JP2010152120A - ホログラム記録再生方法及び記録再生装置 - Google Patents
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B7/00772—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track on record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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Abstract
【課題】 記憶容量を犠牲にすることなくホログラムの記録再生を行うことを提供するこ
とにある。
【解決手段】 ひとつの光源と、光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手
段と、少なくとも３つの領域に分割された，情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変
調するための空間光変調器と、参照光及び情報光によって記録されるホログラム記録媒体
とを備え、参照光及び情報光をホログラム記録媒体に照射して、空間光変調器の少なくと
も３つ以上の領域に対応する情報をホログラム記録媒体に記録し、記録されたホログラム
記録媒体に光源から発した再生光を照射することによって、ホログラム記録媒体から回折
される信号光を光検出器により検出し、光検出器により検出された空間光変調器の少なく
とも３つ以上の領域のうち、２つの領域からの信号光のパワーの差を検出することを特徴
とするホログラム記録再生装置。
【選択図】 図１
とにある。
【解決手段】 ひとつの光源と、光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手
段と、少なくとも３つの領域に分割された，情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変
調するための空間光変調器と、参照光及び情報光によって記録されるホログラム記録媒体
とを備え、参照光及び情報光をホログラム記録媒体に照射して、空間光変調器の少なくと
も３つ以上の領域に対応する情報をホログラム記録媒体に記録し、記録されたホログラム
記録媒体に光源から発した再生光を照射することによって、ホログラム記録媒体から回折
される信号光を光検出器により検出し、光検出器により検出された空間光変調器の少なく
とも３つ以上の領域のうち、２つの領域からの信号光のパワーの差を検出することを特徴
とするホログラム記録再生装置。
【選択図】 図１
Description
本発明は、角度多重記録技術を利用した、ホログラム記録再生方法及び記録再生装置に
関する。
関する。
厚いホログラム記録媒体を用いたホログラム記録再生システムでは、再生光の入射角度
許容が非常に小さい。つまり、再生光のホログラム記録媒体への入射角の変化に対して、
信号強度が敏感に変化する。この特性を積極的に利用して、角度差による多重記録を行う
のが一般的である。
許容が非常に小さい。つまり、再生光のホログラム記録媒体への入射角の変化に対して、
信号強度が敏感に変化する。この特性を積極的に利用して、角度差による多重記録を行う
のが一般的である。
しかしながら、角度誤差を精度良く検出することが困難であった。この問題を解決する
べく、記録時の照射角度と再生時の照射角度をサーボ制御することにより、再生エラーを
なくすことができるホログラム記録再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）
。
特開２００６−２６８９６０公報
べく、記録時の照射角度と再生時の照射角度をサーボ制御することにより、再生エラーを
なくすことができるホログラム記録再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）
。
上記特許文献１に記載のホログラム記録再生システムでは、サーボ制御する際に、空間
変調器から記録すべき情報に応じて離散分布状となった記録画素パターンの一部をサーボ
信号用に割り当てることにより記録容量が犠牲になってしまうという問題があった。
変調器から記録すべき情報に応じて離散分布状となった記録画素パターンの一部をサーボ
信号用に割り当てることにより記録容量が犠牲になってしまうという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、記憶容量を犠牲にすることのな
いホログラム記録再生方法及び記録再生装置を提供することを目的とする。
いホログラム記録再生方法及び記録再生装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のホログラム記録再生装置は、ひとつの光源と、
前記光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手段と、少なくとも３つの領域
に分割された，前記情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変調するための空間光変調
器と、前記参照光及び前記情報光によって記録されるホログラム記録媒体と、を備え、前
記参照光及び前記情報光を前記ホログラム記録媒体に照射して、前記空間光変調器の前記
少なくとも３つ以上の前記領域に対応する情報を前記ホログラム記録媒体に記録し、前記
記録された前記ホログラム記録媒体に前記光源から発した再生光を照射することによって
、前記ホログラム記録媒体から回折される信号光を光検出器により検出し、前記光検出器
により検出された前記空間光変調器の前記少なくとも３つ以上の前記領域のうち、２つの
領域からの前記信号光のパワーの差を検出することを特徴とする。
前記光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手段と、少なくとも３つの領域
に分割された，前記情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変調するための空間光変調
器と、前記参照光及び前記情報光によって記録されるホログラム記録媒体と、を備え、前
記参照光及び前記情報光を前記ホログラム記録媒体に照射して、前記空間光変調器の前記
少なくとも３つ以上の前記領域に対応する情報を前記ホログラム記録媒体に記録し、前記
記録された前記ホログラム記録媒体に前記光源から発した再生光を照射することによって
、前記ホログラム記録媒体から回折される信号光を光検出器により検出し、前記光検出器
により検出された前記空間光変調器の前記少なくとも３つ以上の前記領域のうち、２つの
領域からの前記信号光のパワーの差を検出することを特徴とする。
本発明によれば、記憶容量を犠牲にすることなくホログラムの記録再生を行うことがで
きる。
きる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。また、以下説明する図面
において、符号が一致するものは、同じものを示しており、重複した説明は省略する。
において、符号が一致するものは、同じものを示しており、重複した説明は省略する。
図１にホログラム記録再生装置の構成例を示す。
ホログラム記録再生装置は、主に半導体レーザ１０、コリメートレンズ２０、１／４波
長板３０、偏光ビームスプリッタ４０、５０、シャッタ６０、ミラー７０、参照光８０、
再生光９０、ホログラム記録媒体１００、空間光変調器１０１、情報光１０２、信号光１
０６、光検出器１０４、対物レンズ１０７ａ、１０７ｂから構成される。
長板３０、偏光ビームスプリッタ４０、５０、シャッタ６０、ミラー７０、参照光８０、
再生光９０、ホログラム記録媒体１００、空間光変調器１０１、情報光１０２、信号光１
０６、光検出器１０４、対物レンズ１０７ａ、１０７ｂから構成される。
半導体レーザ１０はホログラム記録媒体１００に情報を記録するための光を発生する。
コリメートレンズ２０は半導体レーザ１０から発生した光を平行光に変換する。１／４波
長板３０は直線偏光を円偏光にする。偏光ビームスプリッタ４０、５０は半導体レーザか
ら出射されたレーザービームの偏光成分を分離する。参照光８０及び情報光１０２を用い
て、ホログラム記録媒体１００中に干渉パターンを形成することにより情報は記録される
。また、再生時には再生光９０をホログラム記録媒体１００中に形成された干渉パターン
に照射し、そこから発生した信号光１０６を光検出器１０４で検出して再生する。
長板３０は直線偏光を円偏光にする。偏光ビームスプリッタ４０、５０は半導体レーザか
ら出射されたレーザービームの偏光成分を分離する。参照光８０及び情報光１０２を用い
て、ホログラム記録媒体１００中に干渉パターンを形成することにより情報は記録される
。また、再生時には再生光９０をホログラム記録媒体１００中に形成された干渉パターン
に照射し、そこから発生した信号光１０６を光検出器１０４で検出して再生する。
次に、ホログラム記録媒体１００への基本的な記録及び再生の動作について説明し、そ
れぞれの説明の後に本実施形態について詳説する。
れぞれの説明の後に本実施形態について詳説する。
（ホログラム記録媒体への記録）
まず、ホログラム記録媒体への記録方法について述べる。
まず、ホログラム記録媒体への記録方法について述べる。
半導体レーザ１０から発するレーザビームは、コリメートレンズ２０で平行光に変換さ
れた後、１／４波長板３０を透過する。半導体レーザ１０から発したレーザビームは直線
偏光を仮定しているので、１／４波長板３０を透過したレーザビームは円偏光となり、偏
光ビームスプリッタ４０に入射する。ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０で反射さ
れて参照光８０となり、ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０を透過して、情報光１
０２となる。記録を行う際にはシャッタ６０は開いているので、情報光１０２は、偏光ビ
ームスプリッタ５０を透過後、空間光変調器１０１に入射する。ここで空間光変調器１０
１は、例えば液晶素子を備えており、あらかじめ用意された、二次元格子状に並べられた
２値化された情報に対応して、情報光１０２の偏光状態を変化させる。
れた後、１／４波長板３０を透過する。半導体レーザ１０から発したレーザビームは直線
偏光を仮定しているので、１／４波長板３０を透過したレーザビームは円偏光となり、偏
光ビームスプリッタ４０に入射する。ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０で反射さ
れて参照光８０となり、ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０を透過して、情報光１
０２となる。記録を行う際にはシャッタ６０は開いているので、情報光１０２は、偏光ビ
ームスプリッタ５０を透過後、空間光変調器１０１に入射する。ここで空間光変調器１０
１は、例えば液晶素子を備えており、あらかじめ用意された、二次元格子状に並べられた
２値化された情報に対応して、情報光１０２の偏光状態を変化させる。
また、空間光変調器１０１は内部にミラーを備えており、情報光１０２は空間光変調器
１０１に備えられたミラーで反射されて、再び偏光ビームスプリッタ５０で反射される。
１０１に備えられたミラーで反射されて、再び偏光ビームスプリッタ５０で反射される。
このようにして、空間光変調器１０１に与えられた二次元格子状の２値化された情報は、
情報光１０２の二次元格子状の光強度分布となる。情報光１０２は対物レンズ１０７ａで
収束光に変換されて、ホログラム記録媒体１００に入射し、ミラー７０で反射されて同じ
くホログラム記録媒体１００に入射する参照光８０と干渉する。ホログラム記録媒体１０
０には、入射する光の強度分布に応じて屈折率が変化する材料が使用されているので、情
報は情報光１０２と参照光８０の干渉パターンとしてホログラム記録媒体１００内部に保
持される。
情報光１０２の二次元格子状の光強度分布となる。情報光１０２は対物レンズ１０７ａで
収束光に変換されて、ホログラム記録媒体１００に入射し、ミラー７０で反射されて同じ
くホログラム記録媒体１００に入射する参照光８０と干渉する。ホログラム記録媒体１０
０には、入射する光の強度分布に応じて屈折率が変化する材料が使用されているので、情
報は情報光１０２と参照光８０の干渉パターンとしてホログラム記録媒体１００内部に保
持される。
次に、本実施形態におけるホログラム記録媒体１００への記録方法について述べる。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施形態におけるホログラム記録媒体１００への記録
方法を示した図である。
方法を示した図である。
通常、ホログラム記録媒体１００に対して記録を行うときには、図２（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）の左図に示すように、空間光変調器１０１により二次元格子状に並べられ、２値化
された情報を情報光１０２としてホログラム記録媒体１００に照射する。次に、対物レン
ズ１０７ａからの情報光１０２を参照光１０３とともにホログラム記録媒体１００に照射
し、情報光１０２と参照光１０３をホログラム記録媒体１００で干渉させ、ホログラム記
録情報を書き込む。
（ｃ）の左図に示すように、空間光変調器１０１により二次元格子状に並べられ、２値化
された情報を情報光１０２としてホログラム記録媒体１００に照射する。次に、対物レン
ズ１０７ａからの情報光１０２を参照光１０３とともにホログラム記録媒体１００に照射
し、情報光１０２と参照光１０３をホログラム記録媒体１００で干渉させ、ホログラム記
録情報を書き込む。
本実施形態では、空間光変調器１０１の領域を少なくとも３つ以上のｎ個の領域に分割
して、逐次記録を行う。ここでは説明をわかりやすくするために、ｎ＝３の場合を説明す
る。即ち、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、３つに分割した領域Ａ１２０、領域Ｂ１４０
、領域Ｃ１６０に対応している。各領域Ａ−Ｃを以下の要領で記録していく。
して、逐次記録を行う。ここでは説明をわかりやすくするために、ｎ＝３の場合を説明す
る。即ち、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、３つに分割した領域Ａ１２０、領域Ｂ１４０
、領域Ｃ１６０に対応している。各領域Ａ−Ｃを以下の要領で記録していく。
まず、図２（ａ）に示すように、ホログラム記録媒体１００を第１の角度に保ち（図２
（ａ）の実線）、領域Ａ１２０に示す二次元格子状の２値化情報をホログラム記録媒体１
００に記録する。
（ａ）の実線）、領域Ａ１２０に示す二次元格子状の２値化情報をホログラム記録媒体１
００に記録する。
次に、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）の状態からΔθだけホログラム記録媒体１
００（図２（ｂ）の実線）を回動部（図示せず）により回動して第２の角度に設定する。
００（図２（ｂ）の実線）を回動部（図示せず）により回動して第２の角度に設定する。
そして、領域Ｂ１４０に示す二次元格子状の２値化情報をホログラム記録媒体１００に記
録する。
録する。
最後に、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）の状態からΔθだけホログラム記録媒体
１００（図２（ｃ）の実線）を回動して第３の角度に設定する。そして、領域Ｃ１６０に
示す二次元格子状の２値化情報をホログラム記録媒体１００に記録する。
１００（図２（ｃ）の実線）を回動して第３の角度に設定する。そして、領域Ｃ１６０に
示す二次元格子状の２値化情報をホログラム記録媒体１００に記録する。
一般に、空間光変調器１０１の領域全体に相当する情報をページと称し、ホログラム記
録媒体１００のある箇所に角度多重記録された情報の全体をブックと称している。このこ
とから、本実施形態では、ページをさらにパラグラフに分割して、各パラグラフを角度多
重記録していることに相当する。１例として、１ページ分の情報を３パラグラフに分割し
て角度多重記録する方法を述べた。本実施形態は、ページ毎に分割を行い、１ブック分す
べてをパラグラフに分割して角度多重記録を実行するものである。
録媒体１００のある箇所に角度多重記録された情報の全体をブックと称している。このこ
とから、本実施形態では、ページをさらにパラグラフに分割して、各パラグラフを角度多
重記録していることに相当する。１例として、１ページ分の情報を３パラグラフに分割し
て角度多重記録する方法を述べた。本実施形態は、ページ毎に分割を行い、１ブック分す
べてをパラグラフに分割して角度多重記録を実行するものである。
また、再生する際には、ページ内の各パラグラフは、光検出器１０４上の異なる領域に
結像するので、各パラグラフ間で、クロストークが生じることはない。よって、分割した
パラグラフ毎の記録角度間隔は、ページ毎の記録角度間隔よりも小さくなり、ページ毎の
記録角度間隔を増加させる必要はない。
結像するので、各パラグラフ間で、クロストークが生じることはない。よって、分割した
パラグラフ毎の記録角度間隔は、ページ毎の記録角度間隔よりも小さくなり、ページ毎の
記録角度間隔を増加させる必要はない。
（ホログラム記録媒体に記録された情報の再生）
次に、図１を用いてホログラム記録媒体１００中に記録された情報の再生方法について
述べる。
次に、図１を用いてホログラム記録媒体１００中に記録された情報の再生方法について
述べる。
半導体レーザ１０から発するレーザビームは、コリメートレンズ２０で平行光に変換さ
れた後、１／４波長板３０を透過する。半導体レーザ１０から発したレーザビームは直線
偏光を仮定しているので、１／４波長板３０を透過したレーザビームは円偏光となり偏光
ビームスプリッタ４０に入射する。ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０で反射され
て再生光９０となり、ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０を透過するが、再生時に
はシャッタ６０が閉じているので、平行光はこれ以上伝搬しない。再生光９０は、ミラー
７０で反射されて、記録時と同じ入射角度でホログラム記録媒体１００に入射する。する
と、ホログラム記録媒体１００には、記録時の情報光１０２と参照光８０の干渉パターン
が、屈折率分布となって保持されているので、情報光１０２の波面が再生されて、信号光
１０６となる。信号光１０６は、対物レンズ１０７ｂを透過して、光検出器１０４上に、
二次元格子状の光強度分布として結像する。光検出器１０４は例えば、ＣＣＤイメージ・
センサで、光強度分布は各画素の出力信号に変換することができる。
れた後、１／４波長板３０を透過する。半導体レーザ１０から発したレーザビームは直線
偏光を仮定しているので、１／４波長板３０を透過したレーザビームは円偏光となり偏光
ビームスプリッタ４０に入射する。ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０で反射され
て再生光９０となり、ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ４０を透過するが、再生時に
はシャッタ６０が閉じているので、平行光はこれ以上伝搬しない。再生光９０は、ミラー
７０で反射されて、記録時と同じ入射角度でホログラム記録媒体１００に入射する。する
と、ホログラム記録媒体１００には、記録時の情報光１０２と参照光８０の干渉パターン
が、屈折率分布となって保持されているので、情報光１０２の波面が再生されて、信号光
１０６となる。信号光１０６は、対物レンズ１０７ｂを透過して、光検出器１０４上に、
二次元格子状の光強度分布として結像する。光検出器１０４は例えば、ＣＣＤイメージ・
センサで、光強度分布は各画素の出力信号に変換することができる。
再生光９０のホログラム記録媒体１００への入射角の変化に対して、信号光１０６の光
強度が敏感に変化するので、これを利用して角度多重記録を行うことができる。角度多重
記録を行うのに、ミラー７０の角度を変化させてもよいし、ホログラム記録媒体１００の
角度を変化させてもよい。
強度が敏感に変化するので、これを利用して角度多重記録を行うことができる。角度多重
記録を行うのに、ミラー７０の角度を変化させてもよいし、ホログラム記録媒体１００の
角度を変化させてもよい。
次に、本実施形態におけるホログラム記録媒体１００へ記録された情報の再生方法につ
いて述べる。
いて述べる。
図２（ａ）は領域Ａ１２０の記録・再生、（ｂ）は領域Ｂ１４０の記録・再生、（ｃ）
は領域Ｃ１６０の記録・再生における、本発明の実施形態に係る再生光のホログラム記録
媒体１００への入射角度誤差検出について示したものである。各図の左側は記録時におけ
る情報光１０２と参照光１０３をホログラム記録媒体１００中に入射し、干渉パターンを
生成したときの図を示し、右側はホログラム記録媒体１００中の干渉パターンに再生光１
０５を入射して信号光１０６を取り出したときの図を示している。
は領域Ｃ１６０の記録・再生における、本発明の実施形態に係る再生光のホログラム記録
媒体１００への入射角度誤差検出について示したものである。各図の左側は記録時におけ
る情報光１０２と参照光１０３をホログラム記録媒体１００中に入射し、干渉パターンを
生成したときの図を示し、右側はホログラム記録媒体１００中の干渉パターンに再生光１
０５を入射して信号光１０６を取り出したときの図を示している。
記録時には、参照光１０３と空間光変調器１０１により変調された情報光１０２をホロ
グラム記録媒体１００に照射することにより干渉パターンを作成することにより記録する
。
グラム記録媒体１００に照射することにより干渉パターンを作成することにより記録する
。
再生時には、再生光１０５をホログラム記録媒体１００中に形成された干渉パターンに
照射して、信号光１０６を取り出し、その信号光１０６を光検出器１０４により検出して
再生する。
照射して、信号光１０６を取り出し、その信号光１０６を光検出器１０４により検出して
再生する。
分割して記録された各領域Ａ−Ｃを再生するには、再生光１０５のホログラム記録媒体
１００への入射角度が、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の右図のように、記録時の参照光１
０３と同じ入射角度で入射する必要がある。
１００への入射角度が、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の右図のように、記録時の参照光１
０３と同じ入射角度で入射する必要がある。
本実施形態では、以下のようにして角度誤差を検出し、再生を行うことができる。
図３は、上述のようにブック全体にわたり各ページを３領域Ａ−Ｃに分割して記録を行
った場合の、再生光１０５のホログラム記録媒体１００への入射角度に対する各領域Ａ−
Ｃに相当する信号光１０６のパワーを表している。
った場合の、再生光１０５のホログラム記録媒体１００への入射角度に対する各領域Ａ−
Ｃに相当する信号光１０６のパワーを表している。
各パラグラフの記録時の参照光１０３の入射角度に対して再生光１０５の入射角度を変
化させると、信号光１０６のパワーはピークを持つ。さらに、ホログラム記録媒体１００
に記録するときに、領域Ａ１２０と領域Ｂ１４０、領域Ｂ１４０と領域Ｃ１６０は、それ
ぞれΔθだけ角度がずれているために、各領域Ａ−Ｃでピークとなる再生光１０５の入射
角度は、隣接するパラグラフでΔθ分ずれている。この結果、図３に示すような特性が得
られる。
化させると、信号光１０６のパワーはピークを持つ。さらに、ホログラム記録媒体１００
に記録するときに、領域Ａ１２０と領域Ｂ１４０、領域Ｂ１４０と領域Ｃ１６０は、それ
ぞれΔθだけ角度がずれているために、各領域Ａ−Ｃでピークとなる再生光１０５の入射
角度は、隣接するパラグラフでΔθ分ずれている。この結果、図３に示すような特性が得
られる。
ここで、例えば、領域Ｂ１４０を再生することとする。領域Ｂ１４０に隣接するパラグ
ラフは、同ページの領域Ａ１２０と領域Ｃ１６０である。図４は、領域Ｂ１４０の信号光
１０６のパワーと、領域Ｃ１６０と領域Ａ１２０の信号光１０６のパワーの差をそれぞれ
示している。隣接するパラグラフは、信号光１０６のパワーのピーク位置が±Δθずれて
いる。このために、領域Ｂ１４０の信号光１０６のパワーがピークを迎えるとき、領域Ｃ
１６０と領域Ａ１２０の信号光１０６のパワーの差はゼロとなる。本実施形態では、これ
を角度誤差信号として用いる。このようにして、再生したいパラグラフと隣接する２つの
パラグラフの信号光１０６のパワーの差を用いて、角度誤差を検出し、再生を行うのであ
る。
ラフは、同ページの領域Ａ１２０と領域Ｃ１６０である。図４は、領域Ｂ１４０の信号光
１０６のパワーと、領域Ｃ１６０と領域Ａ１２０の信号光１０６のパワーの差をそれぞれ
示している。隣接するパラグラフは、信号光１０６のパワーのピーク位置が±Δθずれて
いる。このために、領域Ｂ１４０の信号光１０６のパワーがピークを迎えるとき、領域Ｃ
１６０と領域Ａ１２０の信号光１０６のパワーの差はゼロとなる。本実施形態では、これ
を角度誤差信号として用いる。このようにして、再生したいパラグラフと隣接する２つの
パラグラフの信号光１０６のパワーの差を用いて、角度誤差を検出し、再生を行うのであ
る。
また、信号光１０６を検出する光検出器１０４は、ＣＣＤイメージ・センサを用いれば
よいが、その検出方法はＣＣＤイメージ・センサに限定されるものではない。
よいが、その検出方法はＣＣＤイメージ・センサに限定されるものではない。
例えば、図５に示すような、信号光４０６の一部をビーム・スプリッタ４０８で分離し
、回折素子４０９に入射させる。回折素子４０９は、領域Ａ１２０、領域Ｂ１４０、領域
Ｃ１６０に対応して領域分割されたホログラム素子であり、それぞれの領域Ａ−Ｃから信
号光４０６をそれぞれ対応するフォト・ダイオード４１０に入射させるように設計すれば
よい。また、フォト・ダイオード４１０は、モノリシックであることが望ましい。
、回折素子４０９に入射させる。回折素子４０９は、領域Ａ１２０、領域Ｂ１４０、領域
Ｃ１６０に対応して領域分割されたホログラム素子であり、それぞれの領域Ａ−Ｃから信
号光４０６をそれぞれ対応するフォト・ダイオード４１０に入射させるように設計すれば
よい。また、フォト・ダイオード４１０は、モノリシックであることが望ましい。
図６（ａ）、（ｂ）は、フォト・ダイオード４１０で受光した各領域Ａ−Ｃからの信号
光４０６の強度の処理のブロック図を示している。図６（ａ）は、例えば、領域Ａ１２０
を再生する場合の接続図である。フォト・ダイオードＰＤＢ４１２、ＰＤＣ４１３に入射
した信号光４０６の強度は、電流値で出力され、電流―電圧変換アンプ４２０で、電圧値
に変換される。その後、差動増幅器４３０の入力となって、角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＣ
−ＶＢ）が得られる。角度誤差信号ＡＥＳは、ホログラム記録媒体角度駆動部４４０の入
力となり、ホログラム記録媒体１００の角度が制御される。ホログラム記録媒体１００の
角度が設定されることによって、フォト・ダイオードＰＤＢ４１２、ＰＤＣ４１３への入
力電流値が変化する。このように、図６（ａ）は、フィード・バック・ループを形成して
いることになる。
光４０６の強度の処理のブロック図を示している。図６（ａ）は、例えば、領域Ａ１２０
を再生する場合の接続図である。フォト・ダイオードＰＤＢ４１２、ＰＤＣ４１３に入射
した信号光４０６の強度は、電流値で出力され、電流―電圧変換アンプ４２０で、電圧値
に変換される。その後、差動増幅器４３０の入力となって、角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＣ
−ＶＢ）が得られる。角度誤差信号ＡＥＳは、ホログラム記録媒体角度駆動部４４０の入
力となり、ホログラム記録媒体１００の角度が制御される。ホログラム記録媒体１００の
角度が設定されることによって、フォト・ダイオードＰＤＢ４１２、ＰＤＣ４１３への入
力電流値が変化する。このように、図６（ａ）は、フィード・バック・ループを形成して
いることになる。
例えば、ホログラム記録媒体角度駆動部４４０は、ホログラム記録媒体１００を保持す
る部分と、その保持部分に接続した図５の紙面法線方向に回転軸をもつ回転機構からなる
。さらに、保持部分は、回転中心と記録再生箇所を一致させるためのホログラム記録媒体
１００の移動手段を含むとよい。回転機構は例えば、一般的なＤＣモータを利用してもよ
い。モータの回転子を前記回転軸に接続して、角度誤差信号を増幅してＤＣモータに入力
すれば、電圧値の正負に応じてホログラム記録媒体１００を回転させることができ、フィ
ード・バック・ループを形成できる。
る部分と、その保持部分に接続した図５の紙面法線方向に回転軸をもつ回転機構からなる
。さらに、保持部分は、回転中心と記録再生箇所を一致させるためのホログラム記録媒体
１００の移動手段を含むとよい。回転機構は例えば、一般的なＤＣモータを利用してもよ
い。モータの回転子を前記回転軸に接続して、角度誤差信号を増幅してＤＣモータに入力
すれば、電圧値の正負に応じてホログラム記録媒体１００を回転させることができ、フィ
ード・バック・ループを形成できる。
各領域Ａ−Ｃの再生の際には、図６（ｂ）のスイッチ４５０を適宜操作して、領域Ａ−
Ｃ毎の角度誤差信号を得ることができる。即ち、領域Ａから再生する場合は、差動増幅器
４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＣ−ＶＢ）が得られように、スイッチ４５０が動作
する。また、領域Ｂから再生する場合は、差動増幅器４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝
ＶＡ−ＶＣ）が得られように、スイッチ４５０が動作する。領域Ｃから再生する場合は、
差動増幅器４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＢ−ＶＡ）が得られように、スイッチ４
５０が動作する。以降の動作は図６（ａ）と同じなのでその説明は省略する。
Ｃ毎の角度誤差信号を得ることができる。即ち、領域Ａから再生する場合は、差動増幅器
４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＣ−ＶＢ）が得られように、スイッチ４５０が動作
する。また、領域Ｂから再生する場合は、差動増幅器４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝
ＶＡ−ＶＣ）が得られように、スイッチ４５０が動作する。領域Ｃから再生する場合は、
差動増幅器４３０にて角度誤差信号（ＡＥＳ＝ＶＢ−ＶＡ）が得られように、スイッチ４
５０が動作する。以降の動作は図６（ａ）と同じなのでその説明は省略する。
なお、本実施形態では、ホログラム記録媒体１００をΔθずつ回動させて角度多重記録
・再生を行う場合について述べたが、もちろんホログラム記録媒体１００を固定して参照
光及び再生光の方向を変化させてもよい。例えば、図１に示すように、ミラー７０を用い
て回動させることによって、参照光８０及び再生光９０の方向を変化させれば実現可能で
ある。
・再生を行う場合について述べたが、もちろんホログラム記録媒体１００を固定して参照
光及び再生光の方向を変化させてもよい。例えば、図１に示すように、ミラー７０を用い
て回動させることによって、参照光８０及び再生光９０の方向を変化させれば実現可能で
ある。
以上の説明では、簡単のために１ページあたりの領域分割数を３にしたが、必要であれ
ば、分割数は３以上にしてもよい。ｎ≧３としてページをｎ領域に分割して各領域に１、
２、…、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１、…、ｎと番号付けをする。各領域の情報を番号順にΔθだ
け角度を変えて逐次ホログラム記録媒体１００に記録する。ｋ番目の領域を再生する際に
角度誤差信号を得るには、ｋ−１番目の領域の信号光パワーとｋ＋１番目の信号光パワー
の差を取ればよい。ちなみにｋ＝１番目の領域を再生する際には、ｋ−１番目の領域に相
当するのはｎ番目の領域であり、ｋ＝ｎ番目の領域を再生する際には、ｋ＋１番目の領域
に相当するのは１番目の領域である。
ば、分割数は３以上にしてもよい。ｎ≧３としてページをｎ領域に分割して各領域に１、
２、…、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１、…、ｎと番号付けをする。各領域の情報を番号順にΔθだ
け角度を変えて逐次ホログラム記録媒体１００に記録する。ｋ番目の領域を再生する際に
角度誤差信号を得るには、ｋ−１番目の領域の信号光パワーとｋ＋１番目の信号光パワー
の差を取ればよい。ちなみにｋ＝１番目の領域を再生する際には、ｋ−１番目の領域に相
当するのはｎ番目の領域であり、ｋ＝ｎ番目の領域を再生する際には、ｋ＋１番目の領域
に相当するのは１番目の領域である。
このようにページをｎ分割した場合、それに応じて前述のフォト・ダイオード受光部数
もｎ個にし、上述したように差動増幅器４３０によって角度誤差信号を検出し、ホログラ
ム記録媒体１００をホログラム記録媒体角度駆動部４４０によって制御すればよい。
もｎ個にし、上述したように差動増幅器４３０によって角度誤差信号を検出し、ホログラ
ム記録媒体１００をホログラム記録媒体角度駆動部４４０によって制御すればよい。
本実施形態によれば、空間変調器から記録すべき情報に応じて離散分布状となった記録
画素パターンの一部をサーボ信号用に割り当てる必要がない。このために、記憶容量を犠
牲にすることなくホログラムの記録再生を行うことができる。
画素パターンの一部をサーボ信号用に割り当てる必要がない。このために、記憶容量を犠
牲にすることなくホログラムの記録再生を行うことができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて、適宜設計変更することができる。
いて、適宜設計変更することができる。
１０ … 半導体レーザ
２０ … コリメートレンズ
３０ … １／４波長板
４０ … 偏光ビームスプリッタ
５０ … 偏光ビームスプリッタ
６０ … シャッタ
７０ … ミラー
８０ … 参照光
９０ … 再生光
１００ … ホログラム記録媒体
１０１ … 空間光変調器
１０２ … 情報光
１０３ … 参照光
１０４ … 光検出器
１０５ … 再生光
１０６ … 信号光
１０７ａ … 対物レンズ
１０７ｂ … 対物レンズ
１２０ … 領域Ａ
１４０ … 領域Ｂ
１６０ … 領域Ｃ
４００ … ホログラム記録媒体
４０４ … 光検出器
４０５ … 再生光
４０６ … 信号光
４０７ｂ … 対物レンズ
４０８ … ビーム・スプリッタ
４０９ … 回折素子
４１０ … フォト・ダイオード
４１１ … ＰＤＡ（フォト・ダイオードＡ）
４１２ … ＰＤＢ（フォト・ダイオードＢ）
４１３ … ＰＤＣ（フォト・ダイオードＣ）
４２０ … 電流−電圧変換アンプ
４３０ … 差動増幅器
４４０ … ホログラム記録媒体角度駆動部
４５０ … スイッチ
２０ … コリメートレンズ
３０ … １／４波長板
４０ … 偏光ビームスプリッタ
５０ … 偏光ビームスプリッタ
６０ … シャッタ
７０ … ミラー
８０ … 参照光
９０ … 再生光
１００ … ホログラム記録媒体
１０１ … 空間光変調器
１０２ … 情報光
１０３ … 参照光
１０４ … 光検出器
１０５ … 再生光
１０６ … 信号光
１０７ａ … 対物レンズ
１０７ｂ … 対物レンズ
１２０ … 領域Ａ
１４０ … 領域Ｂ
１６０ … 領域Ｃ
４００ … ホログラム記録媒体
４０４ … 光検出器
４０５ … 再生光
４０６ … 信号光
４０７ｂ … 対物レンズ
４０８ … ビーム・スプリッタ
４０９ … 回折素子
４１０ … フォト・ダイオード
４１１ … ＰＤＡ（フォト・ダイオードＡ）
４１２ … ＰＤＢ（フォト・ダイオードＢ）
４１３ … ＰＤＣ（フォト・ダイオードＣ）
４２０ … 電流−電圧変換アンプ
４３０ … 差動増幅器
４４０ … ホログラム記録媒体角度駆動部
４５０ … スイッチ
Claims (9)
- ひとつの光源と、
前記光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手段と、
少なくとも３つの領域に分割された，前記情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変調
するための空間光変調器と、
前記参照光及び前記情報光によって記録されるホログラム記録媒体と、
を備え、
前記参照光及び前記情報光を前記ホログラム記録媒体に照射して、
前記空間光変調器の前記少なくとも３つ以上の前記領域に対応する情報を前記ホログラ
ム記録媒体に記録し、
前記記録された前記ホログラム記録媒体に前記光源から発した再生光を照射することに
よって、前記ホログラム記録媒体から回折される信号光を光検出器により検出し、
前記光検出器により検出された前記空間光変調器の前記少なくとも３つ以上の前記領域
のうち、２つの領域からの前記信号光のパワーの差を検出することを特徴とするホログラ
ム記録再生装置。 - 前記空間光変調器の前記３分割以上された変調領域のうち、２つの前記変調領域が等し
い領域であることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録再生装置。 - 前記ホログラム記録媒体が前記信号光のパワーの差に基づいて、角度駆動部により回動
制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記再生光の前記ホログラム記録媒体への入射角が、前記信号光のパワーの差に基づい
て制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。 - 光源と、
前記光源から発した光ビームを情報光と参照光に分割する手段と、
変調領域が３分割された，前記情報光を明点暗点の格子状2値パターンに変調する空間光
変調器と、
前記情報光及び前記参照光によって記録され、前記光源から発した再生光によって再生
されるホログラム記録媒体と、
前記空間光変調器の３分割されたそれぞれの領域に対応するように前記ホログラム記録
媒体を回動する角度駆動部と、
前記ホログラム記録媒体に前記情報光及び前記参照光を照射して記録されたホログラム
に前記再生光を照射することにより発生した信号光を検出する光検出器と、
を備え、
前記角度駆動部は前記空間光変調器の３分割されたそれぞれの領域に対応するように前
記ホログラム記録媒体を回動し、
前記ホログラム記録媒体は前記角度駆動部により設定された角度毎に前記参照光及び前
記情報光を照射されることでホログラムを記録され、
前記光検出器は、前記ホログラム記録媒体を前記角度毎に記録された前記ホログラムに
対して前記再生光を照射して、前記ホログラム記録媒体から発生した信号光を検出し、
更に、前記検出器は前記空間光変調器の３分割された内の第１の領域の第１の信号光強
度と、前記第１の領域における両隣の領域の第２、第３の信号光強度の差を検出し、
その検出した情報に基づいて、前記角度駆動部が前記ホログラムを記録したそれぞれの
前記設定された角度に回動し、
前記ホログラム記録媒体中に記録された前記ホログラムに前記再生光を照射することに
より再生することを特徴とするホログラム記録再生装置。 - 前記参照光の進行方向を制御するためのミラーを備えたことを特徴とする請求項５記載
のホログラム記録再生装置。 - 前記検出器が、
前記信号光の一部を分離するビーム・スプリッタと、
前記ビーム・スプリッタにより分離された一部の前記信号光を回折するための回折素子
と、
前記回折素子により回折された前記信号光を受光するためのフォト・ダイオードと、
前記フォト・ダイオードにより検出した電流を電圧に変化する電流電圧変換アンプと、
前記電流電圧変換アンプにより変換された電圧値の異なる２つの電圧値の電圧差を検出
する差動増幅器と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載のホログラム記録再生装置。 - 空間光変調器の変調領域を３分割し、前記３分割されたそれぞれの領域に対応する設定
角度毎に前記ホログラム記録媒体を回動させる第１の工程と、
参照光及び情報光を前記ホログラム記録媒体に照射して、前記設定角度毎にホログラム
を記録する第２の工程と、
前記ホログラム記録媒体を前記記録された前記ホログラムの前記設定角度に合わせて回
動させる第３の工程と、
前記設定角度毎に前記光源から出射された再生光を前記ホログラム記録媒体の前記ホロ
グラムに照射し、前記ホログラム記録媒体から発生した信号光を検出器により検出する第
４の工程と、
前記検出器により検出された前記空間光変調器の前記３分割されたうちの第１の領域に
対する第１の信号光強度と、前記第１の領域における両隣の領域の第２、第３の信号光強
度の差を検出する第５の工程と、
前記第５の工程により検出した情報に基づいて、前記ホログラムを記録したそれぞれの
前記設定された角度に回動し、前記ホログラム記録媒体に記録された前記ホログラムに前
記再生光を照射して再生する第６の工程と、
を有することを特徴とするホログラム記録再生方法。 - 前記参照光及び前記再生光の入射角度を設定するためのミラーを回動することを特徴と
する請求項８に記載のホログラム記録再生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008330650A JP2010152120A (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | ホログラム記録再生方法及び記録再生装置 |
| US12/640,589 US20100165427A1 (en) | 2008-12-25 | 2009-12-17 | Hologram recording/reproducing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008330650A JP2010152120A (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | ホログラム記録再生方法及び記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010152120A true JP2010152120A (ja) | 2010-07-08 |
Family
ID=42284605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008330650A Pending JP2010152120A (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | ホログラム記録再生方法及び記録再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100165427A1 (ja) |
| JP (1) | JP2010152120A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013160927A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光情報記録再生装置、および光情報記録再生方法、および再生装置 |
| JP2017111843A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 日本放送協会 | ホログラム記録装置および方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150185324A1 (en) * | 2012-04-27 | 2015-07-02 | Nikon Corporation | Laser radar tracking systems |
| DE102015115064A1 (de) * | 2015-09-08 | 2017-03-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Beleuchtungseinheit und Vorrichtung zur lithografischen Belichtung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006268960A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fujitsu Ltd | ホログラム記録再生装置 |
-
2008
- 2008-12-25 JP JP2008330650A patent/JP2010152120A/ja active Pending
-
2009
- 2009-12-17 US US12/640,589 patent/US20100165427A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013160927A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光情報記録再生装置、および光情報記録再生方法、および再生装置 |
| JP2017111843A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 日本放送協会 | ホログラム記録装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100165427A1 (en) | 2010-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111125 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111205 |