとから構成されていることを特徴とするホログラムメモリ用媒体。
  2. 記録データが前記データ記録エリアのみに記録され、前記サーボ情報エリアには記録されないことを特徴とする請求項１に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  3. ディスク形状をなし、かつ、前記サーボ情報記録エリアが前記データ記録エリアの面に対して、同心円状またはスパイラル状の凹部あるいは凸部で形成されていることを特徴とする請求項１にまたは請求項２に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  4. 前記データ記録エリアのディスク半径方向の幅が、信号光と参照光とにより生成される干渉パターンの略有効径よりも少なくとも大きいことを特徴とする請求項３に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  5. 前記サーボ情報エリアのディスク半径方向の幅が、前記データ記録エリアの幅よりも十分小さく形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  6. カード形状をなし、かつ、前記データ記録エリアの両側に前記サーボ情報記録エリアが該データ記録エリアの面に対して、凹部または凸部で形成されていることを特徴とする請求項１にまたは請求項２に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  7. 前記サーボ情報記録エリアに挟まれた前記データ記録エリアの幅が、信号光と参照光とにより生成される干渉パターンの略有効径よりも少なくとも大きいことを特徴とする請求項６に記載されたホログラムメモリ用媒体。
  8. 前記データ記録エリアに挟まれた前記サーボ情報エリアの幅が、前記データ記録エリアの幅よりも十分小さく形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載されたホログラムメモリ用媒体。


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