JP2005352439A - Optical recording apparatus using one-dimensional diffractive light modulator - Google Patents

Optical recording apparatus using one-dimensional diffractive light modulator Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording apparatus which multiplexes the radiation angles of diffracted beams through the use of a one-dimensional diffractive light modulator at the time of recording data on a holographic recording medium or the like, so that the occurrence of errors associated with a high addressing rate and spatial location for data recording is prevented, thus making a separate correction circuit and an additional device for compensating for errors unnecessary. <P>SOLUTION: The apparatus comprises: a light generation and radiation means for generating beams and dispersing and radiating the generated beams in two directions; a signal beam generation and radiation means for diffracting and modulating the beams incident from the light generation and radiation means to generate signal beam, then radiating the signal beams onto a recording medium; and a reference beam generation and radiation means for diffracting and modulating the beams incident from the light generation and radiation means to generate reference beams having at least one radiation angle or more, and radiating the reference beams onto the recording medium depending on radiation angles obtained when the reference beams are generated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は１次元回折型光変調器を用いる光記録装置に関する。さらに詳しくは、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、一度に多数のデータを正確な位置に記録可能な光記録装置に関するものである。   The present invention relates to an optical recording apparatus using a one-dimensional diffractive optical modulator. More particularly, the present invention relates to an optical recording apparatus capable of recording a large number of data at an accurate position at a time when recording data on a holographic recording medium or the like.

現在、半導体レーザ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などを応用したホログラフィックデジタルデータ記憶システム（Holographic Digital Data Storage System）が活発に研究／開発されている。ホログラフィックデジタルデータ記憶システムは、大容量の記憶能力と超高速データ伝送速度の利点を持っているため、指紋を記憶し再生するための指紋認識装置、ディスプレイ装置などとして実用化されているだけでなく、その応用分野も次第に拡大されている。   Currently, a holographic digital data storage system (Holographic Digital Data Storage System) using a semiconductor laser, a CCD (Charge Coupled Device), an LCD (Liquid Crystal Display) and the like is actively researched / developed. Holographic digital data storage systems have the advantages of large capacity storage capability and ultra-high data transmission speed, so they are just put into practical use as fingerprint recognition devices and display devices for storing and reproducing fingerprints. The field of application is gradually expanding.

このようなホログラフィックデジタル記憶システムは、対象物体から伝達された物体光と基準光を干渉させた後、この干渉により発生する干渉模様を、干渉模様の強度（amplitude）および位相（phase）によって違って反応する光屈折性クリスタルまたはポリマーのような記憶媒体に記録することにより、２進データからなってページ単位の３次元状のホログラフィックデジタルデータを記憶する。   In such a holographic digital storage system, after the object light transmitted from the target object interferes with the reference light, the interference pattern generated by this interference differs depending on the amplitude and phase of the interference pattern. By recording in a storage medium such as a photorefractive crystal or polymer that reacts to each other, three-dimensional holographic digital data in units of pages is stored from binary data.

そして、物体光を遮断し基準光のみを記憶媒体に提供して、記憶された３次元状のデータを再生する。前記ホログラフィックデジタルデータはページ単位で、すなわちディスプレイ画面と同一形態の四角形映像データとして記録されるか再生されることが一般的である。ところで、正確な再生のため、アラインメントが要求されるため、通常ホログラフィックデータページの角部にアラインメントマークが形成されている。しかし、データページのアラインメントマークがＣＣＤにピクセル対ピクセルに像が結ぶとき、アラインメントが正常になされなければ、アラインメントマークによりＣＣＤの傍のピクセルに光がずれるため、アラインメントを正確に測定することができない問題点があった。これを解決するため、アラインメントに関した新たなホログラフィックデータ記憶および再生方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１においては、アラインメントに関連したマークをホログラフィックデータページのピクセルのうち、両側の３縦列を太く表示してアラインメントを行っているが、±０．５ピクセル内にアラインメントを測定するホログラフィックデータ記録および再生装置の特性上、正確にピクセル内のアラインメントマークによりアラインメントを測定することができない限界があった。   Then, the object light is blocked and only the reference light is provided to the storage medium, and the stored three-dimensional data is reproduced. The holographic digital data is generally recorded or reproduced in units of pages, that is, as quadrature video data having the same form as the display screen. By the way, since alignment is required for accurate reproduction, alignment marks are usually formed at corners of holographic data pages. However, when the alignment mark on the data page is imaged pixel-to-pixel on the CCD, if the alignment is not made properly, the alignment mark cannot be measured accurately because the light is shifted to the pixels near the CCD by the alignment mark. There was a problem. In order to solve this, a new holographic data storage and reproduction method related to alignment has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this patent document, the alignment related mark is displayed by displaying the three columns on both sides of the holographic data page thickly among the pixels of the holographic data page, but the alignment is measured within ± 0.5 pixels. Due to the characteristics of the graphic data recording and reproducing apparatus, there is a limit that the alignment cannot be accurately measured by the alignment mark in the pixel.

このような限界を克服するため、データページ内のアラインメントのために挿入するピクセルに対し、フーリエ近似により各ページのエッジの回帰線を求め、ページのピクセルの回帰線の位置および勾配の差によって基準光角度調節用アクチュエータを制御して、データページのアラインメントを自動的に調整するホログラフィックデータ記録および再生装置を図１のように提案した（例えば、特許文献２参照）。   In order to overcome these limitations, the regression line of the edge of each page is obtained by Fourier approximation for the pixels to be inserted for alignment in the data page, and is based on the difference in the position and gradient of the regression line of the page pixel. A holographic data recording and reproducing apparatus that automatically adjusts the alignment of data pages by controlling an optical angle adjusting actuator has been proposed as shown in FIG. 1 (see, for example, Patent Document 2).

図１は従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の構成図である。   FIG. 1 is a block diagram of a conventional holographic data recording and reproducing apparatus.

同図に示すように、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置は、光源１００、光分離器１０２、シャッター１０４、１１０、反射鏡１０６、１１２、空間光変調器（Spatial Light Modulator）１１４、アクチュエータ１０８、記憶媒体１１６、ＣＣＤ１１８、マイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）１２０、サーボ制御部１２２、およびイメージ補償処理部１２４を含む。   As shown in the figure, a conventional holographic data recording and reproducing apparatus includes a light source 100, a light separator 102, shutters 104 and 110, reflecting mirrors 106 and 112, a spatial light modulator 114, and an actuator 108. A storage medium 116, a CCD 118, a microcomputer (hereinafter simply referred to as a microcomputer) 120, a servo control unit 122, and an image compensation processing unit 124.

このような構成を有する従来のホログラフィックデータ記録および再生装置のデータページ自動アラインメント過程について説明する。   A data page automatic alignment process of the conventional holographic data recording and reproducing apparatus having such a configuration will be described.

まず、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置におけるデータ再生に際して、設定された記録角度の基準光のみを記憶媒体１１６に照射してホログラフィックデジタルデータページを再生してＣＣＤ１１８に伝送する。すると、マイコン１２０は、ＣＣＤ１１８から伝送されたデータページから一つの行または列を選択して、データページの自動アラインメント方法を行う。ついで、マイコン１２０は選択された行または列のアラインメントマーク区間に対して行または列データ値の連続的な関数に近似化する。   First, at the time of data reproduction in the conventional holographic data recording and reproducing apparatus, only the reference light having the set recording angle is irradiated onto the storage medium 116 to reproduce the holographic digital data page and transmit it to the CCD 118. Then, the microcomputer 120 selects one row or column from the data page transmitted from the CCD 118, and performs the data page automatic alignment method. Next, the microcomputer 120 approximates a continuous function of row or column data values with respect to the alignment mark section of the selected row or column.

すなわち、マイコン１２０は、ホログラフィック映像をサブピクセル水準で処理するため、データページの行または列データ値を用いて連続的な関数に近似化する。この際、近似化方法としてはフーリエ近似法を使用するが、フーリエ近似法において注意すべき点は、ハーモニック（harmonics）の数がデータ数の半分以下となければならない。   That is, the microcomputer 120 approximates a continuous function using the row or column data value of the data page in order to process the holographic image at the sub-pixel level. At this time, the Fourier approximation method is used as an approximation method, but the point to be noted in the Fourier approximation method is that the number of harmonics must be less than half of the number of data.

そして、行のピクセルを用いて縦軸のアラインメントマークを測定しようとするときは、角度が９０°に近いため、ｙに対する偏微分を除去しなければならない。その後、マイコン１２０は近似化された関数に対する２階(second order)微分を行って、データページの第１エッジ値または第２エッジ値を求める。データページのエッジを探すためには２階微分を用いるが、近似化された関数を２階微分した値が０となる点、変曲点がエッジである。すなわち、第１エッジ値は近似化された関数が最大であり近似化された関数が０となる値で、左側エッジを示すものである。第２エッジ値は近似化された関数が最小であり近似化された関数が０となる値で、右側エッジを示すものである。   Then, when trying to measure the alignment mark on the vertical axis using the pixels in the row, since the angle is close to 90 °, the partial differentiation with respect to y must be removed. Thereafter, the microcomputer 120 performs second order differentiation on the approximated function to obtain the first edge value or the second edge value of the data page. In order to find the edge of the data page, second-order differentiation is used, but the point at which the value obtained by second-order differentiation of the approximated function is 0, and the inflection point is the edge. That is, the first edge value is a value at which the approximated function is maximum and the approximated function is 0, and indicates the left edge. The second edge value is a value at which the approximated function is minimum and the approximated function is 0, and indicates the right edge.

一方、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置においては、データページのエッジ値を求めるとき、第１エッジ値および第２エッジ値を共に用いることもでき、あるいはいずれか一つのみを用いることもできる。   On the other hand, in the conventional holographic data recording and reproducing apparatus, when the edge value of the data page is obtained, both the first edge value and the second edge value can be used, or only one of them can be used. .

マイコン１２０は、データページから行または列を選択した後、次の行から最終列まで、または次の列から最終列まで各近似化された関数を求め、これを２階微分してそれぞれの第１エッジ値または第２エッジ値を求める。その後、マイコン１２０は、これら行または列の第１および第２エッジ値の回帰線を、最小自乗法のような方法を用いて求める。仮に、測定しようとするアラインメントマークが左側エッジと右側エッジの中間に位置すると、アラインメントマークは左側エッジと右側エッジの平均を求めるものである。   After selecting a row or column from the data page, the microcomputer 120 obtains each approximated function from the next row to the last column, or from the next column to the last column, and performs a second order differentiation on each function. The first edge value or the second edge value is obtained. Thereafter, the microcomputer 120 obtains regression lines of the first and second edge values of these rows or columns using a method such as a least square method. If the alignment mark to be measured is located between the left edge and the right edge, the alignment mark is an average of the left edge and the right edge.

マイコン１２０は、回帰線の位置または勾配がデータページの所定位置まで設定距離または勾配を有しない場合、基準光の角度を調節するアクチュエータ１０８のサーボ制御部１２２を制御してホログラフィックデータページのアラインメントを自動的に行う。   If the position or gradient of the regression line does not have a set distance or gradient to a predetermined position on the data page, the microcomputer 120 controls the servo control unit 122 of the actuator 108 that adjusts the angle of the reference light to align the holographic data page. Is done automatically.

例えば、測定した回帰線の位置が正常データページの０．５ピクセル距離まで７ピクセルの差が生じると、サーボ制御部１２２はアクチュエータ１０８を−７ピクセルだけ移動させて再生するようにする。すると、ＣＣＤ１１８で再生されたデータページは０．５ピクセルの範囲で正確に再生される。   For example, when a difference of 7 pixels occurs between the measured regression line position and the 0.5 pixel distance of the normal data page, the servo control unit 122 moves the actuator 108 by −7 pixels and reproduces it. Then, the data page reproduced by the CCD 118 is accurately reproduced in a range of 0.5 pixels.

一方、回帰線の位置または勾配がデータページの所定位置まで設定距離または勾配を有しない場合、マイコン１２０は前記データページをイメージ処理部１２４に伝送し、イメージ処理部１２４はデジタル信号処理してホログラフィックデータページのイメージを補償処理する。すなわち、イメージ補償処理部１２４は、測定された回帰線の位置または勾配とデータページの所定位置までの設置位置または勾配間の差だけデータページのイメージを移動させて自動アラインメントを行うこともできる。   On the other hand, if the position or gradient of the regression line does not have a set distance or gradient to a predetermined position on the data page, the microcomputer 120 transmits the data page to the image processing unit 124, and the image processing unit 124 performs digital signal processing to perform the hologram processing. Compensate the graphic data page image. That is, the image compensation processing unit 124 can also perform automatic alignment by moving the data page image by the difference between the measured position or gradient of the regression line and the installation position or gradient up to a predetermined position of the data page.

しかしながら、前記のような従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の場合、空間光変調器を用いてホログラフィック記録媒質などにデータを記録するとき、空間的位置に対するエラーが発生するので、これを防止するため、別途の補正装置などを備えなければならない問題点があった。   However, in the case of the conventional holographic data recording and reproducing apparatus as described above, when data is recorded on a holographic recording medium or the like using a spatial light modulator, an error with respect to a spatial position is generated, which is prevented. Therefore, there is a problem that a separate correction device or the like must be provided.

また、従来のホログラフィック光記録装置のうち、記録密度を向上させるため、同一位置に微細な角度変化を与えて、同一位置に多数の情報を記録する技術があるが、この技術においては、角度多重化の具現のために回転ステージを用いている。ところが、回転ステージを使用する場合、回転ステージの遅い速度によりホログラフィック光記録装置の転化比が低下し、かつ回転ステージで発生する位置エラーのため、補正回路などを別に備えなければならない問題点があった。   In addition, among conventional holographic optical recording apparatuses, there is a technique for recording a large amount of information at the same position by giving a fine angle change to the same position in order to improve the recording density. A rotating stage is used to implement multiplexing. However, when a rotary stage is used, the conversion ratio of the holographic optical recording apparatus is reduced due to the slow speed of the rotary stage, and a position error that occurs in the rotary stage has to be provided separately. there were.

米国特許第６，０６４，５８６号明細書US Pat. No. 6,064,586 大韓民国特許出願第２００２−３０１４７号明細書Korean Patent Application No. 2002-30147 Specification

本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、１次元回折型光変調器により角度の相違した基準ビームを発生させた後、ホログラフィック記録媒質などにデータを記録することにより、高速のアドレッシングタイムと正確な位置を制御することができるホログラフィック光記録装置を提供することにその目的がある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and after a reference beam having a different angle is generated by a one-dimensional diffractive optical modulator, data is recorded on a holographic recording medium or the like. Accordingly, it is an object to provide a holographic optical recording apparatus capable of controlling a high-speed addressing time and an accurate position.

本発明のほかの目的は、記録媒質などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することができる光記録装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to multiplex the irradiation angle of a diffracted reference beam with a one-dimensional diffractive optical modulator when recording data on a recording medium or the like, thereby achieving a high addressing speed in nanoseconds. An object of the present invention is to provide an optical recording apparatus capable of accurately controlling the spatial position of data recording.

また、本発明のさらにほかの目的は、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により回折ビームの照射角を多重化して、高速アドレッシングタイムとデータ記録の空間的位置に対するエラー発生を防止することにより、エラーを補償するための別途の補正回路および装置などを不要にする光記録装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to multiplex the irradiation angle of a diffracted beam with a one-dimensional diffractive optical modulator when recording data on a holographic recording medium, etc. An object of the present invention is to provide an optical recording apparatus that eliminates the need for a separate correction circuit and device for compensating for errors by preventing occurrence of errors with respect to positions.

前記のような目的を達成するため、本発明は、ビームを発生し、発生したビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射手段と、前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームを記録媒質に照射する信号ビーム発生および照射手段と、前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて、少なくとも１以上の照射角度を有する参照ビームを発生し、発生時の照射角度によって参照ビームを前記記録媒質に照射する参照ビーム発生および照射手段とを含んでなる光記録装置を提供する。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention generates a beam and diffracts and radiates a light generating and irradiating means for irradiating the generated beam with dispersion in both directions, and a beam incident from the light generating and irradiating means. A signal beam is generated by modulation and a signal beam generating and irradiating means for irradiating the recording medium with the signal beam, and a beam incident from the light generating and irradiating means is diffracted and modulated, so that an irradiation angle of at least one or more is obtained. There is provided an optical recording apparatus including a reference beam generating and irradiating means for generating a reference beam having a reference beam and irradiating the recording medium with the reference beam according to an irradiation angle at the time of generation.

以上のような本発明は、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより次のような効果を有する。   The present invention as described above has the following effects by multiplexing the irradiation angle of the diffracted reference beam with a one-dimensional diffractive optical modulator when recording data on a holographic recording material or the like. .

一つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、一度に多数のビットを記録することにより、データ記録速度を著しく向上させることができる。   First, when recording data on a holographic recording material or the like, the data recording speed can be remarkably improved by recording a large number of bits at a time.

二つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することができる。   Second, when recording data on a holographic recording material, etc., a high-speed addressing speed in nanoseconds and data recording are achieved by multiplexing the irradiation angle of the diffracted reference beam with a one-dimensional diffractive optical modulator. The spatial position of the can be accurately controlled.

三つ目、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、高速アドレッシングタイムとデータ記録の空間的位置に対するエラー発生を防止することにより、エラーを補償するための別途の補正回路および装置などを不要にして装置を比較的に簡単に構成することができる。   Third, when recording data on a holographic recording medium, etc., it is not necessary to use a separate correction circuit and device to compensate for the error by preventing errors in the high-speed addressing time and the spatial position of the data recording. Thus, the apparatus can be configured relatively easily.

四つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することにより、高速のデータ伝達率を向上させることができる。   Fourth, when data is recorded on a holographic recording material, the high-speed data transmission rate can be improved by accurately controlling the high-speed addressing speed in nanoseconds and the spatial position of the data recording.

以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図２ａは本発明の一実施例による１次元回折型光変調器を用いる光記録装置の構成図、図２ｂは図２ａの１次元回折型光変調器を用いる照射角制御方式を説明する説明図である。   2A is a configuration diagram of an optical recording apparatus using a one-dimensional diffractive optical modulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating an irradiation angle control method using the one-dimensional diffractive optical modulator of FIG. 2A. It is.

図２ａに示すように、本発明の光記録装置２００は、ビームを発生させ、このビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射部２１０と、光発生および照射部２１０から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームをホログラフィック記録媒質２２０に照射する信号ビーム発生および照射部２３０と、光発生および照射部２１０から入射するビームを回折および変調させて参照ビームを発生させ、この参照ビームをホログラフィック記録媒質２２０に照射する参照ビーム発生および照射部２４０とを含む。   As shown in FIG. 2a, the optical recording apparatus 200 of the present invention generates a beam, irradiates the beam by dispersing the beam in both directions, and irradiates the beam incident from the light generator and irradiator 210. A signal beam is generated by being diffracted and modulated, and a signal beam generating and irradiating unit 230 that irradiates the holographic recording medium 220 with the signal beam, and a beam incident from the light generating and irradiating unit 210 is diffracted and modulated to be a reference beam. And a reference beam generating and irradiating unit 240 for irradiating the holographic recording medium 220 with the reference beam.

光発生および照射部２１０は、ビームを発生させるための光源２１１と、光源２１１から発生するビームを平行光に変形させるための少なくとも一つの平行光レンズ２１２と、少なくとも一つの平行光レンズ２１２を介して平行光に変形されたビームの一部を透過させ、ほかのビームは反射させるビームスプリッタ２１３と、ビームスプリッタ２１３を介して透過されるビームを一方向に照射するシリンダレンズ２１４と、ビームスプリッタ２１３により反射されるビームを一方向に照射するシリンダレンズ２１５とを含む。   The light generation and irradiation unit 210 includes a light source 211 for generating a beam, at least one parallel light lens 212 for transforming the beam generated from the light source 211 into parallel light, and at least one parallel light lens 212. A beam splitter 213 that transmits part of the beam transformed into parallel light and reflects other beams, a cylinder lens 214 that irradiates the beam transmitted through the beam splitter 213 in one direction, and the beam splitter 213. And a cylinder lens 215 that irradiates the beam reflected by the beam in one direction.

光源２１１はレーザビームを発生するレーザまたはレーザダイオード（ＬＤ）などで具現できる。ここで、光源のレーザダイオードは比較的低い出力値を有するが、これは、同時に多数のビームを照射するため、単一ピクセルに対しては、露光に必要なレーザダイオードの照射時間を長く許し得るからである。   The light source 211 can be implemented by a laser that generates a laser beam or a laser diode (LD). Here, the laser diode of the light source has a relatively low output value, but this irradiates a large number of beams at the same time, so that it is possible to allow a long irradiation time of the laser diode necessary for exposure for a single pixel Because.

少なくとも一つの平行光レンズ２１２は光源２１１とビームスプリッタ２１３間に配置される。平行光２１２を二つ以上採用する場合、多数の平行光レンズ２１２は一定間隔で配列される。   At least one parallel light lens 212 is disposed between the light source 211 and the beam splitter 213. When two or more parallel lights 212 are used, a large number of parallel light lenses 212 are arranged at regular intervals.

信号ビーム発生および照射部２３０は、光発生および照射部２１０から照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生する１次元回折型光変調器２３１と、光発生および照射部２１０から照射されるビームを１次元回折型光変調器２３１に透過させ、１次元回折型光変調器２３１から発生される信号ビームを反射させるビームスプリッタ２３２と、ビームスプリッタ２３２により反射される信号ビームを一方向に照射するシリンダレンズ２３３と、シリンダレンズ２３３を介して照射される信号ビームを集束させるための集束レンズ２３４と、集束レンズ２３４により集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを通過させるスリット２３５と、スリット２３５を通過した信号ビームを平行光に変形させるための平行光レンズ２３６と、平行光レンズ２３６により変形された平行信号ビームを集束してホログラフィック記録媒質２２０に照射する集束レンズ２３７とを含む。   The signal beam generating / irradiating unit 230 is irradiated from the light generating / irradiating unit 210 with a one-dimensional diffractive optical modulator 231 that generates a signal beam by diffracting and modulating the beam irradiated from the light generating / irradiating unit 210. A beam splitter 232 that transmits the beam transmitted through the one-dimensional diffractive optical modulator 231 and reflects the signal beam generated from the one-dimensional diffractive optical modulator 231, and the signal beam reflected by the beam splitter 232 in one direction The irradiating cylinder lens 233, the converging lens 234 for converging the signal beam irradiated through the cylinder lens 233, and the signal beam focused by the converging lens 234 pass only a diffracted signal beam of a predetermined order. To transform the slit 235 and the signal beam that has passed through the slit 235 into parallel light Collimated lens 236, and a focusing lens 237 for irradiating the holographic recording medium 220 by focusing the collimated signal beam transformed by parallel light lens 236.

回折型光変調器２３１は、最小２ピクセルから、最大光学系が許す限り、数百ないし数千ピクセルまで同時に制御することができる。また、回折型光変調器２４１は、アナログでピクセルを制御することができるので、プリンタおよびディスプレイ製品に適用すると、グレーコントロールが可能である。このときに使用される光学レンズおよび光投射距離を回折型光変調器２３１が制御することにより、当該スポット（Spot）に対する大きさ（Size）およびスポット間の間隔を制御することができる。   The diffractive light modulator 231 can be controlled simultaneously from a minimum of 2 pixels to a few hundred to a few thousand pixels as long as the maximum optical system allows. Further, since the diffractive light modulator 241 can control pixels in an analog manner, gray control is possible when applied to printers and display products. By controlling the optical lens and the light projection distance used at this time by the diffractive optical modulator 231, it is possible to control the size (Size) and the interval between the spots.

そして、１次元回折型光変調器２３１により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも一つ以上の信号アレイ（Signal Array）からなり、一つの信号アレイは４ビット、１６ビット、６４ビットなどのように多数のビットからなる。このような信号ビームはホログラフィック記録媒質２２０の特定アドレスに照射される。   The signal beam that is diffracted and modulated by the one-dimensional diffractive optical modulator 231 is made up of at least one signal array, and one signal array is 4 bits, 16 bits, 64 bits, etc. It consists of a number of bits. Such a signal beam is applied to a specific address of the holographic recording medium 220.

スリット２３５は、回折型光変調器２３１により回折および変調されて集束レンズ２３４を介して集束された信号ビームのなかで、一定次数の回折信号ビームのみを通過させる。例えば、回折型光変調器２３１により回折された信号ビームの次数が−１次、０次、＋１次であり、スリット２３５が＋１次回折ビームを通過させるように設定された場合、スリット２３５は＋１次回折ビームのみを通過させる。   The slit 235 allows only a certain-order diffracted signal beam to pass through among the signal beams diffracted and modulated by the diffractive optical modulator 231 and focused through the focusing lens 234. For example, when the order of the signal beam diffracted by the diffractive optical modulator 231 is −1st order, 0th order, and + 1st order, and the slit 235 is set to pass the + 1st order diffracted beam, the slit 235 is +1 Pass only the next diffracted beam.

集束レンズ２３７は、平行光レンズ２３６を介して照射される信号ビームをホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに正確に集束させる。これは、信号ビームをなすデータがホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに正確に記録されるようにするためである。   The focusing lens 237 accurately focuses the signal beam irradiated through the parallel light lens 236 on a predetermined address of the holographic recording medium 220. This is to ensure that the data forming the signal beam is accurately recorded at a predetermined address of the holographic recording medium 220.

参照ビーム発生および照射部２４０は、光発生および照射部２１０から入射するビームを発生させるとき、一つの参照ビームが発生される各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせることで、少なくとも一つの相違した角度の参照ビームを発生させる１次元回折型光変調器２４１と、回折型光変調器２４１から発生される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを反射させるビームスプリッタ２４２と、ビームスプリッタ２４２により反射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを水平方向に照射する水平光レンズ２４３と、水平光レンズ２４３を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを垂直方向に反射させるための反射鏡２４４と、反射鏡２４４により反射される参照ビームの直径を拡大させるための空間フィルタ２４５と、空間フィルタ２４５を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを斜角方向に反射させる反射鏡２４６と、反射鏡２４６により反射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを集束してホログラフィック記録媒質２２０に照射する集束レンズ２４７とを含む。   The reference beam generator and irradiator 240 generates at least a light beam incident from the light generator and irradiator 210 by turning on / off each pixel in which one reference beam is generated at regular intervals. A one-dimensional diffractive optical modulator 241 that generates a reference beam having a different angle, a beam splitter 242 that reflects a reference beam having at least one angle generated from the diffractive optical modulator 241, and a beam splitter The horizontal light lens 243 that irradiates the reference beam having at least one angle reflected by the 242 in the horizontal direction, and the reference beam having at least one angle that is irradiated through the horizontal light lens 243 is reflected in the vertical direction. To increase the diameter of the reference beam reflected by the reflecting mirror 244 and the reflecting mirror 244 A spatial filter 245 for reflecting, a reflecting mirror 246 for reflecting the reference beam having an angle of at least one angle irradiated through the spatial filter 245 in an oblique direction, and at least one angle reflected by the reflecting mirror 246 And a focusing lens 247 for focusing the reference beam having the above and irradiating the holographic recording medium 220.

１次元回折型光変調器２４１は、最小２ピクセルから、最大光学系が許す限り、数百ないし数千ピクセルまで、同時に制御することができる。また、回折型光変調器２３１はアナログでピクセルを制御することができるので、プリンタおよびディスプレイ製品に適用する場合、グレーコントロールが可能である。このような特性および構造を有するため、回折型光変調器２４１は、光発生および照射部２１０から入射したビームを回折および変調させるとき、各ピクセル別にオン／オフ制御することができる。これにより、回折型光変調器２４１が入射するビームを回折および変調して参照ビームを発生させるとき、一つの参照ビームを発生する各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせることにより、発生される参照ビーム間に一定の位相角度差が発生する。   The one-dimensional diffractive light modulator 241 can be controlled simultaneously from a minimum of two pixels to a few hundred to several thousand pixels as long as the maximum optical system allows. Further, since the diffractive light modulator 231 can control pixels in an analog manner, gray control is possible when applied to printers and display products. Due to such characteristics and structure, the diffractive optical modulator 241 can be turned on / off for each pixel when diffracting and modulating the light incident from the light generating and irradiating unit 210. Thus, when the reference beam is generated by diffracting and modulating the incident beam by the diffractive optical modulator 241, each pixel generating one reference beam is turned on / off differentially at a certain time interval, A constant phase angle difference is generated between the generated reference beams.

反射鏡２４４は、水平光レンズ２４３を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを全部反射させるが、入射する参照ビームと反射される参照ビーム間の角度が直角となるように、離隔して配置された反射鏡２４６に反射させる。この際、反射鏡２４４から反射される各参照ビーム間の位相差は入射時と同様に維持する。   The reflector 244 reflects all of the reference beam having at least one angle irradiated through the horizontal light lens 243, but the angle between the incident reference beam and the reflected reference beam is a right angle. The light is reflected by a reflecting mirror 246 that is spaced apart. At this time, the phase difference between the reference beams reflected from the reflecting mirror 244 is maintained in the same manner as at the time of incidence.

反射鏡２４５は、空間フィルタ２４５を介して照射される参照ビームを集束レンズ２４７の方向に斜めに反射させる。この際、反射鏡２４６により反射される各参照ビーム間の位相差は入射時と同一に維持される。   The reflecting mirror 245 reflects the reference beam irradiated through the spatial filter 245 obliquely in the direction of the focusing lens 247. At this time, the phase difference between the reference beams reflected by the reflecting mirror 246 is kept the same as that at the time of incidence.

図２ｂは本発明に適用される１次元回折型光変調器を用いる回折ビームの照射角制御方式を説明する例示図である。   FIG. 2B is an exemplary diagram for explaining an irradiation angle control method of a diffracted beam using a one-dimensional diffractive optical modulator applied to the present invention.

同図に示すように、１次元回折型光変調器２４１から相違した照射角度を有する参照ビームが発生され、この参照ビームは相違した照射角度で集束レンズ２４７を介して集束されて、ホログラフィック記録媒質２２０の特定アドレスに照射される。   As shown in the figure, a reference beam having a different irradiation angle is generated from the one-dimensional diffractive optical modulator 241, and the reference beam is focused through a focusing lens 247 at a different irradiation angle to be holographic recording. A specific address of the medium 220 is irradiated.

前記のような構造を有する本発明の光記録装置の動作について詳細に説明する。   The operation of the optical recording apparatus of the present invention having the above structure will be described in detail.

光源２１１がビームを発生すると、平行光レンズ２１２は光源２１１から発生されるビームを平行光に変形させてビームスプリッタ２１３に照射する。この際、ビームスプリッタ２１３は平行光レンズ２１２により平行光に変形されたビームのうち、一部ビームをシリンダレンズ２１４の方向に透過させ、透過ビームのほかのビームをシリンダレンズ２１５の方向に反射させる。   When the light source 211 generates a beam, the parallel light lens 212 transforms the beam generated from the light source 211 into parallel light and irradiates the beam splitter 213. At this time, the beam splitter 213 transmits some of the beams transformed into parallel light by the parallel light lens 212 in the direction of the cylinder lens 214 and reflects other beams of the transmitted beam in the direction of the cylinder lens 215. .

信号ビーム発生および照射部２３０のビームスプリッタ２３２は、シリンダレンズ２１４を介して入射するビームを１次元回折型光変調器２３１に透過させる。ついで、１次元回折型光変調器２３１は照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生させる。この際、１次元回折型光変調器２３１により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも１以上の信号アレイからなる。例えば、一つの信号アレイは、４ビット、１６ビット、６５ビットなどのように、多数のビットからなる。   The beam splitter 232 of the signal beam generating and irradiating unit 230 transmits the beam incident through the cylinder lens 214 to the one-dimensional diffractive optical modulator 231. Next, the one-dimensional diffractive optical modulator 231 generates a signal beam by diffracting and modulating the irradiated beam. At this time, the signal beam that is diffracted and modulated by the one-dimensional diffractive optical modulator 231 is composed of at least one signal array. For example, one signal array is composed of a number of bits such as 4 bits, 16 bits, 65 bits, and the like.

ビームスプリッタ２３２は、１次元回折型光変調器２３１から発生される信号ビームをシリンダレンズ２３３の方向に反射させる。このように反射された信号ビームはシリンダレンズ２３３を介して集束レンズ２３４に照射され、集束レンズ２３４はこの信号ビームをスリット２３５に集束させる。スリット２３５は、集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを平行光レンズ２３６の方向に通過させる。   The beam splitter 232 reflects the signal beam generated from the one-dimensional diffractive optical modulator 231 in the direction of the cylinder lens 233. The reflected signal beam is applied to the focusing lens 234 via the cylinder lens 233, and the focusing lens 234 focuses the signal beam on the slit 235. The slit 235 allows only a certain order of diffracted signal beam out of the focused signal beam to pass in the direction of the parallel light lens 236.

平行光レンズ２３６は、スリット２３５を介して照射された信号ビームを平行光に変形させて集束レンズ２３７に照射し、集束レンズ２３７はこの平行信号ビームを集束させてホログラフィック記録媒質２２０に照射する。   The parallel light lens 236 transforms the signal beam irradiated through the slit 235 into parallel light and irradiates the focusing lens 237, and the focusing lens 237 focuses the parallel signal beam and irradiates the holographic recording medium 220. .

一方、参照ビーム発生および照射部２４０のビームスプリッタ２４２は、シリンダレンズ２１５を介して入射されるビームを１次元回折型光変調器２４１に透過させる。ついで、１次元回折型光変調器２４１は、照射されるビームを回折および変調させて参照ビームを発生させる。この際、１次元回折型光変調器２４１の各ピクセルから発生する参照ビームの位相はみんな同一である。例えば、１次元回折型光変調器２４１の各ピクセルを、参照ビームの発生時、同時にオン／オフ制御すると、各ピクセルから発生する参照ビームの位相は同一であるが、これとは異なり、各ピクセルを、参照ビームの発生時、一定時間間隔でオン／オフ制御すると、各ピクセルから発生される参照ビームは相違した照射角度を有する。   On the other hand, the beam splitter 242 of the reference beam generating and irradiating unit 240 transmits the beam incident through the cylinder lens 215 to the one-dimensional diffractive optical modulator 241. Next, the one-dimensional diffractive optical modulator 241 generates a reference beam by diffracting and modulating the irradiated beam. At this time, the phases of the reference beams generated from the respective pixels of the one-dimensional diffractive optical modulator 241 are all the same. For example, if each pixel of the one-dimensional diffractive optical modulator 241 is simultaneously controlled to be turned on / off at the time of generating the reference beam, the phase of the reference beam generated from each pixel is the same. If the on / off control is performed at regular time intervals when the reference beam is generated, the reference beam generated from each pixel has a different irradiation angle.

ビームスプリッタ２４２は、回折型光変調器２４１から発生される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを水平光レンズ２４３の方向に反射させる。このように反射された参照ビームは反射鏡２４４により空間フィルタ２４５の方向に垂直方向に反射される。この際、空間フィルタ２４５は、反射された参照ビームの直径を一定大きさに拡大させて反射鏡２４６に照射する。   The beam splitter 242 reflects the reference beam generated from the diffractive optical modulator 241 and having at least one angle in the direction of the horizontal light lens 243. The reference beam thus reflected is reflected by the reflecting mirror 244 in a direction perpendicular to the direction of the spatial filter 245. At this time, the spatial filter 245 irradiates the reflecting mirror 246 with the diameter of the reflected reference beam enlarged to a certain size.

ついで、反射鏡２４６は、空間フィルタ２４５から照射される参照ビームを集束レンズ２４７の方向に反射させ、集束レンズ２４７は、反射される参照ビームを集束させてホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに照射する。   Next, the reflecting mirror 246 reflects the reference beam emitted from the spatial filter 245 toward the focusing lens 247, and the focusing lens 247 focuses the reflected reference beam and irradiates a predetermined address of the holographic recording medium 220. To do.

このように、信号ビーム発生および照射部２３０から発生した信号ビームと、参照ビーム発生および照射部２４０から発生した参照ビームがホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに照射されると、信号ビームをなすデータがアドレスに記録される。この際、信号ビームのデータは参照ビームが照射されるスポットにのみ記録されるが、アドレスに照射される各参照ビームの照射角が同一であると、一つのデータのみが記録され、半面アドレスに照射される各参照ビームの照射角が相違すると、照射角の数に比例する数のデータが同時に記録される。ここで、一つのデータは、４ビット、１６ビット、６４ビットなどのように、多数のビットからなる。   As described above, when the signal beam generated from the signal beam generating / irradiating unit 230 and the reference beam generated from the reference beam generating / irradiating unit 240 are irradiated to a predetermined address of the holographic recording medium 220, data forming the signal beam is generated. Is recorded at the address. At this time, the signal beam data is recorded only in the spot irradiated with the reference beam. However, if the irradiation angle of each reference beam irradiated to the address is the same, only one data is recorded and the half-plane address is recorded. When the irradiation angle of each reference beam to be irradiated is different, a number of data proportional to the number of irradiation angles is simultaneously recorded. Here, one data is composed of a number of bits such as 4 bits, 16 bits, 64 bits, and the like.

したがって、前述したように、本発明は、１次元回折型光変調器の各ピクセルのオン／オフ時間を制御し、これから発生する各参照ビームの位相角度差が発生するようにし、かつこの参照ビームの照射角数に比例する数のデータが同時に記録されるようにすることにより、データ記録時間を短縮し、データの記録の際、位置エラーを防止することができる。   Therefore, as described above, the present invention controls the on / off time of each pixel of the one-dimensional diffractive optical modulator so that the phase angle difference of each reference beam generated therefrom is generated, and the reference beam By simultaneously recording a number of data proportional to the number of irradiation angles, it is possible to shorten the data recording time and prevent a position error when recording the data.

一方、ホログラフィック記録媒質２２０に記録されたデータが集束レンズ２５０に照射されると、集束レンズ２５０はこのデータを集束させて受光素子２６０に集束させる。   On the other hand, when the data recorded on the holographic recording medium 220 is irradiated onto the focusing lens 250, the focusing lens 250 focuses the data on the light receiving element 260.

以下、１次元回折型光変調器２４１から発生する参照ビーム間に位相差が発生し得る原理に対する理解を助けるため、本発明に適用される１次元回折型光変調器の構造および動作について詳細に説明する。   Hereinafter, the structure and operation of the one-dimensional diffractive optical modulator applied to the present invention will be described in detail in order to help understanding the principle that a phase difference may occur between reference beams generated from the one-dimensional diffractive optical modulator 241. explain.

一般に、圧電／電歪回折型光変調器は、レンズから入射した単一ビーム形態の線形光を回折させて、所定の回折係数を有する回折ビームを形成した後、前記回折ビームを感光面に水平方向に走査させるもので、所定形状の薄膜および厚膜の構造を有する多数の動作セル(actuating cell)３２０を含む。   In general, a piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator diffracts a single beam of linear light incident from a lens to form a diffracted beam having a predetermined diffraction coefficient, and then diffracts the diffracted beam horizontally on a photosensitive surface. A plurality of actuating cells 320 having a predetermined thin film and thick film structure are included.

すなわち、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図３に示すように、所定基板３１０上に形成される下部電極３２１と、前記下部電極３２１上に形成された圧電／電歪層３２２、および前記圧電／電歪層３２２の上部に形成された上部電極３２３とを有し、外部から印加される駆動電源により上下に駆動される、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セル３２０を含んでなる。   That is, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator includes a lower electrode 321 formed on a predetermined substrate 310 and a piezoelectric / electrostrictive layer 322 formed on the lower electrode 321 as shown in FIG. And an upper electrode 323 formed above the piezoelectric / electrostrictive layer 322, which is driven up and down by a driving power source applied from the outside, and has a thick film shape in which the vertical length is longer than the horizontal length An operating cell 320 is included.

この際、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図４に示すように、スキャニング装置の構造的な特徴を考慮し、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セル３２０を含んで構成することもできる。   At this time, as shown in FIG. 4, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator takes into consideration the structural characteristics of the scanning device, and the operation cell 320 having a thick film shape whose horizontal length is longer than the vertical length. It can also comprise.

また、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図５および図６に示すように、前記反射面として動作する上部電極３２３に入射する入射光の反射効率を極大化するためのマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することもできる。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator has a micromirror 324 for maximizing the reflection efficiency of incident light incident on the upper electrode 323 operating as the reflecting surface. It can also be comprised.

前記圧電／電歪回折型光変調器は、図７に示すように、中央部にエアスペースを与えるための陥没部が形成されたシリコン基板３１０上に下部電極３２１、圧電／電歪層３２２および上部電極３２３を有し、外部から印加される駆動電源により左右に駆動される、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セル３２０を含んでなる。   As shown in FIG. 7, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator has a lower electrode 321, a piezoelectric / electrostrictive layer 322, and a piezoelectric / electrostrictive layer 322 on a silicon substrate 310 in which a depressed portion for providing an air space is formed in the central portion. It has an upper electrode 323 and includes a thin film-shaped operation cell 320 whose longitudinal length is longer than the lateral length, which is driven left and right by a driving power source applied from the outside.

この際、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図８に示すように、スキャニング装置の構造的な特徴を考慮し、横の長さが縦の長さより長い薄膜形状の動作セル３２０を含んで構成することもできる。   At this time, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator has a thin-film-shaped operation cell 320 in which the horizontal length is longer than the vertical length in consideration of the structural characteristics of the scanning device, as shown in FIG. It can also be configured.

また、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図９および図１０に示すように、前記反射面として動作する上部電極３２３上に入射する入射光の反射効率を極大化するためのマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することができる。   Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator is a micromirror for maximizing the reflection efficiency of incident light incident on the upper electrode 323 operating as the reflecting surface. 324 may be further included.

ここで、下部電極３２１は厚膜構造のアクチュエーティグセル３２０を構成する所定基板３１０上に形成され、外部から印加される駆動電圧を圧電／電歪層３２２に伝達するもので、Ｐｔ、Ｔａ／Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、ＲｕＯ2などの電極材料に対するスパッタリングまたは蒸着法により基板３１０に形成される。 Here, the lower electrode 321 is formed on a predetermined substrate 310 that constitutes the thick film structure actuating cell 320, and transmits a driving voltage applied from the outside to the piezoelectric / electrostrictive layer 322. Pt, Ta / Pt, Ni, Au, Al, RuO 2 and other electrode materials are formed on the substrate 310 by sputtering or vapor deposition.

また、下部電極３２１は、薄膜構造の動作セル３２０を構成する所定基板３１０または下部支持層３１０′上に形成されて、外部から印加される駆動電圧を圧電／電歪層３２２に伝達する役割もする。   Further, the lower electrode 321 is formed on a predetermined substrate 310 or a lower support layer 310 ′ constituting the thin-film operation cell 320, and has a role of transmitting a driving voltage applied from the outside to the piezoelectric / electrostrictive layer 322. To do.

ここで、下部支持層３１０′は、薄膜構造を有する動作セル３２０の圧電／電歪層３２２を支持するため、シリコン基板３１０上に蒸着されるもので、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓｉ、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの材料からなるが、このような下部支持層３１０′は必要によって省略可能である。 Here, the lower support layer 310 ', to support the piezoelectric / electrostrictive layer 322 of the operation cell 320 having a thin film structure, intended to be deposited on the silicon substrate 310, SiO 2, Si 3 N 4, Si, Although it is made of a material such as ZrO 2 or Al 2 O 3 , the lower support layer 310 ′ can be omitted if necessary.

圧電／電歪層３２２は、外部から印加される駆動電源によって発生する圧電現象により上下方向または左右方向に長さが変化する所定の圧電／電歪材料、より詳しくはＰｚＴ、ＰＮＮ−ＰＴ、ＺｎＯ、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉなどの圧電／電歪材料を、湿式法（スクリーンプリンティング、ゾル−ゲルコーティングなど）および乾式法（スパッタリング、蒸発、蒸着など）により、０．０１〜２０．０μｍの範囲に前記下部電極３２１上に皮着させることにより形成される。   The piezoelectric / electrostrictive layer 322 is a predetermined piezoelectric / electrostrictive material whose length changes in the vertical direction or the horizontal direction due to a piezoelectric phenomenon generated by a driving power source applied from the outside, more specifically, PzT, PNN-PT, ZnO. Piezoelectric / electrostrictive materials such as Pb, Zr, Ti, etc. in the range of 0.01 to 20.0 μm by wet methods (screen printing, sol-gel coating, etc.) and dry methods (sputtering, evaporation, vapor deposition, etc.) It is formed by depositing on the lower electrode 321.

上部電極３２３は前記圧電／電歪層３２２の上部に形成されて、レンズから入射する入射光に対する反射および回折を行うもので、より詳しくはＰｔ、Ｔａ／Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、ＲｕＯ2などの電極材料をスパッタリングまたは蒸着法により０．０１〜３μｍの範囲に形成される。 The upper electrode 323 is formed on the piezoelectric / electrostrictive layer 322 and reflects and diffracts incident light incident from the lens. More specifically, Pt, Ta / Pt, Ni, Au, Al, RuO 2 An electrode material such as is formed in the range of 0.01 to 3 μm by sputtering or vapor deposition.

この際、上部電極３２３は、外部から入力される光信号に対する反射および回折を行うマイクロミラーとして動作するか、または前記光信号に対する反射および回折をさらに強化させるため、所定の光反射物質であるＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ／Ｃｕからなるマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することもできる。   At this time, the upper electrode 323 operates as a micromirror that performs reflection and diffraction with respect to an optical signal input from the outside, or in order to further enhance reflection and diffraction with respect to the optical signal. , Au, Ag, Pt, and Au / Cu can further be included.

ここで、前記圧電／電歪回折型光変調器は、前記動作セル３２０が所定数で群を成したピクセル３３０単位として駆動され、前記ピクセル３３０は所定の感光部材を構成する感光面の一点に対応する。   Here, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator is driven as a unit of pixels 330 in which the operation cells 320 are grouped in a predetermined number, and the pixel 330 is a point on a photosensitive surface constituting a predetermined photosensitive member. Correspond.

すなわち、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図１１ａおよび図１１ｂに示すように、所定数の動作セル３２０を含み、１次元状に配列されたピクセル３３０の回折現象により形成される回折ビームを感光面に走査させることにより、１次元状のスキャニング、より詳しくは１ラインに対するスキャニングを同時に行う。   That is, the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator includes a predetermined number of operation cells 320, as shown in FIGS. 11a and 11b, and is formed by a diffraction phenomenon of pixels 330 arranged in a one-dimensional manner. By scanning the photosensitive surface with the beam, one-dimensional scanning, more specifically scanning for one line is simultaneously performed.

ここで、図１１ａは縦の長さが横の長さより長く形成されたピクセルが１次元状に配列された構造を示す図であり、図１１ｂは横の長さが縦の長さより長く形成されたピクセルが１次元状に配列された構造を示す図である。   Here, FIG. 11a is a diagram illustrating a structure in which pixels having a vertical length longer than a horizontal length are arranged in a one-dimensional manner, and FIG. 11b is a horizontal length longer than the vertical length. It is a figure which shows the structure where the pixel which was arranged in the one-dimensional form.

以上、本発明の好ましい実施例を具体的に説明したが、前記実施例は本発明を例示するためのものであるばかりで、本発明を制限するためのものではない。また、本発明の技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様に実施可能なことが分かる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been specifically described above, the embodiments are only for illustrating the present invention and are not intended to limit the present invention. In addition, it is understood that those who have ordinary knowledge in the technical field of the present invention can implement variously within the scope of the technical idea of the present invention.

従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional holographic data recording and reproducing | regenerating apparatus. 本発明の一実施例による１次元回折型光変調器を用いる光記録装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an optical recording apparatus using a one-dimensional diffractive optical modulator according to an embodiment of the present invention. 本発明に適用される１次元回折型光変調器を用いる回折ビームの照射角制御方式を説明する例示図である。It is an illustration figure explaining the irradiation angle control system of the diffracted beam using the one-dimensional diffractive optical modulator applied to the present invention. 本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the arrangement | sequence of the operation | movement cell of the thick film shape which comprises the piezoelectric / electrostrictive diffraction type | mold optical modulator applied to this invention whose vertical length is longer than horizontal length. 本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the arrangement | sequence of the operation | movement cell of the thick film shape which comprises the piezoelectric / electrostrictive diffraction type | mold optical modulator applied to this invention whose horizontal length is longer than vertical length. 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an array of thick film-shaped operation cells in which a vertical length is longer than a horizontal length, in which micromirrors applied to the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator of FIGS. 3 and 4 are formed. . 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an array of thick film-shaped operation cells in which the horizontal length is longer than the vertical length, in which micromirrors applied to the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator of FIGS. 3 and 4 are formed. . 本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the arrangement | sequence of the operation cell of the thin film shape which comprises the piezoelectric / electrostrictive diffraction type | mold optical modulator applied to this invention whose vertical length is longer than horizontal length. 本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、横の長さが縦の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the arrangement | sequence of the operation cell of the thin film shape which comprises the piezoelectric / electrostrictive diffraction type | mold optical modulator applied to this invention whose horizontal length is longer than vertical length. 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an array of thin-film operation cells in which a vertical length is longer than a horizontal length, in which micromirrors applied to the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator of FIGS. 3 and 4 are formed. 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an array of thick film-shaped operation cells in which the horizontal length is longer than the vertical length, in which micromirrors applied to the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator of FIGS. 3 and 4 are formed. . 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器による所定数の動作セルを含み、縦の長さが横の長さより長い形状を有するピクセルの１次元配列を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a one-dimensional array of pixels including a predetermined number of operation cells by the piezoelectric / electrostrictive diffraction type optical modulator of FIGS. 3 and 4 and having a shape in which the vertical length is longer than the horizontal length. 図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器による所定数の動作セルを含み、横の長さが縦の長さより長い形状を有するピクセルの１次元配列を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a one-dimensional array of pixels including a predetermined number of operation cells by the piezoelectric / electrostrictive diffractive optical modulator of FIGS. 3 and 4 and having a shape whose horizontal length is longer than the vertical length.

符号の説明Explanation of symbols

２００ 光記録装置
２１０ 光発生および照射部
２１１ 光源
２１２ 平行光レンズ
２１３ ビームスプリッタ
２１４ シリンダレンズ
２１５ シリンダレンズ
２２０ ホログラフィック記録媒質
２３０ 信号ビーム発生および照射部
２３１ １次元回折型光変調器
２３２ ビームスプリッタ
２３３ シリンダレンズ
２３４ 集束レンズ
２３５ スリット
２３６ 平行光レンズ
２３７ 集束レンズ
２４０ 参照ビーム発生および照射部
２４１ １次元回折型光変調器
２４２ ビームスプリッタ
２４３ 水平光レンズ
２４４ 反射鏡
２４５ 空間フィルタ
２４６ 反射鏡
２４７ 集束レンズ
２５０ 集束レンズ
２６０ 受光素子
３１０ 基板
３１０′ 下部支持層
３２０ 動作セル
３２１ 下部電極
３２２ 圧電／電歪層
３２３ 上部電極
３２４ マイクロミラー
３３０ ピクセル 200 optical recording device 210 light generation and irradiation unit 211 light source 212 parallel light lens 213 beam splitter 214 cylinder lens 215 cylinder lens 220 holographic recording medium 230 signal beam generation and irradiation unit 231 one-dimensional diffractive optical modulator 232 beam splitter 233 cylinder Lens 234 Focusing lens 235 Slit 236 Parallel light lens 237 Focusing lens 240 Reference beam generation and irradiation unit 241 One-dimensional diffractive light modulator 242 Beam splitter 243 Horizontal light lens 244 Reflecting mirror 245 Spatial filter 246 Reflecting mirror 247 Focusing lens 250 Focusing lens 260 Photodetector 310 Substrate 310 ′ Lower Support Layer 320 Operating Cell 321 Lower Electrode 322 Piezoelectric / Electrostrictive Layer 323 Upper Electrode 324 Micromirror 330 Pixel

Claims (14)

ビームを発生し、発生したビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射手段と、
前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームを記録媒質に照射する信号ビーム発生および照射手段と、
前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて、少なくとも１以上の照射角度を有する参照ビームを発生し、発生時の照射角度によって参照ビームを前記記録媒質に照射する参照ビーム発生および照射手段とを含んでなることを特徴とする光記録装置。 A light generating and irradiating means for generating a beam and dispersing and irradiating the generated beam in both directions;
A signal beam generating and irradiating means for diffracting and modulating a beam incident from the light generating and irradiating means to generate a signal beam and irradiating the recording medium with the signal beam;
Generating a reference beam having at least one irradiation angle by diffracting and modulating the beam incident from the light generating and irradiating means, and irradiating the recording medium with the reference beam according to the irradiation angle at the time of generation; And an irradiating means. 前記光発生および照射手段は、
ビームを発生するための光源と、
前記光源から発生されるビームを平行光に変形させるための少なくとも一つの平行光レンズと、
前記少なくとも一つの平行光レンズにより平行光に変形されたビームのうち、一部ビームを透過させ、透過ビームのほかのビームを反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを介して透過されるビームを前記信号ビーム発生および照射手段の方向に照射する第１シリンダレンズと、
前記ビームスプリッタにより反射されるビームを前記参照ビーム発生および照射手段の方向に照射する第２シリンダレンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。 The light generation and irradiation means includes
A light source for generating a beam;
At least one parallel light lens for transforming a beam generated from the light source into parallel light;
A beam splitter that transmits part of the beam transformed into parallel light by the at least one parallel light lens and reflects other beams of the transmitted beam;
A first cylinder lens for irradiating a beam transmitted through the beam splitter in the direction of the signal beam generating and irradiating means;
2. The optical recording apparatus according to claim 1, further comprising a second cylinder lens that irradiates a beam reflected by the beam splitter in the direction of the reference beam generating and irradiating means. 前記信号ビーム発生および照射手段は、
前記光発生および照射手段から照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生する１次元回折型光変調器と、
前記光発生および照射手段から照射されるビームを前記１次元回折型光変調器に透過させ、前記１次元回折型光変調器から発生する信号ビームを反射させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射される信号ビーム一方向に照射するシリンダレンズと、
前記シリンダレンズを介して照射される信号ビームを集束させるための第１集束レンズと、
前記第１集束レンズを介して集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを通過させるスリットと、
前記スリットを通過した信号ビームを平行光に変形させるための平行光レンズと、
前記平行光レンズにより変形された平行信号ビームを集束させて前記記録媒質に照射する第２集束レンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。 The signal beam generation and irradiation means includes:
A one-dimensional diffractive optical modulator that generates a signal beam by diffracting and modulating the beam emitted from the light generating and irradiating means;
A beam splitter that transmits a beam irradiated from the light generation and irradiation means to the one-dimensional diffractive optical modulator and reflects a signal beam generated from the one-dimensional diffractive optical modulator;
A cylinder lens that irradiates in one direction of the signal beam reflected by the beam splitter;
A first focusing lens for focusing the signal beam irradiated through the cylinder lens;
A slit through which only a diffracted signal beam of a certain order among signal beams focused through the first focusing lens passes;
A parallel light lens for transforming the signal beam that has passed through the slit into parallel light;
The optical recording apparatus according to claim 1, further comprising a second focusing lens that focuses the parallel signal beam deformed by the parallel light lens and irradiates the recording medium. 前記１次元回折型光変調器により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも一つ以上の信号アレイからなることを特徴とする請求項３記載の光記録装置。 4. The optical recording apparatus according to claim 3, wherein the signal beam diffracted and modulated by the one-dimensional diffractive optical modulator is irradiated with at least one signal array. 前記１次元回折型光変調器により多数次数の回折がなされ、前記スリットが＋１次回折ビームのみを通過させるように設定された場合、前記スリットは＋１次回折ビームのみを通過させることを特徴とする請求項３記載の光記録装置。 When the one-dimensional diffractive optical modulator performs diffraction of multiple orders and the slit is set to pass only the + 1st order diffracted beam, the slit passes only the + 1st order diffracted beam. The optical recording apparatus according to claim 3. 前記参照ビーム発生および照射手段は、
前記光発生および手段から入射するビームを回折および変調して参照ビームを発生させるとき、一つの参照ビームが発生される各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせて、少なくとも一つ以上の相違した角度を有する参照ビームを発生させる１次元回折型光変調器と、
前記１次元回折型光変調器から発生される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを水平方向に照射する水平光レンズと、
前記水平光レンズを介して照射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させる第１反射鏡と、
前記第１反射鏡により反射される参照ビームの直径を拡大させる空間フィルタと、
前記空間フィルタを介して照射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させる第２反射鏡と、
前記第２反射鏡により反射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを集束させて前記記録媒質に照射する集束レンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。 The reference beam generating and irradiating means includes
When the reference beam is generated by diffracting and modulating the beam incident from the light generating and means, each pixel in which one reference beam is generated is differentially turned on / off at a predetermined time interval, and at least one or more A one-dimensional diffractive optical modulator for generating reference beams having different angles of
A beam splitter for reflecting a reference beam having at least one angle generated from the one-dimensional diffractive optical modulator;
A horizontal light lens for horizontally irradiating a reference beam having at least one angle reflected by the beam splitter;
A first reflecting mirror for reflecting a reference beam having at least one angle irradiated through the horizontal light lens;
A spatial filter for enlarging the diameter of the reference beam reflected by the first reflector;
A second reflecting mirror that reflects a reference beam having at least one angle irradiated through the spatial filter;
The optical recording apparatus according to claim 1, further comprising: a focusing lens configured to focus a reference beam having at least one angle reflected by the second reflecting mirror and irradiate the recording medium. 前記１次元回折型光変調器は、入射されるビームを回折および変調させるとき、各ピクセルが同時にオン／オフされることを特徴とする請求項６記載の光記録装置。 7. The optical recording apparatus according to claim 6, wherein the one-dimensional diffractive optical modulator turns on / off each pixel simultaneously when diffracting and modulating an incident beam. 前記１次元回折型光変調器の各ピクセルが同時にオン／オフされる場合、前記１次元回折型光変調器から発生される各参照ビームの照射角が同一であることを特徴とする請求項７記載の光記録装置。 The irradiation angle of each reference beam generated from the one-dimensional diffractive optical modulator is the same when the pixels of the one-dimensional diffractive optical modulator are simultaneously turned on / off. The optical recording apparatus described. 前記１次元回折型光変調器が入射するビームを回折および変調させるとき、各ピクセルが一定時間間隔でオン／オフされることを特徴とする請求項６記載の光記録装置。 7. The optical recording apparatus according to claim 6, wherein each pixel is turned on / off at regular time intervals when the incident beam is diffracted and modulated by the one-dimensional diffractive optical modulator. 前記１次元回折型光変調器の各ピクセルが一定時間間隔でオン／オフされる場合、前記１次元回折型光変調器から発生される各参照ビームの照射角が相違することを特徴とする請求項９記載の光記録装置。 The irradiation angle of each reference beam generated from the one-dimensional diffractive optical modulator is different when each pixel of the one-dimensional diffractive optical modulator is turned on / off at regular time intervals. Item 10. The optical recording device according to Item 9. 前記集束レンズは、前記１次元回折型光変調器により発生された各参照ビームを前記記録媒質に集束させるとき、相違した角度で各参照ビームを照射することを特徴とする請求項１０記載の光記録装置。 11. The light according to claim 10, wherein the focusing lens irradiates each reference beam at a different angle when focusing each reference beam generated by the one-dimensional diffractive optical modulator onto the recording medium. Recording device. 前記信号ビーム発生および照射手段から発生された信号ビームと前記参照ビーム発生および照射手段から発生された参照ビームが前記記録媒質の所定アドレスに照射されると、信号ビームをなすデータがアドレスに記録され、信号ビームのデータは参照ビームが照射されるスポットにのみ記録されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項記載の光記録装置。 When the signal beam generated from the signal beam generating and irradiating means and the reference beam generated from the reference beam generating and irradiating means are irradiated to a predetermined address of the recording medium, the data forming the signal beam is recorded at the address. 12. The optical recording apparatus according to claim 1, wherein the signal beam data is recorded only in a spot irradiated with the reference beam. 前記アドレスに照射される各参照ビームの照射角が同一であると、前記記録媒質のアドレスには一つのデータのみが記録されることを特徴とする請求項１２記載の光記録装置。 13. The optical recording apparatus according to claim 12, wherein only one data is recorded in the address of the recording medium when the irradiation angles of the reference beams irradiated to the address are the same. 前記アドレスに照射される各参照ビームの照射角が相違すると、照射角の数に比例する数のデータが前記記録媒質のアドレスに同時に記録されることを特徴とする請求項１２記載の光記録装置。 13. The optical recording apparatus according to claim 12, wherein when the irradiation angle of each reference beam irradiated to the address is different, a number of data proportional to the number of irradiation angles is simultaneously recorded at the address of the recording medium. .
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