JP2018137031A - ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このようなホログラム記録再生方法の一としては、例えば、参照光として球面波(以下、「球面参照光」ともいう。)を用いた球面参照光シフト多重記録方式が知られている。
再生可能な条件は、図8(b)に示すように、信号光の波数ベクトルks、参照光の波数ベクトルkrおよびホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgがブラッグの回折条件を満たす場合である。記録媒体10をシフトさせると、図8(c)に示すように、波数ベクトルの関係がブラッグの回折条件から外れ、ホログラムH1の再生が不可となる。
ここに、図8(b)は、図8(a)におけるホログラムH2に係る信号光の波数ベクトルksと参照光の波数ベクトルkrとホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgとの関係を示す説明図である。また、図8(c)は、図8(a)に示す状態において、先に記録されたホログラムH1に係る信号光の波数ベクトルksと参照光の波数ベクトルkrとホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgとの関係を示す説明図である。
このような事情に鑑みて、本願発明者らは、記録媒体平面内すなわち2次元平面内でシフト多重ホログラムをクロスさせて多重記録を行う方法を提案している(例えば特許文献1参照。)。この方法は、2次元方向でシフト多重ホログラムを重ね書きする方法である。
記録媒体の一面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第1シフト多重ホログラム列を記録した後、当該記録媒体の他面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きすることを特徴とする。
また、本発明のホログラム記録再生方法においては、記録媒体の一面側に配置された、信号光および球面参照光を照射する第1の光学ヘッドによって第1シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録され、当該記録媒体の他面側に配置された、第1の光学ヘッドに係る信号光と球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルの得られる条件で信号光および球面参照光を照射する第2の光学ヘッドによって第2シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録されてもよい。
記録媒体の一面側に配置された第1の光学ヘッドと、当該記録媒体の他面側に配置された第2の光学ヘッドとを備えており、
当該第1の光学ヘッドおよび当該第2の光学ヘッドの各々は、記録再生光源と、当該記録再生光源からの光を分離して生成した信号光および球面参照光を記録媒体に照射する記録再生光照射光学系を備えており、
前記第2の光学ヘッドにおける記録再生光照射光学系は、信号光および球面参照光を、前記第1の光学ヘッドに係る信号光および球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルが得られる条件で照射するよう構成されていることを特徴とする。
しかも、シフト多重記録を記録媒体の一面側および他面側の各々に対して行えばよいので、メカ機構部が複雑になることを回避することができると共にホログラム記録再生開始位置に対する記録再生光の位置決めも容易に行うことができる。
記録媒体は、各々例えばガラス材料よりなる2枚の光透過性基板と、これらの光透過性基板の間に形成された、光反応性モノマーよりなるホログラム記録層とを有する。
ホログラム記録層15の厚みは、記録再生能の観点から、例えば0.3〜2.0mmとされ、好ましくは0.5〜1.0mmとされる。
そして、信号光Lsおよび球面参照光Lrを照射する光学機構および記録媒体10の一方を他方に対して相対的に記録媒体10の表面に沿って一方向に移動(シフト)させた状態において、新たなホログラムを記録する操作を繰り返し行うことにより、複数のホログラムが互いに一部が重なる状態で当該一方向に並ぶよう記録されたシフト多重ホログラム列が記録される。
また、ホログラムが形成された記録媒体10に球面参照光Lrが照射されることによって当該ホログラムから発せられる再生光Lgが結像レンズ41を介して撮像素子40に結像され、当該ホログラムに記録されたデータ情報が再生される。
ここに、一のホログラムは、平面視で略円形状であって、そのサイズは、例えば直径が500μmである。光学機構または記録媒体10のシフト量は、例えば10μm程度である。
なお、参照光集光用レンズが記録媒体10の他面側に配置され、反射型のフーリエ変換ホログラムが記録媒体10に記録されるよう構成されていてもよい。
また、複数の参照光集光用対物レンズが、各々光軸が信号光の記録媒体10に対する入射光軸に対して互いに異なる方向に延びるよう配置された構成とされていてもよい。
(2)記録媒体の一面側および他面側の各々に配置される光学ヘッドによって、記録再生光を記録媒体の両面から順次に照射することにより第1シフト多重ホログラム列および第2シフト多重ホログラム列を記録する方法、および
(3)記録媒体の一面側から記録再生光(信号光および球面参照光)を照射することにより透過型ホログラムによる第1シフト多重ホログラム列を記録した後、記録媒体の一面側から信号光を照射すると共に記録媒体の他面側から球面参照光を照射することにより反射型ホログラムによる第2シフト多重ホログラム列を記録する方法
が挙げられる。
このように、本発明のホログラム記録再生方法によれば、クロストークを発生させることなく、記録媒体10における同一の記録領域に複数のシフト多重ホログラム列を重ね書きすることが可能となる。
ホログラム記録再生装置が、ディスク状の記録媒体が用いられるものとして構成される場合には、記録媒体をその表面に沿った平面内で回動(回転)させる記録媒体回動機構と、記録媒体または光学ヘッドを記録媒体の表面に沿った平面内で記録媒体の径方向に平行移動させる記録媒体移動機構または光学ヘッド移動機構とを備えた構成とされる。
また、ホログラム記録再生装置がカード状の記録媒体が用いられるものとして構成される場合には、記録媒体の表面に沿った平面内において、記録媒体または光学ヘッドを記録媒体におけるトラックに沿った方向およびトラックの並列方向の2方向に平行移動させる記録媒体移動機構または光学ヘッド移動機構を備えた構成とされる。
その後、記録媒体を表裏反転させてセットした状態で、記録媒体の他面側から記録再生光を照射して球面参照光シフト多重記録を行うことにより第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きする。
このようなホログラム記録再生装置においては、記録媒体10a,10bの他面側に配置された第2の光学ヘッド50bにおける記録再生光照射光学系は、記録媒体10a,10bの一面側に配置された第1の光学ヘッド50aに係る信号光および球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向、例えば逆方向の記録格子ベクトルが得られる条件で、信号光および球面参照光を照射するよう構成されている。第1の光学ヘッド50aによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルと、第2の光学ヘッド50bによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルとが互いに逆方向であることにより、クロストークを発生させることなく、複数のシフト多重ホログラム列を確実に同一の記録領域に重ね書きすることができる。
また、ホログラム記録再生装置がカード状の記録媒体10bが用いられるものとして構成される場合には、記録媒体10bの表面に沿った平面内において、記録媒体10bまたは光学ヘッド50a,50bを記録媒体10bにおけるトラックTrに沿った方向(図6において左右方向)およびトラックTrの並列方向(図6において上下方向)の2方向に平行移動させる記録媒体移動機構または光学ヘッド移動機構を備えた構成とされる。図6においては、例えば光学ヘッド移動機構(移動方向を白抜きの矢印で示す。)を備えた構成とされた例が示されている。
その後、第2の光学ヘッド50aによって記録媒体10a,10bの他面側から記録再生光を照射して球面参照光シフト多重記録を行うことにより第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きする。
また、ホログラム記録再生装置がカード状の記録媒体が用いられるものとして構成される場合には、記録媒体10の表面に沿った平面内において、記録媒体10または光学ヘッドを記録媒体10におけるトラックに沿った方向およびトラックの並列方向の2方向に平行移動させる記録媒体移動機構または光学ヘッド移動機構を備えた構成とされる。
その後、記録媒体10a,10bの一面側から信号光Lsを照射すると共に記録媒体10a,10bの他面側から球面参照光Lr2を第2の参照光集光用レンズ30bを介して記録媒体10a,10bに照射することにより反射型ホログラムを記録し、記録媒体または光学ヘッドを記録媒体の表面に沿った平面内で一方向に平行移動させた状態で、新たなホログラムを記録する操作を繰り返して行うことにより、反射型ホログラムによる第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きする。
しかも、シフト多重記録を記録媒体10の一面側および他面側の各々に対して行えばよいので、メカ機構部が複雑になることを回避することができると共にホログラム記録再生開始位置に対する記録再生光の位置決めも容易に行うことができる。
また、本発明のホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置においては、記録媒体10の一面側および他面側の各々に配置された光学ヘッド50a,50bによって通常のシフト多重記録が行われるようにしても、同様の効果を得ることができる。
10a 記録媒体
10b 記録媒体
11 位置決め用案内溝
20 信号光集光用レンズ
25 空間光変調器
26 リレーレンズ
26a 一方のレンズ
26b 他方のレンズ
27 空間フィルタ
30 参照光集光用レンズ
30a 第1の参照光集光用レンズ
30b 第2の参照光集光用レンズ
40 撮像素子
41 結像レンズ
50a 第1の光学ヘッド
50b 第2の光学ヘッド
H ホログラム
H1 ホログラム
H2 ホログラム
HL シフト多重ホログラム列
kg ホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)
kr 参照光の波数ベクトル
ks 信号光の波数ベクトル
Lg 再生光
Lr 参照光
Ls 信号光
M マーカ
S セクタ
Tr トラック
Claims (5)
- データ情報を担持した信号光と球面参照光とを干渉させることにより得られるホログラムをシフト多重方式により記録媒体に多重記録すると共に、ホログラムが記録された記録媒体に参照光を照射することによりホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラム記録再生方法において、
記録媒体の一面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第1シフト多重ホログラム列を記録した後、当該記録媒体の他面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きすることを特徴とするホログラム記録再生方法。 - 同一の信号光照射光学系および同一の球面参照光照射光学系によって、第1シフト多重ホログラム列および第2シフト多重ホログラム列が記録媒体に記録されることを特徴とする請求項1に記載のホログラム記録再生方法。
- 記録媒体の一面側に配置された、信号光および球面参照光を照射する第1の光学ヘッドによって第1シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録され、当該記録媒体の他面側に配置された、第1の光学ヘッドに係る信号光と球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルの得られる条件で信号光および球面参照光を照射する第2の光学ヘッドによって第2シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録されることを特徴とする請求項1に記載のホログラム記録再生方法。
- データ情報を担持した信号光と球面参照光とを干渉させることにより得られるホログラムをシフト多重方式により記録媒体に多重記録すると共に、ホログラムが記録された記録媒体に参照光を照射することによりホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラム記録再生装置において、
記録媒体の一面側に配置された第1の光学ヘッドと、当該記録媒体の他面側に配置された第2の光学ヘッドとを備えており、
当該第1の光学ヘッドおよび当該第2の光学ヘッドの各々は、記録再生光源と、当該記録再生光源からの光を分離して生成した信号光および球面参照光を記録媒体に照射する記録再生光照射光学系を備えており、
前記第2の光学ヘッドにおける記録再生光照射光学系は、信号光および球面参照光を、前記第1の光学ヘッドに係る信号光および球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルが得られる条件で照射するよう構成されていることを特徴とするホログラム記録再生装置。 - 第1の光学ヘッドによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルと、第2の光学ヘッドによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルとが、互いに逆方向であることを特徴とする請求項4に記載のホログラム記録再生装置。
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