KR20060120477A - 기록매체, 재생장치 및 재생 방법 - Google Patents

기록매체, 재생장치 및 재생 방법 Download PDF

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KR20060120477A
KR20060120477A KR1020060045008A KR20060045008A KR20060120477A KR 20060120477 A KR20060120477 A KR 20060120477A KR 1020060045008 A KR1020060045008 A KR 1020060045008A KR 20060045008 A KR20060045008 A KR 20060045008A KR 20060120477 A KR20060120477 A KR 20060120477A
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요시유키 테라오카
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

기록매체는 영상 데이터를 표시하는 물체광과 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬를 갖는 요소 홀로그램으로서 콘텐츠를 배포하기 위해 영상 데이터를 기록한다. 기록매체에 요소 홀로그램으로 기록되는 배포될 영상 데이터는 기록매체에 참조광을 조사하여 재생된다.
홀로그램 기록매체, 크로스토크, 물체광, 참조광, 요소 홀로그램, 중첩, 스캔 타이밍

Description

기록매체, 재생장치 및 재생 방법{RECORDING MEDIUM, REPRODUCING APPARATUS, AND REPRODUCING METHOD}
도 1a는 본 발명의 실시예의 홀로그램 메모리의 기록처리의 원리의 설명도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예의 홀로그램 메모리의 재생처리의 원리의 설명도이다.
도 2a는 실시예의 홀로그램 메모리의 데이터 기록시의 제 1 참조광을 채용하는 기록처리를 나타낸 설명도이다.
도 2b는 실시예의 홀로그램 메모리의 데이터 기록시의 제 2 참조광을 채용하는 기록처리를 나타낸 설명도이다.
도 2c는 데이터가 실시예에 따른 홀로그램 메모리에 기록될 때 데이터가 블록들로 분할되는 방법을 나타낸 설명도이다.
도 3a은 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램의 선형 어레이의 설명도이다.
도 3b는 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램의 2차원 어레이의 설명도이다.
도 4a는 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램과 제 1 재생 참조광의 스폿의 관계의 설명도이다.
도 4b는 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램과 제 2 재생 참조광의 스폿의 관계의 설명도이다.
도 5a는 실시예의 홀로그램 메모리가 데이터 재생모드에서 동작할 때 제 1 참조광에 의해 데이터 재생시의 동작의 설명도이다.
도 5b는 실시예의 홀로그램 메모리가 데이터 재생모드에서 동작할 때 제 2 참조광에 의해 데이터 재생시의 동작의 설명도이다.
도 6a는 본 발명의 기타의 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램의 2차원 어레이의 설명도이다.
도 6b는 다른 실시예의 홀로그램 메모리에 기록된 요소 홀로그램과 참조광의 스폿의 관계의 설명도이다.
도 6c는 다른 실시예의 홀로그램 메모리의 홀로그램에서 재생된 식별 정보의 레이아웃을 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 홀로그램 리더의 블록도이다.
도 8은 실시예의 홀로그램 리더의 재생시의 처리의 흐름도이다.
도 9a는 실시예의 홀로그램 리더에 의해 재생될 요소 홀로그램의 선형 어레이의 설명도이다.
도 9b는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 이미져(5)에 있어서 재생 상의 좌측 상측 모서리의 촬상신호로서 얻어지는 신호이다.
도 9c는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 이미져(5)에 있어서 재생 상의 좌측 하측 모서리의 촬상신호로서 얻어지는 신호이다.
도 9d는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 도 9b에 도시된 신호와 도 9c에 도시된 신호 사이의 차이로서 생성된 신호이다.
도 9e는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 참조광이 제 1 각도로 가해질 때의 기간을 나타낸 것이다.
도 9f는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 참조광이 제 2 각도로 가해질 때의 기간을 나타낸 것이다.
도 9g는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 참조광이 가해질 때의 기간을 나타낸 것이다.
도 9h는 실시예의 홀로그램 리더가 요소 홀로그램들을 재생하도록 동작할 때 데이터가 판독되는 기간을 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3…홀로그램 메모리
4…렌즈
5…이미져
7A, 7B…참조광 광원
8A, 8B, 8C, 8D…요소 홀로그램
21…시스템 콘트롤러
22…홀로그램 스캔 제어부
30…발광 구동회로
32…연산기
(관련출원의 참조)
본 발명은 2005년 5월 20일자 일본특허청에 출원된 일본특허출원 JP2005-148420과 관련된 발명내용을 포함하며, 이 출원의 전체 내용은 참조용으로 본 출원에 통합된다.
본 발명은 데이터를 표시하는 화상에서 발생된 물체광과 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭 무늬에 의거하여 데이터를 기록하는 홀로그램의 형태를 갖는 기록매체, 및 이 기록매체에 기록된 데이터의 재생장치, 재생 방법에 관한 것이다.
물체광과 참조광 사이의 간섭에 의해 생성된 간섭 무늬에 의해 각종 데이터를 기록하는 홀로그램 기록매체가 알려져 있다. 그리고 홀로그램 기록매체는, 기록밀도를 비약적으로 향상시켜, 현저한 대용량화가 가능한 것도 알려지고 있다. 홀로그램 기록매체는, 예를 들면 컴퓨터 데이터나, 오디오나 비디오 데이터 등의 AV(Audio-Visual) 콘텐츠 데이터 등에 대한 대용량의 스토리지 미디어로서 유용한 것으로 생각되고 있다.
홀로그램 기록매체에 데이터를 기록할 때는, 데이터를 이차원 페이지 데이터로서 영상 데이터로 변환한다. 그리고 액정 패널 등에 영상화한 데이터를 표시시키고, 그 액정 패널을 투과한 물체광, 즉 이차원 페이지 데이터의 상이 되는 물체광 을 홀로그램 기록매체에 조사한다. 덧붙여, 소정의 각도로부터 참조광을 홀로그램 기록매체에 조사한다. 이 때 물체광과 참조광이 간섭하여, 1개의 요소 홀로그램으로 기록될 수 있는 간섭무늬를 생성한다. 즉 1개의 요소 홀로그램은, 1개의 이차원 페이지 데이터를 기록한 것이 된다.
일본국 공개특허공보 특개 2005-32308호 공보에는, 시프트 다중, 각도다중으로 불리는 수법으로, 홀로그램 기록매체에 있어서 현저한 대용량화를 실현하는 광학 정보 기록과정이 기술되어 있다. 예를 들면 시프트 다중이라고 불리는 수법은, 코리니어 광학계 등을 사용하는 것에 의해 참조광을 집광광(혹은 확산광)으로 변환함으로써, 홀로그램 기록매체 상에 요소 홀로그램을 중첩하여 기록함에 의해 기록밀도를 향상시킨다. 또한 각도다중은, 참조광의 각도를 변화시키면서 홀로그램 기록매체 상의 동일한 위치에 다수의 요소 홀로그램을 중첩하여 기록함으로써, 기록밀도를 향상시킨다.
그런데, 예를 들면 시이트 형태 등의 홀로그램 메모리를 채용하여, 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터 등을 기록하는 시스템을 고려한다. 이 시스템에서는, 일반 유저가 홀로그램 리더로서의 재생장치를 사용하여, 홀로그램 메모리에 기록된 데이터를 취득할 수 있게 한다. 시이트 형태의 홀로그램 메모리는, 미디어 표면으로서의 평면 상에 다수의 요소 홀로그램을 빽빽이 채우도록 기록하는 것이다. 이 미디어 표면에 대하여 홀로그램 리더를 대향시켜, 각 요소 홀로그램으로서 홀로그 램 메모리로부터 기록된 데이터를 읽어내 가도록 하는 것이다. 이러한 시스템을 고려한 경우, 다음과 같은 특징을 실현하는 것이 필요하게 된다.
· 홀로그램 메모리는 어느 정도의 대용량화를 가져야 한다.
· 홀로그램 메모리의 대량복제가 용이해야 한다.
· 홀로그램 리더의 유저에게 저렴하게 제공되어야 하며 및 그를 위한 간단한 장치 구성을 가져야 한다.
· 홀로그램 리더는 기록된 데이터를 안정하게 재생가능해야 한다.
이에 대하여 종래의 홀로그램 메모리에서는, 다음과 같은 문제가 존재하고 있다. 우선, 전술한 시프트 다중, 각도다중에 의하면, 홀로그램 메모리의 대용량화는 충분한 레벨을 실현할 수 있으며, 즉 테라바이트 오더의 데이터의 저장도 가능한 것으로 여겨지고 있다. 그런데, 일반 유저에게 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터를 제공하기 위한 시스템으로서는, 이 정도의 용량은 필요없다. 예를 들면 이것들의 시프트 다중, 각도다중을 사용하지 않아도, 기존의 홀로그램 메모리에서는, AV 콘텐츠 데이터 등의 기록에 필요한 용량을 실현할 수 있다. 그리고, 시프트 다중, 각도다중의 경우, 그것들의 기록 방식에 대응한 재생장치 구성이 필요하게 되기 때문에, 홀로그램 리더를 간단한 구성으로 저렴하게 제조하는 것이 곤란해진다. 예를 들면 각도다중 방식으로 기록했을 경우, 홀로그램 리더에는, 재생을 위한 참조광을 홀로그램 메모리에 대하여, 다양한 각도로 조사하는 구조를 설치할 필요가 있어, 홀로그램 리더의 대형화나 비용상승이 생긴다. 더욱이, 시프트 다중에서는, 소위 밀착 카피에 의한 대량복제가 어렵다고 하는 점이 있다. 즉, 시프트 다 중, 각도다중 등의 방식은, 현저한 대용량을 요구하는 시스템에는 유용하지만, 홀로그램 메모리를 대량으로 반포하고, 간이로 일반 유저에게 각종 데이터를 제공하는 시스템으로서는 최적이라고는 말하기 어렵다.
한가지 해결책은 시프트 다중, 각도다중을 사용하지 않고, 평면 상의 홀로그램 메모리에, 요소 홀로그램이 겹치지 않도록 기록해 가는 것이다. 이와 같은 기록과정에서 고려해야만 하는 것은, 어느 정도의 기록밀도, 즉 용량의 확보와, 크로스토크의 문제이다. 물체광과, 특정한 각도로 주어지는 참조광을 사용하여, 홀로그램 메모리의 평면 상에 요소 홀로그램을 서로 겹치지 않도록 기록해 갈 경우, 각 요소 홀로그램 사이의 거리는 판독시의 크로스토크를 경감하기 위해 충분한 거리만큼 분리할 필요가 있다. 이것은 당연하지만 기록밀도를 제한하는 것이 되어, 필요한 정도의 용량을 실현할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 요소 홀로그램을 빽빽이 채우도록 저장한 홀로그램 메모리로부터 데이터를 판독하는 경우에는, 각 요소 홀로그램의 패턴에 어떤 식별 패턴을 매립하고, 거기에서 위치 관계를 나타내는 신호를 식별 패턴에서 꺼낼 수 있으면 서보 신호로서 사용할 수 있다. 이와 반대로, 크로스토크가 적도록 충분한 거리를 두고 각 홀로그램을 배치한 경우에는, 신호가 식별 패턴으로부터 간헐적으로밖에 얻어지지 않아, 이러한 간헐적인 신호가 서보 신호로서는 적합하지 않다.
그래서, 본 발명은, 어느 정도의 용량을 확보할 수 있고, 또한 크로스토크의 점에서도 문제가 생기지 않도록 한 홀로그램을 이용하는 기록매체와, 간단한 구성으로 홀로그램을 이용하는 이와 같은 기록매체로부터 안정적으로 기록된 데이터의 판독이 가능한 재생장치, 재생 방법을 실현하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로는, 본 발명에 따르면, 영상 데이터를 표시하는 물체광과 참조광의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬를 갖는 요소 홀로그램으로 영상 데이터를 기록하는 기록매체로서, 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 포함하며, 제 1 요소 홀로그램이 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 제 2 요소 홀로그램이 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 기록하며, 제 1 요소 홀로그램이 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 제 2 요소 홀로그램이 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체로부터 데이터를 재생하는 장치에 있어서, 제 1 각도 및 제 2 각도에서 각각 기록매체에 참조광을 조사하는 참조광 조사수단과, 참조광 조사수단에 의해 조사된 참조광으로 조사되는 기록매체로부터 재생되는 홀로그램 상을 검출하여 홀로그램 상을 표 시하는 재생 상 신호를 출력하는 재생 상 검출수단과, 상기 재생 상 검출수단에 의해 검출된 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 판독하는 신호 판독수단과, 기록매체가 제 1 각도 및 제 2 각도로 참조광으로 조사될 때 재생 상 검출수단으로부터 출력된 재생 상으로부터 기록매체에 기록된 요소 홀로그램들을 스캔하기 위한 스캔 타이밍을 검출하는 타이밍 검출수단과, 상기 타이밍 검출수단에 의해 검출된 스캔 타이밍에서 요소 홀로그램에 대응하는 각각의 각도로 참조광을 조사하기 위해 참조광 조사수단을 제어하는 동시에, 재생 상 검출수단을 제어하여 조사된 참조광에 응답하여 기록매체로부터 홀로그램 상을 검출 및 재생하는 제어수단을 구비한 재생장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 기록하며, 제 1 요소 홀로그램이 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 제 2 요소 홀로그램이 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서, 제 1 각도 및 제 2 각도에서 각각 기록매체에 참조광을 동시에 조사하는 단계와, 참조광으로 조사되는 기록매체로부터 재생되는 홀로그램 상을 검출하여 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 출력하는 단계와, 검출된 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 판독하는 단계와, 판독되는 재생 상 신호로부터 기록매체에 기록된 요소 홀로그램들을 스캔하기 위한 스캔 타이밍을 검 출하는 단계와, 검출된 스캔 타이밍에서 요소 홀로그램에 대응하는 각각의 각도로 참조광을 조사하는 단계와, 조사된 참조광에 응답하여 기록매체로부터 홀로그램 상을 검출 및 재생하는 단계를 포함하는 재생방법이 더 제공된다.
재생장치는 홀로그램 기록매체로부터 2차원 페이지 데이터를 각각 표시하는 요소 홀로그램들을 판독하여 재생된 데이터를 제공한다. 본 발명에 따른 기록매체, 기록장치 및 기록방법은 컴퓨터 데이터와 AV 콘텐츠 데이터를 제공할 수 있는 비교적 큰 저장용량을 갖는 저장매체를 제공할 수 있게 한다. 각 요소 홀로그램 사이의 거리를 좁히면 좁힐수록 기록밀도가 상승한다. 기록된 데이터를 재생시에 참조광 스폿이 요소 홀로그램보다 클 경우에는 인접하는 요소 홀로그램으로부터의 재생 상도 검출되기 쉬워, 크로스토크가 생겨 버린다. 참조광이 요소 홀로그램를 기록하기 위해 조사되었을 때와 동일한 각도로 요소 홀로그램에 참조광이 조사될 때 홀로그램 메모리에서 기록된 요소 홀로그램의 재생 상이 얻어진다는 사실에 착안한다. 즉 홀로그램 기록매체에 있어서, 다른 각도에서의 참조광으로 기록한 요소 홀로그램을 인접하도록 배치하면, 인접하는 요소 홀로그램 사이의 크로스토크를 경감하면서 기록밀도를 높이는 것이 가능해 진다. 구체적으로, 제1종의 요소 홀로그램으로부터 제n종의 요소 홀로그램까지의 각각은, 다른 요소 홀로그램과 겹치지 않는 비중첩 영역이 설치되면서, 일부가 다른 종의 요소 홀로그램과 중첩한 상태에서 연속적으로 기록되어 있도록 하는 것이, 기록밀도의 향상과 크로스토크 저감에 유효하게 된다. 또한 이렇게 요소 홀로그램을 기록한 홀로그램 기록매체로부터 데이터를 판독하는 상기의 재생장치에 있어서는, 재생 참조광용의 조명, 즉 참조광 조사 수단을 복수개 갖고, 참조광 조사수단의 에너지를 공급하는 타이밍을 제어함으로써, 각 요소 홀로그램을 판독할 때에는 크로스토크가 없거나 크로스토크가 적은 신호를 판독한다. 또한, 재생장치는 각 홀로그램 사이의 위치 관계를 나타내는 신호를 검출하는 것도 가능하며, 또한 적절한 타이밍 신호 등을 생성할 수도 있다.
본 발명의 상기한 목적, 특징 및 이점은 예를 들기 위해 본 발명의 바람직한 실시에를 예시하는 첨부도면과 연계하여 이하의 설명에서 자명해질 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 다음의 순서로 설명한다.
[1. 홀로그램 메모리의 기록 재생 처리]
[2. 본 실시예의 홀로그램 메모리]
[3. 재생장치 구성]
[4. 홀로그램 메모리에 대한 재생 동작]
[1. 홀로그램 메모리의 기록 재생 처리]
우선 실시예에 있어서의 홀로그램 메모리(3)의 기본적인 기록 재생 동작에 대해서 도 1a 및 도 1을 참조하여 설명한다. 도1a는 홀로그램 메모리(3)에 대한 데이터 기록의 형태를 나타내고 있다. 기록하려고 하는 데이터는, 도시한 것과 같은 예를 들면 이차원 바코드 형태의 화상 데이터로 변환되어, 액정 패널(1)에 있어서 이차원 페이지 데이터 화상으로서 표시된다. 소정의 광원으로부터 출력되어, 예를 들면 평행광으로 된 레이저 광 L1은, 이차원 페이지 데이터 화상이 표시된 액정 패널(1)을 통과함으로써, 그것의 이차원 페이지 데이터 화상의 상으로서의 물체광 L2가 된다. 이 물체광 L2는, 집광렌즈(2)에서 집광되어, 홀로그램 메모리(3) 위에 스폿으로서 집광된다. 이 때, 홀로그램 메모리(3)에 대하여는, 소정각도로 기록 참조광 L3을 조사한다. 이에 따라 물체광 L2과 참조광 L3이 간섭하여, 그것의 간섭 무늬에 의해 요소 홀로그램이 기록되게 된다. 이렇게 집광렌즈(2)를 사용하는 경우, 요소 홀로그램으로서 기록되는 데이터는, 집광렌즈(2)의 푸리에 변환 작용에 의해, 기록 데이터 상의 푸리에 상이 된다.
이렇게 요소 홀로그램이 기록된 홀로그램 메모리(3)에 대하여는 도 1b와 같이 재생이 행해진다. 도 1b에 나타낸 콜리메이터 렌즈(4) 및 이미져(5)는, 홀로그램 리더로서의 재생장치 내에 설치되는 구성이다. 홀로그램 메모리(3)에 대하여는, 홀로그램 메모리(3)에 기록시와 같은 조사 각도로, 재생 참조광 L4을 조사한다. 홀로그램 메모리(3)에 재생 참조광 L4을 조사하면, 요소 홀로그램으로서 기록된 재생 상이 얻어진다. 즉 이차원 페이지 데이터 상이, 요소 홀로그램기록하기 위해 사용된 액정 패널(1)과 공역 관계에 있는 장소에 나타난다. 이것을 이미져(5)로 판독하면 좋다. 즉 홀로그램 메모리(3)로부터의 재생 상 광 L5는 콜리메이터 렌즈(4)로 평행광이 되고, 예를 들면 CCD 촬상소자 어레이, 혹은 CMOS 촬상소자 어레이 등으로 형성된 이미져(5)에 입사한다. 홀로그램 메모리(3) 위에서의 푸리에 상은, 콜리메이터 렌즈(4)로 역 푸리에 변환되어서 이차원 페이지 데이터 상이 되기 때문에, 이 이차원 페이지 데이터 화상으로서의 재생 상이 이미져(5)로 판독된다. 이미 져(5)는 재생 상에 따른 전기신호로서의 재생 상 신호를 발생시킨다. 이 재생 상 신호에 대해서 디코딩처리를 하여 원래의 데이터, 즉 기록을 위해 이차원 페이지 데이터로 변환하기 전의 데이터를 얻을 수 있게 된다.
[2. 본 실시예의 홀로그램 메모리]
이상과 같은 기록 재생 동작을 기본으로 한, 본 실시예의 홀로그램 메모리(3)에 관하여 설명한다. 도 2a 내지 도 2c는 기록시의 형태를 나타내고 있다. 기록시에는, 기록 광학계로서 액정 패널(1), 집광렌즈(2) 외, 도면에 나타나 있지 않은 광원과 광학계 소자가 배치된다. 또한 기록 참조광은, 광원 위치 6A, 6B으로부터의 기록 참조광 L3A, L3B으로서 각각 다른 각도상태에서 홀로그램 메모리(3)에 참조광을 조사할 수 있게 하고 있다. 또한, 광원위치 6A, 6B는, 기록 광학계에 의해 홀로그램 메모리(3)에 대하여 참조광을 조사하는 위치로 되어 있고, 그 위치에 각각 다른 광원소자를 배치하는 것을 필요로 하는 것은 아니다.
본 실시예에 있어서는, 기록할 데이터를, 1개의 이차원 페이지 데이터로 하는 단위로서의 데이터 블록마다, 순서대로 제1종의 데이터(데이터 Da)와 제2종의 데이터(데이터 Db)로 분리한다. 예를 들면 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터로서의 1개의 기록 데이터는, 도 2c와 같이 소정 바이트(x 바이트)마다의 데이터 블록 ＢＬＫ로 분할하고, 각 데이터 블록을 각각 1개의 이차원 페이지 데이터로 인코드하여, 최종적으로 홀로그램 메모리(3)에 1개의 요소 홀로그램으로서 기록된다. 데이터 블록 BLK가 이차원 페이지 데이터로 인코드할 때는, 예를 들면 최초의 ｘ 바 이트의 데이터 블록 ＢＬＫ을 데이터 Da, 다음의 데이터 블록 ＢＬＫ을 데이터 Db, 다음의 데이터 블록 ＢＬＫ을 데이터 Da…로 하는 것과 같이 제1종의 데이터, 제2종의 데이터로서 교대로 나누어 간다. 단, 데이터 불록들 BLK를 반드시 순서대로 나눌 필요는 없다. 그리고, 데이터 Da에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드될 때에, 도2a에 도시하는 바와 같이 데이터 Da로 표시된 화상 위에, 식별 마크로서 좌측 상측 모서리에 백색 영역 Wa가, 좌측 하측 모서리에 흑색 영역 Ｂａ가 설치되도록 한다. 또한 데이터 Db에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드될 때에, 도 2b에 도시하는 바와 같이 데이터 Db로 표시된 화상 위에, 식별 마크로서 좌측 상측 모서리에 흑색 영역 Ｂｂ가, 좌측 하측 모서리에 백색 영역 Ｗｂ가 설치되도록 한다.
데이터 Da로 된 어떤 데이터 블록 ＢＬＫ의 데이터를 기록하는 타이밍에서는, 도2a와 같이, 그 데이터 Da의 이차원 페이지 데이터를 액정 패널(1)에 공급하여, 이차원 페이지 데이터 화상을 표시시킨다. 이때 액정 패널(1)을 통과한 이차원 페이지 데이터 화상의 상으로서의 물체광 L2가 집광렌즈(2)에서 집광되어서 홀로그램 메모리(3) 위에 스폿으로서 조사된다. 이 타이밍에서는 광원위치 6A로부터의 제1 각도의 기록 참조광 L3A를 홀로그램 메모리(3)에 제공한다. 이 기록 참조광 L3A와 물체광 L2에 의한 간섭 무늬에 의해, 데이터 Da에 관한 요소 홀로그램(제1종의 요소 홀로그램)이 기록된다.
또한, 데이터 Db로 된 어떤 데이터 블록 ＢＬＫ의 데이터를 기록하는 타이밍에서는, 도 2b와 같이, 그 데이터 Db의 이차원 페이지 데이터를 액정 패널(1)에 공 급하여, 이차원 페이지 데이터 화상을 표시시킨다. 이때 액정 패널(1)을 통과한 이차원 페이지 데이터 화상의 상으로서의 물체광 L2가 집광렌즈(2)에서 집광되어서 홀로그램 메모리(3) 위에 스폿으로서 조사된다. 이 타이밍에서는 광원위치 6B으로부터의 제2 각도의 기록 참조광 L3B을 홀로그램 메모리(3)에 제공한다. 이 기록 참조광 L3B과 물체광 L2에 의한 간섭 무늬에 의해, 데이터 Db에 관한 요소 홀로그램(제2종의 요소 홀로그램)이 기록된다.
더욱이, 이렇게 데이터 Da, Db을, 기록 참조광 L3A, L3B로 교대로 홀로그램 메모리(3)에 조사하면서 홀로그램 메모리(3)에 교대로 기록해 간다. 이 때는, 도면에 나타나 있지 않은 이송 기구에 의해, 홀로그램 메모리(3)(홀로그램 재료)의 위치를 이송시켜(혹은 기록 광학계를 이송시켜), 요소 홀로그램의 기록 위치를 홀로그램 메모리(3)의 평면 상에서 약간 치우쳐 가게 함으로써 연속적인 요소 홀로그램들을 기록한다. 따라서, 데이터 Da에 관한 제1종의 요소 홀로그램과, 데이터 Db에 관한 제2종의 요소 홀로그램이, 서로 겹치지 않는 비중첩 부분이 설치되면서, 일부가 중첩한 상태에서 연속적으로 기록되어 가도록 한다.
도3a에, 데이터 Da에 근거하는 제1종의 요소 홀로그램 8A와, 데이터 Db에 근거하는 제2종의 요소 홀로그램 8B가 홀로그램 메모리에 선형 어레이로 순차 기록되었을 때의 모양을 나타내고 있다. 요소 홀로그램들 8A, 8B가 홀로그램 메모리(3)에 순차 기록될 때, 홀로그램 메모리(3)에 조사된 물체광 L2의 광 스폿과 홀로그램 메모리(3)가 한번에 거리 d1 만큼 이송된다. 이때, 인접하는 요소 홀로그램 8A, 8B은, 중첩 부분 W가 형성되는 동시에, 각각의 비중첩 부분 ＮＷａ, ＮＷｂ를 갖는 다. 비중첩 부분 ＮＷａ는, 요소 홀로그램 8A에 있어서, 요소 홀로그램 8B가 중첩되지 않고 있는 부분이며, 비중첩 부분 ＮＷｂ은, 요소 홀로그램 8B에 있어서 요소 홀로그램 8A가 중첩되지 않고 있는 부분이다.
홀로그램 메모리(3)로서의 이차원 평면 상에, 도3a와 같이 요소 홀로그램 8A, 8B을 기록해 가는 경우에는, 도 3b와 같이, 각 행의 요소 홀로그램 8A, 8B을, 예를 들면 거리 d2 만큼 이격시키면서, 각 행에서, 마찬가지로 각각 중첩 부분 W와 비중첩 부분 ＮＷａ, ＮＷｂ이 설치되도록 요소 홀로그램 8A, 8B을 형성해 가면 좋다. 또한 이때, 도면과 같이 각 행에서 요소 홀로그램 8A, 8B의 위치가 어긋나도록 하는 것, 즉 도 3b의 상하 방향으로 동일 종의 요소 홀로그램이 인접하지 않도록 하는 것이 적합하다.
예를 들면 홀로그램 메모리(3)를 디스크 형상 등으로서 실현하고, 외주 트랙 방향으로 요소 홀로그램 8A, 8B을 기록해 갈 경우, 도3a와 같은 요소 홀로그램 8A, 8B을 트랙선 방향으로 기록해 가면 좋다. 또한 홀로그램 메모리(3)를 카드 형태, 시이트 형태 등으로서 2차원 평면에 요소 홀로그램 8A, 8B을 배열하는 경우에는, 요소 홀로그램 8A, 8B을 도 3b와 같이 기록을 행하면 좋다.
이렇게 요소 홀로그램 8A, 8B가 기록된 홀로그램 메모리(3)에 대한 재생시의 동작은 다음과 같아진다. 도3a 및 도 3b와 같이 요소 홀로그램 8A, 8B가 기록된 홀로그램 메모리(3)에 대한 재생 동작에는, 홀로그램 리더가, 각각 기록 참조광 L3A, L3B와 동일한 각도에서 재생 참조광을 조사하여, 홀로그램 메모리(3)에서 발생된 재생 상을 판독해 가는 동작이 된다.
도4a 및 도4b에, 홀로그램 메모리(3)에 조사하는 재생 참조광의 스폿의 형태를 나타내고 있다. 도4a의 참조 광 스폿 SPA는, 기록 참조광 L3A와 동일한 각도 상태에서 조사되는 재생 참조광의 스폿이다. 이 참조 광 스폿 SPA의 스폿 지름은, 요소 홀로그램 8A, 8B의 지름 이상이 되고, 다시 말해, 참조 광 스폿 SPA는, 1개의 요소 홀로그램 8A의 전체의 재생 상을 판독할 수 있는 사이즈로 되어 있다. 더욱이, 도면과 같이, 참조 광 스폿 SPA가 어떤 요소 홀로그램 8A의 비중첩 부분 ＮＷａ와 동축 배치로 조사되고 있을 때에, 그것의 참조 광 스폿 SPA는, 이 특정한 요소 홀로그램 8A에 인접하는 2개의 요소 홀로그램 8B를 가로질러 위치하는 좌우의 요소 홀로그램 8A에 도달할 정도로 충분히 크지 않은 사이즈로 되어 있다. 도면에 나타나 있지 않지만, 기록 참조광 L3B와 동일한 각도상태에서 조사되는 재생 참조광의 스폿 SPB의 사이즈도 재생 참조광 SPB와 동일한 사이즈를 갖는다.
도4b에서는, 기록 참조광 L3B와 동일한 각도상태에서 조사되는 재생 참조광의 참조 광 스폿 SPB에 대해서 나타내고 있다. 참조광 스폿 SPB는 스캔 방향으로는 도 4b를 참조하여 전술한 것과 동일한 사이즈를 갖는다. 즉, 참조 광 스폿 SPB가 어떤 요소 홀로그램 8B의 비중첩 부분 ＮＷｂ과 동축 배치로 조사되고 있을 때에, 그것의 참조 광 스폿 SPB는, 스캔 방향으로 특정한 요소 홀로그램 8B에 인접하는 요소 홀로그램 8A를 가로질러 위치하는 좌우의 요소 홀로그램 8B에는 도달할 정도로 충분히 크지 않은 사이즈로 되어 있다. 더욱이, 참조 광 스폿 SPB은, 도 4b에서 상하 방향으로 인접하는 행의 요소 홀로그램 8B에 도달할 정도로 충분히 크지 않은 사이즈로 되어 있다. 도면에 나타나 있지 않지만, 기록 참조광 L3A와 동일한 각도 상태에서 조사되는 재생 참조광의 광 스폿 SPB도 광 스폿 SPA와 동일한 사이즈를 갖는다.
환언하면, 도4a 및 도 4b와 같은 요소 홀로그램 8A, 8B과 참조 광 스폿 SPA, SPB가 얻어지도록, 스폿 사이즈와 요소 홀로그램의 사이즈 관계를 고려하여, 도3a 및 도 3b에 나타낸 것과 같이 요소 홀로그램 8A, 8B가 기록될 때의 광 스폿과 홀로그램 메모리(3)가 상대적으로 이송되는 거리, 즉 요소 홀로그램의 이간 거리 d1, d2가 설정되는 것이다.
도5a 및 도 5b에, 요소 홀로그램 8A, 8B에 대한 데이터 판독, 즉 재생 상의 판독의 형태를 나타낸다. 홀로그램 리더측에는, 재생 상의 판독을 위해 콜리메이터 렌즈(4), 이미져(5)가 구비되는 동시에, 재생 참조광을 발생시키는 참조광 광원(7A, 7B)이 준비된다. 참조광 광원 7A에서는, 기록 참조광 L3A와 동일한 각도상태에서, 홀로그램 메모리(3)에 재생 참조광 L4A가 조사된다. 참조광 광원 7B에서는, 기록 참조광 L3B와 동일한 각도상태에서, 홀로그램 메모리(3)에 재생 참조광 L4B이 조사된다.
요소 홀로그램 8A의 스캔 타이밍은, 도5a에 나타나 있는 바와 같이 재생 참조광 L4A의 참조 광 스폿 SPA가, 1개의 요소 홀로그램 8A의 전체를 포함하는 상태가 되고 있을 때이다. 즉 참조 광 스폿 SPA의 중심이, 어떤 1개의 요소 홀로그램 8A의 중심 부근에 있는 타이밍이다. 이때 참조광 광원 7A만이 온으로 되고, 참조광 광원 7B은 오프로 된다. 그리고 참조 광 스폿 SPA에 의해 요소 홀로그램 8A의 재생 상이 발생되어, 콜리메이터 렌즈(4)를 거쳐, 그것의 재생 상이 이미져(5)에 의해 받아들여진다. 이 경우, 요소 홀로그램 8A에 일부가 중첩해서 인접하는 좌우의 요소 홀로그램 8B는, 재생 참조광 L4A와는 다른 각도의 기록 참조광 L3B으로 기록된 요소 홀로그램이다. 따라서, 도면과 같이 참조 광 스폿 SPA에 포함되어 있는 부분이 존재해도, 요소 홀로그램 8B로부터의 재생 상은 발생하지 않는다. 또한 도5a에는 나타나 있지 않은, 더 좌우의 요소 홀로그램 8A에 대해서는, 도 4a 및 도 4b의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 이 타이밍으로는 참조 광 스폿 SPA의 범위 내에 위치하지 않는다. 따라서, 도5a에 나타낸 스캔 타이밍으로는, 도시하는 요소 홀로그램 8A의 재생 상만을, 거의 크로스토크가 없이 이미져(5)에 의해 판독될 수 있게 된다.
또한 요소 홀로그램 8B의 스캔 타이밍은, 도 5b에 나타나 있는 바와 같이 재생 참조광 L4B의 참조 광 스폿 SPB이, 1개의 요소 홀로그램 8B의 전체를 포함하는 상태가 되어 있을 때이다. 즉 참조 광 스폿 SPB의 중심이, 어떤 1개의 요소 홀로그램 8B의 중심 부근에 있는 타이밍이다. 이때 참조광 광원 7B만이 온으로 되고, 참조광 광원 7A는 오프로 된다. 그리고 참조 광 스폿 SPB에 의해 요소 홀로그램 8B의 재생 상이 발생되어, 콜리메이터 렌즈(4)를 거쳐, 그 재생 상이 이미져(5)에 의해 판독된다. 이 경우, 요소 홀로그램 8B에 일부가 중첩해서 인접하는 좌우의 요소 홀로그램 8A는, 재생 참조광 L4B와는 다른 각도의 기록 참조광 L3A로 기록된 요소 홀로그램이다. 따라서, 도면과 같이 참조 광 스폿 SPB에 포함되어 있는 부분이 존재해도, 요소 홀로그램 8A로부터의 재생 상은 발생하지 않는다. 또한 도 5b에는 나타나 있지 않지만, 더 좌우의 요소 홀로그램 8B에 대해서는, 도 4a 및 도 4b의 설 명에서 알 수 있는 바와 같이, 이 타이밍으로는 참조 광 스폿 SPB의 범위 내에 위치하지 않는다. 따라서, 도 5b에 나타낸 스캔 타이밍으로는, 도시하는 요소 홀로그램 8B의 재생 상만을, 거의 크로스토크가 없이 이미져(5)에 의해 판독될 수 있게 된다.
또한, 재생시의 참조 광 스폿 SPA, SPB은, 1개의 요소 홀로그램의 재생 상을 적정하게 얻기 위해서는, 요소 홀로그램의 사이즈 이상으로 해야만 한다. 데이터 재생을 위해 요소 홀로그램의 스캔시에, 요소 홀로그램의 중심과 참조 광 스폿 SPA, SPB의 중심이 일치한다고는 할 수 없기 때문에, 실제로는 참조광 스폿 SPA, SPB의 사이즈는 요소 홀로그램 사이즈보다도 크게 할 필요가 있다.
여기에서, 요소 홀로그램 8A, 8B은, 상기한 바와 같이 비중첩 부분 ＮＷａ, ＮＷｂ을 형성하면서, 일부가 중첩 부분 W로 되어 연속하고 있는 것도, 크로스토크의 저감에 기여하는 것이다. 즉 비중첩 부분 ＮＷａ가 형성되도록, 각 요소 홀로그램 사이에 거리적인 여유를 가짐으로써 예를 들면 참조 광 스폿 SPA가 1개의 요소 홀로그램 8A의 중심 부근에 조사된 타이밍으로는, 그 요소 홀로그램 8A보다도 지름이 큰 참조광의 스폿 SPA가 조사되어도, 요소 홀로그램 8B을 가로질러 인접하는 동종의 요소 홀로그램 8A에 도달하지 않게 되기 때문이다.
상기한 상세내용들을 다음과 같이 정리한다. 2차원 페이지 데이터에 근거하는 요소 홀로그램을 순차 홀로그램 메모리(3)에 기록해 감으로써, 예를 들면 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터를 기록할 수 있는 비교적 대용량의 미디어를 실현 가능하다. 이때 각 요소 홀로그램의 사이의 거리를 좁히면 좁힐수록 기록밀도가 증 가한다. 재생시에는, 참조 광 스폿이 요소 홀로그램보다 클 경우에, 인접하는 요소 홀로그램으로부터의 재생 상도 검출되어, 크로스토크가 생겨 버린다. 이것은 포토폴리머를 사용한 립맨(Lippman)·홀로그램이어도, ＣＧＨ(Computer-Generated Holograms)를 사용한 엠보스·홀로그램이어도 동일하다.
여기에서 본 실시예에서는, 기록된 요소 홀로그램은, 기록되었을 때와 같은 각도로부터 참조광을 맞추었을 때에 재생 상을 얻을 수 있는 것에 착안한다. 홀로그램 메모리(3)에 있어서, 다른 각도에서의 기록 참조광 L3A, L3B로 기록한 요소 홀로그램 8A, 8B을 인접하도록 배치하면, 인접 홀로그램 사이의 크로스토크를 경감하면서 기록밀도를 높이는 것이 가능해 진다. 즉 요소 홀로그램 8A를 재생할 때에는, 재생 참조광 L4A를 사용한다. 재생 참조광 L4A의 각도는 요소 홀로그램 8B을 기록했을 때의 기록 참조광 L3B의 각도와 크게 다르기 때문에, 가령 재생 참조광 L4A가 요소 홀로그램 8B에 결려 있었다고 하더라도, 요소 홀로그램 8B에서는 신호는 재생되지 않는다. 따라서 인접 홀로그램 사이의 거리를 좁혀도, 크로스토크는 증대하지 않는다. 또한, 도4a 및 도4에서 설명한 바와 같이 재생시의 참조 광 스폿 SPA, SPB의 사이즈와, 요소 홀로그램 8A, 8B의 사이즈, 및 요소 홀로그램 8A, 8B의 사이의 거리 d1, d2가 설정되어 있음으로써, 특정한 타이밍에서는, 1개의 참조 광 스폿 SPA 내에는 1개의 요소 홀로그램 8A만이 포함된다고 하는 상태를 얻을 수 있다. 즉 참조 광 스폿 SPA의 중심이 요소 홀로그램 8A의 중심과 거의 일치하고 있는 타이밍에서는, 동종의 다른 요소 홀로그램 8A로부터의 재생 상도 발생하지 않는다. 따라서, 이 타이밍으로 재생 상을 판독하도록 하면, 다른 요소 홀로그램 8A로부터 의 크로스토크도 거의 발생하지 않는다.
이들의 점에서 본 실시예에서는, 요소 홀로그램 8A, 8B을 고밀도로 기록해 가면서, 크로스토크가 거의 없는 상태에서의 데이터 판독이 가능해 지는 것이다. 또한, 요소 홀로그램 8A, 8B는 중첩 부분 W에서 겹친 상태로 기록된다. 홀로그램 메모리(3)의 재료로서 포토폴리머를 사용한 경우에는, 복수의 요소 홀로그램을 겹쳐서 기록하는 것이 가능하다는 것은 이미 알려져 있다. 전술한 시프트 다중, 각도다중도, 복수의 요소 홀로그램을 중첩해서 기록함으로써도, 이것은 명확하다. 또한 상기한 바와 같이 크로스토크를 배제할 수 있는 타이밍으로 각 요소 홀로그램의 재생 상의 판독을 행하기 위해서는, 재생장치(홀로그램 리더)측에서, 그것의 타이밍(스캔 타이밍)을 판별할 필요가 있다. 스캔 타이밍은 전술한 식별 마크를 이용하여 결정된다. 즉 데이터 Da의 이차원 페이지 데이터에 있어서의 백색 영역 Wa, 흑색 영역 Ｂａ와, 데이터 Db의 이차원 페이지 데이터에 있어서의 흑색 영역 Ｂｂ, 백색 영역 Ｗｂ이다. 이것에 관해서는 재생장치의 실시예로서의 도 7, 도 8, 도 9a 내지 9h에서 서술하는 홀로그램 리더의 설명중에서 서술한다.
또한 본 실시예의 경우, 기록 참조광 L3A, L3B를 사용해서 요소 홀로그램 8A, 8B을 기록한다. 이 경우, 밀착 카피로 홀로그램 메모리(3)를 대량 복제하는 것이 용이하게 가능하다. 즉 카피 마스터가 되는 홀로그램 메모리(3)에, 홀로그램 재료를 밀착시켜, 기록 참조광 L3A와 동일한 각도로 참조광을 쪼여감으로써 요소 홀로그램 8A를 전사할 수 있으며, 마찬가지로 기록 참조광 L3B와 동일한 각도로 참조광을 쪼여감으로써 요소 홀로그램 8B을 전사할 수 있기 때문이다.
그런데, 여기까지는, 참조광으로서 2개의 다른 각도에서 조사하는 기록 참조광 L3A, L3B을 사용한 예를 서술하였다. 그러나 더욱 더 다수의 다른 각도의 참조광을 사용하는 것도 가능하다. 도6a, 도 6b 및 도 6c은, 4종류의 요소 홀로그램 8A, 8B, 8C, 8D를 기록하는 예이다. 이 경우, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 나타나 있는 바와 같은 기록할 데이터를, 1개의 이차원 페이지 데이터로 하는 단위로서의 데이터 블록마다, 순서대로 제1종의 데이터(데이터 Da), 제2종의 데이터(데이터 Db), 제3종의 데이터(데이터 Ｄｃ), 제4종의 데이터(데이터 Ｄｄ)로 분리한다. 그리고 도 6c에 나타나 있는 바와 같이 데이터 Da에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드할 때에, 그것의 화상 위에, 식별 마크로서 좌측 상측 모서리에 백색 영역 Wa가, 좌측 하측 모서리에 흑색 영역 Ｂａ가 설치되도록 한다. 데이터 Db에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드할 때에, 그것의 화상 위에, 식별 마크로서 좌측 상측 모서리에 흑색 영역 Ｂｂ가, 좌측 하측 모서리에 백색 영역 Ｗｂ이 설정되도록 한다. 데이터 Ｄｃ에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드할 때에, 그것의 화상 위에, 식별 마크로서 우측 상측 모서리에 백색 영역 Ｗｃ가, 우측 하측 모서리에 흑색 영역 Ｂｃ가 설치되도록 한다. 데이터 Ｄｄ에 대해서는, 이차원 페이지 데이터로 인코드할 때에, 그것의 화상 위에, 식별 마크로서 우측 상측 모서리에 흑색 영역 Ｂｄ가, 우측 하측 모서리에 백색 영역 Ｗｄ가 설치되도록 한다.
그리고, 우선 도3a에서 설명한 요소 홀로그램의 선형 어레이와 마찬가지로, 우선 데이터 Da, Db에 의한 제1종 및 제2종의 요소 홀로그램 8A, 8B의 선형 어레이를 기록해 간다. 요소 홀로그램 8A의 기록시에는 제1 각도의 기록 참조광을 조사하 고, 요소 홀로그램 8B의 기록시에는 제2 각도의 기록 참조광을 조사한다. 다음의 데이터 Ｄｃ, Ｄｄ에 의한 제3종 및 제4종의 요소 홀로그램 8C, 8D의 선형 어레이를 기록해 간다. 요소 홀로그램 8C의 기록시에는 제3 각도의 기록 참조광을 조사하고, 요소 홀로그램 8D의 기록시에는 제4 각도의 기록 참조광을 조사한다. 이때, 각 선형 어레이들은 도 3b에 나타낸 이간 간격 d2보다도 좁은 이간 간격 d3로 기록된다. 이러한 기록 동작을 반복해 감으로써 도6a와 같이 각 요소 홀로그램 8A, 8B, 8C, 8D가 기록된다.
도 6b에는, 요소 홀로그램 8B에 대응하는 재생시의 참조 광 스폿 SPB을 예시하고 있다. 도 6b에 도시된 것과 같이, 스캔중의 특정한 타이밍, 즉 참조 광 스폿 SPB의 중심이 어떤 1개의 요소 홀로그램 8B의 중심과 대략 일치하는 시점에서는, 이 참조 광 스폿 SPB 내에는, 다른 요소 홀로그램 8A, 8C, 8D의 일부가 포함되지만, 동종의 다른 요소 홀로그램 8B은 포함되지 않는다. 또한 이 참조 광 스폿 SPB에 의해서는, 다른 요소 홀로그램 8A, 8C, 8D의 재생 상은 발생되지 않는다. 따라서, 이 도 6b의 상태의 타이밍에서는, 1개의 요소 홀로그램 8B만의 재생 상을 크로스토크가 없이 판독할 수 있다. 다시 말해, 이 예와 같이 참조 광 각도를 4종류로 다른 것으로서 요소 홀로그램 8A, 8B, 8C, 8D를 기록해 가도록 하면, 각 행의 이간 간격 d3을 좁게 할 수도 있어, 보다 고밀도의 데이터 기록이 실현할 수 있게 된다.
[3. 재생장치의 구성]
계속해서, 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b에서 설명한 홀로그램 메모리(3)에 대하여 도 4a, 도 4b 및 도 5에서 설명한 재생 동작을 실행하는 재생장치로서의 홀로그램 리더(20)에 관하여 설명한다.
먼저, 도 7에 의해 홀로그램 리더(20)의 구성을 설명한다. 도 7에 있어서 시스템 콘트롤러(21)는, 예를 들면 마이크로컴퓨터에 의해 형성되고, 홀로그램 메모리(3)로부터의 데이터 판독을 위한 동작을 실행하기 위해서 각 부를 제어한다. 또한 시스템 콘트롤러(21)는 조작부(33)의 조작 정보를 감시하고, 유저의 조작에 따라 필요한 제어를 행한다. 또한 시스템 콘트롤러(21)는, 표시부(34)를 제어해서 유저에게 제시하는 각종의 정보의 표시를 실행시킨다.
홀로그램 메모리(3)로부터의 데이터 판독을 위해, 홀로그램 리더(20)는 콜리메이터 렌즈(4), 이미져(5), 및 2개의 참조광 광원(7A, 7B)을 구비한다. 참조광 광원 7A는, 기록 참조광 L3A와 같은 각도로 홀로그램 메모리(3)에 대하여 재생 참조광 L4A를 조사하도록 배치되어 있다. 또한 참조광 광원 7B은, 기록 참조광 L3B과 같은 각도로 홀로그램 메모리(3)에 대하여 재생 참조광 L4B을 조사하도록 배치되어 있다. 콜리메이터 렌즈(4)는 홀로그램 메모리(3)로부터의 재생 상 광을 이미져(5)로 안내한다. 이미져(5)는, 예를 들면 ＣＭＯＳ 이미지 센서나 ＣＣＤ 이미지 센서 등의 고체촬상소자 어레이로 구성된다. 이미져(5)는 콜리메이터 렌즈(4)를 통해 입사한 재생 상의 빛을 수광하여, 전기신호로서의 재생 상 신호를 출력한다.
예를 들면 ＬＥＤ(Light Emitting Diode)에 의한 참조광 광원(7A, 7B)은, 각각 발광 구동회로(30)에 의해 발광된다. 발광 구동회로(30)는, 해당 홀로그램 리더(20)에 의해 홀로그램 메모리(3)의 재생을 행할 경우에, 시스템 콘트롤러(21)의 지시에 의해 참조광 광원(7A, 7B)의 각각을 소정의 타이밍으로 온/오프시키도록 발광 구동한다.
홀로그램 스캔 제어부(22)는, 이미져(5)의 동작을 제어하는 동시에, 이미져(5)에 의해 얻어지는 재생 상 신호의 처리를 행한다. 즉 홀로그램 스캔 제어부(22)는, 이미져(5)에 대하여 전송 타이밍 신호, 전송 어드레스 신호 등을 공급하고, 소위 촬상동작에 의해 고체촬상소자 어레이에서 얻어지는 재생 상 신호를 순차 전송 출력시킨다. 그리고 이미져(5)로부터 전송되어 온 재생 상 신호에 대해서, 샘플링 처리, AGC 처리, A/D 변환 처리 등을 시행해서 출력한다.
또한 이미져(5)에 있어서, 상기한 바와 같이 이차원 페이지 데이터에 부가되어 있는 식별 마크에 해당하는 센스 영역으로부터의 신호 ＳA, ＳＢ는 연산기(32)에 공급된다. 연산기(32)는 신호 SA, SB 사이의 차이를 표시하는 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 홀로그램 스캔 제어부(22)를 통해 시스템 콘트롤러(21)에 공급된다. 후술하지만, 시스템 콘트롤러(21)는, 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)를 사용해서 스캔 타이밍을 판별하고, 홀로그램 스캔 제어부(22)에 의한 이미져(5)로부터의 재생 상 신호의 판독이나 DRAM(24)에의 격납, 참조광 광원(7A, 7B)의 발광 제어를 행한다.
홀로그램 스캔 제어부(22)로부터 출력되는 디지털 데이터화된 재생 상 신호는, 메모리 콘트롤러(23)의 제어에 의해 DRAM(24)에 축적된다. 메모리 콘트롤러(23)는, DRAM(24), 플래시 메모리(25)에 격납하는 데이터에 관한 각 부의 전송제어나, 기록/판독제어를 행한다. DRAM(24)에 축적된 재생 상 신호에 관한 신호 처리장치로서, 홀로그램 화상처리부(27), 신호 처리부(28)가 설치된다. 또한 홀로그램 화상처리부(27)와 신호 처리부(28)와, 처리 결과나 처리에 필요한 정보에 관한 시스템 콘트롤러(21)와의 주고받기를 행하기 위해서 SRAM(Static Random Access Memory)(29)가 사용된다. 또한 플래시 메모리(25)에는, 예를 들면 상기 홀로그램 화상처리부(27) 및 신호 처리부(28)에서의 신호 처리에 필요한 설정값, 계수, 그 밖의 각종 제어 파라미터 등이 기억된다.
홀로그램 화상처리부(27)는, 재생 상 신호에 대해서, 광학적인 원인에 의한 데이터 값의 변동인 광학 왜곡 보정이나, 밝기 조정, 화상 위치 어긋남 보정, 화상 회전 어긋남 보정을 행한다. 또한 이미져(5)에 의해서는 계조가 있는 촬상 데이터로서 재생 상 신호가 얻어지지만, 홀로그램 화상 처리부(27)는 재생 상 신호를 흑백의 2값으로 변환하는 2치화 처리도 행한다. 홀로그램 메모리(3)에서 판독해야 할 데이터는, 원래의 기록 데이터를 흑백의 2값의 데이터로서 이차원 페이지 데이터화된 것이기 때문이다.
신호 처리부(28)는, 이차원의 화상 패턴으로서 2치화된 재생 상 신호에 대해서, 디코드 처리나 에러 정정 처리를 행하여, 원래의 데이터를 얻는다. 다시 말해, 신호 처리부(28)는 1매의 이차원 화상으로서의 재생 상 신호로부터, 도 2c에 나타나 있는 바와 같은 1개의 데이터 블록 ＢＬＫ으로서의 데이터 열을 생성한다. 신호 처리부(28)는, DRAM(24)에 축적된 각 이차원 페이지 데이터 화상으로서의 재생 상 신호에 대해서, 각각 데이터 블록 ＢＬＫ으로서의 데이터 열을 생성해 가, 각 데이터 블록 ＢＬＫ의 데이터를 소정의 어드레스 순서로 배열하여, 기록된 원래의 데이터, 예를 들면 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터를 생성해 간다. 또한, 신 호 처리부(28)는, 데이터 블록에서 추출한 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터에 대해서, 그 데이터 형태에 따라, 압축 처리나 압축에 대한 신장 처리, 송신용 또는 기록용의 인코드 처리, 또는 암호화 에 대한 디코드 처리 등을 행하는 일도 있다.
신호 처리부(28)에서 얻어진 데이터는, 외부 인터페이스(26)를 통해 외부기기(100), 예를 들면 퍼스널 컴퓨터나, 오디오 플레이어 또는 비디오 플레이어 등의 AV 장치, 또는 휴대전화기 등의 외부기기에 대하여, 홀로그램 메모리(3)로부터의 재생 데이터로서 전송된다. 외부 인터페이스(26)는 예를 들면 ＵＳＢ 인터페이스 등이 상정된다. 물론 외부 인터페이스(26)는 ＵＳＢ 이외의 규격의 인터페이스라도 좋다. 유저는 외부기기측에서, 홀로그램 메모리(3)로부터의 재생 데이터를 이용할 수 있다. 예를 들면 퍼스널 컴퓨터로 컴퓨터 데이터를 이용하거나, AV 장치나 휴대전화 등으로, AV 콘텐츠 데이터를 재생시킬 수 있다.
소정의 기록 미디어에 대하여 기록을 행하는 미디어 드라이브를 홀로그램 리더(20)에 연결하고, 신호 처리부(28)에서 얻어진 재생 데이터를, 그 미디어 드라이브에 의해 기록 미디어에 기록되도록 하여도 좋다. 기록 미디어로서는, 예를 들면 광 디스크, 광자기 디스크 등이 상정된다. 예를 들면 CD(Compact Disc) 방식, DVD(Digital Versatile Disc) 방식, 블루 레이 디스크(Blu-Ray Disc) 방식, ＭＤ(Mini Disc) 방식 등의 각종 방식의 기록 가능형의 디스크가 기록 미디어로서 생각된다. 이들 디스크가 기록 미디어로 되는 경우, 미디어 드라이브는, 디스크 종별에 대응한 인코드 처리, 에러 정정 코드 처리, 또는 압축 처리 등을 시행하여, 오디오 데이터를 디스크에 기록한다. 또한 기록 미디어로서 하드 디스크도 상정된다. 기록 미디어가 하드 디스크인 경우, 미디어 드라이브는, 소위 ＨＤＤ(하드디스크 드라이브)로서 구성된다. 더구나 기록 미디어는, 고체 메모리를 내장한 포터블의 메모리 카드, 또는 내장형 고체 메모리로서도 실현할 수 있다. 기록 미디어가 이와 같은 포터블 메모리 카드 또는 내장형 고체 메모리인 경우, 미디어 드라이브는, 메모리 카드 또는 내장형 고체 메모리에 대한 기록 장치부로서 구성된다, 미디어 드라이브는 필요한 신호처리를 행해서 처리된 오디오 데이터를 포터블 메모리 카드나 내장형 고체 메모리에 기록을 행한다.
더욱이, 홀로그램 리더(20)가 예를 들면 기록 미디어에 기록한 AV 콘텐츠 데이터를 미디어 드라이브로 재생하고, 그 재생된 AV 콘텐츠 데이터를 디코드해서 출력하는 음성재생 출력계, 영상재생 출력계를 구비하는 것은 당연히 생각된다. 또한 미디어 드라이브에서 재생한 오디오 데이터를 외부 인터페이스(26)를 통해 외부기기에 전송할 수도 있다. 더욱이, 상기의 ＣＤ, DVD, 블루 레이 디스크, ＭＤ, 메모리 카드 등의 포터블의 기록 미디어에 기록한 경우에는, 그 기록 미디어를 외부기기에서 재생시킴으로써, 유저는 홀로그램 메모리(3)로부터 판독한 재생 데이터를 이용할 수 있다.
[4. 홀로그램 메모리에 대한 재생 동작]
이 홀로그램 리더(20)는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한 재생처리를 행한다. 홀로그램 리더(20)는, 홀로그램 메모리(3) 상의 요소 홀로그램 8A, 8B에 대하여 적절한 타이밍으로 참조광 광원(7A, 7B)의 발광 상태를 제어하고, 이미져(5)에 의한 촬상신호로서 재생 상 신호를 판독할 필요가 있다. 이하, 홀로그램 리더(20)에 의해 행해지는 재생동작의 상세를 설명한다.
도8은 홀로그램 메모리(3)로부터의 데이터 판독시의 홀로그램 리더(20), 즉 시스템 콘트롤러(21)의 처리를 나타내고, 또한 도 9a 내지 도 9h는 요소 홀로그램들의 선형 어레이와 재생 순서에서 발생된 신호 파형을 나타내고 있다. 홀로그램 메모리(3)에는, 도 2, 도 3a 및 도 3b에서 설명한 동작에 의해, 도9a와 같이 요소 홀로그램 8A, 8B이 서로 일부 중첩하면서 기록되고 있다. 이러한 홀로그램 메모리(3)에 대하여 홀로그램 리더(20)는, 도 9a에 도시된 스캔 방향으로, 요소 홀로그램 8A, 8B을 교대로 스캔해 간다.
또한, 본 실시예에서는 홀로그램 리더(20)의 스캔을 위한 동작 자체는 한정되지 않고, 다양하게 생각된다. 예를 들면 홀로그램 리더(20)에 홀로그램 메모리(3)의 장전 기구를 설치하도록 하고, 홀로그램 메모리(3)에 대하여, 콜리메이터 렌즈(4) 및 이미져(5)의 위치가 이동되도록 하는 스캔 기구를 형성해도 된다. 또는, 콜리메이터 렌즈(4) 및 이미져(5)에 의한 고정적인 판독위치 위치에 대해, 홀로그램 리더(20)가 홀로그램 메모리(3)를 이송하도록 하여도 좋다. 더욱이 홀로그램 리더(20)를 소형의 장치로 하여, 유저가 홀로그램 리더(20)를 손에 들고 홀로그램 메모리(3)의 표면 위를 이동시키는 것도 생각된다. 어떻든간에, 콜리메이터 렌즈(4) 및 이미져(5)에 의해 재생 상을 판독하는 위치가, 도9a와 같이 요소 홀로그램 8A, 8B 위를 이동해 가도록 하면 좋다.
도 9b에 나타내는 신호 ＳA는, 이미져(5)에 있어서 재생 상의 좌측 상측 모 서리의 촬상신호로서 얻어지는 신호이다. 또한 도 9c에 나타내는 신호 ＳＢ은, 이미져(5)에 있어서 재생 상의 좌측 하측 모서리의 촬상신호로서 얻어지는 신호이다. 즉 신호 ＳA는 도2a 및 도 2b에 나타낸 식별 마크로서의 데이터 Da의 백색 영역 Ｗａ, 데이터 Db의 흑색 영역 Ｂｂ의 부분의 촬상신호(재생 상 신호)이며, 신호 ＳＢ은, 데이터 Da의 흑색 영역 Ｂａ, 데이터 Db의 백색 영역 Ｗｂ의 부분의 촬상신호(재생 상 신호)이다. 도 9d의 차분 신호(ＳA-ＳＢ)는, 이 신호ＳA, ＳＢ의 차분으로서 연산기(32)에서 얻어지는 신호이다.
도 8의 흐름도에 의해, 홀로그램 메모리(3)에서 기록된 데이터를 판독하는 시스템 콘트롤러(21)의 처리를 설명한다. 시스템 콘트롤러(21)는, 스텝 F101로서, 발광 구동회로(30)에 지시를 주어, 참조광 광원(7A, 7B)을 발광시킨다. 즉 재생 참조광 L4A, L4B을 홀로그램 메모리(3)에 조사시킨다. 재생 참조광 L4A, L4B의 양쪽을 조사하고 있는 기간은, 요소 홀로그램 8A, 8B의 양쪽으로부터 재생 상이 이미져(5)에 검출되게 된다.
여기에서, 신호 ＳA, ＳＢ 및 차분 신호(ＳA-ＳＢ)은 도 9b, 도 9c 및 도 9d와 같아진다. 우선, 도2a로부터 알 수 있는 바와 같이, 데이터 Da, 즉 요소 홀로그램 8A의 재생 상에서는, 그 재생 상의 좌측 상측 모서리가 백색 영역 Wa로 되고 있고, 이 부분에 관해서는 고휘도의 영역인 것으로 해서, 이미져(5)가 고레벨의 촬상신호를 검출한다. 또한 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이, 데이터 Db, 즉 요소 홀로그램 8B의 재생 상에서는, 그 재생 상의 좌측 상측 모서리가 흑색 영역 Ｂｂ로 되어 있어, 이 부분에 관해서는 저휘도의 영역인 것으로 해서, 이미저(5)가 저레 벨(흑색 레벨)의 촬상신호를 검출한다.
지금, 도9a와 같이 스캔이 진행된다고 할 때, 재생 상의 좌측 상측 모서리는, 백색 화상에서 흑백 혼합 화상으로 흑색 화상으로 흑백 혼합 화상으로 그리고 백색 화상…으로 천이해 간다. 즉 요소 홀로그램 8A의 중심 타이밍에서 가장 흰 상이 되고, 요소 홀로그램 8B의 중심 타이밍에서 가장 검은 상이 된다. 신호 ＳA는 이러한 백색, 혼합 백색 및 흑색과 흑색 상을 나타낸다. 마찬가지로, 재생 상의 좌측 하측 모서리도, 흑색 화상, 흑백 혼합 화상, 백색 화상을 천이해 간다. 이 경우, 요소 홀로그램 8A의 중심 타이밍에서 가장 검은 상이 되고, 요소 홀로그램 8B의 중심 타이밍에서 가장 흰 상이 된다. 신호 ＳＢ는 이와 같은 흑색, 혼합 백색 및 흑색과 백색 상을 나타낸다.
이 신호 ＳA, ＳＢ의 차분 신호(ＳA-ＳＢ)가 연산기(32)에서 얻어져 시스템 콘트롤러(21)에 공급된다. 시스템 콘트롤러(21)는, 스텝 F102에서, 이 신호 ＳA, ＳＢ의 차분 신호(SA-ＳB)의 절대값와, 특정한 임계값 ｔｈ를 비교한다. 그리고 ｜ＳA-ＳＢ｜>ｔｈ가 되면 스텝 F103으로 진행된다. 스텝 F103에서는 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 양의 값인지 음의 값인지를 판별해서 처리를 분기한다. 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 양의 값이면, 스텝 F104로 진행되고, 시스템 콘트롤러(21)가 참조광 광원 7B를 오프로 해서 참조광 광원 7A에 의한 참조광 L4A만이 홀로그램 메모리(3)에 조사되는 상태로 한다. 그리고 스텝 F105에서, 시스템 콘트롤러(21)가 그것의 참조광 L4A만의 기간에 이미져(5)로부터 얻어지는 재생 상 신호를, 요소 홀로그램 8A(데이터 Da)의 재생 상 신호로서 판독하도록 홀로그램 스캔 제어부(22)에 지시한다. 또 한 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 음의 값이면, 스텝 F106로 진행되고, 시스템 콘트롤러(21)가 참조광 광원 7A를 오프로 되어, 참조광 광원 7B에 의한 참조광 L4B만이 홀로그램 메모리(3)에 조사되는 상태로 한다. 그리고 스텝 F107에서, 시스템 콘트롤러(21)가 그것의 참조광 L4B만의 기간에 이미져(5)로부터 얻어지는 재생 상 신호를, 요소 홀로그램 8B(데이터 Db)의 재생 상 신호로서 판독하도록 홀로그램 스캔 제어부(22)에 지시한다.
스텝 F105 또는 F107에서 판독한 재생 상 신호에 대해서는, 홀로그램 스캔 제어부(22)에서 처리시켜서, 스텝 F108에서 DRAM(24)에 격납시킨다. 그리고, 스텝 F109에서 시스템 콘트롤러(21)는 모든 요소 홀로그램으로부터의 이차원 페이지 데이터로서의 재생 상 신호의 판독이 완료하였는가 아닌가를 판단한다. 완료하지 않고 있으면 제어가 스텝 F101로 되돌아가 스캔 동작을 계속한다. 또한, 모든 요소 홀로그램(8A, 8B)에서 재생 상 신호의 판독이 완료하면, 도 2c의 기록 데이터의 모든 데이터 블록 ＢＬＫ에 관한 판독이 완료한다. 1개의 데이터 블록 ＢＬＫ가 1개의 요소 홀로그램으로서 홀로그램 메모리(3)에 기록되어 있는 것이라면, 홀로그램 메모리(3)의 요소 홀로그램에 대해서 모두 스텝 F105 또는 F107에서의 판독이 완료한 시점에서, 스텝 F109에서 완료로 판단된다. 다만, 기록 형식으로서, 1개의 데이터 블록 ＢＬＫ을 복수의 요소 홀로그램으로서 기록하는 것도 생각된다. 다시 말해 같은 데이터를 기록한 요소 홀로그램이 홀로그램 메모리(3)에 복수 존재하는 경우이다. 이러한 기록 형식은 재생 신뢰성의 향상이나 스캔 동작의 정확도를 향상시키기 위해서, 채택하는 것도 생각된다. 그 경우는, 모든 요소 홀로그램에 대해서 판 독을 행하기 전에, 스텝 F109에서 판독처리가 완료로 판단되는 일도 있다. 즉, 도 2c와 같은 기록 데이터의 모든 데이터 블록 ＢＬＫ에 관한 재생 상 신호가 판독된 시점에서, 스텝 F109에서 판독완료로 판단되는 것이다.
판독완료가 되면, 시스템 콘트롤러(21)는 스텝 F110에서, 홀로그램 메모리(3)로부터 읽어낸 데이터의 재구축을 행한다. 즉 시스템 콘트롤러(21)는 DRAM(24)에 격납한, 모든 데이터 블록 ＢＬＫ의 재생 상 신호에 대해서, 홀로그램 화상처리부(27), 신호 처리부(28)의 처리를 실행시켜, 기록된 원래의 데이터를 재구축한다. 또한 스텝 F111에서, 시스템 콘트롤러(21)는 참조광 광원(7A, 7B)을 오프로 해서, 재생 참조광 L4A, L4B의 조사를 종료시킨다. 이상에서, 홀로그램 메모리(3)로부터의 데이터 판독처리를 마친다.
스텝 F105, F107에서의 데이터 판독의 타이밍을 도 9a 내지 도 9h를 참조하여 설명한다. 도9g에 나타내는 기간 Ab는, 스텝 F101 이후에 참조광 광원(7A, 7B)의 양쪽이 온이 되고 있는 기간이다. 도9b 및 도9c의 신호 ＳA, ＳＢ의 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)를 도 9d에 도시한다. 스텝 F102에서 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)의 절대값 ｜ＳA-ＳＢ｜이 임계값 ｔｈ보다 큰 것은, 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 도 9d의 양 및 음의 어느 한쪽의 임계값 ｔｈ를 초과하고 있는 기간이 된다.
그리고 스텝 F103에서 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)가 양의 값일 때, 즉 도 9d의 양의 측의 임계값 ｔｈ를 초과하고 있는 기간은, 스텝 F104에서, 도 9f에 나타나 있는 바와 같이 참조광 광원 7B이 오프로 되어, 홀로그램 메모리(3)에는 참조광 광원 7A에 의한 재생 참조광 L4A만이 조사되는데, 이것은 도9g의 기간 A의 상태이다. 도 9a, 도 9e, 도 9f 및 도 9g로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 기간 A는, 스캔 방향으로 이동하는 참조광 L4A의 스폿 SPA의 중심이 요소 홀로그램 8A의 중심과 거의 일치하고 있는 기간, 즉 도5a에서 설명한 상태로 되고 있는 기간이다. 이 때문에, 도 9h에 나타나 있는 바와 같이 시스템 콘트롤러(21)는, 기간 A에서, 홀로그램 스캔 제어부(22)에 데이터 판독 타이밍 신호 ＴA를 제공하여, 그 때의 재생 상 신호를, 요소 홀로그램 8A의 재생 상 신호로서 판독하게 한다. 이 기간 A는, 참조광 L4B은 오프이므로, 그 때에 재생 참조광 L4A의 스폿 SPA에 포함되어 있는 요소 홀로그램 8B의 재생 상은 발생하지 않는다. 또한 그 때의 스폿 SPA는, 그 때에 조사하고 있는 요소 홀로그램 8A 이외의 요소 홀로그램 8A에는 조사되지 않고 있다. 즉, 기간 A에는, 그 때에 스폿 SPA로 조사되고 있는 1개의 요소 홀로그램 8A만의 재생 상이 이미져(5)에 검출된다. 따라서 스텝 F105로서, 기간 A에 이미져(5)로부터의 재생 상 신호를 판독을 행하면, 해당 대상의 요소 홀로그램 8A의 재생 상 신호로서, 다른 요소 홀로그램 8B, 8A로부터의 크로스토크가 없거나 적은 재생 상 신호를 얻을 수 있다.
또한 스텝 F103에서 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)이 음의 값일 때, 즉 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)이 도 9d의 음의 측의 임계값 ｔｈ를 초과하고 있는 기간은, 스텝 F106에서, 도 9e에 나타나 있는 바와 같이 참조광 광원 7A가 오프로 되어, 홀로그램 메모리(3)에는 참조광 광원 7B에 의한 재생 참조광 L 4B만이 조사되는데, 이것은, 도9g의 기간 B의 상태이다. 도9a, 도 9e, 도 9f 및 도 9g로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 기간 B은, 스캔 방향으로 이동하는 참조광 L4B의 스폿 SPB의 중심이 요소 홀로그램 8B의 중심과 거의 일치하고 있는 기간 즉 도 5b에서 설명한 상태로 되고 있는 기간이다. 이 때문에, 도 9h에 나타나 있는 바와 같이 시스템 콘트롤러(21)은, 기간 B에 있어서, 홀로그램 스캔 제어부(22)에 데이터 판독 타이밍 신호 ＴＢ을 공급하여, 그 때의 재생 상 신호를, 요소 홀로그램 8B의 재생 상 신호로서 판독하게 한다. 이 기간 B은, 참조광 L4A는 오프이므로, 그 때에 재생 참조광 L4B의 스폿 SPB에 포함되어 있는 요소 홀로그램 8A의 재생 상은 발생하지 않는다. 또한 그 때의 스폿 SPB은, 그 때에 조사하고 있는 요소 홀로그램 8Ｂ 이외의 요소 홀로그램 8B에는 조사되지 않고 있다. 즉, 기간 B에는, 그 때에 스폿 SPB로 조사되고 있는 1개의 요소 홀로그램 8B만의 재생 상이 이미져(5)에 검출된다 따라서 스텝 F107로서, 기간 B에 이미져(5)로부터의 재생 상 신호를 판독을 행하면, 해당 대상의 요소 홀로그램 8B의 재생 상 신호로서, 다른 요소 홀로그램 8A, 8B으로부터의 크로스토크가 없거나 적은 재생 상 신호를 얻을 수 있다.
이상과 같이 해서 본 실시예의 홀로그램 리더(20)는, 요소 홀로그램 8A, 8B가 중첩 영역 W에서 일부 중첩되고(도 3a 및 도 3b), 또한 비중첩 부분 NWa, NWb(도 3a 및 도 3b)이 설치되면서 연속적으로 기록된 홀로그램 메모리(3)로부터, 각 요소 홀로그램 8A, 8B의 재생 상 신호를 품질이 좋게 판독할 수 있다. 특히, 그것을 위하여는, 요소 홀로그램 8A, 8B의 재생 상에 있어서의 식별 마크로서의 백색 영역, 흑색 영역으로부터, 서보 신호로서 기능하는 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)을 얻어, 스캔 타이밍을 검출할 수 있기 때문에, 판독 타이밍의 제어를 위해 복잡한 구성을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 요소 홀로그램 8A, 8B의 재생 상 자체로부터 스캔 타 이밍을 검출할 수 있는 것은, 스캔시의, 렌즈(4) 및 이미져(5)와, 홀로그램 메모리(3)의 대향 위치의 이송 동작에 정밀도가 요구되지 않는 것으로 된다. 따라서, 유저가 홀로그램 리더(20)를 손에 들고, 렌즈(3)를 홀로그램 메모리(3)에 대향시킨 상태에서 홀로그램 리더(20)를 좌우로 이동시키는 것과 같은 스캔 수법도 채용할 수 있게 된다.
이들 점에서, 간단한 장치 구성으로 안정한 데이터 재생 성능을 갖춘 홀로그램 리더(20)를 실현할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터 등을 홀로그램 메모리(3)에 기록하고, 이것을 널리 반포하는 동시에, 일반 유저가 홀로그램 리더(20)를 사용하여, 홀로그램 메모리(3)에 기록된 데이터를 취득할 수 있게 하는 시스템 등에 적합하게 된다.
또한, 이상의 도 7, 도 8, 도 9a의 실시예에 있어서는, 본 발명의 재생장치의 청구항의 구성 요건에는, 이하의 부위 또는 처리 기능이 대응한다. 참조광 조사 수단은 참조광 광원(7A, 7B), 및 발광 구동회로(30)에 대응한다. 재생 상 검출수단은 이미져(5)에 대응한다. 신호 판독수단은 홀로그램 스캔 제어부(22)와 DRAM(24)에 대응한다. 재생 처리 수단은 홀로그램 화상처리부(27)와 신호 처리부(28)에 대응한다. 타이밍 검출수단은 연산기(32) 및 차분 신호 (ＳA-ＳＢ)에 관한 시스템 콘트롤러(21)의 스텝 F101, F102, F103의 처리 기능에 대응한다. 제어 수단은 시스템 콘트롤러(21)의 스텝 F104∼F108의 처리 기능에 대응한다. 또한 본 발명의 재생 방법의 청구항의 구성 요건은, 아래와 같이 대응한다. 타이밍 검출 스텝은 스텝 F101, F102, F103에 대응한다. 재생 상 신호 판독 스텝은 스텝 F104∼ F108에 대응한다. 재생 처리 스텝은 스텝 F110에 대응한다.
그런데, 이상에서는 도 3a 및 도 3b과 같이 요소 홀로그램 8A, 8B을 기록한 홀로그램 메모리(3)에 대한 홀로그램 리더(20)로서 설명하였다. 그러나, 도 6a 내지 도 6c과 같이 요소 홀로그램 8A, 8B, 8C, 8D를 기록한 홀로그램 메모리(3)에서 데이터를 판독하는 홀로그램 리더에 대해서도 본 발명의 원리가 적용가능하다. 그 경우, 재생 참조광의 광원으로서, 요소 홀로그램 8A, 8B, 8C, 8D의 각각의 기록시의 기록 참조광과 같은 각도상태에서 홀로그램 메모리(3)에 재생 참조광을 조사하는 4개의 참조광 광원을 설치하도록 한다. 또한 스캔 타이밍에 대해서는, 도 6c에 나타낸 각 데이터 Da, Db, Dｃ, Dｄ의 식별 마크에 의한 재생 상 신호를 이용해서 판별하면 좋다.
재생장치(홀로그램 리더)의 구성은 상기 도 7의 구성에 한정되지 않는다. 홀로그램 메모리(3)로부터 재생한 데이터의 출력 형태도 다양하게 생각된다. 또한, 홀로그램 메모리(3)는, 그 자체가 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터 등의 제공 매체로서, 현재 일반적으로 유통하고 있는 ＣＤ, ＤVＤ와 같은 패키지 미디어 형태로 유저에게 판매, 제공되는 것이어도 좋다. 이와 달리, 홀로그램 메모리(3)는 포스터나 서적 등에 첨부되거나 인쇄 형성되어서, 유저가 홀로그램 리더를 사용하여, 각종 데이터 등을 입수할 수 있도록 한 형태로 되어도 좋다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시에를 도시하고 설명하였지만, 첨부된 청구항의 범위를 일탈하지 않고 다수의 변화와 변형이 행해질 수 있다.
본 발명의 홀로그램 기록매체에서는, 인접하는 요소 홀로그램으로부터의 크로스토크를 대폭 경감하는 것이 가능하기 때문에, 고밀도의 홀로그램·어레이로서의 홀로그램 기록매체를 실현할 수 있으며, 또한 각 요소 홀로그램 사이의 거리나 방향 및 스캔 타이밍을 나타내는 서보 신호도 판독하기 쉽다. 본 발명의 재생장치에서는, 재생용의 참조광을 조사하는 참조광 조사 수단을 복수개 갖고, 참조광 조사수단에 에너지를 공급하는 타이밍을 제어함으로써, 재생시에는 크로스토크가 없거나 적은 신호를 판독한다. 또한, 재생장치가 각 요소 홀로그램 사이의 위치 관계를 나타내는 신호를 검출하는 것도 가능하므로 적절한 타이밍 신호 등을 생성할 수도 있다. 본 발명과 같이 요소 홀로그램을 기록한 홀로그램 기록매체는 밀착 카피에 의한 대량복제도 용이하게 가능하다.
따라서 본 발명에 의하면, 홀로그램 기록매체의 어느 정도의 대용량화, 대량복제의 용이성, 재생장치의 간단한 장치 구성, 안정한 데이터 재생 성능이라고 하는 효과를 얻을 수 있게 된다. 이 때문에, 이 재생장치는 예를 들면 컴퓨터 데이터나 AV 콘텐츠 데이터 등을 홀로그램 기록매체에 기록하고, 이것을 널리 반포하는 동시에, 일반 유저가 재생장치를 사용하여, 홀로그램 기록매체에 기록된 데이터를 취득할 수 있게 하는 시스템 등을 상정한 경우, 대단히 적합한 것으로 할 수 있다.

Claims (19)

  1. 영상 데이터를 표시하는 물체광과 참조광의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬를 갖는 요소 홀로그램으로 영상 데이터를 기록하는 기록매체로서,
    제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과,
    제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 포함하며,
    상기 제 1 요소 홀로그램이 상기 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 상기 제 2 요소 홀로그램이 상기 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 요소 홀로그램은 복수의 다른 요소 홀로그램들과 중첩되어 배치되고 상기 다른 요소 홀로그램들에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  3. 제 1항에 있어서,
    요소 홀로그램들 각각은 그것의 형태를 표시하는 식별 데이터를 갖고, 상기 제 1 요소 홀로그램과 상기 제 2 요소 홀로그램은 서로 다른 식별 데이터를 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 식별 데이터는 상기 영상 데이터의 일부에 포함되고 요소 홀로그램들로서 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 식별 데이터는 상기 영상 데이터의 소정 영역에서의 휘도 차이로서 표시된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  6. 제 5항에 있어서,
    복수의 상기 소정 영역들은 상기 영상 데이터 내부에 배치되고, 상기 식별 데이터는 상기 소정 영역들의 휘도 차이의 조합으로 표시되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  7. 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 기록하며, 상기 제 1 요소 홀로그램이 상기 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 상기 제 2 요소 홀로그램이 상기 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체로부터 데이터를 재생하는 장치로서,
    상기 제 1 각도 및 상기 제 2 각도에서 각각 상기 기록매체에 참조광을 조사하는 참조광 조사수단과,
    상기 참조광 조사수단에 의해 조사된 참조광으로 조사되는 상기 기록매체로부터 재생되는 홀로그램 상을 검출하여 상기 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 출력하는 재생 상 검출수단과,
    상기 재생 상 검출수단에 의해 검출된 상기 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 판독하는 신호 판독수단과,
    상기 기록매체가 상기 제 1 각도 및 상기 제 2 각도로 참조광으로 조사될 때 상기 재생 상 검출수단으로부터 출력된 재생 상으로부터 상기 기록매체에 기록된 요소 홀로그램들을 스캔하기 위한 스캔 타이밍을 검출하는 타이밍 검출수단과,
    상기 타이밍 검출수단에 의해 검출된 스캔 타이밍에서 요소 홀로그램에 대응하는 각각의 각도로 참조광을 조사하기 위해 상기 참조광 조사수단을 제어하는 동시에, 상기 재생 상 검출수단을 제어하여 조사된 참조광에 응답하여 상기 기록매체로부터 홀로그램 상을 검출 및 재생하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 신호 판독수단에 의해 판독된 재생 상 신호를 격납하는 메모리수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    중첩되게 배치되는 인접한 요소 홀로그램들을 표시하는 재생 상 신호들 각각은 인접한 요소 홀로그램들 각각을 식별하는 식별자를 갖고, 상기 재생장치는,
    상기 식별자를 검출하는 식별자 검출수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 타이밍 검출수단은 상기 식별자 검출수단에 의해 검출된 식별자에 근거하여 주사 타이밍을 검출하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 식별자 검출수단은 상기 재생 상 신호들 각각의 소정 영역의 휘도에 근거하여 상기 식별자를 검출하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 식별자 검출수단은 상기 재생 상 신호들 각각의 복수의 소정 영역들의 휘도들의 조합에 근거하여 상기 식별자를 검출하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  13. 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 기록하며, 상기 제 1 요소 홀로그램이 상기 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 상기 제 2 요소 홀로그램이 상기 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체로부터 데이터를 재생하는 방법으로서,
    상기 제 1 각도 및 상기 제 2 각도에서 각각 상기 기록매체에 참조광을 동시에 조 사하는 단계와,
    참조광으로 조사되는 상기 기록매체로부터 재생되는 홀로그램 상을 검출하여 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 출력하는 단계와,
    검출된 상기 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 판독하는 단계와,
    판독되는 재생 상 신호로부터 상기 기록매체에 기록된 요소 홀로그램들을 스캔하기 위한 스캔 타이밍을 검출하는 단계와,
    검출된 스캔 타이밍에서 요소 홀로그램에 대응하는 각각의 각도로 참조광을 조사하는 단계와,
    조사된 참조광에 응답하여 상기 기록매체로부터 홀로그램 상을 검출 및 재생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    메모리 수단 내부에 판독되는 재생 상 신호를 기억하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    중첩되게 배치되는 인접한 요소 홀로그램들을 표시하는 재생 상 신호들 각각은 인접한 요소 홀로그램들 각각을 식별하는 식별자를 갖고, 상기 재생방법은,
    상기 식별자를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 주사 타이밍 검출단계는 검출되는 상기 식별자에 근거하여 주사 타이밍을 검출하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 식별자 검출단계는 상기 재생 상 신호들 각각의 소정 영역의 휘도에 근거하여 상기 식별자를 검출하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 식별자 검출단계는 상기 재생 상 신호들 각각의 복수의 소정 영역들의 휘도들의 조합에 근거하여 상기 식별자를 검출하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
  19. 제 1 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도로 조사되는 제 1 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 1 요소 홀로그램과, 제 2 데이터를 표시하는 물체광과 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 조사되는 제 2 참조광 사이의 간섭에 의해 발생된 간섭무늬로 형성된 제 2 요소 홀로그램을 기록하며, 상기 제 1 요소 홀로그램이 상기 제 2 요소 홀로그램에 의해 중첩되지 않고 남은 부분을 갖도록 상기 제 2 요소 홀로그램이 상기 제 1 요소 홀로그램과 중첩되는 기록매체로부터 데이터를 재생하는 장치로서,
    상기 제 1 각도 및 상기 제 2 각도에서 각각 상기 기록매체에 참조광을 조사하는 참조광 조사부와,
    상기 참조광 조사부에 의해 조사된 참조광으로 조사되는 상기 기록매체로부터 재생되는 홀로그램 상을 검출하여 상기 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 출력하는 재생 상 검출부와,
    상기 재생 상 검출부에 의해 검출된 상기 홀로그램 상을 표시하는 재생 상 신호를 판독하는 신호 판독부와,
    상기 기록매체가 상기 제 1 각도 및 상기 제 2 각도로 참조광으로 조사될 때 상기 재생 상 검출부로부터 출력된 재생 상으로부터 상기 기록매체에 기록된 요소 홀로그램들을 스캔하기 위한 스캔 타이밍을 검출하는 타이밍 검출부와,
    상기 타이밍 검출부에 의해 검출된 스캔 타이밍에서 요소 홀로그램에 대응하는 각각의 각도로 참조광을 조사하기 위해 상기 참조광 조사부를 제어하는 동시에, 상기 재생 상 검출부를 제어하여 조사된 참조광에 응답하여 상기 기록매체로부터 홀로그램 상을 검출 및 재생하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
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