JP2006302328A - Hologram recording apparatus and hologram reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ホログラム記録再生装置に係り、特にホログラム記録するホログラム記録媒体が多層の場合の記録再生に関する。 The present invention relates to a hologram recording / reproducing apparatus, and more particularly to recording / reproducing when a hologram recording medium for hologram recording is a multilayer.
従来よりホログラムデータストレージの記録時には、信号光と参照光の2光束が干渉する領域にホログラム記録媒体を配置して、前記2光束の干渉縞をホログラム記録媒体に記録するものである(例えば非特許文献1参照)。その際に、ホログラム記録媒体への記録密度を向上させるため、角度多重方式をはじめ、シフト多重方式、スペックル多重方式及び位相コード多重方式などの各種多重方式によるホログラムの多重記録が行われている。 Conventionally, during recording of hologram data storage, a hologram recording medium is arranged in an area where two light beams of signal light and reference light interfere, and the interference fringes of the two light beams are recorded on the hologram recording medium (for example, non-patent). Reference 1). At that time, in order to improve the recording density on the hologram recording medium, multiplex recording of holograms by various multiplexing methods such as an angle multiplexing method, a shift multiplexing method, a speckle multiplexing method, and a phase code multiplexing method is performed. .
角度多重方式によるホログラム記録装置では、信号光と参照光の2光束をホログラム記録媒体に照射するが、信号光を空間変調器(SLM)に表示されるデータページで空間変調(強度変調)する毎に、参照光のホログラム記録媒体への入射角(記録角度)を変化させて同一記録領域に異なる記録情報を多重記録するものである。 In the hologram recording apparatus using the angle multiplexing method, the hologram recording medium is irradiated with two light beams of signal light and reference light. Every time the signal light is spatially modulated (intensity modulated) by a data page displayed on a spatial modulator (SLM). In addition, by changing the incident angle (recording angle) of the reference light to the hologram recording medium, different recording information is multiplexed and recorded in the same recording area.
この角度多重方式のホログラム記録装置では、参照光の記録角度の変化ピッチを例えば0.01度刻みで最大数度の範囲で変更して(例えば88度〜92度の間で僅かずつ変更して)、同一記録エリアの異なる記録情報(データページ)を順次多重記録すると、同一の記録エリアに例えば50多重といった複数の異なる記録情報を記録することができる。 In this angle multiplexing type hologram recording apparatus, the change angle of the reference beam recording angle is changed within a range of a maximum of several degrees, for example, in increments of 0.01 degrees (for example, slightly changed between 88 degrees and 92 degrees). ) If different recording information (data pages) in the same recording area are sequentially multiplexed and recorded, a plurality of different recording information such as 50 multiplexing can be recorded in the same recording area.
他方、このようなホログラム記録装置と対をなすホログラム再生装置は、再生参照光に対するホログラム記録媒体の表面の角度を僅かずつ変更することによって、同一記録エリアに多重記録された記録情報を再生するように構成されている。ここでは、このような角度多重方式で記録されたホログラム記録媒体の再生における、ホログラム記録媒体の表面に対する再生参照光の角度を適宜“再生角度”と呼ぶ。更に、例えばホログラム記録媒体の表面の法線に一致する際の再生角度など、再生角度の基準となる角度を適宜“基準再生角度”と呼ぶ。この角度多重方式のホログラム再生装置によれば、再生角度を基準再生角度から、記録角度の場合に対応して僅かに変更することによって、同一エリアに多重記録された記録情報を、再生角度別に再生することができる。 On the other hand, a hologram reproducing apparatus paired with such a hologram recording apparatus reproduces recorded information multiplexedly recorded in the same recording area by gradually changing the angle of the surface of the hologram recording medium with respect to the reproduction reference light. It is configured. Here, the angle of the reproduction reference light with respect to the surface of the hologram recording medium in reproducing the hologram recording medium recorded by such an angle multiplexing method is appropriately referred to as “reproduction angle”. Further, for example, an angle serving as a reference for the reproduction angle, such as a reproduction angle when matching the normal line of the surface of the hologram recording medium, is appropriately referred to as a “reference reproduction angle”. According to this angle multiplexing type hologram reproducing apparatus, the reproduction information is reproduced by the reproduction angle by changing the reproduction angle slightly from the reference reproduction angle in accordance with the recording angle. can do.
このように角度多重型のホログラム記録装置及びホログラム再生装置によれば、同一記録エリアに参照光の記録角度別に多数の記録情報を夫々記録でき、且つこれら多重記録された記録情報を夫々分離して再生できるので、記録密度及び記録容量を飛躍的に増大させることができる。また、記録媒体の厚み方向に干渉縞が記録されるために、光学的な問題を無視すれば厚みが厚いほど記録密度が増大するとされている。 As described above, according to the angle multiplexing type hologram recording apparatus and hologram reproducing apparatus, a large number of recording information can be recorded in the same recording area for each recording angle of the reference light, and the multiplexed recording information can be separated from each other. Since it can be reproduced, the recording density and the recording capacity can be dramatically increased. In addition, since interference fringes are recorded in the thickness direction of the recording medium, the recording density increases as the thickness increases, ignoring optical problems.
しかしながら、たとえば角度多重で、0.01度刻みで45度の角度を振ることにしても450多重が限界で、それ以上はいくら厚みを増やしても光学的に記録再生は難しくなってしまう。また、記録媒体の厚みを増すと選択性は増す方向にいくので、0.01度刻みがより細かく刻めることも可能となるが、記録、再生装置の機械要素技術的に正確に所望の角度を得るような機構を作ることが困難になってくる。また、この角度選択性がよくなればなるほど、参照光の光の平面波の平面性が必要となる。 However, for example, even if the angle is multiplexed and the angle of 45 degrees is changed in increments of 0.01 degrees, the 450 multiplexing is the limit, and beyond that, the recording / reproduction becomes difficult optically no matter how much the thickness is increased. In addition, since the selectivity increases in the direction of increasing the thickness of the recording medium, it is possible to make finer increments of 0.01 degree increments. It becomes difficult to make a mechanism that can In addition, the better the angle selectivity is, the more planarity of the plane wave of the reference light is required.
同様に、スペックル多重記録方式も機構的、光学的の制約を無視することができれば、記録媒体を厚くすれば、選択性も高まり、記録密度は向上できるが、記録面を小さくしつつかつ厚み方向に均一な光を必要とする光学系や、高まる選択性のため、正確かつ微小な記録媒体の位置決め機構が必要であったり、記録媒体の取り付け取り外しの再現性の難易度がまし、たとえ理論的に可能であったとしても、実用性は厳しくなる。上記の理由から、理論的には記録密度は現在の光記録、再生装置よりも高く、1テラバイト以上といわれているが、実用化されていない。 Similarly, in the speckle multiplex recording system, if the mechanical and optical restrictions can be ignored, the thickness can be increased by increasing the recording medium, and the recording density can be improved. An optical system that requires uniform light in the direction, and because of the increased selectivity, an accurate and minute recording medium positioning mechanism is required, and the reproducibility of recording medium mounting / removal is more difficult, even in theory Even if possible, the practicality becomes severe. For the above reasons, the recording density is theoretically higher than that of the current optical recording / reproducing apparatus and is said to be 1 terabyte or more, but it has not been put into practical use.
このため、別の容量向上手段として、多層化といった手法がある(例えば特許文献1参照)。
この多層化手法は、記録層を厚み方向に複数枚使用することで記憶容量を増すことを狙った技術であるが、この場合には、厚み方向に対しても厳しい位置決め精度が要求され、記録時と再生時に位置修正手段(サーボ)が必要とされるため、メディアのそれぞれの層にサーボパターンを必要とされると共に、その貼り合わせ位置決めの精度が要求されるので、現実問題実用化は難しい。 This multi-layer method is a technique aimed at increasing the storage capacity by using a plurality of recording layers in the thickness direction, but in this case, strict positioning accuracy is required also in the thickness direction, and recording is performed. Since position correction means (servo) is required at the time of playback and playback, a servo pattern is required for each layer of the media, and accuracy of the bonding positioning is required. .
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、サーボパターンが不要で貼り合わせ位置決め精度を必要とせず、且つ、厚み方向に対する位置決め精度をそれ程厳しくすることなく、比較的簡単なサーボ系を用いて多層記録再生することができるホログラム記録再生装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is that a servo pattern is unnecessary and does not require pasting positioning accuracy, and the positioning accuracy in the thickness direction is not so strict. An object of the present invention is to provide a hologram recording / reproducing apparatus capable of performing multi-layer recording / reproducing using a relatively simple servo system.
本発明は上記目的を達成するため、参照光と空間変調された信号光の干渉情報を複数の記録層を有するホログラム記録媒体に記録するホログラム記録装置であって、前記干渉情報を複数の記録層の中の目標の記録層に記録する際に、各記録層の位置情報に基づいて、前記干渉情報が前記目標の記録層に記録される位置に前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させる記録媒体位置制御手段を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hologram recording apparatus for recording interference information of a reference light and spatially modulated signal light on a hologram recording medium having a plurality of recording layers, wherein the interference information is recorded on the plurality of recording layers. When recording on the target recording layer, the hologram recording medium is moved with mechanical accuracy to the position where the interference information is recorded on the target recording layer based on the position information of each recording layer. A recording medium position control means is provided.
また、本発明は、参照光と空間変調された信号光の干渉情報を複数の記録層を有するホログラム記録媒体に記録するホログラム記録装置であって、前記干渉情報を複数の記録層の中の目標の記録層に記録する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記干渉情報が目標の記録層に記録されるように前記参照光を平行移動させる参照光移動制御手段を具備することを特徴とする。 The present invention also provides a hologram recording apparatus for recording interference information between a reference light and a spatially modulated signal light on a hologram recording medium having a plurality of recording layers, the interference information being a target in the plurality of recording layers. A reference light movement control means for translating the reference light so that the interference information is recorded on the target recording layer based on the positional information of each recording layer when recording on the recording layer. It is characterized by.
また、本発明は、複数の記録層にデータをホログラム記録されたホログラム記録媒体に再生参照光を照射し、それにより前記ホログラム記録媒体から発生する再生光を撮像手段により受光して再生データを得るホログラム再生装置であって、前記再生光の中の不要光をカットして所望の再生光のみを通過させて前記撮像手段に導く不要光除去手段と、前記複数の記録層の中の目標の記録層に記録されているデータを再生する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて前記目標の記録層から発生される再生光のみが前記不要光除去手段を通過する位置に前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させる記録媒体位置制御手段を具備することを特徴とする。 Further, the present invention irradiates reproduction reference light onto a hologram recording medium on which data is hologram-recorded on a plurality of recording layers, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means to obtain reproduction data. A hologram reproducing apparatus, wherein unnecessary light in the reproduction light is cut and unnecessary light removal means that passes only desired reproduction light and guides it to the imaging means, and target recording in the plurality of recording layers When reproducing the data recorded on the layer, the hologram recording medium is located at a position where only the reproduction light generated from the target recording layer passes through the unnecessary light removing means based on the positional information of each recording layer. And a recording medium position control means for moving the recording medium with mechanical accuracy.
また、本発明は、複数の記録層にデータをホログラム記録されたホログラム記録媒体に再生参照光を照射し、それにより前記ホログラム記録媒体から発生する再生光を撮像手段により受光して再生データを得るホログラム再生装置であって、前記再生光の中の不要光をカットして所望の再生光のみを通過させて前記撮像手段に導く不要光除去手段と、前記複数の記録層の中の目標の記録層に記録されているデータを再生する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記所望の再生光のみが前記不要光除去手段を通過するように前記参照光を平行移動させる参照光移動制御手段を具備することを特徴とする。 Further, the present invention irradiates reproduction reference light onto a hologram recording medium on which data is hologram-recorded on a plurality of recording layers, thereby receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means to obtain reproduction data. A hologram reproducing apparatus, wherein unnecessary light in the reproduction light is cut and unnecessary light removal means that passes only desired reproduction light and guides it to the imaging means, and target recording in the plurality of recording layers Reference light that translates the reference light so that only the desired reproduction light passes through the unnecessary light removal means based on the positional information of each recording layer when reproducing the data recorded on the layer. A movement control means is provided.
このように本発明では、複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層にホログラム記録する際に、信号光と参照光の干渉情報が前記目標の記録層に記録される位置に、各記録層の位置情報に基づいて、前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記干渉情報が目標の記録層に記録されるように前記参照光を前記各記録層の位置情報に基づいて、平行移動させることにより、サーボパターンが不要で記録媒体の貼り合わせ位置決め精度を必要とせず、且つ、厚み方向に対する位置決め精度をそれ程厳しくする必要がないため、比較的簡単なサーボ系を用いて多層記録することができる。 As described above, in the present invention, when holographic recording is performed on the target recording layer of the hologram recording medium having a plurality of recording layers, each of the interference information of the signal light and the reference light is recorded at the position where the target recording layer is recorded. Based on the position information of the recording layer, the hologram recording medium is moved with mechanical accuracy, or the reference light is moved to the position of each recording layer so that the interference information is recorded on the target recording layer. By moving in parallel based on the information, a servo pattern is not required, the positioning accuracy of the recording medium is not required, and the positioning accuracy in the thickness direction does not need to be so strict, so a relatively simple servo system Can be used for multilayer recording.
また、複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層からデータを再生する際に、前記目標の記録層から発生される再生光のみが不要光除去手段を通過する位置に、各記録層の位置情報に基づいて前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記所望の再生光のみが前記不要光除去手段を通過するように前記参照光を平行移動させることにより、サーボパターンが不要で、記録媒体の貼り合わせ位置決め精度を必要とせず、且つ、厚み方向に対する位置決め精度をそれ程厳しくする必要がないため、比較的簡単なサーボ系を用いて多層再生することができる。 Further, when reproducing data from a target recording layer of a hologram recording medium having a plurality of recording layers, each recording layer is positioned at a position where only the reproduction light generated from the target recording layer passes through the unnecessary light removing means. The hologram recording medium is moved with mechanical accuracy based on the position information of the recording layer, or only the desired reproduction light passes through the unnecessary light removing means based on the position information of the recording layers. By moving the reference beam in parallel, a servo pattern is not required, the positioning accuracy of the recording medium is not required, and the positioning accuracy in the thickness direction does not need to be so strict. Multi-layer reproduction can be performed using the system.
本発明によれば、複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層にホログラム記録する際に、信号光と参照光の干渉情報が前記目標の記録層に記録される位置に、各記録層の位置情報に基づいて、前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記干渉情報が目標の記録層に記録されるように、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記参照光を平行移動させることにより、サーボパターンが不要で貼り合わせ位置決め精度を必要とせず、且つ、厚み方向に対する位置決め精度をそれ程厳しくすることがないため、比較的簡単なサーボ系を用いて多層記録することができ、また、複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層からデータを再生する際に、前記目標の記録層から発生される再生光のみが不要光除去手段を通過する位置に、各記録層の位置情報に基づいて前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記目的の再生光のみが前記不要光除去手段を通過するように、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記参照光を平行移動させることにより、サーボパターンが不要で貼り合わせ位置決め精度を必要とせず、且つ、厚み方向に対する位置決め精度をそれ程厳しくすることがないため、比較的簡単なサーボ系を用いて多層再生することができ、ホログラム記録においても多層記録を可能とし、ホログラム記録の更なる高密度化を容易に可能にすることができる。 According to the present invention, when holographic recording is performed on a target recording layer of a hologram recording medium having a plurality of recording layers, each recording is performed at a position where interference information of signal light and reference light is recorded on the target recording layer. Based on the positional information of each recording layer, by moving the hologram recording medium with mechanical accuracy based on the positional information of the layer, or so that the interference information is recorded on the target recording layer By moving the reference beam in parallel, a servo pattern is not required, the positioning accuracy is not required, and the positioning accuracy in the thickness direction is not so strict, so a relatively simple servo system is used. Multi-layer recording can be performed, and when data is reproduced from a target recording layer of a hologram recording medium having a plurality of recording layers, reproduction generated from the target recording layer is performed. By moving the hologram recording medium to a position where only light passes through the unnecessary light removing means with mechanical accuracy based on position information of each recording layer, or only the target reproduction light is removed by the unnecessary light. By translating the reference light based on the positional information of each recording layer so as to pass through the means, a servo pattern is unnecessary, no bonding positioning accuracy is required, and positioning accuracy in the thickness direction is improved. Since it is not so strict, multilayer reproduction can be performed using a relatively simple servo system, multilayer recording can be performed even in hologram recording, and further increase in density of hologram recording can be easily achieved. it can.
複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層にホログラム記録する際に、信号光と参照光の干渉情報が前記目標の記録層に記録される位置に、各記録層の位置情報に基づいて、前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記干渉情報が目標の記録層に記録されるように、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記参照光を平行移動させることにより、また、複数の記録層を有するホログラム記録媒体の目標の記録層からデータを再生する際に、前記目標の記録層から発生される再生光のみが不要光除去手段を通過する位置に、各記録層の位置情報に基づいて前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させることにより、或いは、前記目的の再生光のみが前記不要光除去手段を通過するように、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記参照光を平行移動させることによって実現した。 When hologram recording is performed on a target recording layer of a hologram recording medium having a plurality of recording layers, the interference information between the signal light and the reference light is recorded on the target recording layer based on the position information of each recording layer. The reference light is collimated based on the positional information of each recording layer by moving the hologram recording medium with mechanical accuracy or so that the interference information is recorded on the target recording layer. A position where only the reproduction light generated from the target recording layer passes through the unnecessary light removal means when the data is reproduced from the target recording layer of the hologram recording medium having a plurality of recording layers by moving Further, the hologram recording medium is moved with mechanical accuracy based on the position information of each recording layer, or only the target reproduction light passes through the unnecessary light removing means. On the basis of the position information of each recording layer, it was achieved by translating the reference light.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示したブロック図である。ホログラム記録再生装置は、レーザ光源20、偏光ビームスプリッター(PBS)21、空間変調器22、信号光用レンズ23、ホログラム記録媒体24、再生光用レンズ25、26、不要光をカットする絞り27、絞り27を通過した光を撮像装置29に結像させるレンズ28、CCDまたはCMOSイメージセンサなどの撮像装置29、進路変更用ミラー30、31、ホログラム記録媒体24を移動させる駆動機構32、絞り27からの反射光を検出する光検出器34、ホログラム記録媒体24の位置を制御する位置制御部33、ミラー31の角度を変更する参照光角度補正部35を有して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hologram recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The hologram recording / reproducing apparatus includes a
次に本実施形態の概略動作について説明する。レーザ光源20から出射されたレーザ光10はPBS21によってP波11aとS波12aに分けられる。レーザ光源20は一般的に可視光近辺の波長を発生させるものが用いられる。P波11aは空間変調器22を通過し、空間変調器22に表示されているデータページに応じて空間変調されて信号光11bとなる。空間変調器22は一般的には透過型のLCDパネルや反射型のLCDパネル、或いはDMD、GLVなどの画像表示装置に用いられるデバイスを用いる場合が多い。信号光11bはレンズ23によりホログラム記録媒体24の記録エリアに集光される。ここで、ホログラム記録媒体24は必ずしも信号光11bの光軸と垂直に交わる必要はない。
Next, the schematic operation of this embodiment will be described. The
一方、S波12aはミラー30、31にて、その進路が変更され、参照光12bとなってホログラム記録媒体24の信号光11aの照射範囲をカバーするよう照射される。信号光11bと参照光12bはホログラム記録媒体24の記録エリアで干渉を起こし、その干渉情報が同記録エリアに記録される。ホログラム記録方式では、参照光角度補正部35によりミラー31の角度を変えることで、参照光12bのホログラム記録媒体24への入射角が変わり、波面の情報がまったく変わるため、同じ記録領域にデータの多重記録を可能とする。
On the other hand, the path of the
次に記録時と同一の参照光12bのみを再生参照光12bとしてホログラム記録媒体24の記録エリアに照射すると、ホログラム記録媒体24に記録された干渉情報を反映した回折光が発生し、4f系を形成するレンズ25、26を通って再生光13aとなり、絞り27に集光される。回折光が発生する部分と絞り27の集光部分は鏡像関係になっており、この絞り27により0次光以外の光や隣接記録エリアからのクロストークによる光が除去され、再生情報を持っている光のみが通過し、これが更にレンズ28により撮像装置29に集光され、この撮像装置29により光電変換されて再生データとなる。その際、光検出器34は絞り27の穴を通過できない反射光を検出し、この反射光に基づいて、位置制御部33が駆動機構32を制御してホログラム記録媒体24の位置を移動させ、所望の再生光のみが絞り27を通過するような制御が行われる。これにより、絞り27は、ホログラム記録媒体24より発生する、隣の記録場所の情報や別の記録層から発生する再生光を取り除き、所望層の所望部分の光のみをレンズ28へ送り込むため、再生したい層の情報のみが撮像装置29に結像する。
Next, when the recording area of the
図2はホログラム記録媒体24の構成例を示した断面図である。記録媒体の層構成は実際に記録される記録層24bと24dを挟むように中間層24cがあり、24bと24dの物理的接触をなくしている。また、24bと24dのカバーの為の層24aおよび24eがある。24a、24c、24eはたとえばポリーカーボネイトやガラスなど、透明性の高い材料を用いるが、それぞれは同じ材料や同じ厚さである必要はない。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the
図3はホログラム記録媒体24にデータを記録する場合の信号光11bと参照光12bとホログラム記録媒体24の各層との関係を示した図である。24aと24eは保護層で、ここは特に参照光12b、もしくは再生光が当たってもなんら物理的、化学的変化を生じることはない。24bおよび24dはホログラム記録層で、参照光12b、もしくは信号光11bなどに反応する。しかし、記録光11bと参照光12bが干渉するところでは反応し、干渉縞が記録される。それ故、信号光11b、参照光12bのみではホログラム記録層24b、24dが反応しない程度の光量になるように、レーザ光源20、PBS21、もしくはその間にNDフィルタを入れることで最適化している。これにより信号光11bと参照光12bの重なる部分25において記録層は反応し、干渉縞を記録するが、26のように信号光11bのみ当たっている部分は反応しない。また、この層構成は2層の場合であるが同様に重ねることでさらに多層にすることが可能である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship among the
記録時、位置制御部33は、ホログラム記録媒体24の方向として信号光11bの光軸と垂直方向の2軸、およびフォーカス方向の1軸を制御するが、2光束角度多重の場合、媒体のフォーカス方向の位置精度は機構的精度によって保証できるため、サーボパターンなどを用いたフィードバック制御等を行う必要はなく、記録したい層に信号光のフォーカスがあうような位置にあらかじめホログラム記録媒体24を位置させる制御でよく、その際に他の2軸が動いた場合にフォーカス方向がずれても、スポット径は大きく、書き込みに影響が出るほどの偏差は発生しない。したがって、図3の例では、位置制御部33は駆動機構32を制御して、ホログラム記録層24dの位置で信号光11bと参照光12bが重なるようにホログラム記録媒体24のフォーカス方向の位置を決めておけば、ホログラム記録層24dのところで信号光11bと参照光12bの干渉縞が発生する。この干渉縞の光量は部分的に11bと12bの和となる部分と差となる部位で縞になる。和となるときに反応するよう、あらかじめ光量設定とホログラム記録媒体24を調整しておくことで、記録層24dにのみ記録されることになる。しかし、記録したくない層であるホログラム記録層24bでは信号光11bと参照光12bは重なり合うことはない。光量が信号光11bおよび参照光12bのみでは反応しないように光量調整されているので、ホログラム記録層24bには何も記録されない。
At the time of recording, the
図4は再生時のホログラム記録媒体24に対する光路を示した図である。ホログラム記録媒体24に参照光12bが照射されると、記録層24d、24bでの記録された部分41および42より回折光(再生光)43、44が発生する。本図では例えば再生光44の情報のみほしい場合、位置制御部33は駆動機構32を制御してホログラム記録媒体24と光学系25〜29の相対的な位置関係を調整して、絞り27を再生光43のみが通過するようにホログラム記録媒体24を移動しておく。その場合、再生光43は絞り27によって図示のごとく遮蔽されるので、所望する再生光44のみを後方の撮像装置29へ導くことになる。すなわち、ホログラム記録媒体24を絞り27に対して所望する光が入るように移動させることで、所望しない記録層の光を除去することが可能になる。
FIG. 4 is a diagram showing an optical path with respect to the
本実施形態によれば、ホログラム記録は体積記録のため、ホログラム記録媒体24の記録層を2層にした場合に、記録層24b、24dの間隔はmm単位となるため、いずれの記録層24b、24dに記録するかの選択サーボは機械的な精度でよく、サーボパターンを必要としない簡単な制御系によって、記録時のホログラム記録媒体24のフォーカス方向の位置合わせを機械的に行うだけで、記録層24b、24dの選択制御を行うことができる。また、再生時も、ホログラム記録媒体24のフォーカス方向の位置を機械的な精度で移動させるだけで、再生記録層を選択することができ、この場合も簡単な制御系で済ますことができる。
According to the present embodiment, since the hologram recording is volume recording, when the recording layer of the
したがって、従来の方法では、サーボパターンなどを用いた精度の高い厚み方向の制御が必要であり、参照光と記録光が同じ光軸から入るため、記録時に他の記録層に対しての影響は避けられないが、2光束角度多重における本実施形態の記録再生方法では、サーボパターンを不要とし、且つ、参照光と記録光の単体では記録媒体に反応しない程度の光量にしてあるため、目標としない記録層の感光を避けることができる。 Therefore, the conventional method requires high-precision control in the thickness direction using a servo pattern or the like, and the reference light and the recording light enter from the same optical axis. Inevitably, in the recording / reproducing method of the present embodiment in the case of two-beam angle multiplexing, the servo pattern is unnecessary, and the reference light and the recording light alone have a light quantity that does not react with the recording medium. It is possible to avoid exposure of the recording layer that does not occur.
図5は、本発明の第2の実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示したブロック図である。但し、第1の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。ホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体24のフォーカス方向への位置制御を不要とするもので、そのために、ミラー30を光軸に対して平行移動させる機能を有し、位置制御部33の制御下にある参照光平行移動機構36が設けられると共に、レンズ28または撮像装置29を光軸方向に移動させるフォーカス調整部37を備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a hologram recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention. However, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. The hologram recording / reproducing apparatus does not require position control of the
次に本実施形態の動作について説明する。光学的に厚みが十分に小さく、ホログラム記録媒体24の記録層が2層以上あっても十分に集光できる場合は、記録媒体移動手段(フォーカス方向に移動する手段)を省略し、代わりに、参照光平行移動機構36により、光軸に対して平行移動可能なミラー30を設ける。このミラー30が移動すると、参照光12bも平行移動する。例えば、図6に示すように当初、参照光12bが記録層24dの250の部分で信号光と交差して、記録層24dにデータが記録されている状態で、ミラー30が左に平行移動すると、参照光12bが図6の矢印の方向に平行移動し、参照光12bが記録層24bの251の部分で信号光(図示せず)と交差して、記録層24bにデータが記録する。
Next, the operation of this embodiment will be described. If the optical thickness is sufficiently small and sufficient light can be collected even if there are two or more recording layers of the
また、再生時は、参照光12bをホログラム記録媒体24の記録層24b、24dに図6の80の状態で照射するか、81の状態で照射するかをミラー30を移動させることで選択することにより、絞り27を通過する再生光を選択することができ、目標の記録層からの再生光を撮像装置29に導いて、所望のデータを再生することができる。その場合、フォーカス方向に位置ずれが生じ、撮像装置29への結像関係がずれる可能性がある。その為、フォーカス調整部37よりレンズ28または撮像装置29のいずれかまたは両方を移動させて位置調整を行う。この方法を用いた場合は駆動機構32によるフォーカス調整手段が不要になる。
Further, at the time of reproduction, it is selected by moving the
本実施形態によれば、いずれの記録層24b、24dに記録するかの選択サーボおよびいずれの記録層からのデータの再生を行うかは、ミラー30を機械的な精度で動かすだけで選択できるため、第1の実施形態と同様の効果がある。
According to the present embodiment, the selection servo to be recorded on which
尚、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば上記実施形態では、角度多重型ホログラム記録装置について本発明を適用した例について説明したが、本発明をシフト多重や位相コード多重など全ての多重方式に適応して、同様の効果を得ることができる。また、参照光と信号光の2つの光束を1つのレンズで照射するインライン型でも、別々に照射する2光束型であっても、同様に本発明を適用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect. For example, in the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the angle multiplexing hologram recording apparatus has been described. However, the present invention can be applied to all multiplexing systems such as shift multiplexing and phase code multiplexing to obtain the same effect. it can. Further, the present invention can be similarly applied to an in-line type in which two light beams of reference light and signal light are irradiated with one lens or a two-light beam type in which the light beams are separately irradiated.
20……レーザ光源、21……偏光ビームスプリッター(PBS)、22……空間変調器、23……信号光用レンズ、24……ホログラム記録媒体、24a、24e……保護層、24b、24d……記録層、24c……中間層、25、26……再生光用レンズ、27……絞り、28……レンズ、29……撮像装置、30、31……進路変更用ミラー、32……駆動機構、33……位置制御部、34……光検出器、35……参照光角度補正部、36……参照光平行移動機構、37……フォーカス調整部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記干渉情報を複数の記録層の中の目標の記録層に記録する際に、各記録層の位置情報に基づいて、前記干渉情報が前記目標の記録層に記録される位置に前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させる記録媒体位置制御手段を具備する、
ことを特徴とするホログラム記録装置。 A hologram recording apparatus for recording interference information between reference light and spatially modulated signal light on a hologram recording medium having a plurality of recording layers,
When recording the interference information on a target recording layer among a plurality of recording layers, the hologram recording medium is positioned at a position where the interference information is recorded on the target recording layer based on the position information of each recording layer. Including a recording medium position control means for moving the recording medium with mechanical accuracy.
A hologram recording apparatus characterized by that.
前記干渉情報を複数の記録層の中の目標の記録層に記録する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記干渉情報が目標の記録層に記録されるように前記参照光を平行移動させる参照光移動制御手段を具備する、
ことを特徴とするホログラム記録装置。 A hologram recording apparatus for recording interference information between reference light and spatially modulated signal light on a hologram recording medium having a plurality of recording layers,
When recording the interference information on a target recording layer among a plurality of recording layers, the reference light is used so that the interference information is recorded on the target recording layer based on positional information of each recording layer. Comprising reference beam movement control means for parallel translation;
A hologram recording apparatus characterized by that.
前記再生光の中の不要光をカットして所望の再生光のみを通過させて前記撮像手段に導く不要光除去手段と、
前記複数の記録層の中の目標の記録層に記録されているデータを再生する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて前記目標の記録層から発生される再生光のみが前記不要光除去手段を通過する位置に前記ホログラム記録媒体を機械的な精度で移動させる記録媒体位置制御手段を、
具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing apparatus for obtaining reproduction data by irradiating a hologram recording medium on which data is recorded on a plurality of recording layers with reproduction reference light, and receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means. ,
Unnecessary light removal means for cutting unnecessary light in the reproduction light and passing only desired reproduction light to the imaging means;
When reproducing data recorded on the target recording layer of the plurality of recording layers, only the reproduction light generated from the target recording layer based on the position information of each recording layer is the unnecessary light. Recording medium position control means for moving the hologram recording medium to a position passing through the removing means with mechanical accuracy,
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記再生光の中の不要光をカットして所望の再生光のみを通過させて前記撮像手段に導く不要光除去手段と、
前記複数の記録層の中の目標の記録層に記録されているデータを再生する際に、前記各記録層の位置情報に基づいて、前記所望の再生光のみが前記不要光除去手段を通過するように前記参照光を平行移動させる参照光移動制御手段を具備する、
ことを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing apparatus for obtaining reproduction data by irradiating a hologram recording medium on which data is recorded on a plurality of recording layers with reproduction reference light, and receiving reproduction light generated from the hologram recording medium by an imaging means. ,
Unnecessary light removal means for cutting unnecessary light in the reproduction light and passing only desired reproduction light to the imaging means;
When reproducing the data recorded on the target recording layer of the plurality of recording layers, only the desired reproduction light passes through the unnecessary light removing means based on the positional information of each recording layer. A reference light movement control means for translating the reference light as described above,
A hologram reproducing apparatus characterized by that.
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