JPH01204220A

JPH01204220A - 記録再生方法

Info

Publication number: JPH01204220A
Application number: JP63027139A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Nishida; 西田　安秀; Yasuhiro Koshimoto; 越本　泰弘; Manabu Yamamoto; 学山本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1989-08-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、情報処理システム、画像処理システム等にお
いて、大容量にして高速な情報の記録再生速度を向上し
た記録再生方法に関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）データベ
ースの大容量化、情報処理の高度化に伴い、より一層の
大量の情報を高速に記録再生できる方法の開発が望まれ
ている。これら、のニーズに対してこれまで、磁気ディ
スク記憶装置が中心的役割を果たし、現在も高性能化を
０指した開発が行われている。また最近、これら磁気デ
ィスク記憶装置に比べて１０倍以上の高記録密度を実現
する光デイスク記憶装置の開発も強力に進められている
。

これら記憶装置による記録再生方法においては、情報は
ビットごとで扱われる。すなわち、これらの記憶装置の
記録媒体には、ディジタル情報の最小単位であるビット
単位で情報が格納されており、また記憶媒体への情報の
記録再生も同様にビット単位で行われる。

磁気ディスク記憶装置の構成例を、第１０図に示す。１
はアルミ等からなる円盤の両表面に磁気記憶材料膜を付
着した磁気ディスク、２は情報の記録再生を行う磁気ヘ
ッド、３は磁気ヘッド２を磁気ディスク１上の所望の記
録トラックへ位置づけるポジシ冒す機構である。また、
第１１図は磁気ヘッド２と磁気ディスク１の関係の拡大
図であり、４は記録トラック、５は磁気ヘッド２の記録
再生ギヤラグ、６の矢印は磁気記憶材料膜の磁化方向で
ある。このような装置では、磁気ヘッド２の記録再生ギ
ャップ５と磁気ディスク１上の記憶媒体との距離を０．
２μｍ程度に保ちつつ記録再生ギャップ５から漏れる磁
束によって、磁気ディスク１上の所望の場所の磁気記憶
材料膜を局部的に磁化させる。ここで、ディジタル情報
は、磁気記憶材料膜の磁化方向６を反転させるか否かに
対応させてビットごとに記録される。情報の再生は磁気
ディスク１上の磁気記憶材料膜に対して０．２μｍ程度
の距離を保ちながら相対運動をする磁気ヘッド２の記録
再生ギヤラグ５によって、すでに磁化された磁気記憶材
料膜からもれる磁束を捕捉することによって行う。

一方、光デイスク記憶装置による記録再生方法において
は、情報の記録再生ができる書換え可能形、書き込みは
出来るが書換え消去が出来ない追記形、情報の再生だけ
が出来る読みだし専用形等があるが、例えば、光記憶材
料に・光磁気材料を用いた書換え可能形は、第１２図に
示す構成の装置を用いている。７はプラスチック、ガラ
ス等からなる円盤の表面または内面に光磁気記録材料膜
を付着した光ディスク、８は半導体レーデ、レンズ、等
から構成され、情報の記録再生を行う光ヘッド、９は光
磁気記憶材料膜に対して垂直磁界を発生する電磁コイル
、１０は光ヘッドを光デイスク上の所望の記録トラック
へ位置づけるポジシ日す機構である。また、第１３図は
光ヘッド７と光ディスク７の関係の拡大図であり、１１
は記録トラック、１２は光ヘッド８から照射するレーザ
光、１３のＯ１Ｘ印は光磁気記録材料膜の磁化方向（Ｏ
：光デイスク面に垂直で上向き、×：光デイスク面に垂
直で下向き）である。このような装置による記録再生方
法では、はじめに光磁気記憶材料膜の磁化の向きを例え
ばすべて上向きにそろえておき、光ヘッド８から照射す
るレーザ光を元ディスク７上の所望の場所の光磁気記録
材料膜に集光させ、膜の温度を局部的にキュリー温度以
上に上昇させることによシ、膜の保持力を低下させて、
電磁コイル９の磁界によって膜の磁化を反転させる。消
去は電磁コイル９の磁界の向きを逆にしておいて、レー
デ光を照射することによって行う。ここで、ディジタル
情報は、光磁気記憶材料膜の磁化の方向に対応させてビ
ットごとに記録される。また、情報の再生は、カー効果
と呼ばれる磁気光学現象を利用して行う。

すなわち、光ヘッド８から直線偏光のレーデ光を光磁気
記憶材料膜へ照射した場合に、反射光の偏光面が膜の磁
化の方向によって回転することを検出して情報の再生を
行う。

以上述べてきたように、従来技術の記憶装置を用いた記
録再生方法では、ディジタル情報をビットごとで扱って
いる。このような装置を用いた記録再生方法において、
ディジタル情報の記録再生を高速にしようとした場合に
は、ディスクの回転数を上げるか、ディスク上の記憶材
料膜に記録するディジタル情報の最小単位であるビット
のトラック方向の長さを小さくすればよいことは容易に
理解できる。しかしながら、前者は、高速回転によシ生
じるディスクの振動、ヘッドを所望の場所に位置決めす
るポジシロナ機構の性能によって、後者は記録材料膜の
性能、ヘッドの性能にそれぞれ制限を受け、飛躍的な向
上が困難である。その結果として従来技術の記憶装置で
は、デジタル情報の記録再生速度の飛躍的な向上は困難
であるという欠点があった。

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、ディジタル情報の記
録再生を高速に行える大容量の記憶再生方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するために、一定量のディジ
タル情報を有する縦横比の大きい矩形状一次元ホログラ
ムを、その縦方向が光記憶媒体の走査運動方向と直角で
あるように光記憶媒体へ記録、あるいは既に記録してあ
る光記憶媒体から再生することを最も主要な特徴とする
。

従来の技術とは、記録再生速度を飛躍的に向上できる点
が異なる。

以下、図面に沿って本発明の実施例について説明する。

なお、実施例は一つの例示でありて、本発明の精神を逸
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろこと
は言うまでもない。

（実施例１）第１図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
２１はレーザ素子、２２はコリメータレンズ光学系、２
３はビームスプリッタ、２４は超音波光偏向器、２５は
偏光ビームスプリッタ、２６は対物レンズ、２７はミラ
ー、２８はディスク基盤、２９は光記憶媒体、３０はデ
ィスクの回転軸、３１は入力信号処理回路、３２は光検
出器、３３は出力信号処理回路、４０は４分の１波長板
である。第２図は本発明の第一の実施例における記憶媒
体面上での記憶／Ｊターンを説明する図であって、３４
はディスクの回転方向、３５は記憶媒体面状に記録され
た１次元ホログラムである。第３図は本発明の第一の実
施例における入力信号処理回路３１への入力信号、すな
わち記憶すべきディジタル信号と、超音波光偏向器２４
へ入力される励振信号の関係を説明する図である。第４
図は本発明の第一の実施例における超音波光偏向器２４
の作用を説明する図であり、３６は超音波光偏向器２４
中の超音波の進行方向、３７は超音波によって生じた屈
折率変化領域、３８＃′ｉ入射光、３９は出射光、４１
は励振点である。

以下、これらの図に示した構成の記憶装Ｒを用いた記録
再生方法について説明する。

まず、記録時の動作について説明する。レーザ素子２１
から出射したレーザ光はコリメータレンズ光学系２２に
より、偏平幅広の平行光に変換される。平行光はビーム
スグリツタ２３によって２方向に分割され、一方は超音
波偏向器２４に入射され、他方ハミラー２７で半射され
、４分の１波長板４０、対物レンズ２６を通じて、ディ
スク基盤２８上の光記憶媒体２９に入射し、ホログラム
作成の参照光となる。記憶すべきディジタル信号は第３
図に示すように、入力信号処理回路３１によって、信号
＠１”に対応する時間のみ超音波光偏向器２４の励振周
波数（数１０ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度）が発生するように
信号処理されて、超音波光偏向器２４に入力される。そ
の結果、超音波光偏向器２４には励振虚４１から超音波
が発生し、３６の方向に伝播する。例えば第３図に示し
た信号が入力された直後には、超音波光偏向器２４内に
は第４図に示すように、３７の場所のみに圧縮波（超音
波）が存在することになる。圧縮波が存在する場所では
、屈折率が周期的に変化しているので、ビームスプリッ
タ２３からレーデ光３８が入射されると、圧縮波が存在
する場所すなわち、屈折率変化領域３７（ディジタル情
報１１″に対応する）Ｋ入射したレーデ光だけが偏向さ
れて、偏光ビームスグリツタ２５．４分の１波長板４０
、対物レンズ２６を透過してディスク基盤２８上の光記
憶媒体２９に入射し、前述参照光との干渉によシホログ
ラムを発生させ、光記憶媒体２９に記録される。ホログ
ラム３５は第２図に示すように、その縦方向をディスク
基盤２８の半径方向′に位置づけてディスク基盤２８上
の光記憶媒体２９に記録される。

次に再生時について説明する。記録時と同様に、レーデ
素子２１から出射したレーデ光はコリメータレンズ光学
系２２によシ、偏平幅広の平行光に変換される。平行光
はビームスプリッタ２３によって２方向に分割され、一
方は超音波偏向器２４に入射され、他方はミラー２７で
半射され、４分の１波長板４０．対物レンズ２６を通じ
て、ディスク基盤２８上の光記憶媒体２９に入射し、ホ
ログラム再生の照明光となる。照明光によって再生され
た像は、対物レンズ２６．４分の１波長板４０、を透過
して、偏光ビームスプリッタ２５で反射されて、光検出
器３２に入射する。光検出器３２に一次元イメージセン
サ等を使えば、空間的光一次元情報を容易に時系列電気
信号に変換することてできる。なお、再生時には、超音
波光偏向器２４へは信号が入力されないので、ビームス
グリツタ２３かう超音波光偏向器２４へ入射されたレー
ザ光は偏向されず、偏光ビームスプリッタ２５以降には
届かない。

一般に本実施例のような装置では、精度良く記録再生を
行うために１光ビームの焦点制御や微小トラック位置制
御を必要とするが、従来の元ディスク記憶装置で行われ
ているものと同様な手法によって実現できることは言う
までもない。

このような構成の記憶装置によれば、短い時間に情報を
まとめて記録再生できるので、ディジタル情報の記録再
生を飛躍的に高速に行うことが可能となる。

さらに、ホログラムの性質により、高記録密度で信頼性
の高い記録再生ができるという利点もある。

なお、本実施例では、２４の超音波光偏向器として、バ
ルク波形の素子を例にとって説明したが、底面波形の素
子でも同様な機能金実現できることは言うまでもない。

（実施例２）第５図は、本発明の第二の実施例を示す図であって、４
２，４３．４４はリレーレンズである。第６図は本発明
の第二の実施例における入力信号処理回路への入力信号
、すなわち記憶すべきディジタル信号と、超音波光偏向
器２４へ入力される励振信号の関係を説明する図である
。

第７図は本発明の第二の実施例における超音波光偏向器
２４の作用を説明する図である。

以下、これらの図に示した構成の記憶装置を用い九記録
再生方法について説明する。

まず、記録時の拗作について説明する。レーデ素子２１
から出射したレーデ光はコリメータレンズ光学系２２に
よシ、平行光に変換される。

平行光はビームスグリツタ２３によって２方向に分割さ
れ、一方は超音波偏向器２４に入射され、他方はミラー
２７で半射され、リレーレンズ４３．４４．４分の１波
長板４０、対物レンズ２６を通じて、ディスク基盤２８
上の光記憶媒体２９に入射し、ホログラム作成の参照光
となる。記憶すべきディジタル信号は第６図に示すよう
に、入力信号処理回路３１によって処理される。すなわ
ち、−度に記録しようとする一定量（第６図では９個）
のディジタル情報を保持し、それぞれの情報に周波数ｆ
１〜ｆｎを対応させて、信号″１′″に対応する周波数
成分のみ（第６図ではｆｔ　、ｆｓ’−ｆｔ、ｆｓ　）
からなる信号を発生させて、超音波光偏向器２４に出力
する。その結果、超音波光偏向器２４内には入力周波数
成分に対応した屈折率の変化を伴う超音波が発生し、こ
の時に、ビームスプリッタ２２からレーデ光３８が入射
されると、入力周波数成分（ディジタル情報゛１”に対
応する）に対応した偏向角のレーザ光だけが出射されて
、リレーレンズ４２、偏光ビームスプリッタ２５．４分
の１波長板４０、対物レンズ２６を透過してディスク基
盤２８上の光記憶媒体２９に入射し、前述参照光との干
渉によシホログラムを発生させ、光記憶媒体２９に記録
される。

次に再生時について説明する。記録時と同様に、レーデ
素子２１から出射し九レーデ光、はコリメータレンズ光
学系２２によシ平行光に変換される。平行光はビームス
グリツタ２３によって２方向に分割され、一方は超音波
偏向器２４に入射され、他方はミラー２７で半射され、
リレーレンズ４３，４４．４分の１波長板４０゜対物レ
ンズ２６を通じて、ディスク基盤２８上の光記憶媒体２
９に入射し、ホログラム再生の照明光となる。照明光に
よって再生された像は、対物レンズ２６．４分の１波長
板４０．を透過して、偏光ビームスプリッタ２５で反射
されて、光検出器３２に入射する。光検出器３２に一次
元イメージセンサ等を使えば、空間的光一次元情報を容
易に時系列電気信号に変換することができる。なお、再
生時には、超音波光偏向器２４へは信号が入力されない
ので、ビームスプリッタ２３から超音波光偏向器２４へ
入射されたし一ザ光は偏向されず、リレーレンズ４１以
降には届かない。

以上述べた動作によシ、本実施例によっても第一の実施
例と同様な結果がもたらされる。

（実施例３）第８図は本発明の第三の実施例を説明する図であって、
４５は１次元マルチ液晶シャッタである。第９図（ａ）
及び（ｂ）は本発明の第三の実施例における同図（ａ）
は入力信号処理回路３１への入力信号、すなわち記憶す
べきディジタル信号と、同図（ｂ）は１次元マルチ液晶
シャッタの動作を説明する図である。

以下、これらの図に示す構成の記憶装置を用いた記録再
生方法について説明する。

まず、記録時の動作について説明する。レーデ素子２１
から出射したレーデ光はコリメータレンズ光学系２２に
より、偏平幅広の平行光に変換される。平行光はビーム
スプリッタ２３によって２方向に分割され、一方は１次
元マルチ液晶シャッタ４５に入射され、他方はミラー２
７で半射され、４分の１波長板４０、対物レンズ２６を
通じて、ディスク基盤２８上の光記憶媒体２９に入射し
、ホログラム作成の参照光となる。記憶すべきディジタ
ル信号は、入力信号処理回路３１によって、１次元マル
チ液晶シャッタ４４の制御信号に変換される。す々わち
複数の液晶シャッターが一列に並んだ１次元マルチ液晶
シャッタにおいて、信号１１″に対応するシャッタのみ
レーデ光が透過できるように制御する。この時に、ビー
ムスプリッタからレーデ光３８が入射されると、ディジ
タル情報１１″に対応する場所のシャッタからのみレー
ザ光が出射されて、偏光ビームスプリッタ２５．４分の
１波長板４０、対物レンズ２６を通過してディスク基盤
上の光記憶媒体２９に入射し、前述参照光との干渉によ
りホログラムを発生させ、光記憶媒体２９に記録される
。

次に再生時について説明する。記録時と同様に、レーデ
素子２１から出射したレーザ光はコリメータレンズ光字
系２２により偏平幅広も平行光に変換される。平行光は
ビームスプリッタ２３によって２方向に分割され、一方
は１次元マルチ液晶シャッタ４５に入射され、他方はミ
ラー２７で半射され、４分の１波長板４０．対物レンズ
２６を通じて、ディスク基盤２８上の光記憶媒体２９に
入射し、ホログラム再生の照明光となる。照明光によっ
て再生された像は、対物レンズ２６．４分のし波長板４
０．を通過して、偏光ビームスシリツタ２５で反射され
て、光検出器３２に入射する。光検出器３２に一次元イ
メージセンサ等を使えば、空間的光一次元情報を容易に
時系列電気信号に変換することができる。なお、再生時
には、１次元マルチ液晶シャッタ４５へは信号が入力さ
れないので、レーザ光は透過されず、偏光ビームスシリ
ツタ２５以降には届かない。

以上述べた動作によシ、本実施例によっても実施例−１
二と同様な結果がもたらされる。

上記実施例は全て記録、再生両方の機能を持つ例である
が、片方の機能のみを持つ実施例についてもこれら実施
例を参考にすれば、容易に構成できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の記録再生方法によれば、
複数のディジタル情報を含む縦横比の大きい矩形状１次
元ホログラムを記憶媒体の縦方向が、光記憶媒体の走査
運動方向と直角であるように光記憶媒体へ記録再生する
ので、高速の記録再生が可能な大容量記録装置を実現で
きるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を説明する図、第２図は
本発明の実施料の記憶媒体面上での記憶パターン、第３
図は本発明の第一の実施例における記憶すべきディジタ
ル信号と励振信号の関係を説明する図、第４図は本発明
の第一の実施例における超音波光偏向器の作用を説明す
る図、第５図は本発明の第二の実施例を説明する図、第
６図は本発明の第二の実施例におけるディジタル信号と
励振信号の関係を説明する図、第７図は本発明の第二の
実施例における超音波光偏向器の作用を説明する図、第
８図は本発明の第三の実施例全説明する図、第９図は本
発明の第三の実施例におけるディジタル信号とマルチ液
晶シャッタの動作を説明する図、第１０図は従来装置（
磁気ディスク記憶装置）の構成例、第１１図は磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの関係の拡大図、第１２図は従来装置
（元ディスク記憶装置）の構成例、第１３図は光ヘッド
と光ディスクの関係の拡大図である。２１・・・レーデ素子、２２・・・コリメータレンズ光
学系、２３・・・ビームスプリッタ、２４・・・超音波
光偏向器、２５・・・偏光ビームスシリツタ、２６・・
・対物レンズ、２７・・・ミラー、２８・・・ディスク
基盤、２９・・・光記憶媒体、３０・・・ディスクの回
転軸、３１・・・入力信号処理回路、３２・・・光検出
器、３３・・・出力信号処理回路、４０・・・４分の１
波長板である。第１図第３図第４図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディジタル情報を一定量の情報ブロックに分割し
、該情報ブロックをひとつの単位として、該情報ブロッ
ク内の各々の情報（ビット）を光の有無あるいは強度に
対応させて、空間的に一列に並べた光の一次元情報に変
換し、該空間的光の一次元情報を縦横比の大きい矩形状
一次元ホログラムに変換し、該矩形状一次元ホログラム
の縦方向を、光記憶材料をその表面あるいは内面に付着
させた光記憶媒体の走査運動方向と直角の方向に方向付
けて、該矩形状一次元ホログラムを媒体に記録すること
を特徴とする記録再生方法。
（２）一定量のディジタル情報を有する縦横比の大きい
矩形状一次元ホログラムを、その縦方向が光記憶媒体の
走査運動方向と直角であるように記録してある光記憶媒
体から、該矩形状一次元ホログラムを再生し、該矩形状
ホログラムを、光の有無あるいは強度に対応させた一定
量の情報が空間的に一列に並んだ光の一次元情報に変換
することを、特徴とする記録再生方法。
（３）一定量のディジタル情報を有する縦横比の大きい
矩形状一次元ホログラムを、その縦方向が光記憶媒体の
走査運動方向と直角であるように記録してある光記憶媒
体から、該矩形状一次元ホログラムを再生し、該矩形状
ホログラムを、光の有無あるいは強度に対応させた一定
量の情報が空間的に一列に並んだ光の一次元情報に変換
し、該空間的光の一次元情報を光あるいは電気の時間的
一次元情報に変換することを特徴とする記録再生方法。