JP2010535358A

JP2010535358A - Ｈｒｏｍ複製方法、装置またはシステム、同方法、装置またはシステムで使用された物品および同方法、装置またはシステムで作成された物品

Info

Publication number: JP2010535358A
Application number: JP2010520009A
Authority: JP
Inventors: アール．カーティスケビン; チュアンアーネスト; ホスキンスアラン
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2010-11-18
Also published as: US20090046334A1; WO2009025897A1; EP2179308A1; CN101815957A; EP2179308A4; US8179579B2

Abstract

ＨＲＯＭ（ホログラフィック読み取り専用メモリ）を複製するための方法、装置またはシステムや、それらで使うことができる円錐または円錐状参照（再生）ビームを生成するための円錐参照（再生）ビーム・ホログラム素子を備えた物品および、さらに、ＨＲＯＭ複製方法、装置またはシステムで使うことができる目的の媒体を備える物品が開示されている。

Description

関連出願の相互参照

本出願は以下の係属の米国特許出願を参照している。第１の出願は米国特許出願第６０／８５５，７５４号、名称「モノキュラ・ホログラフィック・データ記憶システム・アーキテクチャ（ＭＯＮＯＣＵＬＡＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥＳＹＳＴＥＭＡＲＣＨＩＴＥＣＨＴＵＲＥ）」２００６年１１月１日出願である。第２出願は米国特許出願第６０／８７２，４７２号、名称「ホログラフィック・データ記憶用位相共役読み出し幾何学構成（ＰＨＡＳＥＣＯＮＪＵＧＡＴＥＲＥＡＤＯＵＴＧＥＯＭＥＴＲＩＥＳＦＯＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥ）」２００６年１２月４日出願である。第３の出願は米国特許第１１／８４０，４１０号、名称「モノキュラ・ホログラフィック・データ記憶システム・アーキテクチャ（ＭＯＮＯＣＵＬＡＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥＳＹＳＴＥＭＡＲＣＨＩＴＥＣＨＴＵＲＥ）」カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他へ付与、２００７年８月１７日出願である。第４の出願は米国特許第６０／９５６，４６３号、名称「ＨＲＯＭ複製方法（ＨＲＯＭＲＥＰＬＩＣＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＳ）」カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他へ付与、２００７年８月１７日出願である。上記出願の全ての開示および内用は此処に参照することで組み込まれている。
（共同研究合意文書（ＳＴＡＴＥＭＥＮＴＯＦＪＯＩＮＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＧＲＥＥＭＥＮＴ）

３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．章１．７１（ｇ）（１）に従い、此処に記述され特許請求がなされている発明は、本発明がなされた時点以前に効力を発し、ＨｉｔａｃｈｉＣｏ．，ＬｔｄおよびＩｎＰｈａｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．またはその代理人による共同研究合意の範囲内で約束された取り組みの結果である３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１０３（ｃ）（３）に定義された共同研究合意に従ってなされたものであることを此処に開示する。
（背景）

本発明は一般的にＨＲＯＭ複製方法、装置またはシステムに関する。本発明はまた、その様なＨＲＯＭ複製方法、システムまたは装置で使用される、円錐状または円錐状参照（再生）ビームを生成するための、円錐状参照（再生）ビーム・ホログラム要素を含む物品（ａｒｔｉｃｌｅ）に関する。本発明は更にその様なＨＲＯＭ複製方法、装置またはシステムで使用される目的ホログラフィック記憶媒体を含む物品にも関する。
（関連技術）

情報記憶装置および方法の開発者は記憶容量の増加を継続して探求している。この開発の一環として、ホログラフィック記憶システムが従来型記憶装置の代わりとして提案されている。ホログラフィック記憶システムはデータを情報の１ビットとして（すなわち、ビット単位データ記憶）記録するように示されている。マックロード（ＭｃＬｅｏｄ）その他、「マイクロ・ホログラフィック多層光ディスク・データ記憶装置（Ｍｉｃｒｏ−ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＭｕｌｔｉ−ＬａｙｅｒＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｋＤａｔａＳｔｏｒａｇｅ）」光メモリおよび光データ記憶装置に関する国際シンポジウム（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＯｐｔｉｃａｌＭｅｍｏｒｙａｎｄＯｐｔｉｃａｌＤａｔａＳｔｏｒａｇｅ）２００５年７月、参照。ホログラフィック記憶システムはまたデータの配列を記録するようにも示されており、これは１次元線形配列（すなわち、１ｘＮ配列、此処でＮは線形データ・ビット数）、または一般的に「ページ単位」記憶システムと呼ばれる２次元配列である。ページ単位記憶システムは全２次元表現、例えばデータの１ページの記憶と読み出しを含む。典型的に記録光はデータを表現する低および高透明度の２次元配列を通過し、システムはデータの複数ページを３次元で、記憶媒体の中に刷り込まれた可変屈折率のパターンとしてホログラフ的に記憶する。サルティス（Ｐｓａｌｔｉｓ）その他、「ホログラフィック記憶装置（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＭｅｍｏｒｉｅｓ）」サイエンティフィック・アメリカン（ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｍｅｒｉｃａｎ）１９９５年１１月参照、此処でホログラフィック・システムがページ単位記憶システムを含めて一般的に議論されている。

ホログラフィック・データ記憶システムはデータ書き込み（これはまたデータ記録またはデータ格納操作と呼ばれるが、此処では単に「書き込み」操作）を、２つのコヒーレント光ビーム、例えばレーザー・ビームを記憶媒体内の特定ポイントで組み合わせることにより実行する。特にデータ符号化された光ビームが参照光ビームと組み合わされて、ホログラフィック記憶媒体内に干渉パターンを作成する。データ・ビームと参照ビームの干渉で作成されたパターンはホログラムを形成し、これは次にホログラフィック媒体内に記録される。データ搬送ビームがデータ・ビームを、例えば空間光変調器（ＳＬＭ：ｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を通過することで符号化される場合、ホログラムがホログラフィック媒体内に記録される。

ホログラフ的に記憶されたデータは次に、ホログラフィック・データ記憶システムから記憶データの読み取り（または復元）を実行することにより取り出される。読み取り操作は復元または探索ビームを、データを記録する際に使用された参照ビーム、または補償されたそれと等価のもの、と同一角度、波長、位相、位置等で記憶媒体の中に照射することで実行される。ホログラムと参照ビームは相互に作用してデータ・ビームを復元する。

ホログラフィック読み取り専用メモリ（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＲＯＭまたはＨＲＯＭ）記憶媒体が知られている。過去において、ホログラフィック・データはディスク型ＨＲＯＭ内に、追加方式でＨＲＯＭ上の異なる位置に、後続のデータ・ビットを記録するためのデータ・ビームと参照ビームを逐次的に並べて記録されている。異なるデータは各々の連続した位置に空間光変調器（ＳＬＭ）または連続したデータ・マスクを通して分けられた情報を変化させることにより記録される。例えば、米国特許第６，２７２，０９５号（リュー（Ｌｉｕ）その他）２００１年８月７日公告参照、これは図示を目的とした先行の記録技術のいくつかの例を記述しており、その全部を此処に参照することで組み入れている。多重ホログラムはまた仮想画像層の中に、波長マルチプレクス、角度マルチプレクス、シフト・マルチプレクス、共焦点マルチプレクス、またはその他のマルチプレクス技術を通して積み重ねられる。積層内の各ホログラムは情報の１ページを含み、此処で「ページ」は一緒に格納された複数ビットまたは画素データの集合、例えば２０４８ｘ２０４８配列または１０ｘ１０配列である。米国特許第６，３２２，９３３号（ダイバー（Ｄａｉｂｅｒ）その他）、２００１年１１月２７日告示参照、これは図示を目的とした先行の大量記録技術のいくつかの例を記述している。また、アーネスト・チャン（ＥｒｎｅｓｔＣｈｕａｎｇ）その他、「高速複製用ホログラフィックＲＯＭシステム（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＲＯＭＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」光データ記憶学会（ＯｐｔｉｃａｌＤａｔａＳｔｏｒａｇｅＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）２００２年７月８日、米国ハワイで発表、およびアーネスト・チャン（ＥｒｎｅｓｔＣｈｕａｎｇ）その他、「高速複製用ホログラフィック読み取り専用メモリ・システム（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＲｅａｄ−Ｏｎｌｙ−ＭｅｍｏｒｙＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４２巻（２００３年）、９７６−８０ページ、これもまたＨＲＯＭの記録技術およびビット単位取り出しを記述、を参照されたい。
（概要）

本発明の第１の広範な特徴によれば、
参照ビームを生成する参照ビーム源と；
そこを参照ビームが通過し、１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体を照射するための円錐または円錐状参照ビームを生成し、これにより１つまたは複数の記録されたホログラムを目的ホログラフィック記憶媒体内に複製する、円錐プリズムとを含む、装置またはシステムが提供されている。

本発明の第２の広範な特徴によれば、
参照ビームを発生する参照ビーム源と；
参照ビームで照射された際に１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体を照射するための円錐または円錐状参照ビームを生成し、これによって目的ホログラフィック記憶媒体内の１つまたは複数の記録されたホログラムを複製するための、円錐参照ビーム・ホログラフ素子とを含む、装置またはシステムが提供されている。

本発明の第３の広範な特徴によれば、異なる円錐または円錐状の波を角度マルチプレクスすることでその中に記録され、これにより円錐参照ビーム・ホログラム素子が異なる入射角で照射された際に、異なる円錐または円錐状参照ビームを生成するための、円錐参照ビーム・ホログラム素子を含む物品が提供されている。

本発明の第４の広範な特徴によれば、以下のステップ：
（ａ）円錐または円錐状参照ビームを提供し；
（ｂ）１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体を照射し、目的ホログラフィック記憶媒体内の１つまたは複数の記録されたホログラムを複製する、を含む方法が提供されている。

本発明を添付図と関連して説明する。

図１はディスク形状ホログラフィック記憶媒体内へのホログラムをページ毎に記録する従来方式の模式図。

図２はマスタ・データ・ディスクから目的ディスクへのホログラムの並行複製模式図。

図３は円錐参照（復元）ビームの発生、同様に円錐参照（復元）ビーム・ホログラム素子用の本発明に基づく１つの実施例の模式図。

図４はマスタ・データ・ディスクから目的ディスクへ並行して複製するための、図３の円錐参照（復元）ビーム・ホログラム素子の１つの実施例を用いた模式図。
（詳細な説明）

本発明の説明を行う前にいくつかの用語を定義することが好適である。以下の定義は本出願を通して使用されることを理解されたい。
（定義）

用語の定義がその用語が一般的に使用されている意味と異なる場合、出願人は特に指定しない限り以下に提示されている定義を使用することを意図する。

本発明の上で、方向を示す用語、例えば「最上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「水平の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「上方へ（ｕｐｗａｒｄ）」、「下方へ（ｄｏｗｎｗａｒｄ）」等は、本発明の種々の実施例を説明する際の単なる便宜上使用されている。本発明の複数の実施例は様々な方法を志向している。例えば、図１から１８に示す実施例はひっくり返したり、任意の方向に９０度回転することが可能である。

本発明の上で、「コヒーレント光ビーム（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｉｇｈｔｂｅａｍ）」は特定の（例えば一定の）位相関係を具備した波を含む光のビーム、例えばレーザー・ビームを言う。コヒーレント光ビームはまた、その光ビームの方向に対する法線上の各点における、全ての電磁波の位相が同一である光のことを言い、また特にコヒーレントな光および有限または、多くの光源が有していたりまたは提供する限定的なコヒーレント長を具備した光を含む。

本発明の上で、用語「データ・ビーム（ｄａｔａｂｅａｍ）」はデータ信号を含むビームを言う。例えば、データ・ビームは空間光変調器（ＳＬＭ）の様な変調器で変調されたビームと、発生されるビームがデータを含むホログラフィック記憶媒体上に入射された参照ビームに応答して発生されたビームを一緒に含む。データ・ビームの変調は強度、位相または強度と位相との何らかの組み合わせたものである。ＳＬＭは反射式または透過式である。データ・ビームはバイナリー状態またはいくつか複数の状態に変調される。データ・ビームはデータと同様に格納されるべき、または格納されているデータに関する情報を内包するヘッダを含む。データ・ビームはまた、サーボに関する、または例えばＣＭＯＳセンサアレイの様な検出器によって、またはその上で一度検出されたデータの位置を検出するための既知の複数ビットをも含む。

本発明の上で、用語「データ変調されたビーム（ｄａｔａｍｏｄｕｌａｔｅｄｂｅａｍ）」は空間光変調器（ＳＬＭ）の様な変調器で変調されているデータ・ビームを言う。データ・ビームの変調は強度、位相または強度と位相との何らかの組み合わせたものである。ＳＬＭは反射式または透過式である。データ・ビームはバイナリー状態またはいくつか複数の状態に変調される。

本発明の上で、用語「データ変調器（ｄａｔａｍｏｄｕｌａｔｏｒ）」は信号ビームから、単一ビットまたは１または２次元でデータを光学的に表すことの出来る任意の装置を言う。

本発明の上で、用語「データ・ページ（ｄａｔａｐａｇｅ）」または「ページ（ｐａｇｅ）」は、ホログラフィーに関して使用されているデータ・ページの従来的な意味を言う。例えば、１データ・ページはデータの１ページ（すなわち、データの２次元集合）、１つまたは複数の画像など、ホログラフィック記憶媒体内に記録されるべきまたは記録されたものを言う。データ・ページはヘッダ情報とサーボおよびチャンネルで使用する既知のビット、同様に記憶されるべきまたは処理されるべきデータを表す複数ビットを含む。

本発明の上で、用語「検出器（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）」は何ものかを検出することの出来る任意の型式の装置を言う。例えば、例としてあげる検出器は、光が存在することまたはその強度を検出することの出来る装置、例えばカメラまたはクワッド・セル（ｑｕａｄｃｅｌｌ）、相補形ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）画像センサまたはアレイ、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイなどを含む。

本発明の上で、用語「ディスク（ｄｉｓｋ）」はディスク形状ホログラフィック記憶媒体を言う。

本発明の上で、用語「ホログラフィック回折格子（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｇｒａｔｉｎｇ）」、「ホログラフ（ｈｏｌｏｇｒａｐｈ）」または「ホログラム（ｈｏｌｏｇｒａｍ）」（集合的にまた互換的に以降「ホログラム」と言う）は、従来的な意味で使用されており、信号ビームと参照ビームとが互いに干渉した際に形成される干渉パターンを言う。デジタル・データがページ方式で記録されている場合、信号ビームはデータ変調器、例えば空間光変調器などで符号化される。

本発明の上で、用語「記憶媒体（ｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）」は、情報を格納することのできる、全ての構成部品、材料など、例えばホログラフィック記憶媒体を言う。

本発明の上で、用語「ホログラフィック記憶媒体（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）」は、少なくとも１つの構成部品、材料、層などを言い、１つまたは複数のホログラムを（例えば、ビット単位、線形配列単位またはページ単位で）、媒体内に刷り込まれた屈折率の変化の１つまたは複数のパターンとして記録することの出来るものである。此処で使えるホログラフィック媒体の例として、これに限定するものではないが：米国特許第６，１０３，４５４号（ダール（Ｄｈａｒ）その他に付与）、２０００年８月１５日公告；米国特許第６，４８２，５５１号（ダール（Ｄｈａｒ）その他に付与）、２００２年１１月１９日公告；米国特許第６，６５０，４４７号（カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他に付与）、２００３年１１月１８日公告；米国特許第６，７４３，５５２号（セッサチャヤノン（Ｓｅｔｔｈａｃｈａｙａｎｏｎ）その他に付与）、２００４年６月１日公告；米国特許第６，７６５，０６１号（ダール（Ｄｈａｒ）その他に付与）、２００４年７月２０日公告；米国特許第６，７８０，５４６号（トレントラー（Ｔｒｅｎｔｌｅｒ）その他に付与）、２００４年８月２４日公告；米国特許出願第２００３／２０６３２０号（コール（Ｃｏｌｅ）その他）、２００３年１１月６日出願；米国特許出願第２００４／００２７６２５号（トレントラー（Ｔｒｅｎｔｌｅｒ）その他）、２００４年２月１２日出願、に記載されており、それらの全ての開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている。ホログラフィック媒体は、感光性樹脂（ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ）、光互変性材料（ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍａｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ）、光屈折性材料（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓ）等で構成されている。ホログラフィック記憶媒体は任意の型式が可能であり：透明なホログラフィック記憶媒体、例えば反射層の様な複数の構成部品または層を含むホログラフィック記憶媒体、反射層と反射を分極によって制御する分極層を含むホログラフィック記憶媒体、光ビームに対して透明で通過、吸収、反射する可変ビーム透過層、光ビームを反射するための回折格子層、基板、サーボ標識（ｓｅｒｖｏｍａｒｋｉｎｇ）を具備した基板等を含む。記憶媒体は高度に透過的に平坦であるか（従って、マルチプレクスをより簡単にまた良好に行える）または平坦で無いかである。安価で平坦な記憶媒体の１例（例えば、データが格納されている領域内で２波長より良好）は、此処でＺｅｒｏｗａｖｅ^ＴＭプロセスと呼ばれるものを使用しており、これは米国特許第６，１５６，４２５号（ブーケレル（Ｂｏｕｑｕｅｒｅｌ）その他に付与）２０００年１２月５日公告に記述されていて、その全開示および内容は此処に参照することで組み入れられている。此処に記述する全てのホログラフィック記憶媒体は、例えばディスク、カード、柔軟性のあるテープ媒体などの形状、形式が可能である。

本発明の上で、用語「上表面（ｕｐｐｅｒｓｕｒｆａｃｅ）」は、空気とホログラフィック記憶媒体とのインタフェースとして作用するホログラフィック記憶媒体の表面を言う。上表面（これはまた「外表面（ｏｕｔｅｒｓｕｒｆａｃｅ）」とも言う）は反射防止コーティングが施されていても、施されていなくても良い。

本発明の上で、用語「ホログラフィック記録（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」は、ホログラムをホログラフィック記憶媒体内に記録する行為を言う。ホログラフィック記録は、ビット単位記憶（すなわち、データの１ビット記録）を提供したり、データの１次元線形配列の記憶（すなわち、１ｘＮ配列、此処でＮは線形データ・ビットの数）を提供したり、またはデータの１ページの２次元記憶を提供する。

本発明の上で、用語「光源（ｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ）」は単一波長または複数波長を有する電磁放射の源を言う。光源はレーザー、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）等である。

本発明の上で、用語「マルチプレクス（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」はホログラフィック記憶媒体の同一体積またはほぼ同一体積内に、複数のホログラムを、記録パラメータを変更することにより記録、格納することを言い、これらのパラメータにはこれに制限するわけではないが、角度、波長、位相符号、ポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）、シフト（ｓｈｉｆｔ）、相関、ペリストロフィック（ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ）、フラクタル（ｆｒａｃｔａｌ）等、これらパラメータの組み合わせ、例えば角度−ポリトロピック・マルチプレクスを含む。例えば、角度マルチプレクスは複数のホログラムを同一体積内に格納するために記録する間に、参照ビームの平面波または近平面波の角度を変化させることを含む。記録され格納されたマルチプレクスされたホログラムは、それぞれのホログラムを記録、格納するために使用された同一の記録パラメータを使用／変更することにより、読み出し、取り出し、再生、復元などを行われる。

本発明の上で、用語「ポリトピック・マルチプレクス（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」は、ホログラムの記録ブックが空間的に重ね合わされている、マルチプレクス記録方法または技術を言う。それぞれのブック間の間隙は少なくともビームのウェスト（ｗａｉｓｔ）であって、これは単一ビームの最も狭い部分である。１つの開口がシステム内のビーム・ウェスト部に配置されている。読み出し中に、指定されたマルチプレクス角度での、全ての重畳されたホログラムが読み出されるが、その開口の中心にあるホログラムのみがその読み出し光学系を通過する。本発明の種々の実施例で使用されるポリトピック記録技術のいくつかの例が、米国特許出願第２００４／０１７９２５１号（アンダーセン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）その他）、２００４年９月１６日公告；および米国特許出願第２００５／００３６１８２号（カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他）、２００５年２月１７日公告に記述されており、その全開示および内容は此処に参照することで組み入れられている。

本発明の上で、用語「フラクタル・マルチプレクス（ｆｒａｃｔａｌｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」は、ブラッグ選択（Ｂｒａｇｇｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）ほどではなく、再生が検出器（例えばカメラ）の範囲外に移動するまで、角度が１つの方法へ変更されるマルチプレクスを言う。

本発明の上で、用語「ビーム・ウェスト（ｂｅａｍｗａｉｓｔ）」は、ビームの横方向寸法であって、この寸法がそのビームがその場所（すなわち焦点面）から伝搬した後よりも小さくなる位置でのビームの横方向寸法を言う。米国公告明細書第２００７／０１２７１００号（ウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）その他）２００７年６月７日公告参照（その全開示および内容は参照することにより此処に組み入れられている）、これは「ビーム・ウェスト（ｂｅａｍｗａｉｓｔ）」が何を意味するか図示している。

本発明の上で、用語「モード（ｍｏｄｅ）」は、１つの光源で発生される光の１つの波長を言う。

本発明の上で、用語「単一モード（ｓｉｎｇｌｅｍｏｄｅ）」は光源で発生される単一波長を言う。例えば、単一モード・レーザは単一優位波長を産出する。

本発明の上で、用語「多重モード（ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ）」は、光源で発生される複数の波長を言う。例えば、多重モード・レーザは大きな電力を具備した、複数波長を産出する。

本発明の上で、用語「光学操舵サブシステム（ｏｐｔｉｃａｌｓｔｅｅｒｉｎｇｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）」は光を特定の方向に向けることが出来る任意の装置または複数装置の組み合わせを言う。光学操舵サブシステムの例としては、鏡（例えば亜鉛メッキ鏡（ｇａｌｖｏｍｉｒｒｏｒ））、複数鏡、レンズ、プリズム、機構段、ビーム偏向器などの組み合わせを含む。

本発明の上で、用語「部分反射面（ｐａｒｔｉａｌｌｙｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｓｕｒｆａｃｅ）」は光の一部を反射する一方で、他の部分をその表面を通して通過させることが可能な物体の任意の表面を言う。

本発明の上で、用語「平面波（ｐｌａｎｅｗａｖｅ）」は、その波面（一定位相の表面）が一定強度の実質的にまたはほぼ平行な面で、波の方向に垂直であり空間の局部領域に存在する、一定周波数の波を言う。平面波の例には、レーザ・ポインタ用のレーザ・ビームに関連する平行光を含む。実際問題として、平面波は光収差の量（例えば、焦点）に制限を有するが、それでも平面波と考えられている。位相共役読み出しと共に使用される場合、これらの光収差は最終的に復元（再生）ビームの信号対雑音比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ：ＳＮＲ）を劣化させる。実際面では、いくつかの光収差に対して波はどの型式の光収差が存在するかに依存して、実際量に対して耐性を有する。

本発明の上で、用語「プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）」は、例えば命令実行、ロジック実現、値の計算および格納などが可能な装置を言う。プロセッサの例には、特定用途集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＡＳＩＣ）、中央処理装置、マイクロプロセッサ、例えばインテル（Ｉｎｔｅｌ）（登録商標）およびＡＭＤ（登録商標）から市販されているマイクロプロセッサが含まれる。

本発明の上で、用語「データ読み取り（ｒｅａｄｉｎｇｄａｔａ）」は、ホログラフィック記憶媒体内に格納されているホログラフィック・データの取り出し、復元または再生を言う。

本発明の上で、用語「データ記録（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇｄａｔａ）」は、ホログラフィック・データをホログラフィック記憶媒体内に格納または書き込むことを言う。

本発明の上で、用語「記録光（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇｌｉｇｈｔ）」は、情報、データ等をホログラフィック記憶媒体の中に記録するために使用される光源を言う。

本発明の上で、用語「位相共役（ｐｈａｓｅｃｏｎｊｕｇａｔｅ）」は、光ビームに言及する際には、原初のビームの位相を反転した光ビームを言う。１例は平面波参照（ｐｌａｎｅｗａｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）であり、此処で位相共役参照ビームは、原初の参照光ビームの厳密なまたは非常に近い複製であるが、伝搬は原初の光ビームの方向の完全にまたはほぼ逆方向である（すなわち、逆伝搬に近い）。

本発明の上で、用語「位相共役光学システム（ｐｈａｓｅｃｏｎｊｕｇａｔｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ）」は、ホログラフィック復元システムの参照ビーム（また、データ復元のために使用される際には「再生ビーム」と呼ばれる）が、その参照（再生）ビームの経路に沿って、反対方向に反射（誘導）されて戻るようにさせる任意の装置を言う。平面波に対する位相共役光学システムの例は、コーナー・キューブ（ｃｏｒｎｅｒｃｕｂｅ）、コーナー・キューブ配列（ｃｏｒｎｅｒｃｕｂｅａｒｒａｙ）、被制御電気光学素子（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ（ＥＯ））クリスタル、ブレーズ型回折格子（ｂｌａｚｅｄｇｒａｔｉｎｇ）、ホログラフィック回折格子（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｇｒａｔｉｎｇ）、表面レリーフ構造（ｓｕｒｆａｃｅｒｅｌｉｅｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、および種々の層および回折格子（ホログラフィック回折格子または表面レリーフ構造であろうと）等の組み合わせを含む。

本発明の上で、用語「復元されたビーム（ｒｅｃｏｖｅｒｅｄｂｅａｍ）」は、位相共役光学システムにより提供された参照（再生）ビームにより発生されたビームを言う。参照（再生）ビームの位相共役は、データ・ビームの位相共役を再生し、これは原初のデータ・ビームの光学経路沿いに逆方向に伝搬し、検出器（例えばカメラ）によってデータ・ページとして復元される。復元されたビームはホログラフィック記憶媒体内に格納されているデータ・ページのホログラムから回折された位相共役参照（再生）ビームにより形成される。例えば、角度マルチプレクス・ホログラムでは、１つの指定された角度に対して１つの或るデータ・ページのブラッグ整合が得られ、位相共役参照（再生）ビームは回折し復元されたビームを形成する。位相共役参照（再生）ビームは正しい角度および波長（ブラッグ条件）で使用されるので、所望のデータ・ページは位相共役ビームとして再生され、これはそのデータ・ビームが源として発せられた場所へ逆伝搬する。位相共役の性質は復元されたビームが、ホログラムの記録中に取り込まれてしまった光収差を取り消すことを可能とし、検出器部においてより高い品質のデータ・ページを形成する。これは、ホログラムと参照（再生）ビームが原初の参照ビームの位相共役および相対位置が、類似光学系の許容範囲内にある時に生じる。ある光学系設計では、これらの許容範囲は位相共役参照（再生）平面波内では光収差の数波分であり、ホログラムと光学系システムの相対位置内で数十マイクロメータである。参照（再生）ビームはまた従来式ホログラムとブラッグ整合を行ったとしても、光学系システムから外れて（すなわち検出器／ＳＬＭには戻らない）伝搬するはずである。

本発明の上で、用語「参照ビーム（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂｅａｍ）」はデータで変調されていないビームを言う。参照ビームの例として、ホログラフィック記憶媒体にデータを記録する際、またはホログラフィック記憶媒体からデータを読み取る際に使用される、データ非搭載レーザ・ビームを含む。いくつかの実施例において、参照ビームはホログラムを記録するために使用される原初の参照ビームのことを言い、ホログラフィック記憶媒体からデータを復元するために使用される際には再生ビームと言い、または原初の参照（再生）ビームの位相共役と言う場合もある。

本発明の上で、用語「屈折率プロフィール（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｐｒｏｆｉｌｅ）」は、ホログラフィック記憶媒体内に記録された屈折率パターンの３次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）写像を言う。

本発明の上で、用語「ダイナミック・レンジ（ｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅ）」または材料の「Ｍ＃」は、特定の回折効率においてどれだけ多数のホログラムがその材料（例えば記録材料層、ホログラフィック記憶媒体など）の指定された位置にマルチプレクス出来るかの、従来からある指標を言い、これは材料の材料指数（ｍａｔｅｒｉａｌｉｎｄｅｘ）変化、材料厚さ、光の波長、光学系の幾何学的形状などに関係する。

本発明の上で、用語「屈折効率」は、読み出しまたは再生のいずれかの際にホログラムで屈折される入射光の割合またはパーセンテージを言う。

本発明の上で、用語「空間光変調器（ＳＬＭ）（ｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ）」は、例えば光ビームの空間強度および／または位相プロフィールを変調することによって、光ビーム上に情報を格納する装置を言う。

本発明の上で、用語「空間光強度」は、空間の指定された体積内で変化する光強度の光強度分配またはパターンを言う。

本発明の上で、用語「ブック（ｂｏｏｋ）」または「スタック（ｓｔａｃｋ）」は、特定角度範囲に広がるマルチプレクスされたホログラムのグループを言う。１つのブックはマルチプレクスされたホログラムの１つのグループであり、全てがホログラフィック記憶媒体の１つの位置の中にあるか、または互いに少しずらされて（ｓｈｉｆｔ）いるかまたはホログラムの別のグループからずらされている。この用語ブックは従来型ブックおよび複合ブックの両方を言う。

本発明の上で、用語「ショート・スタック（ｓｈｏｒｔｓｔａｃｋ）」は、１つのブックのアドレスレンジ（ａｄｄｒｅｓｓｒａｎｇｅ）内のホログラムのサブ・グループを言う。例えば、１つのブックは角度１−５００を含むアドレスの１組と考えられる。この角度範囲は更に複数の「ショート・スタック」に、従ってショート・スタック＃１は角度１−１００を含み、ショート・スタック＃２は角度１０１−２００を含む、等と言うように分割される。

本発明の上で、用語「複合ブック（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｏｏｋ）」は、そのブックの少なくともいくつかのショート・スタックが同一空間位置を占めていない１つのブックを言う。実際、光学的に導入された全ての歪みを、ショート・スタックを異なる空間位置に配置することで「スミア（ｓｍｅａｒ）」を除去する上で有用である。複合ブックの中で、ショート・スタックの空間位置は互いに部分的に重なっているが、同一位置内に複数の記録をすることに起因する全ての理想的でない媒体集合を緩和するには十分空間的に異なっている。

本発明の上で、用語「位相差板（ｗａｖｅｐｌａｔｅ）」は、光の偏光を変化させるために使用される全ての装置を言う。位相差板はまた時に、リターダー（ｒｅｔａｒｄｅｒ）と呼ばれ、この用語は此処で互換的に使用されている。位相差板の例は、λ／４位相差板（ＱＷＰ）を含み、これは例えば光ビーム内に１／４波長位相シフトを引き起こし、その結果線形偏光光を回転偏光に、またその逆向きに変化させる。更に、例えばλ／４位相差板を２度通過した光ビームは線形偏光光内で９０度の回転を受ける。

本発明の上で、用語「装置（ｄｅｖｉｃｅ）」は、器具（ａｐｐａｒａｔｕｓ）、機構（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）、設備（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、機械（ｍａｃｈｉｎｅ）等を言う。

本発明の上で、用語「サーボ・マーク（ｓｅｒｖｏｍａｒｋ）」は、媒体またはシステムが互いに精度高く整列出来るようにまたは可能とするように、媒体上に置かれた印（ｍａｒｋ）、パターン等を言う。

本発明の上で、用語「複製（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」は、１つの媒体の少なくとも１部分からホログラムを再生し、続いてこれらの再生物を異なる媒体（または同一媒体の異なる部分）に記録することを言う。言葉を変えれば、再生されたホログラムを記録するために使用される媒体は、そのホログラムを再生するために使用されたもとの同一か、または使用される媒体が異なる媒体かである。

本発明の上で、用語「２段階複製方法（ｔｗｏ−ｓｔｅｐｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）」は、サブマスタを創造し次にこれらのサブマスタからマスタを創造することを言う。マスタ媒体は次にそのマスタ媒体内に格納されている全てのデータで最終または目的媒体を複製するために使用される。２段階複製方法の特長はより高い屈折率が最終マスタ内に、より高い密度で創造されることであり、この複製プロセスをより高い密度で更に可能で／実際的なものとする。２段階複製はまた、最終複製媒体内により高い屈折率を可能とし、これにより駆動装置がより高い性能を有するようにしている。アーネスト・チャン（ＥｒｎｅｓｔＣｈｕａｎｇ）その他、「高速複製用ホログラフィック読み取り専用メモリ・システム（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＲｅａｄ−Ｏｎｌｙ−ＭｅｍｏｒｙＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，）、巻４２（２００３年）、９７６−８０ページ参照、その全開示および内容は此処に参照することで組み入れられている。

本発明の上で、用語「データ・マスク（ｄａｔａｍａｓｋ）」は、記録されるべき固定データ・ページ・パターンまたはＳＬＭ上に置かれる単一データ・ページ・パターンを言う。

本発明の上で、用語「ホログラフィック・マスタ・データ・マスク（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍａｓｔｅｒｄａｔａｍａｓｋ）」は、マルチプレクスされるデータ・マスクのホログラムまたはデータ・ページのホログラムのグループを言う。

本発明の上で、用語「仮想層（ｖｉｒｔｕａｌｌａｙｅｒ）」は、同一マルチプレクス・アドレスを有するホログラムのグループを言う。例えば、各々が同一角度で記録された複数ホログラムの多重ブックで角度マルチプレクスされた媒体において、仮想層は全てのブックの第１ページである。これは、その第１ページを読み出すための正しい入射角度の、媒体の大きさの１つの平面波が、その媒体上に格納されている全てのブックから全ての第１ページを読み出すことになるからである。従って仮想層の全てを一度に複製することが可能となる。

本発明の上で、用語「マスタ（ｍａｓｔｅｒ）」（また「マスタ・ホログラフィック媒体（ｍａｓｔｅｒｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｄｉｕｍ）」、「マスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体（ｍａｓｔｅｒｄａｔａｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）」、「マスタ・データ・ホログラフィック媒体（ｍａｓｔｅｒｄａｔａｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｄｉｕｍ）」としても知られている）は、最終媒体用に所望される全てのホログラムを有し、そこから他の媒体を複製するために使用される媒体を言う。ホログラフィック・マスタの使用は、米国特許出願第２００５／００３６１８２号（カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他）、２００５年２月１７日出願に記述されており、その全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている。

本発明の上で、用語「サブマスタ（ｓｕｂｍａｓｔｅｒ）」（また、「サブ・マスタ・ホログラフィック媒体（ｓｕｂｍａｓｔｅｒｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｄｉｕｍ）」、「サブ・マスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体（ｓｕｂｍａｓｔｅｒｄａｔａｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）」、「サブ・マスタ・データ・ホログラフィック媒体（ｓｕｂｍａｓｔｅｒｄａｔａｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｄｉｕｍ）」としても知られている）は、最終複製媒体用に所望される全てのホログラムよりも少ない媒体を言う。サブマスタはいくつかのサブマスタを単一のマスタ媒体の中に複製することによってマスタを創造するために使用される。サブマスタは異なる仮想層を有する（すなわち、複数のホログラムが異なる角度で格納されている。）

本発明の上で、用語「目的媒体（ｔａｒｇｅｔｍｅｄｉｕｍ）」（また「目的ホログラフィック媒体（ｔａｒｇｅｔｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｄｉｕｍ）」、または「目的ホログラフィック記憶媒体（ｔａｒｇｅｔｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）」としても知られている）は、全てのホログラムで複製されているかまたはこれから複製される媒体で、従って必要な全てのデータを有するかまたは含むはずの媒体を言う。

本発明の上で、用語「ブランク・マスタ媒体（ｂｌａｎｋｍａｓｔｅｒｍｅｄｉｕｍ）」は、その上にホログラムが記録、格納等される前のマスタ媒体を言う。

本発明の上で、用語「位置合わせ（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）」または「整列させる（ａｌｉｇｎ）」（例えば、「層間の位置合わせ（ａｌｉｇｎｍｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｌａｙｅｒｓ）」または「データ・マスクを整列させる（ｔｏａｌｉｇｎｄａｔａｍａｓｋｓ）」）は２つの対象物を互いに、処理工程または駆動装置が必要とする許容範囲内に位置合わせすることを言う。

本発明の上で、用語「放射状に整列された（ｒａｄｉａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄ）」（例えば、「放射状に整列された参照ビーム（ｒａｄｉａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂｅａｍ）」）は、角度変化が媒体の放射状スポーク（ｒａｄｉａｌｓｐｏｋｅ）内のものであり、このスポークの中心がその媒体（例えばディスク）の中心となっている、参照ビームを言う。

本発明の上で、用語「フーリエ変換（ＦＴ）面（ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ（ＦＴ）ｐｌａｎｅ）」は、レンズの後部焦点面（ｂａｃｋｆｏｃａｌｐｌａｎｅ）を言う。画像がレンズの前部焦点面に在る場合、この面はその空間信号のほぼ数学的フーリエ変換と近似される。本発明の上で、このＦＴ面は後部焦点面に近接しているかまたは近似している全ての面である。加えて、このＦＴ面はその画像のＦＴと厳密に数学的に等価である必要はなく、それは例えば残余位相項（ｒｅｓｉｄｕａｌｐｈａｓｅｔｅｒｍ）、フィールド湾曲（ｆｉｅｌｄｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）、およびレンズ内のその他の収差（ｏｔｈｅｒａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｌｅｎｓ）が存在するからである。おおよそのＦＴ面において、像の角度スペクトルが空間位置に写像される。これはブロック／フィルタをＦＴ面に配置して、その像（信号）の角度スペクトルにフィルタを掛けることを可能とする。

本発明の上で、用語「変換光学系システム（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ）」は、フーリエ変換（ＦＴ）機能を実行する光学系システムを言う。

本発明の上で、用語「ファンダールフト・セットアップ（ＶａｎｄｅｒＬｕｇｔｓｅｔｕｐ）」は、データ・マスクを具備しているかまたはＳＬＭがその次に配置されている（光伝搬方向でデータ・マスクまたはＳＬＭの後ろ）レンズを含む、変換光学系システムを言う。この配列は結果として、後部焦点面が激しい収差を受けたＦＴ面を有することになる。

本発明の上で、用語「高次変換成分（ｈｉｇｈｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）」は、第ゼロ次以外の回折次数を言う（すなわち、システムの光軸上に中心を持たない次数）。

本発明の上で、用語「ＲＯＭ」は、読み取り専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）を言う。ＲＯＭは修正変更が出来ない（少なくとも迅速にまたは簡単に）メモリ、複数回消去および再プログラム可能な、例えば消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄ−ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ：ＥＰＲＯＭ）およびフラッシュ電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ｆｌａｓｈＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄ−ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ：ＥＥＰＲＯＭ）を含む。

本発明の上で、用語「ＨＲＯＭ」はホログラフィック読み取り専用メモリ装置（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｒｅａｄ−ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙｄｅｖｉｃｅ）を言う。

本発明の上で、用語「媒体読み取り機（ｍｅｄｉａｒｅａｄｅｒ）」は、記憶媒体、例えばＲＯＭ媒体（例えばＲＯＭカード）を読み取る装置（例えば、メモリ・カード読み取り機）を言う。

本発明の上で、用語「メモリ・カード（ｍｅｍｏｒｙｃａｒｄ）」は、半導体電子式および／またはホログラフィック・メモリ・データ記憶装置を言い、デジタル・カメラ、ノート型および携帯式（移動式）コンピュータ、携帯端末（ｐｅｒｓｏｎａｌｄｉｇｉｔａｌａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：ＰＤＡｓ）、電話機、音楽プレーヤ、ビデオゲーム機など、およびそれらの組み合わせ、で使用されるものを言う。

本発明の上で、用語「下位互換性のある（ｂａｃｋｗａｒｄｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）」、「下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）」等は、新しい記憶媒体よりも旧い設計の記憶媒体（例えば、メモリ・カード）で、新式および旧式両方の媒体用に設計された媒体読み取り機内で機能することの出来るものを言う。

本発明の上で、用語「グローバル参照（ｇｌｏｂａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）」または「グローバル参照ビーム（ｇｌｏｂａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂｅａｍ）」は、その媒体の仮想層を読み出すことの出来る参照ビームを言う。長方形に構成されたブックでは、同一機器で書き込まれている場合、全ての参照ビームは整列されているので、これは極自然である。しかしながらディスクに対しては、ディスクが回転すると参照ビーム・マルチプレクス方向が変化するはずである。従って、角度マルチプレクスされているかまたは無秩序な参照ビームを有するディスクに関してグローバル参照を確立することは、非常に困難である。

本発明の上で、用語「グローバル参照読み出し（ｇｌｏｂａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｒｅａｄｏｕｔ）」は、特定仮想層内のホログラムを読み出すために、グローバル参照を使用することを言う。

本発明の上で、用語「グローバル・マスタ（ｇｌｏｂａｌｍａｓｔｅｒ）」（例えば、「グローバル・マスタ・ディスク（ｇｌｏｂａｌｍａｓｔｅｒｄｉｓｋ）」）は、１つまたは複数のグローバル参照を有するマスタ・ディスクを言い、従って媒体を迅速に複製するために使用される。

本発明の上で、用語「円錐波（ｃｏｎｉｃａｌｗａｖｅ）」は円錐形または円錐状波面を有するビームを言う。

本発明の上で、用語「円錐状ビーム（ｃｏｎｉｃａｌ−ｌｉｋｅｂｅａｍ）」は、円錐波面（ｃｏｎｉｃａｌｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ）に類似で円錐波と互換のビームを言う。

本発明の上で、用語「円錐鏡（ｃｏｎｉｃａｌｍｉｒｒｏｒ）」は、円錐状（ｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｃｏｎｅ）の鏡を言う。

本発明の上で、用語「円錐角度（ｃｏｎｉｃａｌａｎｇｌｅ）」は、媒体表面の法線方向に関する円錐波面または円錐鏡の角度を言う。

本発明の上で、用語「フットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）」（例えば、「鏡のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔｏｆａｍｉｒｒｏｒ）」）は、特定の鏡で照射されることの無い、媒体（例えばディスク）上の領域（ａｒｅａ）、部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）、区間（ｓｅｃｔｉｏｎ）を言う。

本発明の上で、用語「入射角（ａｎｇｌｅｏｆｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）」は、表面に入射するビームとその入射点での表面に垂直な線（すなわち「法線（ｎｏｒｍａｌ）」）との間の角度を言う。

本発明の上で、用語「媒体法線（ｍｅｄｉｕｍｎｏｒｍａｌ）」は、媒体表面に垂直（直角）な入射角を言う。

本発明の上で、用語「縮小された波面（ｄｅ−ｍａｇｎｉｆｉｅｄｗａｖｅｆｒｏｎｔ）」は、光学系システムで縮小された（小さくされた）後のビームを言う。

本発明の上で、用語「円錐参照（ｃｏｎｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）」は、ホログラム記録、再生、読み出し等のために参照ビームとして使用される、円錐ビームを言う。

本発明の上で、用語「記録参照（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）」は、単一ブックと類似の大きさの１ページを、一度にホログラムに記録するために使用される参照ビームを言う。

本発明の上で、用語「コピー参照（ｃｏｐｙｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）」は、仮想層（いくつかのまたは多数のホログラム）の再生、およびそれらを別の媒体（または同一媒体の異なる部分）の中に複製（コピー）するために使用される参照ビームを言う。

本発明の上で、用語「使用可能な（ｕｓａｂｌｅ）」または「使用（ｕｓａｇｅ）」（例えば、「ディスクの使用領域または範囲（ｕｓａｇｅａｒｅａｓｏｒｒｅｇｉｏｎｓｏｆａｄｉｓｋ）」）は、その上または内部にホログラム、データ等が記録される媒体の領域（ａｒｅａ）、部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）、区間（ｓｅｃｔｉｏｎ）を言う。

本発明の上で、用語「使用不能な（ｕｎｕｓａｂｌｅ）」（例えば、「ディスクの使用不能な範囲または領域（ｕｎｕｓａｇｅｒｅｇｉｏｎｓｏｒａｒｅａｓｏｆａｄｉｓｋ）」）は、その上または内部にホログラム、データ等を記録出来ない、媒体の領域、部分、区間を言う。例えば、これは参照ビームまたはその他のディスクの問題のために、媒体のその領域、部分、区間等にアクセス不能な理由による。

本発明の上で、用語「参照ビーム・マルチプレクス方向（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂｅａｍｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」は、角度マルチプレクスが使用される際に、マルチプレクス角度が変更される方向を言う。

本発明の上で、用語「ホログラフィック記憶装置またはシステム（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｏｒｓｙｓｔｅｍ）」は、ホログラフィック・データを記録（格納）するため、ホログラフィック・データを読み取り（復元）するため、またはホログラフィック・データを記録（格納）および読み取り（復元）するための装置またはシステムを言う。
（記述）

本発明の実施例は、例えば方法、装置、システム、論文等の形式である。本発明の少なくともいくつかの実施例では、ホログラムのブックの記録および読み出しは、例えば媒体内の環状トラックまたは線に沿って配列されたブックに関する。媒体内に記録されたホログラム（例えば、ホログラフィック・データ）の検索を容易にするために、サーボ・マークが媒体の基板内に付けられていて、ディスク上のホログラムの位置を識別するのを助けている。使用される媒体構造および光学系は潜在的に下位互換性装置となるように作られている。これはホログラフィック駆動装置が、別のフォーマット例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイ・ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）等の読みとり、書き込み可能なことを意味している。理想的に、ホログラフィック駆動装置で使用される対物レンズがまた、ＣＤ、ＤＶＤ、高密度光学ディスク・フォーマット（例えばＢｌｕ−ｒａｙ^ＴＭＤｉｓｃ）等もまた読み取るはずである。ホログラフィック駆動装置のその他の部分は、標準光学媒体型式の従来型光学的読み出しと、共用出来る。モノキュラ・アーキテクチャを用いて記録された、従来型光学ディスクとホログラフィック光学ディスクの読み取りおよび書き込みを行う単一ホログラフィック駆動装置を提供することは、その様な駆動装置を使用する顧客にとって都合が良いはずである。

ホログラフィック・ブックが、各々のブックの全ての第１ページが、その媒体上の全てのブックに対して同一角度であり、全てのブック内の第２ページが同一角度であるように配列されているカードまたはテープまたはその他の媒体に対して、２段階複製方法が下記に記述のように使用されており、米国出願第２００５／０２５４１０８号（チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他）２００５年１１月１７日出願、およびアーネスト・チャン（ＥｒｎｅｓｔＣｈｕａｎｇ）その他、「高速複製用ホログラフィック読み取り専用メモリ・システム（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＲｅａｄ−Ｏｎｌｙ−ＭｅｍｏｒｙＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，）、巻４２（２００３年）、９７６−８０ページ参照、上記特許出願および論文の全開示および内容は此処に参照することで組み入れられている。ホログラフィック記憶媒体および／またはホログラフィック・マスタ・データ・マスク（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｍａｓｔｅｒｄａｔａｍａｓｋ）上に記録するためのチャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法は、少なくとも第１ホログラムまたは仮想層を第１ホログラフィック媒体（例えば第１「サブマスタ（ｓｕｂｍａｓｔｅｒ）」）の中に記録し、少なくとも第２仮想層を第２ホログラフィック媒体（例えば第２「サブマスタ（ｓｕｂｍａｓｔｅｒ）」）の中に記録することを含む。第１および第２ホログラフィック記憶媒体からの仮想層の第１組および仮想層の第２組は、次に順に再生されて単一ホログラフィック・マスタ媒体（例えば「マスタ（ｍａｓｔｅｒ）」）に格納される。このホログラフィック・マスタは次に格納された仮想層の第１および第２組を、例えばＨＲＯＭ装置内での使用する追加のホログラフィック媒体に記録するために使用される。これらの最終媒体およびマスタは複製に必要な全てのホログラム（データ）を含む。

チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法の１つの実施例において、データ・マスクは、ホログラフィック記憶媒体上の異なる位置に中心を置く複数のデータ・ページを有する仮想層またはホログラフィック画像を記録するために使用されており、これにより個別ページの読み出しがページ単位の方式で実施できるようになる。１つの実施例において、各々の層の中への複数データ・ページの並行記録は、増大した記憶容量を具備したＨＲＯＭ媒体の高速複製を可能とし、またＨＲＯＭ媒体のページ単位での読み出しは、ビット単位読み出しよりも更に高速の読み出し率を可能とする。記憶容量が増大する理由は、複数データ・ページを記憶媒体の中に並行に記録することによる、屈折率の増大に依るところもある。データ転送速度はＣＤ、磁気ディスク等の様なシリアル記憶装置のように媒体を移動する必要もなく、全データ・ページの並列検索に依るところがある。

チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法の別の実施例において、１つまたは複数のデータ・マスクをホログラフィック記憶媒体内に格納し、ホログラフィック・マスタ・データ・マスク（此処では時に「マスタ（ｍａｓｔｅｒ）」または「マスタ・ホログラフィック・媒体」と言う）を、ホログラフィック記憶媒体への記録時に使用するために創造するようにしている。１つの例において、ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは複数の仮想層またはデータ層で製造され、１つまたは複数の記憶されたデータ層をＨＲＯＭ媒体の様なホログラフィック記憶媒体に記録またはコピー（複製）するために使用される。ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは種々のデータ・マスクを読み出すためにマルチプレクスされており、これは異なる層を記録する間に、複数のデータ・マスクを移動したり位置合わせをする必要のない、改良された位置合わせおよび早さで行うためである。加えて、ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは格納されたデータ・マスクの擬似フーリエ変換面上またはその近くに、ファンダー・ルフト（ＶａｎｄｅｒＬｕｇｔ）セットアップまたはその他の変換光学系システムを使用して配置される。ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは光学系システムのフーリエ面または画像面の上またはその近くに記録される。これらのシステムにおけるフーリエ変換位置はホログラフィック・マスタ・データ・マスク記録中に高次変換成分をフィルタで除外し、ＨＲＯＭ等を記録する際に格納されるデータ・ページ間の干渉を低減し、これにより読み出し性能を改善する。

チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法の別の実施例において、複数のサブマスタ・ホログラフィック媒体がホログラフィック・マスタ媒体を提供するために使用されている。例えば、所望する複数ホログラムの１組が順番に複数の別々のホログラフィック媒体、例えば複数の「サブマスタ（ｓｕｂｍａｓｔｅｒ）」の中に記録される。その後、サブマスタ内に記録されたホログラムが、別のホログラフィック記憶媒体、「マスタ（ｍａｓｔｅｒ）」にコピーされる。マスタ・ホログラフィック媒体はマスタ・データ・マスク等として更に別のホログラフィック記憶媒体を複製するために使用されるが、それはマスタは全てのサブマスタ内に存在する全てのデータ／ホログラムを含むからである。

チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法の別の実施例において、１つまたは複数のデータ・マスクがホログラフィック・マスタ・データ・マスク内に記録される場合もある。ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは次に、複数のホログラフィック層を、ＨＲＯＭ記憶媒体等の様なホログラフィック記憶媒体内に記録するために使用される。例えば、ホログラフィック・マスタ・データ・マスクは、全仮想層を１つのホログラフィック記憶媒体の中にホログラフ的に記録するために使用される。各々の仮想層は、並行して記録するために、情報の複数のデータ・ページに分割される。複数の層が１つのホログラフィック記憶媒体上に、波長、角度、ペリストロフィック（ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ）、共焦点（ｃｏｎｆｏｃａｌ）、ポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）、位相符号（ｐｈａｓｅ−ｃｏｄｅ）、ポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）等のマルチプレクス技術を使用してマルチプレクスされる。ホログラフィック・マスタ・データ・マスクを製造する際に、複数のデータ・ページおよびデータ・ページのスタック（ｓｔａｃｋ）は注意深く位置合わせされてホログラフィック・マスタ・データ・マスクの中に記録され、この位置合わせはホログラフィック記憶媒体を複製するために、ホログラフィック・マスタ・データ・マスクを使用して維持される。例えば、連続したデータ・マスクを整列させるのではなく、記録対象の種々のデータ・マスクの位置合わせがなされ、続いて１つのホログラフィック・マスタ・データ・マスクの中に、波長または角度マルチプレクスにより記録される。正しいデータ・マスクが、例えば画像化し格納することを所望された適切な波長または角度で、再呼び出しされる。これはデータ・マスクの交換を、複製処理工程中に非常に迅速かつ容易に行い、サイクル・タイム（ｃｙｃｌｅｔｉｍｅ）を早くできる。媒体の読み出しに際し、ホログラフィック・マスタ・データ・マスクで創造されたページおよびページのスタックの位置合わせ度は増大されるが、それは１つのスタック内の異なるページ間での機械的な位置合わせおよび駆動時のサーボ時間を最少とすることで読み出しを改善するためである。加えて、複数層または１つの層内でのデータ・ページのスタック間の注意深い位置配列関係は、偽造、非認証、または海賊版記憶媒体を検出するために使用される。例えば、意図的に位置合わせを変えたり、または特定の位置合わせをページ・スタック間または複数層の間で予め定められた方法で作り出すことにより、有効記憶媒体の署名が媒体自身の中に作り出される。

チャン（Ｃｈｕａｎｇ）その他の方法の別の実施例において、ポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）マルチプレクスが使用されている。例えば、米国特許第７，０９２，１３３号（アンダーセン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）その他に付与）２００６年８月１５日公告、参照、その全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられており、これは１つの好適なポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）マルチプレクス技術であり、個々のデータ・ページ・スタックを空間的により小さくすることによって層密度を増大させるために此処では使用されている。ポリトピック・マルチプレクスはまた波長、角度、フラクタル（ｆｒａｃｔａｌ）またはその他のマルチプレクス技術と一緒に使用される。ポリトピック・マルチプレクスは、複数のホログラムが１つのホログラフィック記憶媒体の上に、近隣のホログラムおよび／またはホログラムのスタックの間で部分的に空間的に重なりながら、空間的にマルチプレクスされることを可能とする。データ・ページの各々のスタックは、加えて別のマルチプレクス技法、例えば角度マルチプレクス、波長マルチプレクス、位相符号マルチプレクス、ペリストロフィック・マルチプレクス、フラクタル・マルチプレクス等を好適に適用することが出来る。一般的に、複数のホログラムはホログラムを書き込むデータ・ビームのビーム・ウェストに等しい距離で分離されている。更に従来的な試みとは異なり、このビーム・ウェストは意図的にホログラフィック記憶媒体の外側に配置されていて、媒体内のスタック間でかなりのビームの重なりが生じるようにしている。再生時に、データ・ページとその近隣のデータ・ページが同時に読み出されるであろうが、再生されたデータのビーム・ウェストに配置された開口（フィルタ）が近隣のものをフィルタに掛けて除外し、所望するデータのみが検出されるようにしている。例えば米国特許出願第２００７／０１２７１００（ウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）その他）２００７年６月７日出願、参照（その全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている）、これはホログラムを記録しまた再生するためのこの技術を図示している。ポリトピック・マルチプレクスは、もう一方のフーリエ面に配置された開口を具備した媒体内部のビーム・ウェストにより、または近隣データ・ページの再生をフィルタを掛けることで除外する角度フィルタを用いて実施される。

本発明のＨＲＯＭ複製方法の実施例において、サブマスタはサブマスタ媒体の中にページ毎に記録される。この媒体は、最終媒体よりも大きいか、またはホログラフィック駆動装置で使用される最終媒体よりも厚いかまたは薄い。複数のサブマスタが同一媒体内に存在する場合もあるが、空間的に分離されている。サブマスタは最終マスタ媒体の中にコピーされる。このマスタ媒体はまた、反射層または可変層を持たず、従って最終複製媒体よりも厚いか、薄いか、または大きい。継続の米国特許出願第１１／８４０，４１０号、名称「モノキュラ・ホログラフィック・データ記憶システム・アーキテクチャ（ＭＯＮＯＣＵＬＡＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥＳＹＳＴＥＭＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ）」、カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他、２００７年８月１７日出願（この全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている）参照、は反射および可変層を図示している。媒体は空のマスタ媒体をサブマスタの隣に設置して、最終複製媒体のデータ領域と同じ大きさのビームで照射することによりコピーされる。この処理工程は、全ての第１ページ（すなわち、角度１でマルチプレクスされた複数のデータ・ページ）を、標準の接触複製処理工程により同時にマスタの中にコピーする。全てのページはこの方法によってマスタ媒体の中に、大きな最少ビームの角度を変更し、また全てのサブマスタを切換使用して入れられる。１つのサブマスタが使用されるかまたは多数のサブマスタを使用することも出来る。この処理工程は２つの事を実行する。１つは一度に丁度１ページを記録する場合よりも、より高い屈折率を有するマスタを作り出す。もう一つは、マスタからコピーされた場合に、ホログラムがホログラム駆動装置で使用される複製された媒体内の正しい深さとなることを可能とする。この最終マスタは続いて複製処理工程で使用される。再び、空媒体（ホログラフィック駆動装置で使用される最終媒体）をマスタ媒体の隣に配置することにより、全てのページがこの最終媒体の中に、全媒体をカバーする１つのビームを１つの角度で一度に露光することにより、迅速にコピー（記録）される。最終媒体はホログラフィック駆動装置内で使用されるので、これは可変層および回折格子または反射層を有するはずである。この複製段階の途中、この複製段階は書き込み（記録）状態と同じなので、これらの仮想層はそれらからの反射を最少とするようにセットされる。位相共役読み出しまたは通常読み出しが、この処理工程の全てのコピー（複製）段階で、マスタまたはサブマスタの適切な側に配置された空の媒体と共に使用され、コピー（複製）を可能としている。

例えば、ホログラフィック記憶媒体として１つのディスクと共に、各々のブックと共に使用される参照ビームはこのディスクの周りで変化する。この作業または機能を上述の様に正しく行うために、媒体全体に渡って各々のページに対して一定不変の参照が必要である。これを実現するために、サブマスタ媒体はこれらのホログラムの記録中に別の参照ビームを使用しなければならない。この第３（グローバル）参照ビームは、ブックがディスクの周りに記録されているので、ブックと共に角度を変更しなければならず、これによりひとたびディスク全体が記録されると、このグローバル参照はディスク上の全てのブックの第１ページと、同様にそのブックの正しい参照ビームの両方を読み出すはずである。これらの再生されたホログラムは次に、その隣に配置されたマスタの中にコピー（記録）される。これらの特別サブマスタがひとたびグローバル参照で記録されると、上述の処理工程はマスタを作成し最終媒体を複製するために使用される。グローバル・マスタの製作はディスクに対して非常に困難であるが、グローバル参照を産出するために、位置毎の角度の変化が機械（すなわちホログラフィック駆動装置）の中で追従されなければならないからである。グローバル参照の１例が、「保証付き読み取り専用ホログラフィック他用途ディスクの複製技術（ＤｕｐｌｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＳｅｃｕｒｅｄＲｅａｄ−ＯｎｌｙＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）」光学式データ記憶装置会議（ＯｐｔｉｃａｌＤａｔａＳｔｏｒａｇｅＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）（２００５年７月１１日、ホノルルハワイ論文ＭＢ７）に開示されており、この全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている。これは実際に実現するには非常に困難である。

ホログラフィック駆動装置の参照ビームが、ホログラフィック記憶媒体のディスクの半径と整合が取られており、そのディスク上の複数ブック内の全てのホログラムが同一の角度間隔で記録されている場合、１つの円錐波が各々のブックから指定されたページの全てを一度に（１つの仮想層）読み出すことが可能である。この処理工程はそのディスク軸上に中心を置く円錐波の発生を必要とする。これは円錐鏡を使用して実現できる。読み出し用の円錐状ビームを発生するために円錐鏡を使用することの問題は、ディスク上への角度をかなり高く（例えば約６５度以上）して、鏡のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）をディスク上で十分小さくしなければならない点である。実際、ホログラフィック駆動装置内の参照（再生）ビーム角度は約６０度未満である確率が高い。媒体の法線から測定すると、典型的なビーム角度は約２０から約６０度の間である。ブック／ページに対して大きな角度に基づく記録は、媒体の余りに多くの部分を浪費し、反射防止コーティングを媒体法線に対して大きな入射角に対して働かせることは困難である。この方法は、ディスク上の鏡のフットプリント（不使用領域）をより小さくするため、縮小された波面を提供する目的で円錐参照波が減衰される場合に使用されるであろう。この縮小された波面は参照記憶媒体を製作するためにホログラフ的に格納される。円錐鏡を変更することにより、また参照平面波の角度を変更することにより、複数の円錐参照が参照記憶媒体の中に格納される。複数の参照記憶媒体は、高い回折効率が要求される場合に使用される。参照媒体の概念は、複製時間をより早くすることである。この方法はまだ、ディスク上に記録用のより広い使用領域を確保しながら、十分小さな角度をディスクサイズの媒体に対して作り出すという難しさを有している。加えて、参照ビーム用の光学系は、標準の光学系ディスク寸法の媒体よりも大きく無ければならず、非常に大きくまた高品質である。複製用の円錐ビームは、局所的には読み出しに必要とされる平面波参照（再生）ビームに似ている。再び、駆動装置参照ビーム・マルチプレクス方向（角度の変化）は、中心からディスクの半径方向に（すなわち、ディスクの半径または「スポーク（ｓｐｏｋｅ）」に沿って）位置合わせがされていなければならない。加えて、参照（再生）ビーム内の幾ばくかの湾曲は、複製で使用される円錐または円錐状ビームとより良い適合を得るために好ましい。全仮想層が一度に読み出されるので、妥当な媒体の平面度が要求され、これにより同一入射角で仮想層内の全てのホログラムを媒体の位置に無関係に読み出すことが可能となる。

本発明のＨＲＯＭ複製方法のいくつかの実施例に対して、サブマスタが半径方向に位置合わせされた参照ビームで、記録されるホログラムと共に同時に記録されている。これらのサブマスタは次にマスタに変換されるが、それは参照記憶媒体を用いて、全ての第１ページを同時に、続いて全ての第２ページを同時に等、読み出す参照ビームを生成して行われる。円錐角度の変更は参照記憶媒体から異なる角度でマルチプレクスされたホログラムを読み取ることで実施される。上記のように、空のマスタ媒体がサブマスタの次に配置される。ひとたびマスタ媒体が製造されると、これは空の最終媒体内へ複製するためのマスタとして使用される。再び、空の最終媒体がマスタの近くに配置され、異なるコピー（複製）参照が参照記憶媒体から角度マルチプレクス復元によって生成される。

本発明のＨＲＯＭ複製方法のいくつかの実施例が、更に図１から図４を参考に図示されている。図１は一般的に円形のディスク形状ホログラフィック記憶媒体１０２内の、ホログラムの従来方式によるページ毎記録の模式図である。図１に示されるように、参照ビーム１０４−１およびデータ・ビーム１０８−１（各々、１つまたは複数のホログラムをディスク１０２内の第１位置に記録することを表している）がディスク１０２内に投影されて、干渉して第１データ・ページ１１２−１をディスク１０２の中に形成している。図１に、点線矢印１１６の方向で示されているように、１つまたは複数のホログラムのディスク１０２内への記録は第２位置で生じ、参照ビーム１０４−２およびデータ・ビーム１０８−２をディスク１０２の中に照射して第２データ・ページ１１２−２を形成するようにしてなされる。この処理工程はディスク１０２内にその他のデータ・ページを形成するように繰り返される。

図２は、１つまたは複数のホログラムを、例えば一般的に円形形状のマスタ・ディスク２０２の形式のマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体から、例えば一般的に円形形状の目的ディスク２０６の形式の目的ホログラフィック記憶媒体へ、チャン（Ｃｈａｎｇ）その他による方法の実施例に基づき並行して複製方法を模式的に図示したものである。コピー（複製）参照（再生）ビーム２０４は代表データ・ページ２１２−１および２１２−２をマスタ・データ・ディスク２０２から並行して再生し、これらの再生されたデータ・ページ（ビーム２２４−１および２２４−２として図示されている）を目的ディスク２０６へ転送する。再生されたデータ・ページ２２４−１および２２４−２は次に複製されたデータ・ページ２３２−１および２３２−２として目的ディスク２０６の中に記録される。

本発明の実施例において、コピー（複製）参照（再生）ビーム２０４は、全マスタ・ディスク２０２を同一参照（再生）ビーム角度で対称に露光するための円錐参照ビームの形式で生成される。マスタ・データ・ディスク２０２内の角度またはブラッグ（Ｂｒａｇｇ）マルチプレクスされたホログラムの全「層」を読み出しおよびコピー（複製）するために使用される参照（再生）ビーム用の、円錐または円錐状波を更に効率的に発生させるためには、円錐プリズムが指定されるかまたは、十分小さな角度で生成し、マスタ・データ・ディスク２０２の十分大きなデータ領域を照射する目的のために使用される。円錐または円錐状参照（再生）ビームを生成するこの技術は、鏡を使用する問題を解決し、図式的に図３に図示されており、此処でコピー（複製）参照（再生）ビーム３０４（部分３０４−１および３０４−２で表されている）が、例えばディスク軸３１０を有する一般的に円形形状のマスタ・データ・ディスク３０２の形式のマスタ・データ・ホログラフィック媒体から、データ・ページの層の読み出しおよび再生するために使用されている。参照（再生）ビーム３０４は円錐プリズム３２６に到達し、これは円錐参照（再生）ビーム３０４（部分３４０−１および３４０−２で表されている）を生成し、これはほぼディスク軸３１０と中心を同じくする全マスタ・データ・ディスク３０２をカバー（照射）する。図３に示す円錐参照（再生）ビーム３４０はマスタ・データ・ディスク３０２内のそれぞれのデータ・ページを生成するために使用される原初参照ビームの１つの角度を表し、またマスタ・データ・ディスク３０２からデータ・ページの１つの仮想層を、例えば一般的に円形形状の目的ディスク３０６の形式の目的ホログラフィック記憶媒体に読み出しおよびコピー（複製）するために使用される。参照記憶媒体を使用することにより、複製ステップは非常に迅速に行え、これは経済的に必要である。

マスタ・データ・ディスク３０２からデータ・ページを目的ディスク３０６にコピー（複製）するための円錐参照（再生）ビーム３４０を生成するために、円錐プリズム３２６を使用する代わりに、円錐参照（再生）ビーム・ホログラム素子３４６が作られ、円錐プリズム３２６の代わりに使用される。ホログラム素子３４６を作成するために、円錐プリズム３２６と同じまたは類似の異なるプリズムが使用され、これは異なる円錐または円錐状波を生成し、これは参照ビーム３４０の素子３４６への入射角度を変更しながら角度マルチプレクスを行うことで、ホログラム素子３４６の中に格納される。この円錐参照（再生）ビーム・ホログラム素子を、例えば一般的に円形形状のマスタ・データ・ディスク４０２の形式のマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体から、例えば一般的に円形形状の目的ディスク４０６の形式の目的ホログラフィック記憶媒体へ、データ・ページを複製するために使用することが図４に模式的に図示されている。図４において、参照（再生）ビーム４４０が円錐参照（再生）ビーム・ホログラム素子４４６に伝送される。参照（再生）ビーム４０４から円錐参照（再生）ビーム・ホログラム素子４４６は参照（再生）ビーム４４０（図４内の円錐ビーム部分４４０−１および４４０−２で表されている）を生成し、これは全マスタ・データ・ディスク４０２をカバーして、ディスク軸４１０とほぼ中心を同じくしている。ホログラム素子４４６で生成された参照（再生）ビーム４４０はマスタ・データ・ディスク４０２内のデータ・ページの１つの層を読み出す。参照（再生）ビーム４０４の角度を変化させることにより、別の円錐または円錐状参照（再生）ビーム４４０が生成され、これはマスタ・データ・ディスク４０２の上に異なる角度で入射し、従ってマスタ・データ・ディスク４０２から目的ディスク４０６の中へ、データ・ページの異なる仮想層をコピー（複製）する。マスタ・データ・ディスク４０２を円錐参照（再生）ビーム４４０を用いて十分な数の異なる入射角で読み取ることにより、マスタ・データ・ディスク４０２内に格納されている全てのデータ・ページが再生され、目的ディスク４０６の中にコピー（複製）される。１つの参照記憶素子４４６の回折効率が全ての層を格納するには低すぎる場合、より良好な光効率を得るために複数の記憶素子が切り換えられる。

本発明のＨＲＯＭ複製方法の実施例はまた、「モノキュラ・アーキテクチャ（ｍｏｎｏｃｕｌａｒａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）」と共に使用され、この「モノキュラ・アーキテクチャ」は米国特許出願第１１／８４０，４１０号、名称「モノキュラ・ホログラフィック・データ記憶システム・アーキテクチャ（ＭＯＮＯＣＵＬＡＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥＳＹＳＴＥＭＡＲＣＨＩＴＥＣＨＴＵＲＥ）」カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他へ付与、２００７年８月１７日出願であり、この全ての開示および内用は此処に参照することで組み込まれている。この「モノキュラ・アーキテクチャ」において、ホログラフィック・データ記憶装置またはシステムは単一の対物レンズ（モノキュラ・アーキテクチャ）を利用し、これを通してデータ・ビームおよび参照ビームがホログラフィック記憶媒体に入射する前に通過し、これは角度およびポリトピック（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ）マルチプレクスと組み合わせられ、同様に位相共役再生を用いて複数のホログラムの読み出しを行う。これらの装置またはシステム内のモノキュラ・アーキテクチャは、ホログラフィック記憶媒体内のデータ・ページのよりコンパクトな記録および読み取りを提供する。コピー（複製）に際して、参照ビームが半径方向角度に沿ってマルチプレクスされ、これにより円錐または円錐状参照（再生）ビームが、ホログラムを目的ディスクにコピー（複製）するために読み出しを行う。参照ビームのマルチプレクス角度範囲が正しく位置合わせされていれば、この手順により全ての角度マルチプレクスされたマスタ・データ・ディスクはコピー（複製）できる。

或る実施例において、目的ディスク３０６および４０６は１つまたは複数の複製されたホログラムを記録するための１つの記録材料層、位相共役ビームを生成するための反射層、および反射層からの反射を最小化するための１つまたは複数の可変層を有する。例えば、目的ディスク３０６または４０６は、記録材料層の下側に可変ビーム伝送層を含み、これは１つまたは複数の複製されたホログラムがその記録材料層の中に記録された際に、光ビームを吸収し、これは記録材料層の中に記録された１つまたは複数の複製されたホログラムがそこから復元される際に、光ビームが通過することを可能とし、可変層により通過された光ビームを反射するための、この可変層の下側にある反射層は、これにより位相共役ビームを生成する。記録材料層、反射層および１つまたは複数の可変層を含む目的ディスク３０６および４０６として好適なホログラフィック記憶媒体が実証されており、例えば、米国特許出願第１１／８４０，４１０号、名称「モノキュラ・ホログラフィック・データ記憶システム・アーキテクチャ（ＭＯＮＯＣＵＬＡＲＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥＳＹＳＴＥＭＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ）」、カーティス（Ｃｕｒｔｉｓ）その他、２００７年８月１７日出願の、図２７および２８および、段落［００１５２］から［００１５９］の図２７および２８に対応する記述、同様に図２９および、段落［００１６０］から［００１６２］の図２７に対応する記述であり、この全開示および内容は此処に参照することにより組み入れられている。

本明細書に引用されている全ての文書、特許、機関誌論文およびその他の資料は、此処に参照することにより組み入れられている。

本発明を、添付図を参照していくつかの実施例と共に十分に説明してきたが、種々の変更修正が当業者には容易に行えることを理解されたい。その様な変更および修正は、特に逸脱しない限り添付の特許請求の範囲に定められた本発明の範囲内に含まれるものと理解されたい。その様な変更の例は、ホログラムおよび参照を格納するために、図１から図４に図示されている角度マルチプレクスでは無く、波長またはその他のマルチプレクス技術を使用することを含む。

Claims

参照ビームを生成する参照ビーム源と；
該参照ビームを円錐または円錐状にする円錐プリズムとを含み、
該円錐または円錐状の参照ビームを１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体に照射し、１つまたは複数の記録されたホログラムをホログラフィック記憶媒体内に複製する装置またはシステム。
請求項１記載の装置またはシステムにおいて、照射されるマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体は、一般的に円形形状のマスタ・データ・ディスクを含み、此処で１つまたは複数のホログラムが、一般的に円形形状のホログラフィック記憶媒体の中に複製される、前記装置またはシステム。
請求項２記載の装置またはシステムにおいて、マスタ・データ・ディスクがＨＲＯＭディスクである、前記装置またはシステム。
請求項２記載の装置またはシステムにおいて、複製データが記録されるホログラフィック記憶媒体は、１つまたは複数の複製されたホログラムを記録するための記録材料層、位相共役ビームを生成するための反射層、および複製データが記録される際は反射層からの反射を最少とするための１つまたは複製の可変層を含む、前記装置またはシステム。
請求項４記載の装置またはシステムにおいて、１つまたは複数の可変層が記録材料層下部にあって、１つまたは複数の複製されたホログラムが記録材料層の中に記録される際は該可変層は光ビームを吸収し、記録材料層内に記録された１つまたは複数の複製されたホログラムがそこから復元される際は、該可変層は光ビームを通過させ、さらに反射層が可変層の下側にあって、可変層を通過された光ビームを反射し、これによって位相共役ビームを生成する反射層を含む、前記装置またはシステム。
請求項１記載の装置またはシステムにおいて、円錐または円錐状参照ビームがマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の全体を照射する、前記装置またはシステム。
参照ビームを生成する参照ビーム源と；
該参照ビームを円錐または円錐状にするホログラフ素子とを含み、
該円錐または円錐状の参照ビームを１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体に照射し、１つまたは複数の記録されたホログラムをホログラフィック記憶媒体内に複製する装置またはシステム。
請求項７記載の装置またはシステムにおいて、照射されるマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体は、一般的に円形形状のマスタ・データ・ディスクを含み、此処で１つまたは複数のホログラムが、一般的に円形形状のホログラフィック記憶媒体の中に複製される、前記装置またはシステム。
請求項７記載の装置またはシステムにおいて、円錐または円錐状参照ビームがマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の全体を照射する、前記装置またはシステム。
請求項７記載の装置またはシステムにおいて、参照ビームの角度はホログラフ素子に相対的に変更して入射可能であり、それに伴い生成される円錐または円錐状参照ビームがマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の上に異なる円錐角度で入射され、これによってマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の異なる複数の層をホログラフィック記憶媒体の中に複製する前記装置またはシステム。
請求項１０記載の装置またはシステムにおいて、参照ビームの角度はホログラフ素子に相対的に変更されて入射可能であり、それに伴い円錐または円錐状参照ビームがマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の上に十分多数の異なる角度で入射され、これによってマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の全てのデータ・ページをホログラフィック記憶媒体の中に複製する前記装置またはシステム。
請求項７記載の装置またはシステムにおいて、複製データを記録するホログラフィック記憶媒体は１つまたは複数の複製されたホログラムを記録するための記録材料層、位相共役ビームを生成するための反射層、および複製データを記録する際は反射層からの反射を最少とするための１つまたは複数の可変層を含む、前記装置またはシステム。
請求項１２記載の装置またはシステムにおいて、１つまたは複数の可変層が記録材料層下部にあって、１つまたは複数の複製されたホログラムが記録材料層の中に記録される際は該可変層は光ビームを吸収し、記録材料層内に記録された１つまたは複数の複製されたホログラムがそこから復元される際は、該可変層は光ビームを通過させ、さらに反射層が可変層の下側にあって、可変層を通過された光ビームを反射し、これによって位相共役ビームを生成する反射層を含む、前記装置またはシステム。
角度多重によって異なる多数の円錐または円錐状ビームを記録したホログラム素子を含み、異なる入射角度の参照ビームを該ホログラム素子に入射することで、異なる円錐角の円錐または円錐状参照ビームを生成する素子。
請求項１４記載の素子において、異なる入射角の参照ビームでホログラム素子を照射された際は、マスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体内に記録されている複数データ・ページの異なる層を読み出すビームを生成する前記素子。
（ａ）円錐または円錐状参照ビームを生成し；
（ｂ）１つまたは複数の記録されたホログラムを有するマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体を照射し、これにより１つまたは複数の記録されたホログラムをホログラフィック記憶媒体の中に複製する、以上のステップを含む方法。
請求項１６記載の方法において、円錐または円錐状参照ビームがステップ（ａ）の間に、参照ビームを円錐プリズムに通過させることで提供される、前記方法。
請求項１６記載の方法において、円錐または円錐状参照ビームがステップ（ａ）の間に、参照ビームをホログラフ素子に照射することで提供される前記方法。
請求項１８記載の方法において、ステップ（ａ）では、ホログラフ素子に入射する参照ビームの角度を変えることで、マスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の上に入射される円錐または円錐状ビームの円錐角が変わり；これによりステップ（ｂ）では、データ・ページの異なる層がマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体からホログラフィック記憶媒体の中に複製される、前記方法。
請求項１９記載の方法において、ステップ（ａ）の間にマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体の上に十分多くの異なる円錐角度で入射される様に、円錐または円錐状参照ビームを生成するために参照ビームの角度が変更され、ステップ（ｂ）の間にマスタ・データ・ホログラフィック記憶媒体から全てのデータ・ページが、ホログラフィック記憶媒体の中に複製される、前記方法。
請求項１６記載の方法において、複製データを記録するホログラフィック記憶媒体は１つまたは複数の複製ホログラムを記録するための記録材料層、位相共役ビームを生成するための反射層、および複製データを記録する際は反射層からの反射を最少とするための１つまたは複数の可変層を含む、前記方法。
請求項２１記載の方法において、１つまたは複数の可変層が記録材料層下部にあって、１つまたは複数の複製されたホログラムが記録材料層の中に記録される際は該可変層は光ビームを吸収し、記録材料層内に記録された１つまたは複数の複製されたホログラムがそこから復元される際は、該可変層は光ビームを通過させ、さらに反射層が可変層の下側にあって、可変層を通過された光ビームを反射し、これによって位相共役ビームを生成する、前記方法。