JP3574054B2 - Holographic optical recording medium, recording device and reproducing device - Google Patents

Holographic optical recording medium, recording device and reproducing device Download PDF

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    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はホログラフィック光記録媒体、記録装置及び再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ボリュームホログラフィック記録方式として、角度多重記録、波長多重記録、シフト多重記録等の方式の研究開発が行われている。ここで、「ホログラフィック記録」とは、情報をホログラムの形で記録することを意味する。どの記録方式においても、記録時には物体光と参照光とを光記録媒体中で干渉させ干渉縞をホログラムとして記録する。光の波面再生時には光記録媒体に対し記録時と同じ条件で参照光を照射すること(但し、通常、再生時には記録時よりもは低パワーの参照光を用いる)によりホログラムに記録された情報が復元再生される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のホログラフィック記録再生(ホログラフィック記録によって情報を書き込み、ホログラムからの波面再生によって情報を読み出すこと)においては、商用レベルで、可換光記録媒体(異なる記録装置及び再生装置においても使用可能な光記録媒体)が使用された例はない。その理由として、波面再生条件の精度が厳しく、光記録媒体への参照光の入射角度、あるいは位置的な誤差が生じただけでS/N比が低下し、元の情報が再生されにくくなるといったことがあった。
【0004】
上記の問題点を克服するために、光記録媒体の記録層を薄くし、再生の選択性を低下させて光記録媒体自身にマージンをもたせることも考えられるが、逆に、従来、この方式の特徴である多重記録の多重度が低下し、高密度記録できなくなるといった問題が生じている。
【0005】
このように、上述した従来の光記録媒体では、可換光記録媒体として扱おうとすると、位置決め等の問題が生じ、高密度データが記録再生できない。また、マージンをとるためには、ボリュームの小さい薄膜記録層が必要となり、十分な記録密度(たとえば、200GB/CD枚)を達成できなくなる。
【0006】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、高精度の参照光及び物体光の照射を可能とするホログラフィック光記録媒体ならびにそのホログラフィック光記録媒体を用いて情報の記録再生を行う記録装置及び再生装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、請求項1に記載のように、
光による位置検出可能なマーカが設けられている基板と前記基板の上に設けられたホログラム記録層とを有するホログラフィック光記録媒体において、前記マーカが前記基板の前記ホログラム記録層が設けられている側とは反対側の面に設けられることにより、前記マーカと前記ホログラム記録層とが該基板の厚さに応じた距離だけ離して配置されていることを特徴とするホログラフィック光記録媒体を構成する。
【0008】
また、本発明は、請求項2に記載のように、
2枚の基板と前記2枚の基板の間に挟まれたホログラム記録層とを有するホログラフィック光記録媒体であって、前記基板の少なくとも1枚には光による位置検出可能なマーカが設けられており、前記マーカが当該基板の前記ホログラム記録層が設けられている側とは反対側の面に設けられることにより、前記マーカと前記ホログラム記録層とが該基板の厚さに応じた距離だけ離して配置されていることを特徴とするホログラフィック光記録媒体を構成する。
【0009】
また、本発明は、請求項3に記載のように、
前記マーカが円形の凹部、円形の凸部、溝、又は線状の凸部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のホログラフィック光記録媒体を構成する。
【0010】
また、本発明は、請求項4に記載のように、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のホログラフィック光記録媒体の前記ホログラム記録層にホログラムを記録する手段と、ホログラム記録時の物体光の位置合わせを前記マーカの光による位置検出によって行うサーボ機構とを備えた記録装置において、前記ホログラム記録時の物体光と前記マーカの位置検出に用いる光とが同一の集光レンズを通過して前記マーカに焦点を結ぶ構成を有し、前記物体光と前記位置検出に用いる光が前記ホログラム記録層上には焦点を結ばないことを特徴とする記録装置を構成する。
【0012】
また、本発明は、請求項に記載のように、
請求項4に記載の記録装置において、前記物体光と前記ホログラム記録時の参照光とが前記ホログラム記録層を挟んで対向して前記ホログラム記録層に入射する構成を有することを特徴とする記録装置を構成する。
【0013】
また、本発明は、請求項に記載のように、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のホログラフィック光記録媒体の前記ホログラム記録層に記録されたホログラムから波面を再生する手段と、前記波面再生時の参照光の位置合わせを前記マーカの光による位置検出によって行うサーボ機構とを備えた再生装置において、前記波面再生時の参照光と前記マーカの位置検出に用いる光とが同一の集光レンズを通過して前記マーカに焦点を結ぶ構成を有し、前記波面再生時の参照光と前記位置検出に用いる光が前記ホログラム記録層上には焦点を結ばないことを特徴とする再生装置を構成する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、ホログラム記録層へのホログラム記録を単に記録と呼び、ホログラムからの波面再生を単に再生と呼ぶ。
【0018】
本発明においては、ホログラフィック光記録媒体にサーボ(この場合には、参照光又は物体光の位置決め)及びアドレッシング(この場合には、ホログラムの選択)のためのマーカを付与する。これにより、記録時においては、このマーカによって、適正な参照光と物体光とを高精度でホログラム記録層中で干渉させ、生成する干渉縞をホログラム記録層に記録することが可能となり、再生時においては、このマーカをトレースすることにより、正確に記録データを復元再生することが可能となる。
【0019】
上記のサーボ及びアドレッシングのためのマーカをホログラフィック光記録媒体に用いることにより、再生時に精度良く参照光がホログラムに照射され、異なる記録再生系においても互換性の高い記録再生が可能となり、このようなホログラフィック光記録媒体は可換光記録媒体として使用することができる。さらに、マーカを利用してアドレッシングが可能である(所望のマーカの位置を、例えば基準位置からのマーカのカウント数で指定することができる)ため、ホログラム再生を行う前に所望のデータの場所をホログラム再生を行うことなく検索可能である。もちろん、上記のマーカとは別のアドレッシング専用のマーカを設けておいてもよい。
【0020】
【実施例】
[実施例1]
図1に本発明に係るホログラフィック光記録媒体の1例の構成図を、図2にそのホログラフィック光記録媒体を用いて情報の記録及び再生を行うための記録装置であり再生装置でもある記録再生装置の構成図を、図3に記録時における原理説明図を、図4に再生時における原理説明図をそれぞれ示す。
【0021】
図1の(a)は本発明に係るホログラフィック光記録媒体の1例の全体を示す斜視図であり、同図の(b)はその光記録媒体の拡大断面図である。このホログラフィック光記録媒体は、図の(a)に示したように、ディスク形状のものである。ただし、カード形状のホログラフィック光記録媒体も、同様に使用可能である。
【0022】
図1の(b)に示したように、このホログラフィック光記録媒体はホログラム記録用の光及びサーボ用の光に対して透明な基板1と基板1の上(図1においては下面)に設けられたホログラム記録層2とを有する。基板1のホログラム記録層2とは反対側の面には円形凹部形状のマーカ3が設けられている。マーカ3は、図1の(a)に示したように、基板1上のトラック4(半径がわずかずつ異なる同心円又は微小ピッチの螺旋)の上に配列している。マーカ3は、この場合、光ディスクのピット(長さ0.6〜3μm、幅約0.4μmの凹部)に類似したものであればよい。さらに、マーカ3としては、円形の凹部の他に、トラック4の上に配列した円形の凸部、トラック4に沿った溝又は(溝とは相補的関係にある)線状の凸部も用いることができる。この場合の「円形」は長円形をも含むものとする。
【0023】
ホログラム記録層2としては、レジスト、フォトポリマ等の有機膜やニオブ酸リチウムやSBN(ニオブ酸ストロンチウムバリウム)のような無機材料膜が使用できる。特に劣化しやすい記録層を用いる場合は、パッシベーション用の保護膜を設ける。
【0024】
図2は本発明に係る記録装置であり再生装置でもある記録再生装置(透過型)の構成の一例を示したものである。図において、201は本発明に係るホログラフィック光記録媒体であり、202はサーボ用の光源であるサーボ用レーザであり、203はサーボ用の戻りビームを位置検出器206に向けて反射するハーフミラーであり、204はサーボ用のレーザ光を物体光209と合わせて集光レンズ205に入射させるためのハーフミラーであり、205はサーボ用のレーザ光と物体光209とを合わせてホログラフィック光記録媒体201のマーカに集束させる集光レンズであり、206はサーボ用の戻りビームを受けて、その光強度分布から、ホログラフィック光記録媒体201へのサーボ用のレーザ光の入射位置と上記マーカとの相対位置関係を求め、その位置情報をサーボ機構にフィードバックする位置検出器である。207は記録再生用レーザ(532nm、100mW)であり、208は記録再生用レーザ207からの光を物体光209と参照光210とに分けるビームスプリッタであり、211は再生時に物体光209の光路を遮断するシャッタであり、212は物体光209が空間光変調器213全体に入射するようにビームを拡げるビームエキスパンダであり、213は入力情報に従って動作する空間光変調器であり、214は参照光210をホログラフィック光記録媒体201のマーカに集束させる対物レンズ(参照光用の集光レンズ)であり、215は再生波面が空間光変調器213上のイメージパターンをCCD216の撮像面上に再構成するために必要な再生用レンズであり、216は上記イメージパターンを撮像するCCDであり、217は参照光210の方向を変えるためのミラーである。
【0025】
記録時においては、記録再生用レーザ207から出射されたビーム光はビームスプリッタ208で物体光209と参照光210とに分けられる。物体光209はビームエキスパンダ212により広げられ、空間光変調器213を通り、集光レンズ205で集光され、ホログラフィック光記録媒体201に照射される。一方、参照光210はビームスプリッタ208で分けられた後、ミラー217で反射され、ホログラフィック光記録媒体201に入射する。このとき、集光された物体光209は参照光210とホログラフィック光記録媒体201のホログラム記録層中で光干渉を起こし、空間光変調器213で形成されたデータ(イメージパターンとなっている)が干渉縞として記録される。このとき、集光レンズ205にはZ軸サーボ(焦点位置自動調整、Z軸は光軸に平行)がかかっており、サーボ用レーザ202から出射されたレーザ光はハーフミラー204で物体光209と同じ光路を通り、ホログラフィック光記録媒体201のマーカでピントが合うように入射する。また、常にトラッキングサンプリングサーボ(ディスク形状ホログラフィック光記録媒体201の半径方向自動位置調整)もかかっており、ホログラフィック光記録媒体201が偏心していても所定の位置に再現良く記録が行われる。なお、マーカ3が、図1に示したように、円形凹部であれば、ホログラフィック光記録媒体201の周方向のサーボが可能となり、記録再生の位置精度はさらに向上する。マーカ3が、図1に示したものとは異なり、たとえば、トラック4に沿った溝状のものである場合には、周方向のサーボの代わりに、ホログラフィック光記録媒体201の回転角を精密に制御して記録を行うか、あるいは、ホログラフィック光記録媒体201を一定速度で回転させ、一定時間間隔で光パルスによるホログラム記録を行えばよい。
【0026】
なお、記録再生用レーザ207にはコヒーレンシーの高いレーザを用いるが、サーボ用レーザ202としては低コヒーレンシーの(可干渉距離の短い)レーザを使用する。また、図2の場合、集光レンズ205を通った物体光209及びミラー217で反射され対物レンズ214を通った参照光210はともに集束球面波である。
【0027】
図2に示した記録再生装置においては、物体光209とサーボを行うための光とが同一の集光レンズ205を通過している。このような構成を用いることにより、レンズの個数を減らすともに、ホログラムとマーカとの相対位置関係をより正確なものとすることができる。同様に、後述の実施例(図9)におけるように、参照光904とサーボを行うための光とを同一の集光レンズ906に通すことによって、レンズの個数をさらに減らすことができる。
【0028】
再生時においては、物体光209はシャッター211によって遮られ、参照光210のみがホログラフィック光記録媒体201に入射する。ホログラフィック光記録媒体201のホログラム記録層に記録されたホログラムに参照光210が入射すると、記録時の物体光209の集束球面波が発散球面波として(記録時とは反対の方向に向けて)再生される。その再生波面は、再生用レンズ215を通って、記録時に空間光変調器213で形成されたデータ(イメージパターンとなっている)をCCD216の撮像面上に実像画として結像する。この結像された実像画をCCD216によって電気信号に変換し、その信号にデジタル処理を施すことによって、記録データが再生される。
【0029】
図3は本発明におけるホログラム記録時における原理説明図を示したものである。図において、301、302及び303は、それぞれ、ホログラフィック光記録媒体の基板、ホログラム記録層及びマーカであり、304は参照光であり、305は空間光変調器306を通った物体光であり、306は入力情報を担ったイメージパターンを生成する空間光変調器であり、307は参照光304をホログラム記録層302へ向けて集光する対物レンズであり、308は物体光305をホログラム記録層302に向けて集光する集光レンズであり、309はホログラム記録層302中のホログラムが形成される記録領域である。
【0030】
空間光変調器306を通って情報を担った物体光305は集光レンズ308によって集光され、基板301裏面のマーカ303の位置にフォーカスされる。このとき、図2で説明したように、集光レンズ308にはZ軸サーボがかかっており、記録時には、物体光305は常にマーカ303の位置にフォーカスされ、ホログラフィック光記録媒体に反りやうねりがあっても再現性良く記録可能である。
【0031】
図4は本発明によるホログラフィ再生時における原理説明図を示したものである。図において、401、402及び403は、それぞれ、ホログラフィック光記録媒体の基板、ホログラム記録層及びマーカであり、404はサーボ用の光源であるサーボ用レーザであり、405はサーボ用の戻りビームを位置検出器408に向けて反射するハーフミラーであり、406はサーボ用のレーザ光を記録時の物体光(図中、破線で表示、再生時には遮断されている)と合わせて集光レンズ407に入射させるためのハーフミラーであり、407はサーボ用のレーザ光をホログラフィック光記録媒体のマーカ403に集束させる集光レンズであり、408はサーボ用の戻りビームを受けて、その光強度分布から、ホログラフィック光記録媒体へのサーボ用のレーザ光の入射位置を求め、その位置情報をサーボ機構にフィードバックする位置検出器である。409はホログラム記録層402においてホログラムが形成されている記録領域であり、410は再生のための参照光であり、411は参照光410をホログラム記録層402へ向けて集光する集光レンズであり、412は再生波面を、CCD撮像面上に、再生像413(実像)として結像させるための再生レンズである。
【0032】
サーボ用レーザ404の光を、ハーフミラー405、406を経て、集光レンズ407によってマーカ上にフォーカシングをしながら、戻りビームを位置検出器408で受け、位置検出器408の出力をフィードバック信号とするサーボ機構によってホログラム記録層402の記録領域409に記録されたホログラムを記録時と同じ位置に置き、記録領域409に参照光410を照射する。この参照光410は記録領域409において回折し、再生波面を生成する。この再生波面は基板401裏面上に設置された再生用レンズ412を通してCCD撮像面上に再生像413(実像)として結像する。この再生像413をデジタル変換することにより記録されていたデータが復元再生される。
【0033】
以上のデータ記録過程のフローを図5に、データ再生過程のフローを図6に示す。
【0034】
データ記録過程においては、図5に示したように、まず、コンピュータで扱うデジタルデータは、デジタルイメージパターンとして符号化処理される。このデジタルパターンを空間光変調器によりイメージ画像として光変調し、参照光とホログラフィック光記録媒体中で干渉させ、干渉縞として情報を記録させる。なお、このとき物体光の位置座標にはサーボがかけられている。
【0035】
データ再生過程においては、図6に示したように、光記録媒体にホログラム記録が行われたマーカ位置を検出し、その記録箇所に参照光を照射する。それによってホログラフィック光記録媒体から回折される再生光をレンズを通して逆フーリエ変換し、イメージパターンをCCD撮像面上に結像して画像情報として再生する。この画像を復号化処理し、ホログラフィック光記録媒体に記録されていたデジタルデータを再生する。なお、参照光の照射位置にはサーボがかけられている。
【0036】
以上説明したように、本発明の実施により、基板裏面にサーボ用マーカを形成することにより、再現性良くホログラフィック記録再生が可能となった。
参考例
図7にホログラフィック光記録媒体の参考例の構成図を示す。本参考例においては、図7に示したように、ホログラム記録用の光及びサーボ用の光に対して透明な基板701とホログラム記録層702との界面にサーボ用のマーカ703が、基板701側から見れば局部的凹部として、ホログラム記録層702側から見れば凸部として設けられている。
【0037】
図7に本発明に係るホログラフィック光記録媒体の別の例の構成図を示す。本実施例においては、図7に示したように、ホログラム記録用の光及びサーボ用の光に対して透明な基板701とホログラム記録層702との界面にサーボ用のマーカ703が、基板701側から見れば局部的凹部として、ホログラム記録層702側から見れば凸部として設けられている。
図7に示したホログラフィック光記録媒体と、実施例1における記録再生装置とを用い、記録再生時に、光照射位置にサーボ用マーカ703を正確に合わせることにより、再現性良くホログラフィック記録再生が可能であった。また、記録再生のための光を、実施例1とは反対に、基板701側から入射させて記録再生しても、実施例1と同じくホログラム記録層702側から入射させて記録再生しても、同程度の記録再生が可能であった。
[実施例
図8に本発明に係るホログラフィック光記録媒体のさらに別の例の構成図を示す。本実施例においては、図8に示したように、ホログラム記録用の光及びサーボ用の光に対して透明な2枚の基板801の間にホログラム記録層802が挟まれていて、2枚の基板801それぞれの、ホログラム記録層802とは反対側の面にサーボ用のマーカ803が設けられている。
【0038】
図8に示したホログラフィック光記録媒体を用いた場合の、記録時における原理説明図を図9に、再生時における原理説明図を図10にそれぞれ示す。
【0039】
図9において、901、902、903は、それぞれ、図8における基板801、ホログラム記録層802、マーカ803と同じものである。904は参照光であり、905は物体光であり、906、907は集光レンズであり、908はホログラム記録層902中のホログラムが形成される記録領域である。
【0040】
参照光904と物体光905とは、それぞれの裏面(すなわち、入射面とは反対側の基板901の表面)にあるマーカ903に、それぞれの集光レンズ906、907によって焦点が結ばれるように、サーボがかけられている。参照光904と物体光905の光路にはサーボ用レーザ光が重畳されており、2つの集光レンズ906、907のピントが同時にあった時に参照光904と物体光905とはホログラム記録層902に照射され、それによって形成される干渉縞がホログラム記録層902の記録領域908に記録される。
【0041】
図10において、1001、1002、1003は、それぞれ、図8における基板801、ホログラム記録層802、マーカ803と同じものである。1004はサーボ用の光源であるサーボ用レーザであり、1005はサーボ用の戻りビームを位置検出器1009に向けて反射するハーフミラーであり、1006はサーボ用のレーザ光を記録時の物体光(再生時には遮断されている)と合わせて集光レンズ1008に入射させるためのハーフミラーであり、1007、1008は集光レンズであり、1009はサーボ用の戻りビームを受けて、その光強度分布から、ホログラフィック光記録媒体へのサーボ用のレーザ光の入射位置を求め、その位置情報をサーボ機構にフィードバックする位置検出器である。1010はホログラム記録層1002においてホログラムが形成されている記録領域であり、1011は再生のための参照光であり、1012は記録領域1010に参照光1011が入射することによって発生する再生光であり、1013はCCD撮像面上に結像する再生像である。
【0042】
再生時には物体光は照射されないが、サーボ用レーザ光で対向した2つの集光レンズ1007、1008はそれぞれに対応するマーカ1003にピントが含うようにサーボされている。2つの集光レンズ1007、1008のピントが同時にあった時に参照光1011はホログラム記録層1002の記録領域1010で回折され、再生光1012となり、集光レンズ1008を通りCCD撮像面上に再生像1013(実像)として結像する。再生像1013はイメージパターンであり、CCDによって電気信号に変換され、復号化処理を経て、再生デジタルデータとして出力される。
【0043】
本実施例におけるように、参照光904と物体光905とをホログラム記録層902を挟んで対向してホログラム記録層902に入射させる構成とし、さらに、対称的な光学系、すなわち、同じスペック(仕様)の2つのレンズ906、907が、ホログラム記録層902を対称面として対称の位置にあるような光学系を用いれば、記録時におけるレンズひずみの効果が再生時にはキャンセルされるため、従来、レンズ設計が厳しくひずみのない高価なレンズを使用する必要があったが、従来のひずみをもった汎用の光学レンズが本発明においては使用可能となる。
[実施例
図11に、実施例と同様のホログラフィック光記録媒体において、2枚の基板の厚さの相対関係が異なる3例を示す。図において、1101は参照光側基板であり、1102は物体光側基板であり、1103はホログラム記録層であり、1104はマーカであり、1105はホログラム記録層1103中のホログラムが形成される記録領域である。
【0044】
図11において、(a)は参照光側基板1101が物体光側基板1102よりも薄い場合を示し、(b)は参照光側基板1101が物体光側基板1102よりも厚い場合を示し、(c)は参照光側基板1101と物体光側基板1102とが同じ厚さをもつ場合を示している。
【0045】
上記のどの場合も再現性良くホログラッブイク記録再生可能であった。
[実施例
図12に、実施例と同様のホログラフィック光記録媒体において、マーカの位置が種々異なる例を示す。図において、1201は第1の基板であり、1202は第2の基板であり、1203はホログラム記録層であり、1204はマーカであり、1205はホログラム記録層1203中のホログラムが形成される記録領域である。
【0046】
図12において、(a)は第1の基板1201のマーカ1204と第2の基板1202のマーカ1204とがホログラム記録層1203を挟んで対向する場合を示し、(b)は、(a)の場合において、第1の基板1201のマーカ1204と第2の基板1202のマーカ1204とがホログラム記録層1203に沿う方向に(位置的に)ずれている場合を示し、(c)は第1の基板1201のマーカ1204が第1の基板1201とホログラム記録層1203との界面にあり、第2の基板1202のマーカ1204がホログラム記録層1203とは反対側の面にある場合を示し、(d)はマーカ1204が第2の基板1202の両面にある場合を示し、(e)はマーカ1204が第1の基板1201の両面にある場合を示し、(f)は第1の基板1201のマーカ1204がホログラム記録層1203とは反対側の面にあり、第2の基板1202のマーカ1204が基板1202とホログラム記録層1203との界面にある場合を示している。なお、(d)、(e)の場合には、それぞれ、第1の基板1201、第2の基板1202(いずれもマーカを備えていない)が無くてもよい。
【0047】
図12に示したすべての場合において、マーカ1204のずれ幅(図12の(b)に例示)がマーカ1204のピッチ(隣接マーカ間の距離)よりも小であり、ホログラフィック光記録媒体全体の厚さよりも小であれば、再現性良くホログラッフィック記録再生が可能であった。
【0048】
以上説明したように、ホログラム記録層と、ホログラム記録時及び波面再生時のサーボ及びアドレッシングのためのマーカとを有するホログラフィック光記録媒体を用いて、サーボ機構を動作させながらホログラフィック記録再生を行うことにより、再現良好な記録再生が可能となった。そのため、本発明に係るホログラフィック光記録媒体を可換ホログラフィック光記録媒体として使用しても、記録再生系の個体差に伴う位置誤差を十分にキャンセルすることが可能となり、本発明の実施によって可換ホログラフィック光記録媒体を提供することが可能となった。
【0049】
本発明におけるサーボ機構としては、広く実用化されている光ディスク装置におけるサーボ機構と同様のものを用いることができる。また、本発明における光による位置検出可能なマーカとしては、上記の微小凹凸の他に、屈折率が周囲とは異なる微小領域や反射率が周囲とは異なる微小領域等を用いることができる。
【0050】
本発明に係る記録装置及び再生装置において、ホログラム記録に用いる光の波長とサーボに用いる光の波長とが異なっていてもよい。特に、サーボに用いる光がホログラム記録に用いられる感光材料を感光させなければ、記録時において、サーボに用いる光が感光材料に与える影響に配慮する必要がなくなり、好都合である。レンズの色収差によって、ホログラム記録に用いる光が集束する位置とサーボに用いる光が集束する位置との相互関係が、波長が等しい場合の相互関係から、波長差の分だけ、わずかに変化するが、隣接するホログラムどうしが重なり合わないかぎり、支障は生じない。
【0051】
【発明の効果】
本発明の実施により、高精度の参照光及び物体光の照射を可能とするホログラフィック光記録媒体ならびにそのホログラフィック光記録媒体を用いて情報の記録再生を行う記録装置及び再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるホログラフィック光記録媒体の構成図である。
【図2】本発明の実施例1における記録再生装置の構成図である。
【図3】本発明の実施例1におけるホログラム記録の原理説明図である。
【図4】本発明の実施例1におけるホログラム再生の原理説明図である。
【図5】本発明の実施例1におけるデータ記録過程のフローを示す図である。
【図6】本発明の実施例1におけるデータ再生過程をのフローを示す図である。
【図7】参考例におけるホログラフィック光記録媒体の構成図である。
【図8】本発明の実施例におけるホログラフィック光記録媒体の構成図である。
【図9】本発明の実施例におけるホログラム記録の原理説明図である。
【図10】本発明の実施例におけるホログラム再生の原理説明図である。
【図11】本発明の実施例におけるホログラム記録再生の原理説明図である。
【図12】本発明の実施例におけるホログラム記録再生の原理説明図である。
【符号の説明】
1…基板、2…ホログラム記録層、3…マーカ、4…トラック、201…ホログラフィック光記録媒体、202…サーボ用レーザ、203…ハーフミラー、204…ハーフミラー、205…集光レンズ、206…位置検出器、207…記録再生用レーザ、208…ビームスプリッタ、209…物体光、210…参照光、211…シャッタ、212…ビームエキスパンダ、213…空間光変調器、214…対物レンズ、215…再生用レンズ、216…CCD、217…ミラー、301…基板、302…ホログラム記録層、303…マーカ、304…参照光、305…物体光、306…空間光変調器、307…対物レンズ、308…集光レンズ、309…記録領域、401…基板、402…ホログラム記録層、403…マーカ、404…サーボ用レーザ、405…ハーフミラー、406…ハーフミラー、407…集光レンズ、408…位置検出器、409…記録領域、410…参照光、411…対物レンズ、412…再生用レンズ、413…再生像、701…基板、702…ホログラム記録層、703…マーカ、801…基板、802…ホログラム記録層、803…マーカ、901…基板、902…ホログラム記録層、903…マーカ、904…参照光、905…物体光、906…集光レンズ、907…集光レンズ、908…記録領域、1001…基板、1002…ホログラム記録層、1003…マーカ、1004…サーボ用レーザ、1005…ハーフミラー、1006…ハーフミラー、1007…集光レンズ、1008…集光レンズ、1009…位置検出器、1010…記録領域、1011…参照光、1012…再生光、1013…再生像、1101…参照光側基板、1102…物体光側基板、1103…ホログラム記録層、1104…マーカ、1105…記録領域、1201…第1の基板、1202…第2の基板、1203…ホログラム記録層、1204…マーカ、1205…記録領域。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a holographic optical recording medium. , Recording device and It relates to a playback device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as volume holographic recording methods, research and development on methods such as angle multiplex recording, wavelength multiplex recording, and shift multiplex recording have been performed. Here, “holographic recording” means recording information in the form of a hologram. In any recording method, at the time of recording, object light and reference light interfere with each other in an optical recording medium, and interference fringes are recorded as a hologram. By irradiating the optical recording medium with reference light at the same conditions as during recording when reproducing the wavefront of light (however, usually, the information recorded on the hologram is used during reproduction by using a lower-power reference light than during recording). It is restored and played.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In conventional holographic recording / reproducing (writing information by holographic recording and reading information by reproducing a wavefront from a hologram), a commutative optical recording medium (different recording) Equipment and There is no example in which an optical recording medium that can be used in a reproducing apparatus is used. The reason is that the accuracy of the wavefront reproduction conditions is strict, and the S / N ratio is reduced only by the occurrence of an error in the incident angle or the position of the reference light on the optical recording medium, making it difficult to reproduce the original information. There was something.
[0004]
In order to overcome the above-mentioned problems, it is conceivable to make the recording layer of the optical recording medium thin to reduce the selectivity of reproduction and to give a margin to the optical recording medium itself. There is a problem that the multiplicity of multiplex recording, which is a characteristic, is reduced and high-density recording cannot be performed.
[0005]
As described above, in the above-described conventional optical recording medium, if it is to be handled as a replaceable optical recording medium, a problem such as positioning occurs, and high-density data cannot be recorded and reproduced. Further, in order to secure a margin, a thin-film recording layer having a small volume is required, and a sufficient recording density (for example, 200 GB / CD) cannot be achieved.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and a problem to be solved by the present invention is to provide a holographic optical recording medium capable of irradiating a highly accurate reference light and an object light. And Information recording using the holographic optical recording medium And Record to play Equipment and A playback device is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides, as described in claim 1,
In a holographic optical recording medium having a substrate provided with a marker whose position can be detected by light and a hologram recording layer provided on the substrate, the marker is provided with the hologram recording layer of the substrate. The marker and the hologram recording layer are provided on the surface on the side opposite to the side, so that the marker and the hologram recording layer are arranged apart from each other by a distance according to the thickness of the substrate. Construct a holographic optical recording medium.
[0008]
Further, the present invention provides, as described in claim 2,
A holographic optical recording medium having two substrates and a hologram recording layer sandwiched between the two substrates, wherein at least one of the substrates is provided with a marker capable of detecting a position by light. The marker is provided on the surface of the substrate opposite to the side on which the hologram recording layer is provided, so that the marker and the hologram recording layer are separated by a distance corresponding to the thickness of the substrate. Is located A holographic optical recording medium characterized by the above features.
[0009]
Further, the present invention provides, as described in claim 3,
The said marker is a circular recessed part, a circular convex part, a groove | channel, or a linear convex part, The Claim of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Construct a holographic optical recording medium.
[0010]
Further, the present invention provides, as set forth in claim 4,
A means for recording a hologram on the holographic recording layer of the holographic optical recording medium according to any one of claims 1 to 3, and positioning of the object light at the time of hologram recording is performed by position detection using the marker light. A recording device including a servo mechanism, wherein the object light at the time of recording the hologram and the light used for detecting the position of the marker pass through the same condenser lens to focus on the marker, and the object A recording apparatus, wherein light and light used for the position detection are not focused on the hologram recording layer. Is composed.
[0012]
Further, the present invention provides 5 As described in
Claim To four The recording apparatus according to claim 1, wherein the object light and the reference light at the time of recording the hologram are configured to be incident on the hologram recording layer while being opposed to each other across the hologram recording layer.
[0013]
Further, the present invention provides 6 As described in
A means for reproducing a wavefront from a hologram recorded on the holographic recording layer of the holographic optical recording medium according to claim 1, and positioning the reference light at the time of reproducing the wavefront with the marker. In a reproducing apparatus provided with a servo mechanism that performs position detection by light, a reference beam at the time of wavefront reproduction and light used for position detection of the marker pass through the same condenser lens to focus on the marker. Wherein the reference light at the time of the wavefront reproduction and the light used for the position detection are not focused on the hologram recording layer.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Recording of a hologram on a hologram recording layer is simply called recording, and reproduction of a wavefront from a hologram is simply called reproduction.
[0018]
In the present invention, a marker for servo (in this case, positioning of reference light or object light) and addressing (in this case, selection of a hologram) is provided to the holographic optical recording medium. Thus, at the time of recording, the marker allows the appropriate reference light and object light to interfere with each other in the hologram recording layer with high accuracy, and the generated interference fringes can be recorded on the hologram recording layer. In, by tracing this marker, it is possible to accurately reproduce and reproduce recorded data.
[0019]
By using the above-described markers for servo and addressing on the holographic optical recording medium, the hologram is irradiated with the reference light with high accuracy during reproduction, and highly compatible recording and reproduction can be performed in different recording and reproduction systems. Such a holographic optical recording medium can be used as a replaceable optical recording medium. Furthermore, since addressing is possible using a marker (the position of a desired marker can be specified by, for example, the number of markers from a reference position), the location of desired data can be determined before performing hologram reproduction. Search is possible without performing hologram reproduction. Of course, a marker dedicated to addressing different from the above marker may be provided.
[0020]
【Example】
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a holographic optical recording medium according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for recording information using the holographic optical recording medium. as well as To play It is both a recording device and a playback device A configuration diagram of the recording / reproducing apparatus is shown in FIG. 3, a principle explanatory diagram at the time of recording, and FIG. 4 is a principle explanatory diagram at the time of reproduction.
[0021]
FIG. 1A is a perspective view showing an entire holographic optical recording medium according to the present invention, and FIG. 1B is an enlarged sectional view of the optical recording medium. This holographic optical recording medium has a disk shape as shown in FIG. However, a holographic optical recording medium in the form of a card can also be used.
[0022]
As shown in FIG. 1B, this holographic optical recording medium is provided on a substrate 1 transparent to hologram recording light and servo light and on the substrate 1 (the lower surface in FIG. 1). Hologram recording layer 2 provided. On a surface of the substrate 1 opposite to the hologram recording layer 2, a marker 3 having a circular concave shape is provided. As shown in FIG. 1A, the markers 3 are arranged on a track 4 (a concentric circle having a slightly different radius or a spiral having a minute pitch) on the substrate 1. In this case, the marker 3 may be similar to a pit (recess having a length of 0.6 to 3 μm and a width of about 0.4 μm) of the optical disk. Furthermore, in addition to the circular concave portion, a circular convex portion arranged on the track 4, a groove along the track 4, or a linear convex portion (complementary to the groove) is used as the marker 3. be able to. In this case, the “circle” includes an oval.
[0023]
As the hologram recording layer 2, an organic film such as a resist or a photopolymer or an inorganic material film such as lithium niobate or SBN (strontium barium niobate) can be used. When a recording layer that is particularly susceptible to deterioration is used, a passivation protective film is provided.
[0024]
FIG. 2 relates to the present invention. It is both a recording device and a playback device 1 shows an example of the configuration of a recording / reproducing device (transmission type). In the figure, 201 is a holographic optical recording medium according to the present invention, 202 is a servo laser as a servo light source, and 203 is a half mirror that reflects a servo return beam toward a position detector 206. Numeral 204 denotes a half mirror for combining the servo laser light with the object light 209 to enter the condenser lens 205. Reference numeral 205 denotes holographic optical recording by combining the servo laser light and the object light 209. A condensing lens for converging on a marker of the medium 201, receives a servo return beam, and, based on the light intensity distribution thereof, an incident position of the servo laser light on the holographic optical recording medium 201, Is a position detector that obtains the relative positional relationship between the two and returns the positional information to the servo mechanism. Reference numeral 207 denotes a recording / reproducing laser (532 nm, 100 mW), 208 denotes a beam splitter that divides light from the recording / reproducing laser 207 into an object light 209 and a reference light 210, and 211 denotes an optical path of the object light 209 during reproduction. Reference numeral 212 denotes a beam expander that expands a beam so that the object light 209 is incident on the entire spatial light modulator 213. Reference numeral 213 denotes a spatial light modulator that operates according to input information. Reference numeral 214 denotes a reference light. An objective lens (condensing lens for reference light) 210 converges to a marker of the holographic optical recording medium 201, and a reproduction wavefront reconstructs an image pattern on the spatial light modulator 213 on an imaging surface of the CCD 216. 216 is a reproduction lens necessary to perform the operation, and 216 is a CCD for imaging the image pattern. Is a mirror for changing the direction of the reference light 210.
[0025]
At the time of recording, the beam light emitted from the recording / reproducing laser 207 is divided into an object beam 209 and a reference beam 210 by a beam splitter 208. The object light 209 is expanded by the beam expander 212, passes through the spatial light modulator 213, is condensed by the condenser lens 205, and is irradiated on the holographic optical recording medium 201. On the other hand, the reference beam 210 is split by the beam splitter 208, reflected by the mirror 217, and enters the holographic optical recording medium 201. At this time, the condensed object light 209 causes optical interference with the reference light 210 in the holographic recording layer of the holographic optical recording medium 201, and the data (image pattern) formed by the spatial light modulator 213 is formed. Are recorded as interference fringes. At this time, a Z-axis servo (automatic adjustment of the focal position, the Z-axis is parallel to the optical axis) is applied to the condenser lens 205, and the laser light emitted from the servo laser 202 is combined with the object light 209 by the half mirror 204. The light passes through the same optical path and enters the holographic optical recording medium 201 so that the marker is in focus. Further, tracking sampling servo (automatic radial position adjustment of the disk-shaped holographic optical recording medium 201) is always applied, and recording is performed with good reproducibility at a predetermined position even when the holographic optical recording medium 201 is eccentric. If the marker 3 is a circular recess as shown in FIG. 1, servo in the circumferential direction of the holographic optical recording medium 201 becomes possible, and the positional accuracy of recording and reproduction is further improved. When the marker 3 is different from that shown in FIG. 1 and has a groove shape along the track 4, for example, the rotation angle of the holographic optical recording medium 201 is precisely adjusted instead of the servo in the circumferential direction. Holographic recording may be performed by controlling the holographic optical recording medium 201 at a constant speed and performing hologram recording with light pulses at fixed time intervals.
[0026]
Note that a laser having a high coherency is used as the recording / reproducing laser 207, whereas a laser having a low coherency (short coherence distance) is used as the servo laser 202. In the case of FIG. 2, the object light 209 passing through the condenser lens 205 and the reference light 210 reflected by the mirror 217 and passing through the objective lens 214 are both focused spherical waves.
[0027]
In the recording / reproducing apparatus shown in FIG. 2, the object light 209 and the light for performing the servo pass through the same condenser lens 205. By using such a configuration, the number of lenses can be reduced, and the relative positional relationship between the hologram and the marker can be made more accurate. Similarly, the embodiment described later 2 As shown in FIG. 9, the number of lenses can be further reduced by passing the reference light 904 and the light for performing the servo through the same condenser lens 906.
[0028]
During reproduction, the object light 209 is blocked by the shutter 211, and only the reference light 210 enters the holographic optical recording medium 201. When the reference beam 210 is incident on the hologram recorded on the hologram recording layer of the holographic optical recording medium 201, the focused spherical wave of the object beam 209 at the time of recording becomes a divergent spherical wave (toward the direction opposite to the direction at the time of recording). Will be played. The reproduced wavefront passes through the reproducing lens 215 and forms data (formed as an image pattern) formed by the spatial light modulator 213 during recording as a real image on the imaging surface of the CCD 216. The formed real image is converted into an electric signal by the CCD 216, and the signal is subjected to digital processing to reproduce the recorded data.
[0029]
FIG. 3 is a view for explaining the principle during hologram recording in the present invention. In the figure, 301, 302, and 303 are a holographic optical recording medium substrate, a hologram recording layer, and a marker, 304 is reference light, 305 is object light that has passed through a spatial light modulator 306, Reference numeral 306 denotes a spatial light modulator for generating an image pattern carrying input information, reference numeral 307 denotes an objective lens for condensing the reference light 304 toward the hologram recording layer 302, and reference numeral 308 denotes an object light 305 for converting the object light 305 to the hologram recording layer 302. A focusing lens 309 is a recording area in the hologram recording layer 302 where a hologram is formed.
[0030]
The object light 305 carrying information through the spatial light modulator 306 is condensed by the condensing lens 308 and focused on the position of the marker 303 on the back surface of the substrate 301. At this time, as described with reference to FIG. 2, the Z-axis servo is applied to the condenser lens 308, and during recording, the object light 305 is always focused on the position of the marker 303, and warps or undulates on the holographic optical recording medium. Recording can be performed with good reproducibility even if there is
[0031]
FIG. 4 is a view for explaining the principle during holographic reproduction according to the present invention. In the figure, 401, 402, and 403 are a holographic optical recording medium substrate, a hologram recording layer, and a marker, 404 is a servo laser that is a servo light source, and 405 is a servo return beam. Reference numeral 406 denotes a half mirror that reflects the light toward the position detector 408. Reference numeral 406 denotes a condensing lens 407 that combines the laser light for servo with the object light during recording (indicated by a broken line in the drawing and is blocked during reproduction). Reference numeral 407 denotes a half mirror for allowing the laser beam to enter, 407 denotes a condensing lens for converging the laser beam for servo to the marker 403 of the holographic optical recording medium, and 408 receives a return beam for servo, and Calculates the incident position of the servo laser light on the holographic optical recording medium, and feeds back the position information to the servo mechanism. A position detector. Reference numeral 409 denotes a recording area where a hologram is formed in the hologram recording layer 402, reference numeral 410 denotes reference light for reproduction, and reference numeral 411 denotes a condenser lens for condensing the reference light 410 toward the hologram recording layer 402. Reference numeral 412 denotes a reproduction lens for forming a reproduction wavefront on the CCD imaging surface as a reproduction image 413 (real image).
[0032]
The return beam is received by the position detector 408 while the light of the servo laser 404 is focused on the marker by the condenser lens 407 via the half mirrors 405 and 406, and the output of the position detector 408 is used as a feedback signal. The hologram recorded in the recording area 409 of the hologram recording layer 402 by the servo mechanism is placed at the same position as when recording, and the recording area 409 is irradiated with the reference light 410. This reference light 410 is diffracted in the recording area 409 to generate a reproduction wavefront. The reproduced wavefront forms a reproduced image 413 (real image) on the CCD imaging surface through a reproducing lens 412 provided on the back surface of the substrate 401. The recorded data is restored and reproduced by digitally converting the reproduced image 413.
[0033]
FIG. 5 shows a flow of the above data recording process, and FIG. 6 shows a flow of the data reproducing process.
[0034]
In the data recording process, as shown in FIG. 5, first, digital data handled by a computer is encoded as a digital image pattern. This digital pattern is light-modulated as an image image by a spatial light modulator, interferes with a reference light in a holographic optical recording medium, and information is recorded as interference fringes. At this time, the position coordinates of the object light are servo-controlled.
[0035]
In the data reproduction process, as shown in FIG. 6, a marker position where hologram recording has been performed on the optical recording medium is detected, and the recording position is irradiated with reference light. As a result, the reproduction light diffracted from the holographic optical recording medium is subjected to inverse Fourier transform through a lens, and an image pattern is formed on a CCD imaging surface and reproduced as image information. This image is decoded, and the digital data recorded on the holographic optical recording medium is reproduced. Note that a servo is applied to the irradiation position of the reference light.
[0036]
As described above, holographic recording and reproduction can be performed with good reproducibility by forming servo markers on the back surface of the substrate by implementing the present invention.
[ Reference example ]
FIG. To e Of optical recording media reference FIG. 2 shows a configuration diagram of an example. Book reference In the example, as shown in FIG. 7, a servo marker 703 can be seen from the substrate 701 side at the interface between the substrate 701 and the hologram recording layer 702 which is transparent to hologram recording light and servo light. For example, it is provided as a local concave portion, and as a convex portion when viewed from the hologram recording layer 702 side.
[0037]
FIG. 7 shows a configuration diagram of another example of the holographic optical recording medium according to the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 7, a servo marker 703 is provided at the interface between the substrate 701 and the hologram recording layer 702 which is transparent to the hologram recording light and the servo light. When viewed from the hologram recording layer 702 side, it is provided as a local concave portion.
Using the holographic optical recording medium shown in FIG. 7 and the recording / reproducing apparatus in the first embodiment, the holographic recording / reproducing can be performed with good reproducibility by accurately aligning the servo marker 703 with the light irradiation position during recording / reproducing. It was possible. In contrast to the first embodiment, the light for recording / reproducing is incident from the substrate 701 side for recording / reproducing, and the light is incident from the hologram recording layer 702 side for recording / reproducing similarly to the first embodiment. And the same level of recording / reproduction was possible.
[Example 2 ]
FIG. 8 shows a configuration diagram of still another example of the holographic optical recording medium according to the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a hologram recording layer 802 is sandwiched between two substrates 801 which are transparent to hologram recording light and servo light, and Servo markers 803 are provided on the surface of each of the substrates 801 opposite to the hologram recording layer 802.
[0038]
FIG. 9 is a diagram for explaining the principle at the time of recording and FIG. 10 is a diagram for explaining the principle at the time of reproduction when the holographic optical recording medium shown in FIG. 8 is used.
[0039]
9, reference numerals 901, 902, and 903 are the same as the substrate 801, the hologram recording layer 802, and the marker 803 in FIG. 8, respectively. 904 is reference light, 905 is object light, 906 and 907 are condenser lenses, and 908 is a recording area in the hologram recording layer 902 where a hologram is formed.
[0040]
The reference light 904 and the object light 905 are focused on the markers 903 on the respective back surfaces (that is, on the surface of the substrate 901 opposite to the incident surface) by the respective condenser lenses 906 and 907. Servo is applied. Servo laser light is superimposed on the optical path of the reference light 904 and the object light 905, and when the two condenser lenses 906 and 907 are simultaneously focused, the reference light 904 and the object light 905 are stored in the hologram recording layer 902. Irradiation is performed, and interference fringes formed thereby are recorded in a recording area 908 of the hologram recording layer 902.
[0041]
10, 1001, 1002, and 1003 are the same as the substrate 801, the hologram recording layer 802, and the marker 803 in FIG. 8, respectively. Reference numeral 1004 denotes a servo laser which is a light source for servo, 1005 denotes a half mirror which reflects a return beam for servo toward the position detector 1009, and 1006 denotes an object beam for recording the servo laser beam at the time of recording. (Which is cut off at the time of reproduction) and a half mirror for entering the condenser lens 1008, 1007 and 1008 are condenser lenses, and 1009 receives a return beam for servo, and And a position detector that determines the position of the servo laser beam incident on the holographic optical recording medium and feeds back the position information to the servo mechanism. Reference numeral 1010 denotes a recording area in which a hologram is formed in the hologram recording layer 1002; reference numeral 1011 denotes reference light for reproduction; reference numeral 1012 denotes reproduction light generated when the reference light 1011 enters the recording area 1010; Reference numeral 1013 denotes a reproduced image formed on the CCD imaging surface.
[0042]
At the time of reproduction, the object light is not irradiated, but the two condensing lenses 1007 and 1008 facing each other with the servo laser light are servo-controlled so that the marker 1003 corresponding to each of them is focused. When the two condenser lenses 1007 and 1008 are simultaneously focused, the reference beam 1011 is diffracted in the recording area 1010 of the hologram recording layer 1002 and becomes a reproduction beam 1012. (Real image). The reproduced image 1013 is an image pattern, which is converted into an electric signal by the CCD, subjected to a decoding process, and output as reproduced digital data.
[0043]
As in the present embodiment, the reference beam 904 and the object beam 905 are incident on the hologram recording layer 902 so as to face each other with the hologram recording layer 902 interposed therebetween. If an optical system in which the two lenses 906 and 907 are positioned symmetrically with the hologram recording layer 902 as the plane of symmetry is used, the effect of lens distortion during recording is canceled during reproduction. However, it is necessary to use an expensive lens that is not severe and has no distortion, but a general-purpose optical lens having a conventional distortion can be used in the present invention.
[Example 3 ]
FIG. 11 shows an embodiment. 2 In the holographic optical recording medium similar to the above, three examples are shown in which the relative relationship between the thicknesses of the two substrates is different. In the figure, 1101 is a reference light side substrate, 1102 is an object light side substrate, 1103 is a hologram recording layer, 1104 is a marker, and 1105 is a recording area in the hologram recording layer 1103 where a hologram is formed. It is.
[0044]
11A shows a case where the reference light side substrate 1101 is thinner than the object light side substrate 1102, FIG. 11B shows a case where the reference light side substrate 1101 is thicker than the object light side substrate 1102, and FIG. ) Shows a case where the reference light side substrate 1101 and the object light side substrate 1102 have the same thickness.
[0045]
In any of the above cases, holographic recording and reproduction were possible with good reproducibility.
[Example 4 ]
FIG. 12 shows an embodiment. 2 In the holographic optical recording medium similar to the above, examples are shown in which the positions of the markers are variously different. In the figure, reference numeral 1201 denotes a first substrate, 1202 denotes a second substrate, 1203 denotes a hologram recording layer, 1204 denotes a marker, and 1205 denotes a recording area in the hologram recording layer 1203 where a hologram is formed. It is.
[0046]
12A shows a case where the marker 1204 of the first substrate 1201 and the marker 1204 of the second substrate 1202 face each other with the hologram recording layer 1203 interposed therebetween, and FIG. 12B shows the case of FIG. Shows a case where the marker 1204 of the first substrate 1201 and the marker 1204 of the second substrate 1202 are shifted (positionally) in the direction along the hologram recording layer 1203, and (c) shows the first substrate 1201. Indicates that the marker 1204 is located at the interface between the first substrate 1201 and the hologram recording layer 1203, and the marker 1204 of the second substrate 1202 is located on the surface opposite to the hologram recording layer 1203. FIG. (E) shows a case where the marker 1204 is on both sides of the first substrate 1201, and (f) shows a case where the marker 1204 is on both sides of the second substrate 1202. The marker 1204 of the substrate 1201 and the holographic recording layer 1203 located on the opposite side, the marker 1204 of the second substrate 1202 shows a case at the interface between the substrate 1202 and the hologram recording layer 1203. Note that in the cases (d) and (e), the first substrate 1201 and the second substrate 1202 (neither include a marker) may be omitted.
[0047]
In all cases shown in FIG. 12, the shift width of the marker 1204 (exemplified in FIG. 12B) is smaller than the pitch of the marker 1204 (the distance between adjacent markers), and the entire holographic optical recording medium is If the thickness is smaller than the thickness, holographic recording and reproduction can be performed with good reproducibility.
[0048]
As described above, holographic recording / reproduction is performed while operating a servo mechanism using a holographic optical recording medium having a hologram recording layer and markers for servo and addressing during hologram recording and wavefront reproduction. As a result, recording and reproduction with good reproduction became possible. Therefore, even if the holographic optical recording medium according to the present invention is used as a replaceable holographic optical recording medium, it is possible to sufficiently cancel the position error due to the individual difference of the recording / reproducing system. It has become possible to provide a replaceable holographic optical recording medium.
[0049]
As the servo mechanism in the present invention, a servo mechanism similar to the servo mechanism in an optical disk device that is widely put into practical use can be used. In addition, as the marker capable of detecting the position by light in the present invention, a minute region having a refractive index different from the surroundings, a minute region having a different reflectance from the surroundings, and the like can be used in addition to the minute unevenness described above.
[0050]
Recording according to the present invention Equipment and In the reproducing apparatus, the wavelength of light used for hologram recording and the wavelength of light used for servo may be different. In particular, if the light used for the servo does not expose the photosensitive material used for the hologram recording, there is no need to consider the influence of the light used for the servo on the photosensitive material at the time of recording, which is convenient. Due to the chromatic aberration of the lens, the correlation between the position where the light used for hologram recording is focused and the position where the light used for servo is focused is slightly changed by the wavelength difference from the correlation when the wavelengths are equal. As long as adjacent holograms do not overlap, no trouble occurs.
[0051]
【The invention's effect】
Holographic optical recording medium capable of irradiating highly accurate reference light and object light by implementing the present invention And Information recording using the holographic optical recording medium And Record to play Equipment and A playback device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a holographic optical recording medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of hologram recording according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of hologram reproduction in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a flow of a data recording process in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a flow of a data reproducing process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 Reference example 1 is a configuration diagram of a holographic optical recording medium in FIG.
FIG. 8 shows an embodiment of the present invention. 2 1 is a configuration diagram of a holographic optical recording medium in FIG.
FIG. 9 shows an embodiment of the present invention. 2 FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of hologram recording in FIG.
FIG. 10 shows an embodiment of the present invention. 2 FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of hologram reproduction in FIG.
FIG. 11 shows an embodiment of the present invention. 3 FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of hologram recording and reproduction in FIG.
FIG. 12 shows an embodiment of the present invention. 4 FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of hologram recording and reproduction in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Hologram recording layer, 3 ... Marker, 4 ... Track, 201 ... Holographic optical recording medium, 202 ... Servo laser, 203 ... Half mirror, 204 ... Half mirror, 205 ... Condensing lens, 206 ... Position detector, 207: recording / reproducing laser, 208: beam splitter, 209: object light, 210: reference light, 211: shutter, 212: beam expander, 213: spatial light modulator, 214: objective lens, 215 ... Reproduction lens, 216 CCD, 217 mirror, 301 substrate, 302 hologram recording layer, 303 marker, 304 reference light, 305 object light, 306 spatial light modulator, 307 objective lens, 308 Condensing lens, 309: recording area, 401: substrate, 402: hologram recording layer, 403: marker, 404: servo Laser, 405: half mirror, 406: half mirror, 407: condenser lens, 408: position detector, 409: recording area, 410: reference light, 411: objective lens, 412: reproduction lens, 413: reproduction image, 701: substrate, 702: hologram recording layer, 703: marker, 801: substrate, 802: hologram recording layer, 803: marker, 901: substrate, 902: hologram recording layer, 903: marker, 904: reference light, 905: object Light, 906: condenser lens, 907: condenser lens, 908: recording area, 1001: substrate, 1002: hologram recording layer, 1003: marker, 1004: laser for servo, 1005: half mirror, 1006: half mirror, 1007 ... Condenser lens, 1008 ... Condenser lens, 1009 ... Position detector, 1010 ... Recording area, 011: Reference light, 1012: Reproduced light, 1013: Reconstructed image, 1101: Reference light side substrate, 1102: Object light side substrate, 1103: Hologram recording layer, 1104: Marker, 1105: Recording area, 1201: First substrate Reference numeral 1202 denotes a second substrate, 1203 denotes a hologram recording layer, 1204 denotes a marker, and 1205 denotes a recording area.

Claims (6)

光による位置検出可能なマーカが設けられている基板と
前記基板の上に設けられたホログラム記録層と
を有するホログラフィック光記録媒体において、
前記マーカが前記基板の前記ホログラム記録層が設けられている側とは反対側の面に設けられることにより、前記マーカと前記ホログラム記録層とが該基板の厚さに応じた距離だけ離して配置されている
ことを特徴とするホログラフィック光記録媒体。
In a holographic optical recording medium having a substrate provided with a marker capable of position detection by light and a hologram recording layer provided on the substrate,
The marker is provided on the surface of the substrate opposite to the side on which the hologram recording layer is provided, so that the marker and the hologram recording layer are separated by a distance corresponding to the thickness of the substrate. A holographic optical recording medium comprising
2枚の基板と
前記2枚の基板の間に挟まれたホログラム記録層と
を有するホログラフィック光記録媒体であって、
前記基板の少なくとも1枚には光による位置検出可能なマーカが設けられており、
前記マーカが当該基板の前記ホログラム記録層が設けられている側とは反対側の面に設けられることにより、前記マーカと前記ホログラム記録層とが該基板の厚さに応じた距離だけ離して配置されている
ことを特徴とするホログラフィック光記録媒体。
A holographic optical recording medium having two substrates and a hologram recording layer sandwiched between the two substrates,
At least one of the substrates is provided with a marker whose position can be detected by light,
The marker is provided on the surface of the substrate opposite to the side on which the hologram recording layer is provided, so that the marker and the hologram recording layer are separated by a distance corresponding to the thickness of the substrate. A holographic optical recording medium comprising
前記マーカが円形の凹部、円形の凸部、溝、又は線状の凸部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のホログラフィック光記録媒体。The holographic optical recording medium according to claim 1, wherein the marker is a circular concave portion, a circular convex portion, a groove, or a linear convex portion. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のホログラフィック光記録媒体の
前記ホログラム記録層にホログラムを記録する手段と、
ホログラム記録時の物体光の位置合わせを前記マーカの光による位置検出によって行うサーボ機構と
を備えた記録装置において、
前記ホログラム記録時の物体光と前記マーカの位置検出に用いる光とが同一の集光レンズを通過して前記マーカに焦点を結ぶ構成を有し、
前記物体光と前記位置検出に用いる光が前記ホログラム記録層上には焦点を結ばないことを特徴とする記録装置。
A means for recording a hologram on the hologram recording layer of the holographic optical recording medium according to any one of claims 1 to 3,
A recording device comprising: a servo mechanism that performs positioning of the object light during hologram recording by detecting the position of the marker light.
The object light at the time of the hologram recording and the light used for detecting the position of the marker have a configuration to focus on the marker through the same condensing lens,
A recording apparatus, wherein the object light and the light used for the position detection are not focused on the hologram recording layer.
請求項4に記載の記録装置において、
前記物体光と前記ホログラム記録時の参照光とが前記ホログラム記録層を挟んで対向して前記ホログラム記録層に入射する構成を有する
ことを特徴とする記録装置。
The recording device according to claim 4 ,
A recording apparatus, wherein the object light and the reference light at the time of recording the hologram are opposed to each other with the hologram recording layer interposed therebetween and are incident on the hologram recording layer.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のホログラフィック光記録媒体の
前記ホログラム記録層に記録されたホログラムから波面を再生する手段と、
前記波面再生時の参照光の位置合わせを前記マーカの光による位置検出によって行うサーボ機構と
を備えた再生装置において、
前記波面再生時の参照光と前記マーカの位置検出に用いる光とが同一の集光レンズを通過して前記マーカに焦点を結ぶ構成を有し、
前記波面再生時の参照光と前記位置検出に用いる光が前記ホログラム記録層上には焦点を結ばない
ことを特徴とする再生装置。
A means for reproducing a wavefront from a hologram recorded on the hologram recording layer of the holographic optical recording medium according to claim 1,
A servo mechanism that performs positioning of the reference light at the time of the wavefront reproduction by position detection using the light of the marker,
Reference light at the time of wavefront reproduction and light used to detect the position of the marker have a configuration in which the marker passes through the same condenser lens to focus on the marker,
A reproducing apparatus, wherein the reference light at the time of wavefront reproduction and the light used for the position detection are not focused on the hologram recording layer.
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