JP6130752B2

JP6130752B2 - ホログラフィックデータ記憶媒体およびそれに関連した方法

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Publication number: JP6130752B2
Application number: JP2013153136A
Authority: JP
Inventors: シャオレイ・シー; ジョン・アンダーソン・ファーガス・ロス; ヴィクター・ペトロヴィッチ・オストロヴァーコフ; ホアン・ホセ・ベセッラ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: KR20140016846A; CN103578494A; CA2821350A1; TW201411616A; US8619533B1; EP2693433A2; EP2693433A3; JP2014032734A

Description

本明細書に開示されている主題は、一般に、ホログラフィックデータ記憶（ＨＤＳ）媒体に関する。更に詳しくは、本発明の実施形態は、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体を事前フォーマットして、データをマイクロホログラフィックデータ記憶媒体に記録することに関連する技術に関する。

従来型のデータ記憶技術は、磁気的および光学的データ記憶デバイスを用いる。従来型の方法は、記憶媒体の表面上における区別可能な磁気的または光学的な変化を用いて、データの個別ビットを記憶することを含む。

ホログラフィックデータ記憶媒体では、データは、信号ビームと基準ビームとの干渉の結果として生じる体積ホログラムに記憶される。そのような記録技術では、満足できる動作が保証されるように、非常に厳格な機械的公差を有する空間光変調器や電荷結合検出器など、特別のコンポーネントの使用が要求される。第２に、体積ホログラフィックデータ記憶媒体にデータを記録するのに必要となる光駆動システムは、従来型のＤＢ／ＤＶＤ／ＣＤ光駆動システムとの下位互換性を有していない。

マイクロホログラフィックデータ記憶媒体として知られている別のタイプのホログラフィックデータ記憶媒体では、上述した短所が取り除かれている。そのような媒体は、公差が厳格でないため、製造や取り扱いがより容易である。また、マイクロホログラフィック記憶媒体は、従来型のＤＢ／ＤＶＤ／ＣＤ光駆動システムと互換性を有する。マイクロホログラフィックデータ記憶媒体を用いるためには、体積ホログラフィックタイプのデータ記憶媒体とは異なり、完全に異なる光駆動システムを用いることが要求されない。典型的には、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体上のデータ密度は、より大きな開口数（ＮＡ）を有する対物レンズを用いることによって増加させることができる。しかし、より大きなＮＡの対物レンズを通過するように向けられたビームに対するマイクロホログラム（ビット）からの回折効率（ＤＥ）は、低い。結果的に、より高い開口数を有する対物レンズから得られたリード信号のＳ／Ｎ比は低くなる。より低いＮＡの対物レンズを通過するように向けられるビームは、マイクロホログラムからのＤＥを増加させ、よって、記憶媒体におけるデータ密度を低下させる。

米国特許第８，３４５，３３４号公報

本技術の一態様によると、データ記録システムを用いて実現される方法が開示される。この方法は、第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップを含む。この方法は、データをマイクロホログラムトラックに記録することにより、第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するマイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップを更に含む。

本システムの一態様によると、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体が開示される。このマイクロホログラフィックデータ記憶媒体は、不活性層と、不活性層に重なるように配置された機能膜とを含む。このマイクロホログラフィックデータ記憶媒体は、また、機能膜に形成され第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを含む。このマイクロホログラフィックデータ記憶媒体は、マイクロホログラムトラックに形成され第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックを更に含む。

本技術の別の態様によると、処理ユニットに命令するプログラムを用いて符号化されている非一時的なコンピュータ可読媒体が開示される。このプログラムは、処理ユニットに、マイクロホログラフィック記憶媒体のマイクロホログラムトラックにデータを記録することによりマイクロホログラムトラックの中にデータトラックを形成するように命令し、マイクロホログラムトラックが第１の断面積を有し、データトラックが第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する。

本発明の実施形態の以上のおよびそれ以外の特徴ならびに態様は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むことによって、よりよく理解されるはずである。なお、添付の図面では、複数の図の全体を通じて類似の文字は類似の構成要素を表している。

本発明の例示的な実施形態に従って用いられるマイクロホログラフィック記憶媒体を事前フォーマットするのに用いられる事前フォーマットシステムの概略図である。本発明の例示的な実施形態に従って用いられる事前フォーマットがなされたマイクロホログラフィック記憶媒体にデータを記録するのに用いられる記録システムの概略図である。本発明の例示的な実施形態によるマイクロホログラフィック記憶媒体の構造に関する概略図である。本発明の例示的な実施形態による複数の事前フォーマットされたホログラムトラックと１つのホログラムトラックに形成されたデータトラックとの平面図である。本発明の例示的な実施形態による、マイクロホログラフィック記憶媒体の異なる複数のレベルに形成された複数のホログラムトラックと１つのホログラムトラックに形成されたデータトラックとの側面図である。本発明の例示的な実施形態による、複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックにおいて複数のレベルで記録されているデータを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、連続的な振幅変調方式を用いることにより複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに記録されているデータを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、連続的な振幅および深度変調方式を用いることにより複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに記録されているデータを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに記録されている非バイナリデータを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに形成された複数のデータトラックを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに形成された変調された軌道データトラックを表すデータマーキング方式の図解である。本発明の例示的な実施形態による、複数のホログラムトラックの中の１つのホログラムトラックに形成されたメタデータを有するデータトラックを表すデータマーキング方式の図解である。

本発明の実施形態は、マイクロホログラフィックディスク（「マイクロホログラフィックデータ記憶媒体」と称されることもある）におけるデータ記憶に関する。特に、相対的により高い開口数（ＮＡ）を有する対物レンズが、１つまたは複数のホログラムトラックに相対的により小さなサイズの１つまたは複数のデータトラックを作成することによって、より大きなサイズの１つまたは複数のホログラムトラックを有する事前フォーマットのなされた記憶媒体にデータを記録するのに用いられる。また、特に、相対的により低い開口数を有する対物レンズは、記憶媒体を事前フォーマットするのに用いられる。事前フォーマットのなされた記憶媒体におけるデータ密度を向上させるためには、様々な例示的なデータマーキング方式が用いられうる。事前フォーマットのためにＮＡがより低い対物レンズを用いることにより、システムの要件がそれほど厳格ではなく、より低コストの事前フォーマットシステムを用いることが可能になる。記録のためにＮＡがより高い対物レンズを用いることによって、より大きなデータ記憶容量を得ることが可能になる。

図１は、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体１０４を事前フォーマットするのに用いられる両面光事前フォーマットシステム１００の概略的な図解である。マイクロホログラフィックデータ記憶媒体１０４は、感光性ポリマー材料または記録目的に適した任意のそれ以外の材料を用いて製造された機能膜で構成されている情報記憶領域１０６を有する。この機能材料は、事前フォーマットのためのレーザ光に対して、アクティブに応答する。機能材料の光特性は、衝突するレーザ光によって変更される。情報領域１０６は、記憶媒体１０４の外側エッジから、データを記憶することができる同心円状またはスパイラル状のトラックにおける内部点まで延在する。図解されている実施形態では、マイクロホログラフィック記憶媒体１０４を事前フォーマットするのに、２つのレーザビーム１０８、１１０が用いられている。ビームスプリッタ１２２が、レーザ光源１０２からのビームを、２つのビームであるビーム１０８とビーム１１０とに分割する。事前フォーマットのための２つの対向する伝搬ビームを生じさせるために、光素子１１６、１１８および１２０を用いることができる。これらの光素子１１６、１１８、１２０は、コーナープリズムを含むことができる。ビーム１０８、１１０は、第１の対物レンズ１１２と第２の対物レンズ１１４とのそれぞれを経由して、記憶媒体１０４の情報領域１０６の特定の深さに合焦される。事前フォーマットのための対物レンズ１１２および１１４は、０．２から０．６の範囲にある第１の開口数を有しうる。ビーム１０８、１１０の焦点は、記憶媒体１０４の特定の深さにおいて重なり合い、マイクロホログラフィック記憶媒体１０４の相対的により小さな領域において干渉パターン（「フリンジパターン」とも称する）を生じさせる。この干渉パターンは、マイクロホログラフィック記憶媒体１０４の相対的により小さな領域におけるマイクロホログラムとして、変調された屈折率パターンを生成する。

図２は、事前フォーマットがなされたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体１０４にデータを記録するのに用いられるデータ記録システム２００の概略的な図解である。レーザ光源２０６からのレーザビーム２０２は、記録用の対物レンズ２０４を経由して、マイクロホログラフィック記憶媒体１０４における特定の深さに合焦される。レーザビーム２０４は、「データマーキング方式」を表す符号化されたデータ２２０に基づいて変調されうる。符号化されたデータ２２０は、データ符号化モジュール２１４を用いて、バイナリデータ２１６から生成される。レーザビーム２０２は、データを、事前フォーマットのなされたマイクロホログラフィック記憶媒体１０４に記録する。記録は、レーザビーム２０２を記録用の対物レンズ２０４を経由して合焦させ、マイクロホログラムトラックのフリンジパターンを修正することによって、なされうる。記録用の対物レンズ２０４は、事前フォーマットシステムの第１の開口数よりも高いのが典型的な第２の開口数を有する。データ記録システム２００は、選択されたデータマーキング方式に基づいてデータを記録している間、コントローラ２１８によって様々な方法で制御されうる。一実施形態では、レーザ光源２０６からのレーザ出力は、コントローラ２１８によって変えることが可能である。別の実施形態では、データ記録システム２００の移動を、コントローラ２１８によって適切な機械システムを用いて、様々な方向に制御できる。

コントローラ２１８は、汎用のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または任意の他の形式の処理ユニットを含みうる。コントローラ２１８は、制御パネル、またはキーボードなどの任意の他の入力デバイスを通じて、ユーザから追加的な入力を受け取りうる。コントローラは、内部メモリを有することがあるし、外部のメモリモジュールにアクセスすることができる。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）または任意のそれ以外のタイプのコンピュータ可読なメモリでありうる。メモリ媒体は、マイクロホログラフィック記憶媒体１０４にデータを記録する一連のステップを可能にするようにコントローラ２１８に命令するプログラムを用いて符号化されうる。

また、図２のシステム２００は、記録されているマイクロホログラフィック記憶媒体１０４からデータを読み出すのに用いることもできる。図解されている実施形態では、レーザビーム２０２は、合焦のための光素子２０４を用いて記憶媒体１０４の特定の深さにおいて合焦される。合焦用の光素子は、単一のレンズもしくは複数レンズの組合わせを含む対物レンズ、ミラー、反射器、および他の適切な光素子であってもよい。記憶媒体から回折された光の一部は、ビームスプリッタ２０８を経由して、検出器２１２によって受け取られる。読み出し用光ビームの出力は、マイクロホログラフィックディスクにデータを記録するのに用いられるレーザビーム２０２の出力よりも小さい。検出器２１２は、記録されているデータを取り出すデータマーキング方式に基づいて、受け取った信号を解釈することができる。コントローラ２１８は、合焦用の光学部品２０４、ビームスプリッタ２０８、検出器２１２、レーザビーム光源２０６および関係する機械システムの構成を決定することができる。

図３は、本発明の例示的な実施形態による図１のマイクロホログラフィック記憶媒体１０４の構造の図解である。図解されている実施形態では、記憶媒体１０４は、２つの不活性層３０２と、これら２つの不活性層３０２の間に配置された機能膜３０６とを有する。不活性層３０２と機能膜３０６とは、相互に重なり合っている。記憶媒体３００は、また、サーボ機構によって認識されるサーボ層３０４を含む。

事前フォーマットのなされたマイクロホログラフィック記憶媒体では、機能膜３０６に少なくとも１つのホログラムトラック３０８が形成されている。第１の断面積を有するホログラムトラック３０８は、図１の事前フォーマットシステムによって生成される。いくつかの実施形態では、複数のホログラムトラック３０８が、機能膜３０６の中の異なる複数のレベルに形成される。記録済みのマイクロホログラフィック記憶媒体は、それぞれのホログラムトラック３０８に少なくとも１つのデータトラック３１０を有している。第２の断面積を有するデータトラック３１０は、図２のデータ記録システム２００によってホログラムトラック３０８にデータを記録することにより形成される。データトラック３１０の第２の断面積は、ホログラムトラック３０８の第１の断面積よりも小さい。第１の断面積および第２の断面積は、ホログラムトラックの方向と垂直な側面図に対して言及される。

図４は、マイクロホログラフィック記憶媒体４００の平面図の概略的な図解である。図解されている実施形態では、複数のホログラムトラック４０４が、ホログラフィック記憶媒体４００に形成されている。記憶媒体４００に形成されているホログラムトラック４０４のサイズは、事前フォーマットシステムで用いられる対物レンズの開口数（ＮＡ）に依存する。本発明の例示的な実施形態によると、０．２から０．６の範囲の第１の開口数の対物レンズを有する事前フォーマットシステムを、ホログラムトラック４０４を形成するのに用いることができる。ここで、相対的により低いＮＡを有する事前フォーマット用の対物レンズにより、相対的により大きなサイズのホログラムトラックの形成が可能になることに注意すべきである。データは、データトラック４０６を形成する複数のデータマーキング４０２の形式で、ホログラムトラック４０４のそれぞれに記録されうる。

図５は、レベル５０６、５０８に複数のホログラムトラック５０２が形成されているマイクロホログラフィック記憶媒体５００の側面図の概略的な図解である。図解された実施形態では、レベル５０６に形成されたホログラムトラック５０２の内部の「マイクロホログラムへの修正」５０４としてデータを記憶することによって、データトラック５１０が形成されている。ある実施形態では、データの記録は、０．８から０．９の範囲の開口数を有する記録用の対物レンズを有するデータ記録システムを用いて、実行することができる。相対的により高いＮＡを有する記録用の対物レンズを用いることにより、相対的により小さな寸法のマイクロホログラムをホログラムトラックに記録することが可能になる。マイクロホログラフィック記憶媒体５００におけるデータマーキング５０４の断面の寸法は、ホログラムトラックの断面の寸法よりも小さい。

従来、データは、「0」および「１」のバイナリデータの形式で記録される。例えば、マイクロホログラムを備え事前フォーマットのなされたホログラムディスク上に「0」を記録するには、既存のホログラムは、特定の位置で修正される。「１」を記録するには、予め配置されているマイクロホログラムが、別の特定の位置で保持される。本発明の実施形態によると、相対的により高いＮＡを有する対物レンズを有する記録システムが、データをホログラムトラックに記録するのに用いられる。データマーキング５０４の断面は、ホログラムトラック５０６の断面と比較すると、より小さい。相対的により小さい断面積を有するデータマークは、より多くのデータをそれぞれのホログラムトラックに記録することによって、記憶媒体におけるデータ密度を向上させる機会を与える。データは、所定の１つまたは複数の「データマーキング方式」に基づいて記録される。データマーキング方式とは、事前フォーマットのなされたマイクロホログラフィック記憶媒体のホログラムトラックへのデータの記録を表す方式である。以下の図面を参照しながら、様々な例示的なデータマーキング方式を詳細に論じることにする。

ここで、ホログラフィック記憶媒体のレーザに誘起されて変更される領域のサイズは、記憶媒体の事前フォーマットを行ってデータを記録する間に記憶媒体においてレーザを合焦するのに用いられる対物レンズの開口数に依存することに注意すべきである。例えば、ホログラムトラックは、システムを事前フォーマットすることによってホログラムトラックが作成されるとき、または、記録システムによってマイクロホログラムへの修正が形成されるときに、記憶媒体の局所的な屈折率が変更される。記憶媒体の変更された領域の横断方向の寸法は、レーザビームを合焦する対物レンズの開口数に反比例する。同様に、軸に沿った方向では、記憶媒体の変更された領域の寸法は、対物レンズの開口数の２乗に反比例する。一実施形態では、データトラックは、０．２ミクロンから０．４ミクロンの範囲の幅を有する。別の実施形態では、データトラックは、０．３ミクロンから１ミクロンの範囲の厚さを有する。例えば、特定の実施形態では、０．４に等しいより低いＮＡを有する対物レンズが、０．８に等しい、より高いＮＡを有するデータ記録用の対物レンズと組み合わされて、事前フォーマットのために用いられる。それぞれのホログラムトラックは、２つ以上のデータトラックを有しうる。

図６は、データマーキング方式の例示的な実施形態を用いて記録されるデータを有する記録済みのホログラフィック記憶媒体６００の側面図の概略的な図解である。図解されている実施形態では、マイクロホログラフィック記憶媒体６００には、レベル６０６および６０８に複数のホログラムトラック６０２が形成されている。ホログラムトラック６０２のそれぞれにおいて、データ６０４は、適切なサーボ機構を用いてレーザビームをホログラムトラック６０２における対応するレベルに合焦させることによって、複数のレベル６１０、６１２、６１４に記録されうる。相対的により高いＮＡを有する対物レンズを備えた記録システムを用いてデータの記録が実行されるので、単一のホログラムトラック６０２が、より多くの量のデータを収容することが可能になる。更に、ホログラムトラック６０２の複数のレベル６１０、６１２、６１４にデータを記録することによって、ホログラムトラック６０２の厚さを効率的に用いることが可能になる。

図７は、データマーキング方式の例示的な実施形態を用いて記録されたデータを有する記録済みのホログラフィック記憶媒体７００の側面図の概略的な図解である。図解されている実施形態では、マイクロホログラフィック記憶媒体７００が、異なるレベル７０６、７０８に形成された複数のホログラムトラック７０２を有している。ある実施形態では、変調方式によりホログラムトラック７０２の機能材料の特性を変更することによってデータを記録することができる。用いられる変調は、連続的な変調方式でありうる。ホログラムトラック７０２の特性を連続的なやり方で変更するために、レーザビームが用いられる。ホログラムトラック７０２の特性を修正するのに用いられるレーザビームは、記録されるデータに基づいて変調されうる。連続的な変調方式には、振幅変調または深度変調が含まれうる。図解されている実施形態では、レベル７０６におけるホログラムトラック７０２の光学特性を軸方向に沿って連続的に変えてデータトラック７０４を形成するのに、レーザビームを用いることができる。データトラック７０４の厚さは変動し、厚さの大きさが、ホログラムトラック７０２に記録されるデータを表す。

図８は、データマーキング方式の例示的な実施形態を用いて記録されたデータを有する記録のなされたホログラフィック記憶媒体８００の概略的な側面図である。マイクロホログラフィック記憶媒体８００は、異なるレベル８０６、８０８に形成されている複数のホログラムトラック８０２を有している。図解されている実施形態では、データは、異なる深度におけるレベル８０６でのホログラムトラック８０２の特性を連続的なやり方で変更することによって、記憶媒体８００に記録される。いくつかの実施形態では、データを記録するための変調方式の組み合わせが用いられる。図解されている例示的な実施形態では、ホログラムトラック８０２においてデータトラック８０４をレベル８０６に形成するために、振幅変調と深度変調とが組み合わされている。データトラック８０４は、変動する厚さと深度とを有する。代替の例示的な実施形態では、非バイナリデータを記録するために、変調方式を用いることができる。非バイナリデータは一連の記号によって表され、それぞれの記号が複数のビットによって表される。データの記号は、データトラックの異なる深度に埋め込むことが可能である。

図９は、データマーキング方式の例示的な実施形態を用いて記録されたデータを有する記録済みのホログラフィック記憶媒体９００の側面図の概略的な図解である。マイクロホログラフィック記憶媒体９００は、複数のレベル９０６、９０８に形成されている複数のホログラムトラック９０２を含む。この実施形態では、データは、ホログラムトラック９０２の光学特性を異なる程度に変更することによって、記録することができる。ホログラムトラック９０２におけるデータトラックの厚さまたはデータトラックの深度は、変わらなくてもよい。レベル９０６におけるホログラムトラック９０２のフリンジパターンは、異なる程度に局所的に消去することにより、データサンプルを記憶する複数のデータマーキング９０４を記録することができる。レベル９０６においてホログラムトラック９０２に記録されているデータマーキング９０４の異なる影は、非バイナリデータの異なる複数のレベルを表している。上述した実施形態の消去技術を組み合わせることも、代替の実施形態では想定される。

図１０は、データマーキング方式の例示的な実施形態による複数のデータトラック１００２を有するマイクロホログラフィック記憶媒体の平面図１０００を図解している。図解されている実施形態では、２つのデータトラック１００２が、機能膜に形成された複数のホログラムトラック１００４の中の１つのホログラムトラック１００４に形成されている。データトラック１００２のそれぞれは、既に論じたデータマーキング方式の任意のものを用いて、または、それらを組み合わせて用いてデータを記録することによって、形成することができる。そのようないくつかの実施形態においては、複数のレーザ光源を用いて、事前フォーマットがなされたマイクロホログラフィック記憶媒体にデータを記録する、または、記録済みのマイクロホログラフィック記憶媒体からデータを読み出すことができる。

図１１は、例示的なデータマーキング方式に従って記録されたデータを有する記録のなされたマイクロホログラフィック記憶媒体１１００の平面図を図解している。記録済みのホログラフィック記憶媒体１１００では、機能膜に複数のホログラムトラック１１０２が形成されている。それぞれのホログラムトラック１１０２は、相互に隣接して配置された２つのデータトラック１１０４を有している。図解された実施形態では、ホログラムトラック１１０２の１つにおいて、データトラック１１０４の軌道が、直線的な軌道１１０６を基準にして変調されている。ここで、追加的な情報を例示的な変調されたデータトラック１１０４において符号化することが可能であることに注意すべきである。典型的には、タイミングまたは位置情報などの比較的少量の情報を、そのようなデータマーキング方式を用いて記録することができる。

図１２には、例示的なデータマーキング方式に従って記録されたメタデータを有する記録のなされたマイクロホログラフィック記憶媒体１２００が図解されている。この記録済みのマイクロホログラフィック記憶媒体１２００は、レベル１２０６および１２１０に形成された複数のホログラムトラック１２０２を有している。図解されている実施形態では、メタデータ１２０８が、ホログラムトラック１２０２において所定の深さに記憶されている。メタデータ１２０８は、タイミングもしくは位置情報を、または、記憶媒体１２００上に記憶されているデータの識別子と利用とに関する任意の他の情報を含みうる。図解されている実施形態では、メタデータ１２０８が、同じホログラムトラック１２０２の内部のレベル１２０６において、他のタイプのデータ１２０４と共に記憶されている。

データマーキング方式の様々な実施形態を用いてデータをマイクロホログラフィック記憶媒体に記録することには、異なる複数の要件が含まれる。典型的には、この記録方法は、まず、特定のデータマーキング方式に適したデータの符号化を含む。データ記録システムと、特定のデータマーキング方式に対応した対応するデータ検索機構とは、特定のシステム要件を有することがありうる。例えば、ある記録方法では、記録用のレーザが変調されなければならないことがある。記録に関する他の実施形態では、合焦のための光学部品を特別の方法で制御することと組み合わせて、適切なサーボ制御機構が要求される可能性がある。ホログラムトラックにおいてフリンジパターンを部分的に消去する、または、消去されたフリンジパターンの断面を変えるには、記録システムにおいて追加的な制御機構が必要になる場合がある。同一のデータ記録システムが、例示的なデータマーキング方式の１つまたは複数の実施形態をサポートする場合もある。

本発明の開示された実施形態により、データを記録する／読み出すための低コストであって下位互換性を有する片面駆動装置と組み合わせられる、より単純な事前フォーマットシステムが可能になる。記録技術に関して提案された実施形態では、より低いＮＡを有する対物レンズを用いて事前フォーマットのなされた記憶媒体におけるデータ密度を向上する。より大きなサイズのホログラムトラックをより小さなサイズのデータトラックと組み合わせて用いることで、ホログラフィック記憶媒体の設計に関して相対的に大きな自由度が得られる。

上述のそうした目的や効果のすべてが任意の特定の実施形態によって必ずしも達成されることはない、ということを理解すべきである。したがって、例えば、本明細書に記載されているシステムおよび技術は、本明細書において教示されている１つの利点または一連の利点が、本明細書において教示または示唆されている他の目的または利点を必ずしも達成することなく、達成されるまたは最適化されるようなやり方で具体化または実行されうることを、当業者であれば認識するはずである。

本発明について単に限られた数の実施形態と共に詳細に説明してきたが、本発明はそうした開示された実施形態に限定されないことは、容易に理解されるはずである。むしろ、本発明は、これまでに記載されていないが、本発明の精神および範囲に相応する変化、変更、置き換えまたは均等の構成を任意の数だけ組み込むように修正することが可能である。更に、本発明の様々な実施形態について説明をしてきたが、本発明の態様が、説明された実施形態の一部だけを含むこともありうることを、理解すべきである。したがって、本発明は、以上の説明によって限定されると考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ限定される。

１００両面光事前フォーマットシステム
１０２レーザ光源
１０４マイクロホログラフィックデータ記憶媒体
１０６情報記憶領域
１０８レーザビーム
１１０レーザビーム
１１２対物レンズ
１１４対物レンズ
１１６光素子
１１８光素子
１２０光素子
１２２ビームスプリッタ
２００データ記録システム
２０２レーザビーム
２０４対物レンズ
２０６レーザ光源
２０８ビームスプリッタ
２１２検出器
２１４データ符号化モジュール
２１６バイナリデータ
２１８コントローラ
２２０符号化されたデータ
３０２不活性層
３０４サーボ層
３０６機能膜
３０８ホログラムトラック
３１０データトラック
４００マイクロホログラフィック記憶媒体
４０２データマーキング
４０４ホログラムトラック
４０６データトラック
５００マイクロホログラフィック記憶媒体
５０２ホログラムトラック
５０４マイクロホログラムの修正
５０６レベル
５０８レベル
６００マイクロホログラフィック記憶媒体
６０２ホログラムトラック
６０４データ
６０６レベル
６０８レベル
６１０レベル
６１２レベル
６１４レベル
７００マイクロホログラフィック記憶媒体
７０２ホログラムトラック
７０４データトラック
７０６レベル
７０８レベル
８００マイクロホログラフィック記憶媒体
８０２ホログラムトラック
８０４データトラック
８０６レベル
８０８レベル
９００ホログラフィック記憶媒体
９０２ホログラムトラック
９０４データマーキング
９０６レベル
９０８レベル
１０００マイクロホログラフィック記憶媒体
１００２データトラック
１００４ホログラムトラック
１１００マイクロホログラフィック記憶媒体
１１０２ホログラムトラック
１１０４データトラック
１１０６軌道
１２００マイクロホログラフィック記憶媒体
１２０２ホログラムトラック
１２０４他のタイプのデータ
１２０６レベル
１２０８メタデータ
１２１０レベル

Claims

データ記録システムを用いて実現される方法であって、
第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップと、
データを前記マイクロホログラムトラックに記録して、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップと、
前記マイクロホログラムトラック上に前記データを記録するための複数のデータマーキング方式の中から少なくとも１つのデータマーキング方式を選択するステップとを含み、
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、前記マイクロホログラムトラックにおける複数のレベルに前記データを記憶することを表す方式を含む、方法。
データ記録システムを用いて実現される方法であって、
第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップと、
データを前記マイクロホログラムトラックに記録して、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップと、
前記マイクロホログラムトラック上に前記データを記録するための複数のデータマーキング方式の中から少なくとも１つのデータマーキング方式を選択するステップとを含み、
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、変調された軌道を有する前記データトラックを形成することによって前記マイクロホログラムトラックに前記データを記憶することを表す方式を含む、方法。
データ記録システムを用いて実現される方法であって、
第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップと、
データを前記マイクロホログラムトラックに記録して、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップと、
前記マイクロホログラムトラック上に前記データを記録するための複数のデータマーキング方式の中から少なくとも１つのデータマーキング方式を選択するステップとを含み、
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、連続変調方式を用いることによって前記データを記憶することを表す方式を含み、
前記連続変調方式を用いることが、振幅変調方式と深度変調方式との少なくとも一方を用いることを含む、方法。
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、非バイナリデータを含む前記データを前記マイクロホログラムトラックに記憶することを表す方式を含む、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
データ記録システムを用いて実現される方法であって、
第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップと、
データを前記マイクロホログラムトラックに記録して、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップと、
前記マイクロホログラムトラック上に前記データを記録するための複数のデータマーキング方式の中から少なくとも１つのデータマーキング方式を選択するステップとを含み、
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、メタデータを含む前記データを前記マイクロホログラムトラックに記憶することを表す方式を含む、方法。
データ記録システムを用いて実現される方法であって、
第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックを備えたマイクロホログラフィックデータ記憶媒体を受け取るステップと、
データを前記マイクロホログラムトラックに記録して、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有する前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するステップと、
前記マイクロホログラムトラック上に前記データを記録するための複数のデータマーキング方式の中から少なくとも１つのデータマーキング方式を選択するステップとを含み、
前記少なくとも１つのデータマーキング方式が、複数のデータトラックを含む前記データトラックを前記マイクロホログラムトラックに形成することによって前記データを前記マイクロホログラムトラックに記憶することを表す方式を含む、方法。
前記データを前記マイクロホログラムトラックに記録することが、前記選択されたデータマーキング方式に基づいて前記データ記録システムを制御することを含む、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
前記データ記録システムを制御することが、レーザ光源からのレーザ出力と前記データ記録システムの移動とを制御することを含む、請求項７記載の方法。
前記マイクロホログラムトラックが、第１の開口数を有する事前フォーマット用の対物レンズを含む事前フォーマットシステムを用いて前記マイクロホログラフィックデータ記憶媒体を事前フォーマットすることによって形成される、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
前記第１の開口数が０．２から０．６の範囲にある、請求項９記載の方法。
前記データを記録することが、前記第１の開口数よりも大きな第２の開口数を有する記録用の対物レンズを含む前記データ記録システムによって、前記マイクロホログラムトラックのフリンジパターンを修正することを含む、請求項９記載の方法。
前記第２の開口数が０．８から０．９の範囲にある、請求項１１記載の方法。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが、前記マイクロホログラムトラックにおける複数のレベルに記憶されたデータを含む、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが変調された軌道を有する、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが、前記マイクロホログラムトラックにおける連続的なデータトラックを含み、
前記連続的なデータトラックが、振幅変調方式と深度変調方式との少なくとも一方に基づいて変調されたデータを含む、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
前記データトラックが、前記マイクロホログラムトラックに記憶された非バイナリデータを含む、請求項１３乃至１５のいずれかに記載のマイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが、前記マイクロホログラムトラックに記憶されたメタデータを含む、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが、前記マイクロホログラムトラックに形成された複数のデータトラックを含む、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
前記マイクロホログラムトラックが、第１の開口数を有する事前フォーマット用の対物レンズを含む事前フォーマットシステムを用いて、前記マイクロホログラフィックデータ記憶媒体を事前フォーマットすることによって形成される、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のマイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
前記データトラックが、前記第１の開口数よりも大きな第２の開口数を有する記録用の対物レンズを含むデータ記録システムを用いて、前記マイクロホログラムトラックにデータを記録することによって形成される、請求項１９記載のマイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが０．２ミクロンから０．４ミクロンの範囲の幅を有する、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
不活性層と、
前記不活性層に重なるように配置された機能膜と、
前記機能膜に形成される第１の断面積を有するマイクロホログラムトラックと、
前記マイクロホログラムトラックに形成される、前記第１の断面積よりも小さな第２の断面積を有するデータトラックと、
を備え、
前記データトラックが０．３ミクロンから１ミクロンの範囲の厚さを有する、マイクロホログラフィックデータ記憶媒体。
処理ユニットに、マイクロホログラフィック記憶媒体のマイクロホログラムトラックにデータを記録することにより前記マイクロホログラムトラックにデータトラックを形成するように請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法を実行するように命令するプログラムを用いて符号化されている非一時的なコンピュータ可読媒体。