JP4933984B2 - Hologram recording / reproducing device - Google Patents
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本発明は、ホログラフィックメモリを利用するホログラム記録再生装置に関する。 The present invention relates to a hologram recording / reproducing apparatus using a holographic memory.
画像などの2次元データを高密度記録できるホログラムが知られている。このホログラム記録の特徴は、記録情報を担持する信号光と、信号光と同一の光源から出射され且つ記録情報を持たない参照光との光学干渉パターンによって回折格子をホログラム記録媒体に形成することにある。すなわち、参照光及び信号光の光路を互いに空間的に分離して、両者をホログラム記録媒体内で交差させ、干渉縞を形成することによりデータを記録する。 Holograms that can record two-dimensional data such as images at high density are known. A feature of this hologram recording is that a diffraction grating is formed on a hologram recording medium by an optical interference pattern between signal light carrying recorded information and reference light emitted from the same light source as the signal light and having no recorded information. is there. That is, the optical paths of the reference light and the signal light are spatially separated from each other, the two are crossed in the hologram recording medium, and data is recorded by forming interference fringes.
また、ホログラム記録媒体に光学干渉パターンの多重記録を行うことによって記録容量を飛躍的に増大させることができる。例えば、角度多重方式では、記録時のホログラム記録媒体内において、信号光に対する参照光の角度いわゆる交差角度を僅かずつ変更して一定時間角度を維持することによって、同一エリアに角度ごとに異なる記録情報を多重記録できる。 Also, the recording capacity can be dramatically increased by performing multiple recording of the optical interference pattern on the hologram recording medium. For example, in the angle multiplexing method, the recording information that differs for each angle in the same area is maintained in the hologram recording medium at the time of recording by slightly changing the so-called crossing angle of the reference light with respect to the signal light and maintaining the angle for a certain time Can be recorded multiple times.
ホログラム記録媒体に記録されたデータの再生は、記録時とは異なり、ホログラム記録媒体に対し信号光を入力せず、記録時と同じ入射角で参照光のみを入力し、ホログラム記録媒体内に記録されている干渉パターンからの回折光を撮像素子により検出することにより行う。 Reproduction of the data recorded on the hologram recording medium is different from the time of recording in that no signal light is input to the hologram recording medium, and only the reference light is input at the same incident angle as at the time of recording, and the data is recorded in the hologram recording medium. This is performed by detecting the diffracted light from the interference pattern being detected by the image sensor.
図1にホログラム記録媒体に記録されたデータの再生方式として知られている位相共役再生方式によるデータ再生方法を示す。位相共役再生方式を採用する記録再生装置においては、記録媒体1に対して再生参照光Aの入射側と反対側に反射ミラー2が配置される。そして、再生参照光Aを記録時と同じ入射角度で記録媒体1に入射し、透過した再生参照光Aを反射ミラー2で正反射させ、記録媒体1に再入射させる。これにより記録媒体1より回折光(再生光としての位相共役光)が得られ、再生参照光Aの入射側と同じ側に配置された撮像素子3でこれを検出し、データの再生を行う。ここで、位相共役再生方式を採用する従来のホログラム記録再生装置においては、位相共役光を生成するための反射ミラーは、参照光の入射角度を可変とするためのガルバノミラーと連動して回動するように構成されている。すなわち、反射ミラーは、その光反射面に参照光が常に垂直入射するように角度制御されている。このため、データ記録時においても記録参照光が反射ミラーで正反射され、そのまま折り返して記録媒体に再入射されることとなっていた。かかる反射光はデータ記録時おいては不要であり、正常なデータ記録の阻害要因となっていた。かかる点に鑑みて特許文献1に記載されたホログラム記録再生装置は、記録時において記録媒体を透過した記録参照光が記録媒体に再入射しないように反射ミラーの角度を制御して記録参照光の光路を変更するようにしている。
位相共役再生方式を採用するホログラム記録再生装置においては、記録媒体を透過した記録参照光が記録媒体に再入射しないように光路を変更することで、記録ノイズの影響を排除し、適正なデータ記録を行うことが可能となるが、記録媒体を透過した記録参照光の光路を変更するのみならず、これを記録再生装置の制御に利用することで、より高精度なデータ記録を実現することが可能となる。 In a hologram recording / reproducing apparatus employing a phase conjugate reproduction method, the influence of recording noise is eliminated by changing the optical path so that the recording reference light transmitted through the recording medium does not re-enter the recording medium, and appropriate data recording However, not only can the optical path of the recording reference light transmitted through the recording medium be changed, but this can also be used to control the recording / reproducing apparatus, thereby realizing more accurate data recording. It becomes possible.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、位相共役再生方式を採用するホログラム記録再生装置において、記録時に記録媒体を透過した記録参照光の記録媒体への再入射を防止するとともに、記録参照光を装置の各種制御に利用することでより高精度なデータ記録を実現することができるホログラム記録再生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in the hologram recording / reproducing apparatus adopting the phase conjugate reproduction method, while preventing re-incident to the recording medium of the recording reference light transmitted through the recording medium at the time of recording, An object of the present invention is to provide a hologram recording / reproducing apparatus capable of realizing data recording with higher accuracy by using recording reference light for various controls of the apparatus.
本発明に係るホログラム記録再生装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を2つに分割する分割手段と、分割された2つのレーザ光の一方に対して、記録情報に基づいて2次元の空間変調を施す空間変調手段と、前記空間変調されたレーザ光を信号光として記録媒体に照射するとともに、前記2つのレーザ光の他方を参照光として前記記録媒体に照射して前記記録媒体に前記記録情報を記録する光学系と、前記記録媒体を透過した参照光の光路上に設けられ、前記参照光を反射する反射面を備えた反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射され前記記録媒体に再入射し透過した参照光に基づいて前記記録媒体に記録された記録情報を再生する再生手段と、を含むホログラム記録再生装置であって、前記反射ミラーの反射面の向きを動作モードに応じて異なる位置に位置決めし、前記記録媒体を透過した参照光の光路を制御する光路制御手段と、受光した光強度に応じた信号レベルを有する光検出信号を生成する光検出器と、を含み、前記光路制御手段は、記録モードにおいて若しくは、記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードにおいて前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面に導くことを特徴としている。 The hologram recording / reproducing apparatus according to the present invention is based on recording information for one of two divided laser beams, a laser light source, splitting means for splitting the laser light emitted from the laser light source into two, and Irradiating the recording medium with the spatially modulated laser light as signal light and irradiating the recording medium with the other of the two laser lights as reference light. An optical system for recording the recording information on a recording medium, a reflection mirror provided on an optical path of reference light transmitted through the recording medium, and having a reflection surface for reflecting the reference light; and reflected by the reflection mirror and Reproducing means for reproducing the recorded information recorded on the recording medium based on the reference light re-incident on and transmitted to the recording medium, the hologram recording / reproducing apparatus comprising: The direction of the incident surface is positioned at different positions according to the operation mode, and an optical path control means for controlling the optical path of the reference light transmitted through the recording medium and a light detection signal having a signal level corresponding to the received light intensity are generated. The optical path control means, wherein the optical path control means receives the reference light transmitted through the recording medium in the recording mode or in the standby mode before shifting to the recording mode or the reproduction mode on the light receiving surface of the photodetector. It is characterized by guiding.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, substantially the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.
(第1実施例)
図2は、本発明のホログラム記録再生装置の全体構成を示すブロック図であり、図3は、本発明のホログラム記録再生装置に搭載されるピックアップ100の構成を示したものである。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the hologram recording / reproducing apparatus of the present invention, and FIG. 3 shows the configuration of a
ホログラム記録媒体1(以下、記録媒体と称する)は、光感応性材料からなる記録層を有し、樹脂又はガラス等の基板または保護層によって挟持されている。光感応性材料としては、例えばポリマーやフォトリフラクティブ材料のニオブ酸リチウム単結晶などが使用される。以下において記録媒体1の形状は、ディスク状である場合を例に説明するが、記録媒体1の形状は、ディスク形状に限定されず、カード状やその他の形状をとることができる。
A hologram recording medium 1 (hereinafter referred to as a recording medium) has a recording layer made of a photosensitive material, and is sandwiched between a substrate or a protective layer such as a resin or glass. As the photosensitive material, for example, a polymer or a photorefractive material lithium niobate single crystal is used. Hereinafter, the case where the shape of the
記録再生用光源10は、例えば半導体レーザダイオード(LD)等によって構成され、光源駆動回路41より供給される光源駆動信号に応じて例えば波長405nmの青紫色のレーザビームを出射する。光源駆動回路41は、メインコントローラ300より供給される制御信号に応じて上記光源駆動信号を生成する。記録再生用光源10から発せられたレーザビームは、コリメータレンズ11によって平行光束に成形され、ビームスプリッタ12によって信号光と参照光に分割される。信号光は、透過型のTFT液晶パネル等によって構成される空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)13に入射する。
The recording / reproducing
空間光変調器13は、記録媒体1に記録すべき記録データに応じた明暗のドットパターンを形成する。より詳細には、エンコーダ80が1次元のディジタル信号列からなる記録データ信号を2次元データ列に変換、すなわちページ化処理を施して当該2次元データ列にエラー訂正符号を付加して、2次元データ信号を生成する。SLM駆動回路42は、エンコーダ80より供給される2次元データ信号およびメインコントローラ300より供給される制御信号に基づいてSLM駆動信号を生成して空間光変調器13を駆動する。空間光変調器13は、例えば縦480ピクセル×横640ピクセルの変調処理単位を有し、かかるSLM駆動信号に基づいて2次元の明暗ドットパターンを形成する。信号光は、空間光変調器13を透過すると、当該明暗ドットパターンによって光変調される。すなわち、空間光変調器13は、光源10より出射された波長405nmの信号光をエンコーダ80からの2次元データ信号に応じて、各画素(ピクセル)毎に光をオン/オフし、変調された変調信号光ビームを生成する。変調信号光ビームは、偏光ビームスプリッタ(PBS)14、1/4波長板15を介して対物レンズ16に入射し、記録媒体1内の記録層に集光される。
The
一方、ビームスプリッタ12によって分割された参照光は、アパーチャー17によって開口制限された後、第1ガルバノミラー18で反射され、4fリレーレンズ19および20を介して記録媒体1の信号光の照射位置に所定角度で入射する。参照光は、記録媒体1の内部で信号光と交差して光干渉パターンを形成し、2次元データ信号に対応した光干渉パターンが屈折率の変化として記録される。第1ガルバノミラー18は、光反射面を有し、図示しない駆動部により回動自在に設けられ、光反射面の向きが可変となっている。すなわち、第1ガルバノミラー18が回動することにより、参照光の照射角度が変化し、これにより記録媒体1の所定記録領域に角度多重による多重記録がなされる。第1ガルバノミラー駆動回路70は、メインコントローラ300より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これを第1ガルバノミラー18の駆動部(図示せず)に供給し、第1ガルバノミラー18の角度位置の位置決めを行う。
On the other hand, the reference light split by the
第2ガルバノミラー30は、記録媒体1に向けて照射され、透過した参照光の光路上に配設される。第2ガルバノミラー30は、光反射面を有し、図示しない駆動部により回動自在に設けられ、光反射面の向きが可変となっている。第2ガルバノミラー駆動回路71は、メインコントローラ300より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これを第2ガルバノミラー30の駆動部に供給し、第2ガルバノミラー30の角度位置の位置決めを行う。具体的には、第2ガルバノミラー駆動回路71は、データ再生時においては、記録媒体1に照射され透過した再生参照光に対してその光反射面が垂直に交わるように第2ガルバノミラー30の角度制御を行う。これにより、記録媒体1を透過した再生参照光は、第2ガルバノミラー30の光反射面で正反射され、入射光路と同じ光路をたどって記録媒体1に再入射される。記録媒体1に再生参照光が再入射されると、記録媒体1より回折光(再生光としての位相共役光)が得られる。そして、この再生光は、対物レンズ16、1/4波長板15、偏光ビームスプリッタ14を経て撮像素子21に導かれることとなる。尚、記録媒体1に多重記録されたデータを順次再生する場合には、第2ガルバノミラー駆動回路71は 再生参照光の照射角度に応じて反射ミラー30を段階的に回動させ、記録媒体1を透過した再生参照光が常に正反射されるように第2ガルバノミラー30の角度制御を行う。
The
一方、データ記録時においては、第2ガルバノミラー駆動回路71は、記録媒体1に照射され透過した記録参照光を後述する光検出器32の受光面に導くべく第2ガルバノミラー30の角度制御を行う。
On the other hand, at the time of data recording, the second galvanometer
撮像素子21は、例えば縦480ピクセル×横640ピクセルの受光領域を有する電荷結合素子(CCD)等によって構成される。撮像素子21は、参照光が記録媒体1を透過することにより生成された再生光を受光し、ピクセル毎に電気信号に変換し、これを撮像出力信号として再生信号検出回路43に供給する。再生信号検出回路43は、撮像出力信号から再生信号を検出し、これをデコーダ81に供給する。デコーダ81は、再生信号に対して、エンコーダ80においてなされたページ化と逆の変換を施して時系列の再生データを生成する。
The
光検出器32は、複数のフォトダイオード等の受光素子が配列された受光面を有し、第2ガルバノミラー30および集光レンズ31によって導かれた記録参照光をその受光面で受光する。光検出器32は、受光した記録参照光を受光素子の各々によって光電変換して得られた電気信号を光検出信号として参照光検出回路44に供給する。
The
参照光検出回路44は、光検出器32から出力された光検出信号に基づいて、記録参照光の光強度を示す参照光強度検出信号および記録参照光の記録媒体1に対する照射角度を示す参照光照射角度検出信号を生成し、これをメインコントローラ300に供給する。光検出器32および参照光検出回路44の詳細な構成については後述する。
Based on the light detection signal output from the
ピックアップ駆動部50は、ピックアップ駆動回路52から供給される駆動信号に応じて記録媒体1の半径方向にピックアップ100を移動せしめ、記録媒体1に対する記録再生ビームの照射位置の制御を行う。ピックアップ駆動回路52は、メインコントローラからの制御信号に基づいて上記駆動信号を生成する。ピックアップ100の移動行程上の位置は、ポジションセンサを含むピックアップ位置検出回路51によって検出され、ピックアップ位置検出信号としてメインコントローラ300に供給される。
The
記録媒体1は、クランプ機構によりスピンドルモータ60に固定され、回転駆動される。これにより、記録再生ビームの記録媒体のタンジェンシャル方向の照射位置の制御がなされる。スピンドルモータ駆動回路62は、メインコントローラ300より供給される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、これをスピンドルモータ60に供給し、スピンドルモータ60の回転制御を行う。スピンドルモータ60の回転角度位置および回転速度はロータリエンコーダ80より検出され、回転検出信号としてメインコントローラ300に供給され認識される。
The
メインコントローラ300は、装置全体の制御を司る部分であり、上記した各種検出回路からの検出信号および操作入力部200からの動作指令等に基づいて、上記した各種駆動回路に制御信号等を供給し、装置全体の動作制御を担う。
The
次に上記した光検出器32および参照光検出回路44の詳細な構成について図4を参照しつつ説明する。光検出器32の受光面は、複数の受光素子がストライプ状に配列され、受光素子毎に分割された受光領域を有する。角度多重記録の際に記録参照光の照射角度が変化すると、光検出器32の受光面に形成される記録参照光のビームスポットは、受光素子の配列方向に交差する方向(図4(a)中矢印によって示される方向)に沿って移動することとなる。各受光素子の形成ピッチは、例えば記録参照光の照射角度が1ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離に一致している。すなわち、記録参照光の照射角度が第1ガルバノミラー18の回動によって1段階変化すると、光検出器32の受光面に形成されるビームスポットは受光素子の形成ピッチに相当する距離だけ移動する。尚、受光素子の形成ピッチは、各受光素子の配列方向の幅寸法によって画定することとしてもよい。受光素子の各々は、受光した記録参照光を光電変換し、受光量に応じた信号レベルを有する光検出信号を参照光検出回路44に供給する。すなわち、受光素子の各々は、受光した光の強度が強い程、また、受光面積が大きい程、高い信号レベルを有する光検出信号を出力する。
Next, detailed configurations of the
参照光検出回路44は、差動増幅回路44aと加算回路44bを含んでいる。ストライプ状に配列された受光素子の各々は、その配列順序に従って差動増幅回路44aの反転入力端子と非反転入力端子に交互に接続される。つまり、互いに隣接する受光素子は、一方が差動増幅回路44aの反転入力端子に、他方が非反転入力端子に接続される。差動増幅回路44aは、2つの入力端子を介して入力された各光検出信号の差分に応じた出力信号を参照光照射角度検出信号として出力端子OUT1より出力し、これをメインコントローラ300に供給する。
The reference
図4(b)は、光検出器32の受光面に形成されたビームスポットが記録参照光の照射角度に応じて受光面上を移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルを示したものである。ビームスポットが受光素子の配列方向に交差する方向に沿って移動すると、参照光照射角度検出信号は、ある一定の正電位と負電位の範囲内で変動する。つまり、参照光照射角度検出信号は、記録参照光の入射角度に応じて信号レベルが変化する。かかる構成において、光検出器32の互いに隣接する受光素子の境界にビームスポットの中心がくるように記録参照光が照射されると、参照光照射角度検出信号の信号レベルはゼロとなる。そして、例えばこのゼロクロスポイントを参照光の照射角度の位置決めポイントに対応させることができる。すなわち、この場合、角度多重記録において記録参照光の照射角度が適正である場合には、参照光角度検出信号の信号レベルはゼロとなり、メインコントローラ300は、参照光角度検出信号の信号レベルがゼロ、或いはゼロ近傍の所定範囲内である場合に記録参照光の照射角度が適正であると判断する。尚、メインコントローラ300には、参照光検出回路44からどの受光素子から光検出信号が出力されているかを示す識別信号も合わせて供給されるので、記録参照光の絶対的な照射角度も認識することができるようになっている。
FIG. 4B shows the signal level of the reference light irradiation angle detection signal when the beam spot formed on the light receiving surface of the
一方、光検出器32の各受光素子によって生成される光検出信号は、加算回路44bにも供給される。加算回路44bは、受光素子の各々から供給される光検出信号を加算して得た信号を参照光強度検出信号として出力端子OUT2より出力し、これをメインコントローラ300に供給する。すなわち、参照光強度検出信号は、光検出器32の受光面によって受光された記録参照光の光強度に応じた信号レベルを呈する。従って、メインコントローラ300は、参照光強度検出信号の信号レベルに基づいて、記録参照光の発光強度が適正範囲であるか否かを判断することが可能となる。
On the other hand, the light detection signal generated by each light receiving element of the
尚、各受光素子の形成ピッチは、記録参照光の照射角度が1ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離のN分の1(Nは正の整数)であってもよい。すなわち、記録参照光の照射角度が1段階変化すると、光検出器32の受光面に形成されるビームスポットは受光素子の形成ピッチのN倍に相当する距離だけ移動する。ここで図5(a)は、各受光素子の形成ピッチを記録参照光の照射角度が1ステップ角度変化したときのビームスポットの移動距離の2分の1とした場合を示している。図5(b)は、ビームスポットが記録参照光の照射角度に応じて移動したときの参照光照射角度検出信号の信号レベルを示したものであり、図5(a)に対応するものである。この場合においても図5(b)に示すグラフのゼロクロスポイントを参照光の照射角度の位置決めポイントに対応させることができ、角度多重記録において記録参照光の照射角度が適正である場合には、参照光角度検出信号の信号レベルはゼロとなる。
The formation pitch of each light receiving element may be 1 / N (N is a positive integer) of the moving distance of the beam spot when the irradiation angle of the recording reference light changes by one step angle. That is, when the irradiation angle of the recording reference light changes by one step, the beam spot formed on the light receiving surface of the
また、光検出器32は、図6に示す如く、その受光面に配列される各受光素子の形成ピッチが光学系の特性を考慮して不均一であってもよい。すなわち、光検出器32の受光面に形成されるビームスポットの径は、記録参照光が受光面に照射される際の照射角度に応じて変化する。そこで、各受光素子の幅寸法をその位置に応じて異ならしめることにより、より正確な参照光の照射角度検出が可能となる。
Further, as shown in FIG. 6, in the
次に、上記した構成のホログラム記録再生装置の動作について説明する。本発明のホログラム記録再生装置は、操作入力部200からのモード選択指令によって記録モード又は再生モードの選択がなさなれ、メインコントローラ300の制御下で記録再生処理が実行される。はじめに記録モードの動作について図7のフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, the operation of the hologram recording / reproducing apparatus having the above configuration will be described. In the hologram recording / reproducing apparatus of the present invention, the recording mode or the reproducing mode is not selected by the mode selection command from the
操作入力部200より記録媒体1へデータ記録を行うべき指令が発せられると、メインコントローラ300は、第2ガルバノミラー30を記録時の所定位置に位置決めすべき制御信号を第2ガルバノミラー駆動回路71に供給する。第2ガルバノミラー駆動回路71は、かかる制御信号に応じて駆動信号を生成し、第2ガルバノミラーを回動せしめ、記録媒体1を透過した記録参照光が光検出器32に導かれるように第2ガルバノミラー30の光反射面の向きを位置決めする(ステップS1)。
When a command for performing data recording on the
次に、メインコントローラ300は、スピンドルモータ駆動回路62およびピックアップ駆動回路52に制御信号を供給し、スピンドルモータ60およびピックアップ駆動部50を駆動してビームの照射位置の位置決めを行う(ステップS2)。
Next, the
次にメインコントローラ300は、SLM駆動回路42に制御信号を供給すると、SLM駆動回路130は、エンコーダ80によって生成された2次元データ信号に対応した駆動信号を生成し、これを空間変調器15に供給する。これにより、空間光変調器15には、当該2次元データ信号に対応した明暗ドットパターンが形成される(ステップS3)。
Next, when the
次にメインコントローラ300は、第1ガルバノミラー駆動回路70に制御信号し、参照光の照射角度を最初のページの記録に対応させるべく第1ガルバノミラー18の角度位置の位置決めを行う(ステップS4)。
Next, the
次にメインコントローラ300は、光源駆動回路41に制御信号を供給し、記録再生用光源10を点灯させる。記録再生用光源10から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ12により信号光と参照光(記録参照光)とに分割される。信号光は、空間変調器13を透過すると、記録データに応じて空間変調器13に形成された明暗ドットパターンによって光変調され、1/4波長板15および対物レンズ16を介して記録媒体1に入射する。一方、記録参照光は、アパーチャー17により開口制限された後、第1ガルバノミラー18によって、照射角度が制御され、4fリレーレンズ19および20を介して記録媒体1の信号光照射位置と同じ位置に入射する。信号光および参照光は、記録媒体1内で干渉し、その干渉縞が記録データとして記録媒体1に保持される(ステップS5)。
Next, the
記録媒体1を透過した記録参照光は、第2ガルバノミラー30の光反射面で反射され、集光レンズ31を介して光検出器32の受光面へと導かれる。光検出器32で受光された記録参照光は、光検出器32の受光面に設けられた複数の受光素子の各々により、光電変換され、光検出信号として参照光検出回路44に供給される。参照光検出回路44を構成する加算回路44bは、複数の受光素子の各々によって光電変換された信号群を加算して得た信号を参照光強度検出信号として出力する。かかる参照光強度検出信号は、光検出器32に照射された記録参照光の光強度を示している。また、参照光検出回路44を構成する差動増幅回路44aは、複数の受光素子の各々によって光電変換された信号群の信号レベル間の差分に応じた信号を参照光照射角度検出信号として出力する。かかる参照照射角度検出信号は、光検出器32に照射された記録参照光の照射位置に応じた信号レベルを有するものであり、記録参照光の記録媒体1への照射角度を示している。参照光検出回路44は、参照光強度検出信号および参照光照射角度検出信号をメインコントローラ300に供給する(ステップS6)。
The recording reference light transmitted through the
メインコントローラ300は、参照光検出回路44より供給された参照光強度検出信号に基づき、記録媒体が記録再生装置に装着されているか否かを判断し、記録媒体が記録再生装置に装着されていないと判断した場合には、記録動作を中断させる(ステップS7)。すなわち、メインコントローラ300は、記録媒体を透過したか否かで異なる信号レベルを呈する参照光強度検出信号に基づいて、記録媒体の装着の有無を判断するのである。
Based on the reference light intensity detection signal supplied from the reference
続いてメインコントローラ300は、参照光強度検出信号に基づいて記録参照光の光強度が適正範囲内であるか否かを判断し、適正範囲外であると判断した場合には、光源駆動回路41に制御信号を供給し、記録参照光の光強度が適正範囲内に入るように記録再生用光源10の出力パワーをコントロールする(ステップS8)。
Subsequently, the
また、メインコントローラ300は、参照光角度検出信号に基づいて、参照光の照射角度が適正範囲内であるか、すなわち記録ページに対応した所定の照射角度範囲内に入っているか否かを判断し、適正範囲外であると判断した場合には、第1ガルバノミラー駆動回路70に制御信号を供給し、記録参照光の照射角度が記録ページに対応した所定角度範囲内に入るように第1ガルバノミラー18の光反射面の向きを補正する。
Further, the
尚、記録媒体1に角度多重記録を行う場合には、メインコントローラ300は、現在のページ記録が完了すると、第1ガルバノミラー駆動回路70に制御信号を供給し、第1ガルバノミラー18を所定量回動せしめ、記録参照光の照射角度を当該新たなページ記録に対応させる。かかる動作を繰り返すことにより、第1ガルバノミラー18を段階的に回動せしめ、記録参照光の照射角度を順次変化させて角度多重記録を行う。
When performing angle multiplex recording on the
次に、ホログラム記録再生装置の再生モードの動作について図8のフローチャートを参照しつつ説明する。操作入力部300より記録媒体1に記録されたデータの再生を行うべき指令が発せられると、メインコントローラ300は、スピンドルモータ駆動回路62およびピックアップ駆動回路52に制御信号を供給し、スピンドルモータ60およびピックアップ駆動部50を駆動して再生すべきデータが記録されたエリアにビームの照射位置を合わせる(ステップS21)。
Next, the operation of the reproduction mode of the hologram recording / reproducing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. When a command to reproduce the data recorded on the
次にメインコントローラ300は、SLM駆動回路42に制御信号を供給し、空間変調器15を構成する全ピクセルを暗状態として信号光の光路を遮断する(ステップS22)。
Next, the
次にCPU300は、第1ガルバノミラー駆動回路70および第2ガルバノミラー71に制御信号を供給し、第1ガルバノミラー18および第2ガルバノミラー30の角度位置すなわち、再生参照光の照射角度を再生すべき記録ページに対応させる。このとき、第2ガルバノミラー30は、その光反射面が記録媒体1を透過した再生参照光と垂直に交わるように角度制御がなされる(ステップS23)。
Next, the
次にCPU300は、光源駆動回路41に制御信号を供給し、記録再生用光源10を点灯させる(ステップS24)。記録再生用光源10から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ12により信号光と参照光(再生参照光)に分割される。信号光は、空間変調器15によって遮断され記録媒体1には照射されない。一方、再生参照光は、アパーチャー17により開口制限された後、第1ガルバノミラー18によって、照射角度が制御され、4fリレーレンズ19および20を介して記録媒体1に入射する。記録媒体1を透過した再生参照光は、第2ガルバノミラー30の光反射面で正反射される。第2ガルバノミラー30で正反射された再生参照光は入射光路と同じ光路をたどって記録媒体1に再入射される。記録媒体1に再生参照光が再入射されると、記録媒体1より回折光(再生光としての位相共役光)が得られる。再生光は、対物レンズ16、1/4波長板15、偏光ビームスプリッタ14を経て撮像素子21に導かれる。撮像素子21は、受光した再生光の明暗をピクセル毎に電気的なディジタル信号に変換し、これを撮像出力信号として再生信号検出回路43に供給する。再生信号検出回路43は、撮像出力信号を所定のスライスレベルで「0」、「1」を判定し、記録データの再生信号を検出し、これをデコーダ81に供給する。デコーダ81は、再生信号に対して、エンコーダ80においてなされたページ化と逆の変換を施して時系列の再生データを生成し、これを再生出力データとして出力回路(図示せず)に供給する(ステップS25)。
Next, the
尚、記録媒体1に多重記録された複数の記録ページを順次再生する場合には、メインコントローラ300は、現在の記録ページの再生が完了すると、第1ガルバノミラー駆動回路70および第2ガルバノミラー駆動回路71に制御信号を供給し、第1ガルバノミラー18を回動させて再生参照光の照射角度を変化させるとともに、再生参照光の照射角度の変化に応じて第2ガルバノミラーを回動させてその光反射面が、当該再生参照光と直交するように制御する。すなわち、第2ガルバノミラー30は、第1ガルバノミラーと連動して駆動される。かかる動作を繰り返し、第1ガルバノミラー18および第2ガルバノミラー30を段階的に回動せしめ、再生参照光の照射角度を順次変化させることにより角度多重記録された記録データの読出しを行う。
In the case of sequentially reproducing a plurality of recording pages that are multiplexed and recorded on the
以上の説明から明らかなように本発明のホログラム記録再生装置によれば、記録時においては記録媒体を透過した記録参照光を記録媒体に再入射させることなく光検出器に導き、これによりに認識された記録参照光の光強度および照射角度に基づいてデータ記録時の動作制御を行う構成としたので、記録ノイズの低減を図るとともに、高精度なデータ記録が達成される。 As is clear from the above description, according to the hologram recording / reproducing apparatus of the present invention, the recording reference light transmitted through the recording medium is guided to the photodetector without re-entering the recording medium during recording. Since the operation control at the time of data recording is performed based on the light intensity and the irradiation angle of the recorded reference light, recording noise is reduced and highly accurate data recording is achieved.
尚、上記した実施例においては、ホログラム記録再生装置の動作モードが記録モードである場合に記録参照光を光検出器に導くこととしたが、再生モード以外は、常に参照光を光検出器に導くこととしてもよい。例えばホログラム記録再生装置の動作モードが記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードである場合にも参照光を光検出器に導いて、上記実施例において示したようなレーザ光の強度検出を行ったり、記録媒体の装着を判断することとしてもよい。 In the above-described embodiment, the recording reference light is guided to the photodetector when the operation mode of the hologram recording / reproducing apparatus is the recording mode. However, the reference light is always sent to the photodetector except in the reproduction mode. It may be guided. For example, even when the operation mode of the hologram recording / reproducing apparatus is the recording mode or the standby mode before the transition to the reproducing mode, the reference light is guided to the photodetector to detect the intensity of the laser light as shown in the above embodiment. It is also possible to determine whether or not the recording medium is mounted.
(第2実施例)
図9に本発明の第2実施例に係るホログラム記録再生装置に搭載されるピックアップ100´の構成を示す。ピックアップ100´は、第2ガルバノミラーの構成が、上記第1実施例のものとは異なる。すなわち、第2実施例に係る第2ガルバノミラー30´には、光検出器が結合されおり、一方の面に光反射面30aが形成され、その背面側に光検出器の受光面32aが形成されている。光検出器の受光面32aには複数の受光素子が配列されている。第2ガルバノミラー30´は第1実施例同様図示しない駆動部を有し、第2ガルバノミラー駆動回路71によって回転駆動制御がなされ、光反射面30aおよび受光面32aの向きが可変となっている。
(Second embodiment)
FIG. 9 shows the configuration of a
以下に、記録再生時における第2ガルバノミラー30´の動作について説明する。まず、データ再生時においては、上記第1実施例同様、記録媒体1を透過した再生参照光を光反射面30aで正反射させ、記録媒体1に再入射させる。また、多重記録された複数の記録ページを再生する場合には、第1ガルバノミラー18と連動して、再生参照光に対して常に光反射面30aが直交するように角度制御がなされる。これにより、上記第1実施例同様位相共役再生が達成される。
Hereinafter, the operation of the
一方、データ記録時においては第2ガルバノミラー30´は、再生時の状態から略180度回転駆動され、記録媒体1を透過した記録参照光を受光面32aで受光する。この時、受光面32aが必ずしも記録参照光と直交する必要はなく、角度多重記録に対しても第1ガルバノミラー18と連動しない。すなわち、第2ガルバノミラー30´は記録時においては、記録媒体1を透過した記録参照光を受光面32aで受光できるように所定の角度位置に固定される。受光面32aで受光した記録参照光は、複数の受光素子の各々により、光電変換され、光検出信号として参照光検出回路44に供給される。尚、他の部分については、上記第1実施例のものと同様であるのでその説明は省略する。
On the other hand, at the time of data recording, the
このように第2実施例に係るホログラム記録再生装置によれば、第2ガルバノミラーの光反射面の背面側に光検出器の受光面を設ける構成としたので、記録参照光を光検出器に導く光学系を設ける必要がなく、第2ガルバノミラーを回転駆動するだけで、記録参照光を光検出器で直接受光することが可能となる。これにより、上記第1実施例と同様の作用効果を奏するとともに、ピックアップをコンパクトに構成することが可能となる。 As described above, according to the hologram recording / reproducing apparatus in the second example, the light receiving surface of the photodetector is provided on the back side of the light reflecting surface of the second galvanometer mirror. There is no need to provide an optical system for guiding, and the recording reference light can be directly received by the photodetector only by rotationally driving the second galvanometer mirror. As a result, the same effects as the first embodiment can be obtained, and the pickup can be configured compactly.
10 記録再生用光源
11 コリメータレンズ
12 ビームスプリッタ
13 空間変調器
16 対物レンズ
18 第1ガルバノミラー
21 撮像素子
30 第2ガルバノミラー
32 光検出器
41 光源駆動回路
44 参照光検出回路
70 第1ガルバノミラー駆動回路
71 第2ガルバノミラー駆動回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を2つに分割する分割手段と、
分割された2つのレーザ光の一方に対して、記録情報に基づいて2次元の空間変調を施す空間変調手段と、
空間変調されたレーザ光を信号光として記録媒体に照射するとともに、前記2つのレーザ光の他方を参照光として前記記録媒体に照射して前記記録媒体に前記記録情報を記録する光学系と、
前記記録媒体を透過した参照光の光路上に設けられ、前記参照光を反射する反射面を備えた反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射され前記記録媒体に再入射し透過した参照光に基づいて前記記録媒体に記録された記録情報を再生する再生手段と、を含むホログラム記録再生装置であって、
前記反射ミラーの反射面の向きを動作モードに応じて異なる位置に位置決めし、前記記録媒体を透過した参照光の光路を制御する光路制御手段と、
受光した光強度に応じた信号レベルを有する光検出信号を生成する光検出器と、を含み、
前記光路制御手段は、記録モードにおいて若しくは、記録モード又は再生モードに移行する前の待機モードにおいて前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面に導くことを特徴とするホログラム記録再生装置。 A laser light source;
Splitting means for splitting the laser light emitted from the laser light source into two;
Spatial modulation means for performing two-dimensional spatial modulation on one of the two divided laser beams based on recording information;
An optical system that irradiates the recording medium with spatially modulated laser light as signal light and irradiates the recording medium with the other of the two laser lights as reference light and records the recording information on the recording medium;
A reflection mirror provided on the optical path of the reference light transmitted through the recording medium and provided with a reflective surface for reflecting the reference light;
Replaying means for replaying recorded information recorded on the recording medium based on reference light reflected by the reflecting mirror and re-entered and transmitted to the recording medium,
An optical path control means for controlling the optical path of the reference light transmitted through the recording medium by positioning the direction of the reflecting surface of the reflecting mirror at different positions according to the operation mode;
A light detector that generates a light detection signal having a signal level corresponding to the received light intensity, and
The optical path control means guides the reference light transmitted through the recording medium to a light receiving surface of the photodetector in a recording mode or in a standby mode before shifting to a recording mode or a reproducing mode. apparatus.
前記光路制御手段は、記録時において前記記録媒体を透過し前記反射ミラーの反射面で反射した参照光が前記光検出器の受光面に向かうように前記反射面の向きを位置決めす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装置。 The photodetector is located away from the reflecting mirror;
The optical path control means positions the reflecting surface so that reference light transmitted through the recording medium and reflected by the reflecting surface of the reflecting mirror during recording is directed toward the light receiving surface of the photodetector. The hologram recording / reproducing apparatus according to claim 1.
前記光路制御手段は、記録時において前記記録媒体を透過した参照光を前記光検出器の受光面で受光するように前記反射面の向きを位置決めす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装置。 The photodetector is coupled to the reflecting mirror, and has a light receiving surface on the back side of the reflecting surface of the reflecting mirror;
2. The hologram according to claim 1, wherein the optical path control unit positions the reflecting surface so that the reference light transmitted through the recording medium is received by the light receiving surface of the photodetector during recording. Recording / playback device.
前記光検出信号は、前記受光素子の各々によって受光され光電変換された信号群からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載のホログラム記録再生装置。 The photodetector has a plurality of light receiving elements arranged on the light receiving surface thereof,
4. The hologram recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the light detection signal includes a signal group received and photoelectrically converted by each of the light receiving elements. 5.
前記光検出信号に基づいて、前記参照光の前記記録媒体への照射角度を検出する角度検出手段と、を更に有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載のホログラム記録再生装置。 The optical system includes an angle control unit that changes an irradiation angle of the reference light to the recording medium;
6. The hologram recording / reproducing according to claim 1, further comprising angle detection means for detecting an irradiation angle of the reference light to the recording medium based on the light detection signal. apparatus.
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