KR20100029712A

KR20100029712A - 기록／재생 장치, 기록 장치, 재생 장치, 기록／재생 방법, 기록 방법, 재생 방법

Info

Publication number: KR20100029712A
Application number: KR1020090083973A
Authority: KR
Inventors: 겐지 다나까
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2010-03-17
Also published as: US20100060961A1; JP4569691B2; CN101673561B; JP2010067285A; EP2169674A1; US8189250B2; CN101673561A

Abstract

기록/재생 장치는 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조부 및 상기 신호광과 상기 참조광에 대하여 제1 내지 제n 위상 변조도에 따라 화소 단위에 기초하여 위상 변조를 행하는 위상 변조부를 포함한다. 상기 참조광에 대한 위상 변조에서, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 및 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴은 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤이다.

레이저 다이오드(LD), 콜리메이터 렌즈, 광 강도 변조기, 편광 빔 스플리터, 릴레이 렌즈, 차광 마스크, 릴레이 렌즈, 파장판, 대물 렌즈, 홀로그램 기록 매체, 이미지 센서, 위상 마스크, 위상 변조기, 참조광

Description

기록／재생 장치, 기록 장치, 재생 장치, 기록／재생 방법, 기록 방법, 재생 방법{RECORDING/PLAYBACK APPARATUS, RECORDING APPARATUS, PLAYBACK APPARATUS, RECORDING/PLAYBACK METHOD, RECORDING METHOD, AND PLAYBACK METHOD}

본 발명은, 신호광과 참조광의 간섭 무늬에 의해 데이터가 기록되는 홀로그램 기록 매체에 대해 기록／재생을 행하는 기록／재생 장치와 그 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 홀로그램 기록 매체에 대하여 기록을 행하는 기록 장치와 그 방법, 및 홀로그램 기록 매체에 대하여 재생을 행하는 재생 장치와 그 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제 2006-107663호 공보는, 신호광과 참조광의 간섭 무늬를 사용하여 데이터를 기록하고, 상기 간섭 무늬에 의해 기록된 데이터를 상기 참조광을 조사시킴으로써 재생하는 홀로그램 기록／재생 방식을 개시한다. 이 홀로그램 기록／재생 방식으로서는, 상기 신호광과 상기 참조광을 동축상에 배치해서 기록을 행하는, 소위 "코액시얼 방식(coaxial system)"이 가능하다.

도 10 및 도 11은, 코액시얼 방식에 기초한 홀로그램 기록／재생의 수법을 도시하며, 도 10은 기록 수법 그리고 도 11은 재생 수법을 도시한다.

우선 도 10을 참조해 보면, 기록 시에는, 광 강도 변조기(101)는, 광원으로부터의 입사광에 대하여 공간광 변조로서 광 강도 변조를 행하여 도시된 바와 같이 동축상에 배치된 신호광과 참조광을 생성한다. 광 강도 변조기(101)는, 예를 들면 액정 패널에 의해 구현된다.

이 경우, 상기 신호광은, 기록 데이터에 대응하는 공간광 변조를 행하여 생성된다. 상기 참조광은, 소정의 패턴을 이용하여 공간광 변조를 행함으로써 생성된다.

광 강도 변조기(101)에 의해 생성된 신호광 및 참조광에 대해서는, 상술한 바와 같이, 위상 마스크(102)에 의한 공간 위상 변조가 실시된다. 도시되는 바와 같이, 이 위상 마스크(102)는, 신호광에 대해서는 랜덤한 위상 패턴을 적용하고, 참조광에 대해서는, 소정의 위상 패턴을 적용한다.

이 위상 마스크(102)는, 각 화소(pixel) 단위로 위상 변조를 행한다. 본 명세서에서 사용되는 "화소"("pixel")라는 용어는, 광 변조를 위해서 광 강도 변조기(101)에 포함되는 변조면을 구성하는 개개의 화소를 말한다. 예를 들어, 광 강도 변조기(101)가 액정 패널을 구비하는 경우에는, 이 액정 패널을 구성하는 화소들 중 1개의 화소가 상술된 1 화소 단위에 상당한다.

신호광 및 참조광에 대해서 랜덤한 위상 패턴을 적용하는 이유는, 신호광과 참조광 간의 간섭 효율을 향상시키고, 신호광의 스펙트럼의 확산을 통해 DC(직류) 성분을 감소시키고, 기록 밀도를 증가시키기 위해서이다.

광 강도 변조기(101)에 의해 행해진 광 강도 변조의 결과, 그 광 강도가 기 록 데이터에 따라서 0 및 1로 변조된 광이 신호광으로서 생성된다. 이러한 신호광에 대하여, 위상 0 또는 π에 의한 위상 변조가 실시되고, 그리하여 광의 파면에서의 진폭을 나타내는 -1, 0 및 1(+1)을 갖는 광이 생성된다. 즉, 광 강도 1로 변조된 화소에 대해서 위상 0의 변조가 실시되었을 때에는 진폭은 1이며, 광 강도 0으로 변조된 화소에 대하여 위상 π의 변조가 실시되었을 때에는 진폭은 -1이다. 또한, 광 강도 0인 화소의 위상은, 위상 0 또는 위상 π의 어느 것에 대해서도 0인 채로 남아 있다.

도 12a 및 도 12b는, 위상 마스크(102)가 없는 경우(도 12a)와 위상 마스크(102)가 있는 경우(도 12b) 사이에서의 신호광 및 참조광의 차이를 나타낸다. 도 12a 및 도 12b에서는, 색 농도에 의해 광의 진폭의 대/소 관계를 표현하고 있다. 구체적으로, 도 12a에서는 흑색 및 백색이 진폭 0 및 1을 각각 나타내고, 도 12b에서는 흑색, 회색 및 백색이 진폭 -1, 0 및 1(+1)을 각각 나타내고 있다.

이 경우 신호광의 강도는 기록 데이터에 따라서 변조된 것이다. 이 때문에, 광 강도(진폭) 0 및 1이 반드시 랜덤하게 배치될 필요가 없으므로 DC 성분의 발생을 조장(promote)하게 된다.

상기 위상 마스크(102)에 의해 적용된 위상 패턴은 랜덤 패턴이다. 이에 의해, 광 강도 변조기(101)로부터 출력되는 신호광의 광 강도가 1인 화소를, 진폭이 1인 화소의 수와 진폭이 -1인 화소의 수가 서로 동일하도록 랜덤하게 나눌 수 있다. 진폭이 1인 화소와 진폭이 -1인 화소로의 이러한 랜덤 분할의 결과, 푸리에면(주파수 평면, 이 경우에는 미디어 상에서의 상(image)으로 간주될 수 있음)에서 균질하게 스펙트럼을 확산시키는 것이 가능하여, 이에 의해 신호광에서 DC 성분을 억압하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 신호광의 DC 성분의 억압은, 데이터 기록 밀도를 향상시키는 것을 가능하게 한다.

신호광의 DC 성분은, 조사광의 강도가 기록 재료에서 집중되는 것을 야기시킬 수 있다. 이것은, 기록 재료를 크게 반응하게 하여, 예를 들어 다중 기록을 행하는 것을 매우 곤란하게 한다. 즉, 이러한 현상은, DC 성분이 기록된 부분 그 이상 데이터의 다중화된 기록을 행하는 것을 매우 곤란하게 한다. 따라서, 상기와 같은 랜덤 위상 패턴을 이용하여 DC 성분을 억압하면, 데이터의 다중 기록이 가능해지고, 고밀도 기록을 행하는 것이 가능하게 된다.

이제 도 10을 다시 참조하여 설명한다.

상기 위상 마스크(102)에 의한 위상 변조가 실시된 신호광 및 참조광 둘 다는, 대물 렌즈(103)에 의해 집광되어 홀로그램 기록 매체 HM에 대하여 조사된다. 그 결과, 홀로그램 기록 매체 HM에서는, 신호광(기록상)에 대응하는 간섭 무늬(회절 격자, 즉, 홀로그램)가 형성된다. 이 간섭 무늬의 형성을 통해 데이터가 기록된다.

계속해서, 재생 시에서는, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 광 강도 변조기(101)는 입사광에 대해 공간광 변조(강도 변조)를 행하여, 참조광을 생성한다. 이렇게 생성된 참조광에 대해서는, 위상 마스크(102)에 의한 공간 광위상 변조가 실시되고, 기록 시에 적용된 위상 패턴과 동일한 소정의 위상 패턴을 부여하도록 한다.

도 11a에서, 위상 마스크(102)에 의한 위상 변조가 실시된 상기 참조광은, 대물 렌즈(103)를 통해서 홀로그램 기록 매체 HM에 대하여 조사된다.

이 경우, 참조광은 기록 시에 적용된 것과 동일한 위상 패턴을 갖는다. 참조광을 홀로그램 기록 매체 HM에 대하여 조사한 결과, 도 11b에 나타내는 바와 같이, 기록된 홀로그램 상에 대응하는 회절광이 얻어지고, 그 회절광이 홀로그램 기록 매체 HM으로부터의 반사광으로서 출력되게 된다. 따라서, 기록 데이터에 대응하는 재생상(재생광)이 얻어진다.

그리고, 이와 같이 하여 얻어진 재생광은, 예를 들어 CCD(charge coupled device) 센서나 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등과 같은 이미지 센서(104)에 의해 수광되고, 그 이미지 센서(104)에 의해 수광된 광의 신호에 기초하여, 데이터가 재생된다.

일반적으로, 참조광은, 그 중앙부가 강하고 외주를 향해 약해지는 강도 분포를 갖는다. 이것은, 홀로그램 기록 매체 상의 페이지에 대해서, 중앙부에 인접한 저 주파수 영역에의 기록이 강한 광 강도로 행해지고, 외주에 인접한 고 주파수 영역에의 기록이 낮은 광 강도로 행해짐을 의미한다. 이것은, 신호광의 주파수 특성에 의하여, 높은 쪽의 주파수 대역이 저감된다는 것을 의미한다. 이러한 신호광의 주파수 특성은 재생 신호 특성의 열화 등의 한 요인으로 연결되므로, 가능한 한 개 선되는 것이 바람직하다.

상기한 문제를 극복하기 위해, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 기록/재생 장치가 제공된다.

이 기록/재생 장치는, 광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단(상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 기록 시에는, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성하고, 상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 재생 시에는, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖는, 상기 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 사용되는 상기 참조광을 발생시킴) 및 상기 신호광과 상기 참조광에 대하여 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도에 따라 화소 단위에 기초하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단(상기 위상 변조 수단은, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 및 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위 상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행함)을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 기록 장치가 제공된다.

이 기록 장치는, 광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단(상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함) 및 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 및 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 재생 장치가 제공된다.

이 재생 장치는, 광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 상기 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단(상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함) 및 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 및 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단을 포함한다.

상술한 각 구성에서, 홀로그램 기록 매체에 대하여 기록/재생을 행할 수 있는 장치가 참조광에 대해 이하의 위상 변조를 행한다.

즉, 위상 변조는, 상기 참조광에 대해, 이 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 및 상기 각 랜덤 위상 단위에 대해 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 랜덤하게 설정해서 행해진다.

이에 의해 형성되는 위상 변조도의 패턴에서는, 예를 들어 각 화소 단위에 대해 위상 변조도를 랜덤하게 설정한 경우에 비해 동일한 위상 변조도를 갖는 연속 화소의 수가 감소되게 할 수 있다. 그 결과, 참조광의 강도 분포는 보다 균일하게 되어, 주파수 대역 특성도 개선된다.

이러한 방식으로 주파수 대역 특성이 개선됨으로써, 기록／재생 특성도 또한 개선된다. 따라서, 보다 신뢰성이 높은 기록／재생 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명의 최량의 모드(이하, "실시 형태"라고 함)에 따른 홀로그램 기록／재생 장치의 구성예를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 구성의 예에서는, 코액시얼 방식을 채용한다. 도 1에서는, 기록／재생 장치의 광학계의 구성만을 나타내고, 다른 부분은 생략한다.

코액시얼 방식에서는, 신호광과 참조광을 동일축 위에 배치한다. 기록 시에는 신호광과 참조광을 소정 위치에 있는 홀로그램 기록 매체에 조사해서 간섭 무늬를 이용하여 데이터 기록을 행하고, 또한 재생 시에는 참조광을 홀로그램 기록 매체(10)에 조사함으로써 간섭 무늬에 의해 기록된 데이터를 재생한다.

도 1에서, 레이저 다이오드(LD)(1)는, 기록／재생을 위한 레이저 광을 제공하기 위한 광원으로서 설치된다. 이 레이저 다이오드(1)는, 예를 들어 외부 공진기를 갖는 레이저 다이오드에 의해 구현될 수 있으며, 그 레이저 광의 파장은 예를 들어 410㎚ 정도로 된다.

레이저 다이오드(1)로부터의 출사광은 콜리메이터 렌즈(2)를 거친 후, 광 강도 변조기(3)에 대하여 입사한다.

광 강도 변조기(3)는, 예를 들어 투과형 액정 패널로 구현된다. 기록 신호 프로세서(20)로부터 출력되는 구동 신호에 의해 투과형 액정 패널의 화소들이 구동 및 제어됨으로써, 입사광에 대하여 공간광 강도 변조(이하, 간단히 "광 강도 변조"라고도 말함)를 각 화소 단위로 행한다.

구체적으로, 이 경우의 광 강도 변조기(3)는 각 화소 단위로 입사광을 턴 온/턴 오프하여 광 강도 변조를 행한다. 즉, 1 또는 0으로 표현되는 광 강도를 부여하도록 광 강도 변조기(3)는 변조를 행한다.

이 경우, 광 강도 변조기(3)는, 입사광으로부터 참조광과 신호광을 각각 독립적으로 생성할 수 있도록, 도 2에 도시되는 바와 같이, 참조광 영역 A1, 신호광 영역 A2 및 갭 영역 A3을 갖는다.

더 구체적으로, 이 경우의 광 강도 변조기(3)에서는, 신호광 영역 A2는 광 강도 변조기(3)의 중심부를 포함하는 대략 원형의 소정의 화소 범위를 말하고, 갭 영역 A3은 신호광 영역 A2의 외주측에 인접하는 대략 링 형상의 소정의 화소 범위를 말하며, 또한 참조광 영역 A1은 갭 영역 A3의 외주측에 인접하는 대략 링 형상의 소정의 화소 범위를 말한다.

상기 광 강도 변조기(3)로부터 출사된 광은, 릴레이 렌즈(5B)에 입사함으로써 도시하는 바와 같이 소정 위치에 초점을 맞추도록 집광된다. 초점을 맞춘 후의 확산 광이 릴레이 렌즈(7B)에 입사함으로써 평행광으로 변환된다.

상기 릴레이 렌즈(5B)의 집광의 결과 형성되는 초점 위치에 대응하는 위치에, 즉 푸리에 면(주파수 평면)에 대응하는 위치에 차광 마스크(6B)가 설치된다.

차광 마스크(6B)는, 광축 중심으로부터 소정 범위 내의 입사광만을 투과하도록 해서 구성되어 있다. 기록 시, 이 차광 마스크(6B)는 신호광의 사이즈를 축소시킨다. 이러한 배치로, 기록이 고밀도로 행해질 수 있다.

상기 릴레이 렌즈(7B)를 투과한 평행광은 위상 마스크(13)에 입사한다. 위상 마스크(13)는, 광 강도 변조기(3)를 거쳐서 입력된 광(즉, 신호광 및 참조광)에 대하여 위상 변조를 행한다.

이 경우, 위상 마스크(13)는, 통상, 1 화소를 최소 변조 단위로 사용하여 입사광에 대하여 위상 변조를 행한다. 구체적으로는, 예를 들어, 위상 0을 갖는 화소의 수와 위상 π를 갖는 화소의 수가 서로 동일하도록, 각 화소에 대해 위상(위상 변조도) 0 또는 π를 설정한다. 그 결과, 1 화소를 최소 변조 단위로 사용하는 랜덤한 위상 패턴을 형성한다.

이러한 위상 변조를 가능하게 하는 위상 마스크(13)의 통상적인 예는, 예를 들어 글래스 등의 광학 재료로 구성된 위상 마스크이며, 개개의 화소에 대응하는 면 부분에 대해서 두께가 상이하다. 이러한 구조로, 광학 물질의 두께의 차이에 의한 광로 길이 차에 따라, 위상 0(위상 "0")이 주어지는 화소와 위상 π(위상 "π")가 주어지는 화소가 설정된다.

더 구체적으로, 위상 "π"가 주어지는 경우, 사용되는 재료의 두께의 차이 t는, t=λ/{2(n-1)}를 만족하도록 설정될 수 있고, 이때 λ는 입사광의 파장을 나타 내고, n은 재료의 굴절률을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 기록 시, 우선, 위상 마스크(13)는 신호광에 대해서 랜덤하게 위상 "0" 또는 "π"를 부여할 수 있다.

이 경우, 위상 0(0°)(즉, 위상 "0")은 진폭 1(즉, 진폭 "1")에 대응하고, 위상 π(180°)(즉, 위상 "π")는 진폭 -1에 대응한다. 이 경우, 위상 "0"일 때의 진폭 "1"을 기준 위상으로서 정의한다. 이후, 이하에서 사용된 위상 "0" 및 위상 "π"는 이 기준 위상과의 위상 차를 말한다. 또한, 이하에서 사용된 "재생상과의 위상 차"라는 표현도, 기준 위상, 즉, 위상 "0"일 때 진폭 "1"을 갖는 재생상과의 위상 차를 말한다.

상기와 같이 해서 2치의 랜덤 패턴을 이용하는 위상 변조가 신호광에 대하여 행해짐으로써, 참조광과 신호광 간의 간섭 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 푸리에 면(매체 상에서의 상)에서 균질하게 스펙트럼을 확산시킬 수 있고, 진폭 1을 갖는 화소의 수와 진폭 -1을 갖는 화소의 수를 서로 동일하게 함으로써 신호광 내의 DC(직류) 성분을 감소시키는 것이 가능해진다.

상기 위상 마스크(13)로부터 출사된 광은, 편광 빔 스플리터(4)를 투과한 후, 릴레이 렌즈(5A), 차광 마스크(6A), 및 릴레이 렌즈(7A)를 포함하는 릴레이 렌즈 광학계를 거친다. 이후, 광은 1/4 파장판(8)을 거친 후에 대물 렌즈(9)에 의해 집광되어 홀로그램 기록 매체(10)에 조사된다.

이 경우, 기록 시, 도 2에 도시한 바와 같이 광 강도 변조기(3)에 의해 생성된 신호광과 참조광이, 상기한 경로를 거쳐서 상기 홀로그램 기록 매체(10)에 집광 된다.

기록 시에, 광 강도 변조기(3)는 입사광에 대하여 하기와 같이 강도 변조를 행한다.

즉, 기록 시에 광 강도 변조기(3)는, 기록 신호 프로세서(20)로부터의 구동 신호에 응하여, 신호광 영역 A2 내의 각 화소가 기록 데이터에 따라서 턴 온 또는 턴 오프되도록 구동된다. 그 결과, 신호광 영역 A2에 대해서는, 기록 데이터에 따라서 각 화소의 광 강도가 1 또는 0을 갖도록 변조된다.

참조광 영역 A1에 대해서는, 소정의 패턴에 따라 각 화소가 턴 온 또는 턴 오프되도록(즉, 광 강도 1 또는 0을 갖도록 변조됨) 구동되어, 참조광에 대해서 특정한 광 강도 변조 패턴(광 강도 1 또는 0을 갖는 화소의 분포 상태)을 형성할 수 있다.

본 실시 형태에서, 광 강도 변조 패턴은, 또한 참조광에 대응하는 전체 화소가 턴 온되는(즉, 광 강도가 1인) 소위 "솔리드 패턴(solid pattern)"일 수 있다.

갭 영역 A3 및 참조광 영역 A1의 외주부 바깥의 영역에 대해서는, 전체 화소가 턴 오프된다(즉, 광 강도가 0이다).

상기와 같은 광 강도 변조기(3)에 의한 강도 변조가 행하여짐으로써 신호광과 참조광이 기록 시에 생성되게 된다.

위상 마스크(13)는, 광 강도 변조기(3)에 의해 생성된 상기 신호광에 대해서는 0과 π를 이용하여 위상 차를 나타내는 랜덤 위상 패턴을 적용한다. 위상 마스크(13)는 또한 참조광에 대해서는 소정의 위상 패턴을 적용한다.

이러한 위상 변조가 실시된 신호광과 참조광이, 전술한 경로를 거쳐서 상기 홀로그램 기록 매체(10)에 집광하도록 됨으로써, 신호광과 참조광의 간섭 무늬에 의해 홀로그램 기록 매체(10)에 데이터가 기록된다.

이때, 신호광에는 랜덤 위상 패턴이 적용되므로, 광 강도 1로 변조가 실시된 화소의 광은, 각 화소의 광이 진폭(진폭값) 1(+1) 또는 -1을 갖고 진폭 1을 갖는 화소의 수와 진폭 -1을 갖는 화소의 수가 거의 서로 동일하도록, 변조된다. 이러한 배치는, 신호광과 참조광 간의 간섭 효율을 향상시키고, 또한 신호광의 DC 성분을 감소시킨다. DC(직류) 성분의 감소는, 홀로그램 페이지의 다중 기록을 행하는 것을 가능하게 하며, 기록 밀도를 증가시키는 것을 가능하게 한다.

재생 시, 광 강도 변조기(3)는, 참조광 영역 A1 내의 화소가 소정의 온/오프 패턴을 갖고, 그 이외의 모든 화소는 턴 오프되도록 구동된다. 이에 의해, 참조광만을 생성한다. 재생 시에 생성되는 참조광에 대해, 위상 마스크(13)는 기록 시에 적용된 것과 동일한 위상 패턴을 적용한다. 결과적인 참조광은, 기록 시에 사용된 경로와 유사한 홀로그램 기록 매체(10)까지의 경로를 거쳐 홀로그램 기록 매체(10)에 조사된다. 이러한 방식으로, 기록 시에 적용된 것과 동일한 위상 패턴을 갖는 참조광이 홀로그램 기록 매체(10)에 조사됨으로써, 홀로그램 기록 매체(10)에 형성된 간섭 무늬(기록된 데이터)에 대응하는 회절광이 재생광(재생상)으로서 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어진 재생광은, 홀로그램 기록 매체(10)로부터 기록／재생 장치 측으로 반사광으로서 되돌아온다. 이 재생광은 대물 렌즈(9), 1/4 파장 판(8), 릴레이 렌즈(7A), 차광 마스크(6A), 및 릴레이 렌즈(5A)를 거쳐, 결과적으로 평행광인 재생광이 편광 빔 스플리터(4)에 입사한다.

편광 빔 스플리터(4)에 입사한 재생광은, 그 편광 빔 스플리터(4)에 의해 반사되어, 이미지 센서(11)에 조사된다.

이미지 센서(11)는, 예를 들어 CCD(charge coupled device) 센서나 CMOS(c omplementary metal oxide semiconductor) 센서 등의 촬상 소자를 구비한다. 이미지 센서(11)는 상기와 같이 해서 유도된 홀로그램 기록 매체(10)로부터의 재생광을 수광하여, 이 수광된 재생광을 전기 신호로 변환한다. 이러한 구성으로, 재생 시에는, 이미지 센서(11)는 상기 재생광(기록된 상)에 관한 광 강도 검출 결과를 나타내는 수광 신호(화상 신호)를 제공한다. 즉, 이미지 센서(11)는 기록된 데이터에 대한 읽어내기 신호(재생 신호)를 제공한다.

상기 재생 신호는, 재생 신호 프로세서(30)에 입력된다. 재생 신호 프로세서(30)는, 소정의 복호 처리와 같은 재생 신호 처리를 실행하여, 원래의 기록된 데이터에 대응하는 재생 데이터를 제공한다.

다음으로, 재생 신호 프로세서(30)의 기본적인 구성예에 대해서 설명한다.

재생 신호 프로세서(30)의 설명 전에 하기의 전제 사항이 주어진다.

홀로그램 기록／재생 방식에서는, 광학적인 왜곡, 배율 등의 제한 때문에, 광 강도 변조기(3)의 화소들(이 화소들은 이하에서 "데이터 픽셀"이라 지칭됨)과 이미지 센서(11)의 화소들(이 화소들은 이하에서 "디텍터 픽셀"이라 지칭된)을 정확하게 1 대 1 상관관계로 맞추는 것이 매우 어렵다. 즉, 광 강도 변조기(3)의 각 화소에 대응하는 재생상을, 이미지 센서(11) 상의 상정하는 화소에 정확하게 입사시키는 것이 매우 어렵다.

그 때문에, 이와 같은 어긋남을 대응 가능하게 하기 위해, 이미지 센서(11)에 의해 얻어지는 화상 신호 중의 어느 위치에 광 강도 변조기(3)의 데이터 픽셀이 위치하고 있는지를 찾아내는 탐색을 행한다. 이 탐색에 의해 찾아낸 데이터 픽셀 위치의 진폭값을 얻고, 그 진폭값에 기초하여 데이터 픽셀마다 비트값을 식별한다.

도시되지는 않았지만, 광학적인 왜곡, 배율 등에 기인하는 상기와 같은 재생상의 어긋남을 대응 가능할 수 있도록 하기 위해, 이미지 센서(11)는, 광 강도 변조기(3)의 1 화소 분의 상의 양에 대응하는 광의 양을 이미지 센서(11)의 n 화소(n>1) 만큼 수광하도록 미리 조정되어 있다(이 방식은 통상 "오버 샘플링"이라 함). 예를 들어, 광 강도 변조기(3)의 1 화소 분의 재생상의 양에 대응하는 광의 양을 이미지 센서(11)의 4 화소(2×2 화소) 분만큼 수광하는 것이다. 이러한 오버 샘플링은, 상기와 같은 재생상의 어긋남이 화소 미만 단위로 발생한 경우에도 또한 대응 가능하도록, 검출된 화상의 해상도를 증가시키기 위해 행해진다.

예를 들어, 상기 예와 같이 오버 샘플링 레이트가 4(=2×2)로 설정되는 경우, 이미지 센서(11)는, 광 강도 변조기(3)의 해상도의 4 배의 해상도를 갖는 화상 신호를 제공하고, 이 화상 신호는 재생 신호로서 재생 신호 프로세서(30)에 입력된다.

도 3은, 재생 신호 프로세서(30)의 기본적인 구성예를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 재생 신호 프로세서(30)는, 업 컨버터(31), 등화 필터(32), 리샘플러(33), 데이터 식별부(34), 스파스 부호 디코더(sparse-code decoder)(35)를 포함한다.

이 경우, 이미지 센서(11)로부터 출력된 재생 신호는, 우선 업 컨버터(31)에 입력된다. 업 컨버터(31)는, 상기 읽어내기 신호에 대하여 예를 들어 보간 처리 등을 행함으로써 상기 읽어내기 신호가 소정의 배율을 갖도록 업 컨버트한다.

이러한 방식으로 오버 샘플링된 화상에 대하여 또한 업 컨버전 처리를 행함으로써, 해상도를 더욱 증가시킬 수 있고, 재생상의 조사 위치 어긋남에 따른 위치 정렬을 보다 정밀하게 행할 수 있다.

등화 필터(32)는, 업 컨버터(31)로부터 출력되는 업 컨버트된 재생 신호를 수신하고, 부호간 간섭 방지를 위한 파형 등화 처리를 행한다.

부호간 간섭 방지를 위한 이 등화 처리는, 광 디스크, 통신 등의 분야에서도 널리 사용되고 있는 1차원 신호 파형 등화 처리를 2차원으로 확장처리한 것이다.

리샘플러(33)는, 상기 등화 필터(32)에 의해 행해지는 등화 처리가 실시된 재생 신호(화상 신호)에 표시되는, 광 강도 변조기(3)의 각 데이터 픽셀들의 위치를 찾아내고, 찾아낸 데이터 픽셀들의 진폭값을 취득한다(이 처리를 "리샘플링"이라 함).

"씽크(sync)"라고 불리는 소정의 패턴 데이터를 기록된 데이터에 미리 삽입해 두는 수법이, 화상 신호 중에서의 데이터 픽셀들의 위치를 찾는 데에 사용가능하다. 이 수법을 채용하는 경우, 리샘플러(33)는, 화상 신호 중에서 (상기 소정의 패턴으로서 기능하는) 씽크 부분을 탐색하고, 검출된 씽크의 위치에 기초하여 각 데이터 픽셀의 위치를 찾는다.

이러한 픽셀 데이터 위치 찾기 수법은, 본 실시 형태의 읽어내기 동작과 직접적으로 관련된 것이 아니기 때문에, 이 수법에 대한 상세한 설명은 본 명세서에 없다. 이 수법은 본 실시 형태에 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 현재 가능한 수법 또는 금후 제안될 수 있는 임의의 수법 등 임의의 최적의 수법이 또한 채용될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 각 데이터 픽셀의 위치가 찾아진 후에는, 그 데이터 픽셀들의 진폭값을 취득하는 처리를 행한다. 이 처리에 사용가능한 수법은, 예를 들면, 데이터 픽셀의 위치의 주위의 값을 이용한 보간 처리에 기초하여 찾아진 각 데이터 픽셀의 진폭을 계산을 통해 취득하는 수법이다. 이것은, 화상 처리의 분야에서 일반적인 수법이며, 예로는 쌍선형 보간법(bi-linear interpolation method), 3차 보간법(cubic convolution method) 및 쌍 3차 스플라인법(bicubic spline method)을 포함한다.

또한, 계산을 포함하지 않고, 위치에 대해 시간상 가장 가까운 신호 값을 찾아진 데이터 픽셀 위치의 진폭값으로서 선택하는 최근접 이웃 방법(nearest neighbor method)도 사용가능하다.

이러한 진폭값의 취득 처리에 대한 수법은 임의의 수법일 수 있고, 본 명세서에 특별히 한정되지 않는다.

데이터 식별부(34)는, 리샘플러(33)에 의해 얻어진 각 데이터 픽셀의 진폭값에 기초하는 데이터 식별(비트 판정)을 행한다.

이 경우, 기록 시에는, 8 비트의 기록 데이터에 대하여 스파스 부호화가 실시되고 16 비트(=4×4 비트)를 각각 갖는 블록 형상의 데이터 배열(심벌)로 변환되고, 이 심벌들이 홀로그램 페이지 내에 매핑된다.

이 스파스 부호화에서는, 예를 들어 16 비트 중 m개의 비트만을 1로 하고, 그 외의 모든 비트를 0으로 하도록 하는 부호화가 행하여진다. 이에 따라, 데이터 식별부(34)는, 각 심벌마다, 데이터 픽셀들의 진폭값의 내림차 순서로 상위 m개의 데이터 픽셀의 비트를 1로 하고, 그 이외의 모든 데이터 픽셀의 비트를 0으로 하는 데이터 식별을 행한다(이것은 또한 "소트 검출"이라 함).

이러한 심볼 단위 데이터 식별의 결과로서 심벌 단위로 얻어지는 비트값은 후단의 스파스 부호 디코더(35)에 공급된다.

스파스 부호 디코더(35)는, 상기와 같이 해서 얻어지는 심벌 단위의 비트값을 수신하고, 심벌마다 스파스 부호의 디코드를 행한다. 즉, 스파스 부호 디코더(35)는 16 비트(4×4 비트) 데이터를 원래의 8 비트의 데이터로 디코드하여, 이에 의해 원래의 기록된 데이터를 재현한다. 즉, 스파스 부호 디코더(35)는 재생 데이터를 얻는다. 이와 같이 하여 얻어진 재생 데이터가 재생 신호 프로세서(30)로부터 출력된다.

또한, 도 1에 도시한 광학계의 구성에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 위상 마스크(13)를 광 강도 변조기(3)의 출사광 측에 이동시킨 다음, 이 위상 마스크(13)를 광 강도 변조기(3)와 일체로 되도록 형성해서 설치할 수 있다. 즉, 광 강도 변조기(3)로부터 출사되는 광을 받는 부분이 실상면에 대응하기 때문에, 광 강도 변조기(3)의 광의 출사면측과 위상 마스크(13)를 일체로 형성할 수 있다.

이 경우에는, 광 강도 변조기(3)와 위상 마스크(13)가 일체화된 부위를 SLM(spatial light modulator)라고 부를 수 있다.

상술한 바와 같이, 위상 마스크(13)에 의해 행해지는 위상 패턴의 형성에 있어서는, 각 화소 단위로, 즉, 1 화소를 최소 변조 단위로서 사용하여 랜덤하게 위상 변조를 행하는 것이 일반적이다.

이러한 위상 변조를 행하는 한 이유는, 위상 변조에 의해 얻어지는 위상 패턴이 미세할수록, 신호광 및 참조광의 스펙트럼이 확산되어 DC 성분의 피크를 감소시키는 효과를 높일 수 있기 때문이다.

본 실시 형태와 같이, 각 화소 단위로 공간광 변조를 행하는 경우, 각 화소 단위로 위상 변조를 행하는 것은 가장 미세한 위상 패턴을 제공하고, 또한 DC 성분의 피크를 감소시키는 효과를 최대화한다고 말할 수 있다.

참조광에 대해서 각 화소 단위로 위상 변조를 행한 경우의 위상 패턴 예를 도 5a 및 도 5b에 도시한다.

도 5a는, 위상 마스크(13)를 투과한 결과 위상 변조가 실시된 참조광(51)의 전체 상을 추출한 것을 나타내고, 도 5b는 도 5a에 도시되는 참조광(51)의 일부 VB를 확대해서 나타내고 있다.

도 5b에서는, 예를 들어, 백색 부분은 위상(위상 변조도) 0에 의한 변조가 행하여진 화소에 대응하는 영역을 나타내고, 흑색 부분은 위상(위상 변조도) π에 의한 변조가 행하여진 화소에 대응하는 영역을 나타내는 것으로 하고 있다.

도 5b에서는, 흑색 부분 및 백색 부분에 대해서, 예를 들어 파선으로 둘러싸여진 부분과 같은 개별적인 단일의 화소를 갖는 부분들이 존재한다. 예를 들어 이러한 화소의 패턴의 존재는, 1 화소를 최소 변조 단위로서 사용하여 위상 변조가 행하여진 것을 나타내고 있다. 즉, 도 5a 및 도 5b에 도시되는 위상 패턴은, 각 화소 단위에 대한 2치 랜덤 패턴이다.

이와는 대조적으로, 본 실시 형태에서는, 도 6a 및 도 6b에 도시되는 바와 같이 해서, 참조광에 대한 위상 변조를 행한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 도 6a의 참조광(51)의 일부 VIB 또한 도 6b에서 확대되어 나타나 있다. 상술한 바와 같이 이 경우에도, 도 6b에서는, 백색 부분은 위상 0에 의한 변조가 행하여진 화소에 대응하는 영역을 나타내고, 흑색 부분은 위상 π에 의한 변조가 행하여진 화소에 대응하는 영역을 나타내고 있는 것으로 한다.

도 6b에서는, 도 6a에 도시되는 참조광(51)의 일부 VIB를 확대한 것이, 8 수평 화소수 ×8 수직 화소수를 갖는 영역으로서 나타나 있다. 이 경우에서, 이 8×8 화소를 갖는 영역은, 수평 화소수 N ×수직 화소수 M의 배열을 각각 갖는 영역들로 분할된다.

본 실시 형태에서는, 참조광(51)의 전체 영역을 분할해서 얻어진 상기 N×M의 화소 배열을 갖는 개개의 영역을 "랜덤 위상 단위"라고 지칭한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 참조광(51)의 위상 변조 시에, 참조광(51)의 영역을, 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할하고 설정한다.

또한, 수평 화소수 N 및 수직 화소수 M의 값은, N과 M이 1 이상의 자연수이며, 또한, N×M≥2가 성립하는 조건에 기초하여 설정된다. 즉, 각 랜덤 위상 단위는, 2이상의 화소를 갖는 소정의 화소 배열 패턴에 의해 형성된다. 랜덤 위상 단위에 대한 화소 배열 패턴으로서, N=1 및 M=2로 되는 화소 배열 패턴 또는 N=2 및 M=1로 되는 화소 배열 패턴이, 가장 작은 사용 화소 수를 갖는다.

도 6b는, 랜덤 위상 단위가, 수평 화소수 N이 2이고 수직 화소수 M이 2인, 2×2 화소를 갖는 배열 패턴을 갖는 예를 나타내고 있다.

상기와 같이 해서 설정되는 랜덤 위상 단위에 대해서는, 위상(위상 변조도) 0의 화소수 x와 위상(위상 변조도) π의 화소수 y를 미리 설정한다(N×M=x＋y, x, y는 1 이상의 자연수). 화소수 x 및 화소수 y는, 참조광(51)에서 얻어지는 모든 랜덤 위상 단위에 대해 공통이다. 도 6b에 도시된 예에서는, 위상 0의 화소수 x와 위상 π의 화소수 y가 x=2 및 y=2를 충족하도록 랜덤 위상 단위를 설정한다.

게다가, 도 6b에 도시되는 바와 같이, 위상 0의 화소와 위상 π의 화소의 배열 패턴은, 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 되도록 하고 있다.

즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 예는, 각 화소 단위에 대한 2치 랜덤 위상 패턴을 나타내는 반면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 예는 소정의 화소수, 즉, 2 화소 이상을 갖는 각 랜덤 위상 단위에 대한 2치 랜덤 위상 패턴을 나타낸다.

예를 들어, 도 5b 및 도 6b 간의 비교로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 각 랜덤 위상 단위에 대한 2치 랜덤 패턴을 위상 패턴으로서 사용하는 것은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 동일한 위상(동일한 위상 변조도)을 갖는 연속 화소의 수를, 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용하여 위상 변조를 행하는 경우에 비해 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 동일 위상을 갖는 인접 화소의 수가 제한되기 때문에, 예를 들면, 기록 매체면(초점면)에서의 참조광의 강도 분포가 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이 변화한다. 도 7a 및 도 7b에서는, 횡축은 기록 매체면에서의 참조광의 중심 위치를 0으로 하여, 이 중심 위치로부터의 거리를 나타낸다. 종축은 강도를 나타낸다.

도 7a는, 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 위상 패턴이 적용된 경우(이것은 도 5a 및 도 5b에 대응함)에서의, 홀로그램 기록 매체(초점면)에서의 참조광의 강도 분포를 나타낸다. 이와 대조적으로, 도 7b는, N=M=2의 각 랜덤 위상 단위에 대해 2치 랜덤 위상 패턴이 적용된 경우(이것은 도 6a 및 도 6b에 대응함)에서의, 강도 분포를 나타낸다.

도 7a와 도 7b로부터 알 수 있는 바와 같이, 중앙 부근의 피크값(들)은, 각 화소 단위에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우에서의 피크값(들)에 비해, 각 랜덤 위상 단위(N=M=2)에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우에서 대폭 감소되어 있다. 또한, 도 7b 의 강도 분포가, 도 7a의 강도 분포보다 중앙에 대해서 보다 확산된 것으로 되어 있다.

즉, 기록 매체면에서의 참조광의 강도 분포에서는, 각 랜덤 위상 단위 (N=M=2)에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우에서의 외주부의 강도가, 각 화소 단위에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우에서의 강도보다 강조된 것으로 되어 있다.

참조광의 주파수는 중앙부에서 낮고, 외주부까지의 거리가 작아짐에 따라 높아져 간다. 따라서, 상기의 결과를 주파수 특성으로서 본 경우에는, 각 랜덤 위상 단위(N=M=2)에 대해 2치 랜덤 패턴을 사용하는 것이, 높은 주파수 영역을 더 강조할 수 있다. 즉, 이러한 구성은, 양호한 주파수 특성, 즉, 더 높은 주파수 대역에까지 확대된 주파수를 제공한다고 말할 수 있다.

참조광에 대해서 이러한 특성이 주어짐으로써, 신호광은, 양호한 주파수 특성, 즉, 더 높은 주파수 대역에까지 확대된 주파수를 또한 얻을 수 있다. 결과적으로, 기록／재생 특성도 또한 향상한다.

도 8a 및 도 8b는, 기록／재생에 대한 해석 결과로부터 얻어진 데이터 출현 수를 히스토그램으로 나타낸다. 구체적으로, 도 8a는 각 화소 단위에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우(도 5a 및 도 5b에 대응함)를 나타내고, 도 8b는 각 랜덤 위상 단위 (N=M=2)에 대한 2치 랜덤 패턴의 경우를 나타낸다. 횡축은 신호 강도를 나타내고, 종축은 데이터 "0"과 "1"의 출현 수를 나타낸다. 이상적으로, 데이터 "0"은, 0의 신호 강도를 가져야 하며, 데이터 "1"은 0보다 큰 임의의 절대값으로 표현되는 신호 강도를 가져야 한다.

이러한 구성으로, 데이터 "0"의 신호 강도에 대응하는 분포 영역에 대하여, 도 8a에 도시된 분포 영역에 비하여, 도 8b에 도시된 분포 영역은, 분포의 양이 적고 정규 분포에 가까운 양호한 분포(히스토그램 형상)를 갖고 있다. 데이터 "1"의 신호 강도에 대한 분포 영역에서도, 도 8b에 도시된 분포 영역이 보다 양호한 히스토그램 형상을 갖고 있다.

데이터 "1"의 신호 강도에 대한 분포 영역에서는, 도 8a에 도시된 분포 영역에 비하여, 도 8b의 분포가 보다 높은 강도값 쪽으로 시프트하고 있다. 이 결과를 SNR(신호 대 잡음 비)로 변환한 바, 도 8a의 경우에는 SNR이 4.7인데 비해 도 8b의 경우에는 SNR이 7.5까지 향상되어 있는 것이 확인되었다.

이와 같이 하여, 각 랜덤 위상 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용하는 위상 변조는, 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용하는 위상 변조에 비해, 개선된 기록 및 재생 특성을 제공할 수 있다.

랜덤 위상 단위를 이용하는 위상 변조를 실현하기 위한 위상 마스크(13)의 구조는, 위상 마스크(13)의 전술한 물리적인 형성예를 취할 수 있다.

즉, 위상 마스크(13)를 형성하는 데에 사용되는 광학 재질(예를 들어, 글래스)에 대해서, 위상 0이 설정된 화소에 대응하는 부분에 대해서는 위상 0을 부여할 수 있는 물리적인 두께를 설정하고, 위상 π가 설정된 화소에 대응하는 부분에 대해서는 위상 π를 부여할 수 있는 물리적인 두께를 설정할 수 있다.

수평 화소수 N 및 수직 화소수 M의 설정에 관한 전술한 설명으로부터도 이해되는 바와 같이, 랜덤 위상 단위에 대한 화소 배열 패턴은, 도 6에 예시한 2×2 화소의 배열 패턴(N=M=2) 이외의 패턴을 가질 수 있다.

예로서, 2×2 화소 배열 패턴 이외의 화소 배열 패턴으로는, N과 M이 서로 동일하며 2보다 큰 화소 배열 패턴일 수 있다.

또한, 랜덤 위상 단위를 구성하는 총 화소 수가 2 이상으로 설정되며, N과 M이 동일하지 않은 화소 배열 패턴일 수 있다.

실제에서는, 예를 들어, 실제 측정 또는 해석으로부터 얻어지는 결과 또는 그 밖의 생각할 수 있는 조건에 기초하여, 수평 화소수 M 및 수직 화소수 N에 대한 최적 값을 결정함으로써 화소 배열 패턴을 설정할 수 있다. 단, 일반적으로는, 수평 방향과 수직 방향 둘 다 동질하고 동등한 특성을 쉽게 제공할 수 있기 때문에, N=M의 화소 배열 패턴을 사용하는 것이 바람직하다.

랜덤 위상 단위에 대한 위상 0의 화소 수 x와 위상 π의 화소 수 y는 반드시 같을 필요는 없다. 단, x와 y를 같은 값으로 하면, 랜덤 위상 단위들 중 개개의 위상 패턴의 조합에 대해서 제한 조건이 적어져서, 위상 패턴을 설정하기 용이해진다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 예는, 위상 모듈이 2치를 이용하여 행해지는 경우를 나타낸다. 즉, 제1 위상 변조도로서 위상 "0"과, 제2 위상 변조도로서 위상 "π"를 이용하여 위상 변조가 행해진다. 그러나, 본 실시 형태에서의 위상 변조는 또한, 예를 들어, 3치 또는 4치 등을 비롯한 다치를 이용하여 변조를 행하는 경우, 즉, 제1 내지 제n 위상 변조도가 n≥3을 만족시키는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 3치 이상의 다치를 이용하는 위상 변조 또한 위상 마스크 및 위상 변조기 중 어느 것에 의해서도 달성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 공간광 변조로서, 위상 변조뿐만 아니라 광 강도 변조를 참조광에 대해 행할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서 참조광에 적용해야 할 광 강도 변조 패턴에 대해서 이제 설명할 것이다.

참조광에 위상 패턴을 적용하기 위해 랜덤 변조 단위를 이용하는 경우에서 는, 상기한 이점을 유효하게 얻기 위해서는, 위상 마스크(13)에 설정한 랜덤 위상 단위들의 위상의 랜덤성을 가능한 한 유지하고, 광의 파면의 진폭에 대해서도 랜덤성이 주어지는 것이 바람직하다. 그에 따라, 광 강도 변조 소자를 이용하는 광 강도 변조로서는, 참조광에 대응하는 전체 화소가 광 강도 1을 갖게 하는 광 강도 변조 패턴을 사용하는 것이 최적이다. 그 이유는, 이 경우, 위상 마스크(13)에 설정된 위상 "0" 및 위상 "π"는, 각각 진폭 "+1" 또는 진폭 "-1"로서 그대로 반영되기 때문이다.

상기 광 강도 변조 패턴은, 또한 "솔리드 패턴"이라고 지칭된다. 또한, 이 패턴은 화이트 레이트 1(100%)을 갖는 광 강도 변조 패턴으로서 볼 수 있다. 이 경우의 화이트 레이트란, 참조광에 대해 광 강도 0인 화소에 대한, 광 강도 0인 화소의 분포 비율을 말한다.

예로서, 화이트 레이트가 1보다도 작은 광 강도 변조 패턴을 참조광에 부여한 것으로 이제 가정한다. 이 경우의 참조광은, 광 강도 1의 화소와 광 강도 0의 화소가 임의의 규칙성에 따라 혼합된 광 강도 변조 패턴을 갖는다. 그 결과, 진폭 0의 화소가 발생하고, 그에 따라, 상기한 랜덤 위상 단위들의 위상의 랜덤성을 유지할 수 없게 된다. 그리고, 이 경향은, 화이트 레이트가 작아질수록 현저하게 된다.

단, 홀로그램 기록 매체의 특성 또는 시스템 특성 등에 따라서는, 상기 솔리드 패턴을 이용하는 것이 적절하지 않을 수 있고, 어떤 경우에서는, 광 강도 "1"의 화소와 광 강도 "0"의 화소를 적절하게 혼합시켜서 화이트 레이트를 1미만으로 하 는 광 강도 변조 패턴을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 화이트 레이트가 1 미만인 광 강도 변조 패턴의 예로는, 랜덤 패턴의 이외에, 방사상의 패턴(이것은 "스포크 패턴" 등이라고 불림) 및 동심원 패턴이 있다.

본 실시 형태의 변형에 따른 기록／재생 장치에 대하여 이하에 설명한다.

앞에서의 실시 형태에서는, 위상 변조 소자가 위상 마스크(13)에 의해 구현된다.

상술한 바와 같이, 위상 마스크(13)는, 미리 설정한 위상 패턴에 대응시키기 위해, 글래스 등의 광학 소재에 대하여 두께를 서로 다르게 한 패턴을 갖는다. 따라서, 참조광에 적용되는 위상 패턴은, 위상 마스크(13)에서 형성되는 두께를 갖는 패턴에 따라 고정된다.

이러한 구성과는 반대로, 화소마다의 위상을 투과광에 변경 가능하게 부여할 수 있도록 구성된 위상 소자가 또한 사용가능하다. 이러한 위상 소자이면, 서로 다른 임의의 위상 패턴을 형성할 수 있게 된다.

본 실시 형태에서는, 이러한 위상 소자는 "위상 변조기"라 불리고, 이것은 고정된 위상 패턴을 갖는 위상 마스크와 구별된다.

상이한 파라미터(위상 및 강도)가 위상 변조와 광 강도 변조에서 변조되지만, 변조되는 것은 공간광이다. 따라서, 이 위상 변조 및 광 강도 변조는 둘 다 "공간광 변조"라고 불린다.

상기 위상 변조기는, 투과형의 액정 패널을 이용해서 구성될 수 있다.

예를 들어 액정 패널에 대하여 온/오프를 나타내는 2치의 구동 전압을 인가 하면, 구동 전압의 온/오프에 따라 액정의 배향이 변화한다. 예를 들어 액정 분자의 굴절률과 이 배향의 변화가 조합됨으로써, 투과광에 대해서 2개의 서로 다른 위상을 부여하는 것이 가능하게 된다.

상기 위상 변조기를 구비한 광학계도, 예를 들어 도 1을 기초로 하여 구성될 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 위상 마스크(13) 대신에 위상 변조기를 배치할 수 있다. 위상 변조기를 포함하는 구성의 경우에도, 도 4에서와 같이, 위상 변조기와 광 강도 변조기(3)가 단일 부품으로 일체화되여 SLM으로서 기능할 수 있다.

도 9는, 본 변형예를 따라서 위상 변조기(13A)와 광 강도 변조기(3)가 제공되는 경우에서의 기록 신호 프로세서(20)의 구성예를 도시하고 있다. 도 9에 도시된 구성에서는, 도 4에서와 같이, 위상 변조기(13A)와 광 강도 변조기(3)가 단일 부품으로 일체화되어 SLM으로서 기능한다.

도 9에서는, 레이저 다이오드(1) 및 홀로그램 기록 매체(10)와 함께 SLM을 나타냄으로써, SLM이 레이저 다이오드(1)와 홀로그램 기록 매체(10) 사이의 광로에 설치되어 있음을 도시한다.

도 9에 도시되는 기록 신호 프로세서(20)는, 부호화부(21), 매핑부(22), 강도 변조 드라이버(23), 위상 변조 패턴 생성부(24) 및 위상 변조 드라이버(25)를 포함한다.

기록 시, 기록 데이터는 부호화부(21)에 입력된다. 부호화부(21)는, 입력되는 기록 데이터에 대해서, 기록 포맷에 따른 소정의 기록 변조 및 부호화 처리를 행한다. 예를 들어, 홀로그램 기록／재생 방식에서 일반적으로 사용되는 스파스 부호화는, 1 바이트(=8 비트)의 기록 데이터를 16 비트(4×4 비트)를 갖는 정방형 블록 형상의 데이터 배열로 변환하도록 행해진다. 이 16 비트(4×4 비트)의 데이터 배열은 "심벌"이라고 불리고, 기록 부호화의 최소 단위로서 사용된다.

기록 시, 기록 포맷에 따라서, 매핑부(22)는 상기 부호화부(21)에 의해 부호화된 데이터를 1매의 홀로그램 페이지 내에 배열한다. 이 "홀로그램 페이지"란 용어는, 신호광 영역 A2 내에 놓여있는 데이터 배열 전체를 가리킨다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 "홀로그램 페이지" 란 용어는, 신호광과 참조광 간의 간섭에 의해 한번에 기록할 수 있는 데이터 단위를 말한다.

매핑부(22)는, 데이터를 신호광 영역 A2 내로 매핑함과 함께, 참조광 영역 A1의 소정의 화소가 광 강도 1을 갖고, 참조광 영역 A1의 나머지 화소가 광 강도 0을 갖고, 또한 갭 영역 A3과 참조광 영역 A1의 외주 부분 외부 영역의 전체 화소가 광 강도 0을 갖는 데이터 패턴을 생성한다. 매핑부(22)는 이렇게 생성된 데이터 패턴과 상기 신호광 영역 A2 내의 데이터 패턴을 혼합하여, 광 강도 변조기(3)에서의 전체 유효 화소에 대한 데이터 패턴을 생성한다.

이와 같이 하여 생성된 광 강도 변조기(3)에서의 전체 유효 화소의 데이터 패턴은, 강도 변조 드라이버(23)에 공급된다. 강도 변조 드라이버(23)는 이 데이터 패턴에 기초해서 광 강도 변조기(3)의 각 화소를 구동 및 제어한다.

이에 의해, 기록 데이터에 대응하는 패턴을 이용하여 광 강도 변조가 실시되고 신호광의 광원으로서 기능하는 광과, 소정의 패턴을 이용하여 광 강도 변조가 실시되고 참조광의 광원으로서 기능하는 광이 생성된다.

기록 시에서는, 상기 매핑부(22)는 부호화부(21)에 의해 부호화된 데이터에 대한 각 홀로그램 페이지의 매핑을 순차적으로 행하고, 이에 의해 강도 변조 드라이버(23)에는, 신호광 영역 A2 내의 데이터 패턴만이 기록 데이터 내용에 따라 순차적으로 변화하는 데이터 패턴이 공급된다. 따라서, 강도 변조 드라이버(23)는, 각 홀로그램 페이지에 대한 이러한 데이터 패턴에 기초해서 광 강도 변조기(16a)의 각 화소를 순차적으로 구동 및 제어하게 된다.

이러한 구성으로 홀로그램 페이지마다 홀로그램 기록 매체(10)에 데이터를 기록할 수 있다.

기록 시에서, 기록 신호 프로세서(20)는, 광 강도 변조기(3)를 구동 및 제어하기 위한 상술한 동작과 함께, 위상 변조기(13A)를 구동 및 제어하기 위한 동작을 또한 행한다.

이 때문에, 위상 변조 패턴 생성부(24)는, 위상 마스크로 위상 변조를 행하기 위해서, 소정의 데이터 패턴에 기초하여, 위상 변조기(13A)에 의해 신호광 영역 A2에 대해 설정해야 할 위상 변조 패턴을 생성한다.

이 위상 마스크에 대한 위상 변조 패턴에 대해서는, 2치 랜덤 패턴이 설정되어 있다.

또한, 위상 변조 패턴 생성부(34)는, 위상 변조기(13A)의 참조광 영역 A1에 설정해야 할 소정의 위상 변조 패턴(위상 패턴에 따라서 개개의 화소마다 부여해야 할 위상의 분포 상태를 말함)을 생성한다. 상기 실시 형태에서 기술한 바와 같이, 미리 설정된 최소 변조 단위에 따른 화소 수에 대응하는 위상 변조 패턴이 생성된다(이 화소 수는 2 이상의 자연수임).

위상 변조 패턴 생성부(24)는, 이와 같이 하여 생성된 신호광 영역 A2와 참조광 영역 A1에 관한 위상 변조 패턴(즉, 대응하는 화소에 대한 제어 패턴)을 조합하여, 위상 변조기(13A)에서의 전체 유효 화소에 대한 위상 변조 패턴을 생성한다. 신호광 영역 A2와 참조광 영역 A1 이외의 화소에 대해서는, 예를 들어, 위상 0에 대응하는 값을 갖도록 설정할 수 있다.

이와 같이 하여 생성된 위상 변조 패턴을 위상 변조 드라이버(25)에 공급한다.

위상 변조 드라이버(25)는, 위상 변조 패턴 생성부(24)로부터 공급되는 위상 변조 패턴에 기초하여, 위상 변조기(13A)의 각 화소를 구동 및 제어한다. 이러한 구성으로, SLM을 통과한 신호광 및 참조광에 대해서 소정의 위상 패턴을 적용할 수 있다.

재생 시에서도, 위상 변조 패턴 생성부(24) 및 위상 변조 드라이버(25)는, 재생해야 할 각 홀로그램 페이지에 대해 기록 시에 적용되었던 것과 동일한 위상 패턴을 갖는 참조광이 생성되도록, 위상 변조기(13A)를 구동시키는 동작을 행한다.

따라서, 위상 변조기(13A)를 포함하는 구성은, 홀로그램 기록 매체에 대해 데이터(홀로그램 페이지)의 다중 기록을 행하는 것을 가능하게 한다.

즉, 이러한 구성은, 임의의 위상 구조를 갖는 참조광을 이용해서 기록된 신호광(데이터 및 홀로그램 페이지)이, 재생시에 동일한 위상 구조(위상 패턴)를 갖 는 참조광만을 조사함으로써 읽혀질 수 있다고 하는 선택성을 제공한다. 이것을 본 실시 형태의 구성에 적용하여, 기록 시에는 서로 다른 위상 패턴을 갖는 참조광을 이용해서 다수의 홀로그램 페이지를 기록하고, 재생 시에는 기록 시에 적용되었던 것과 동일한 위상 패턴을 갖는 참조광을 각 홀로그램 페이지마다 조사한다. 이러한 구성으로, 각 홀로그램 페이지에 기록된 데이터를 선택적으로 읽어낼 수 있다.

즉, 기록 시와 재생 시, 상술한 바와 같이, 각각의 홀로그램 페이지에 대응하도록 서로 다른 위상 패턴이 형성되도록 위상 변조기(13A)를 구동할 수 있다. 이러한 구성으로, 다수의 홀로그램 페이지에 데이터가 기록되었다 하더라도, 홀로그램 페이지들 중 특정한 하나를 정확하게 선택해서 읽어낼 수 있다. 즉, 홀로그램 페이지의 다중 기록을 행할 수 있다.

예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 위상 변조 소자로서 위상 변조기(13A)가 아니라 위상 마스크(13)가 배치된 경우에는, 기록 신호 프로세서(20)는, 위상 변조기(13A)의 구동에 관련되는 위상 변조 패턴 생성부(24) 및 위상 변조 드라이버(25)가 생략되는 구성을 가질 수 있다.

상술한 바로부터 이해되는 바와 같이, 본 실시 형태는, 참조광에 대한 공간광 변조(위상 변조)에 관한 구성을 특징으로 한다. 기록 시에, 신호광에는 데이터에 따라서 1 및 0의 광 강도 변조 패턴이 주어진다. 따라서, 통상 랜덤 위상 단위를 이용하는 위상 변조를, 신호광의 위상 변조에 적용할 필요는 없다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 신호광의 위상 변조는 임의의 위상 변조일 수 있다. 실제로는, DC 성분의 피크 억압의 관점으로 보면, 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용하는 위상 변조가 최적이다.

상기 실시 형태에서는, 홀로그램 기록 매체에 대해 기록 및 재생을 행하는 것이 가능한 기록／재생 장치를 예를 설명하였지만, 본 실시 형태에서의 구성은, 홀로그램 기록 매체에 대해 재생만을 행하는 것이 가능한 재생 장치 및 기록만을 행하는 것이 가능한 기록 장치에도 이롭게 적용될 수 있다.

원형의 신호광 영역의 외측에 바퀴 형상의 참조광 영역이 제공되는 경우를 일례로서 상술했지만, 참조광 영역 및 신호광 영역의 형상은, 이들 바퀴 형상 및 원형에 한정되지 않는다. 또한, 참조광 영역을 신호광 영역의 내측에 제공할 수도 있다.

광 강도 변조가 구동 전압 레벨에 따라서 가변적으로 행해질 수 있는 액정 패널에 의해 광 강도 변조기가 구현되는 경우를 상술했지만, 광 강도 변조기는 본 실시 형태에서 예시한 투과형의 액정 패널 이외의 다른 유형의 액정 패널에 의해 실현될 수 있다. 예를 들어, 광 강도 변조기는, 광학계의 구조에 따라, 반사형의 액정 패널에 의해 실현될 수 있다.

위상 변조기가 투과형의 액정 패널에 의해 구현되는 경우를 일례로서 상술했지만, 예를 들면, 위상 변조기는, 각 화소의 구동 전압 레벨에 따라서 위상 패턴을 변경할 수 있는 임의의 다른 소자에 의해 구현될 수도 있다.

기록／재생을 위한 홀로그램 기록 매체로서는, 반사형 홀로그램 기록 매체 뿐만 아니라 투과형의 홀로그램 기록 매체 또한 사용가능하며, 본 실시 형태에서 는, 이 홀로그램 기록 매체들 중 어느 유형도 사용될 수 있다.

본 출원은, 2008년 9월 8일에 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 특허 출원 JP 2008-229639호에 개시된 것과 관련된 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 참조함으로써 본 명세서에 포함된다.

당업자들은 첨부되는 특허청구범위 또는 그 동등물의 범위 내에 있는 한 설계 요건 및 다른 요인에 따라, 각종 변경, 조합, 서브-조합 및 변형이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른, 홀로그램 기록／재생 장치의 구성, 주로 광학계의 구조를 도시하는 도면.

도 2는 광 강도 변조기에 의해 설정되는 참조광 영역, 신호광 영역, 갭 영역의 각 영역을 도시하는 도면.

도 3은 재생 신호 프로세서의 구성예를 도시하는 블록도.

도 4는 광 강도 변조기와 위상 마스크가 일체화된 SLM의 구조예를 도시하는 도면.

도 5a 및 도 5b는 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 사용한 위상 변조의 결과로서 형성되는 참조광의 위상 패턴예를 도시하는 도면.

도 6a 및 도 6b는 각 랜덤 위상 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 사용한 위상 변조의 결과로서 참조광의 위상 패턴예를 도시하는 도면.

도 7a 및 도 7b는 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용한 위상 변조의 경우와 각 랜덤 위상 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용한 위상 변조의 경우 간의 비교로 참조광의 기록 매체면에서의 강도 분포를 도시하는 그래프.

도 8a 및 도 8b는 각 화소 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용한 위상 변조의 경우와 각 랜덤 위상 단위에 대해 2치 랜덤 패턴을 이용한 위상 변조의 경우 간의 비교로 신호 강도 대 데이터 출현 수의 분포를 도시하는 그래프.

도 9는 위상 변조기와 광 강도 변조기가 제공되는 경우의, 기록 신호 프로세서의 구성예를 도시하는 도면.

도 10은 종래의 기록 수법을 도시하는 도면.

도 11a 및 도 11b는 종래의 재생 수법을 도시하는 도면.

도 12a 및 도 12b는 신호광과 참조광의 진폭을, 위상 마스크의 있음 및 없음의 경우로 비교해서 각각 나타낸 도면.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1: 레이저 다이오드(LD)

2: 콜리메이터 렌즈

3: 광 강도 변조기

4: 편광 빔 스플리터

5A, 5B: 릴레이 렌즈

6A, 6B: 차광 마스크

7A, 7B: 릴레이 렌즈

8: 1/4 파장판

9: 대물 렌즈

10: 홀로그램 기록 매체

11: 이미지 센서

13: 위상 마스크

13A: 위상 변조기

51: 참조광

Claims

광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단 -상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 기록 시에는, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성하고, 상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 재생 시에는, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖는, 상기 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 사용되는 상기 참조광을 발생시킴 -; 및

상기 신호광과 상기 참조광에 대하여 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도에 따라 화소 단위에 기초하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단 - 상기 위상 변조 수단은, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행함-

을 포함하는 기록/재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 각 화소에 대해 1 또는 0으로 표현되는 광 강도를 부여하는 광 강도 변조를 행하고, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴에 관해서는, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 광 강도 1을 갖도록 상기 참조광에 대해 광 강도 변조를 행하는, 기록/재생 장치.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단 -상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함 -; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도 에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단

을 포함하는 기록 장치.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 상기 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조 수단 -상기 광 생성 및 강도 변조 수단은, 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함- ; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 위상 변조 수단

을 포함하는 재생 장치.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 단계 -기록 시에는, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성하고, 재생 시에는, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖는, 상기 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 사용되는 상기 참조광을 발생시킴 -; 및

상기 신호광과 상기 참조광에 대하여 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도를 이용하여 화소 단위에 기초하여 위상 변조를 행하는 단계 - 상기 위상 변조는, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 행해짐-

를 포함하는 기록/재생 방법.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 단계 -상기 신호광은 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 생성되고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함 -; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 단계

를 포함하는 기록 방법.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 상기 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 참조광을 생성하는 단계 -상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함- ; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하는 단계

를 포함하는 재생 방법.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하도록 구성된 광 생성 및 강도 변조부 -상기 광 생성 및 강도 변조부는, 기록 시에는, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성하고, 상기 광 생성 및 강도 변조부는, 재생 시에는, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖는, 상기 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 사용되는 상기 참조광을 발생시킴 -; 및

상기 신호광과 상기 참조광에 대하여 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도를 이용하여 화소 단위에 기초하여 위상 변조를 행하도록 구성된 위상 변조부 -상기 위상 변조부는, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수 를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행함-

을 포함하는 기록/재생 장치.
제8항에 있어서,

상기 광 생성 및 강도 변조부는, 각 화소에 대해 1 또는 0으로 표현되는 광 강도를 부여하는 광 강도 변조를 행하고, 상기 소정의 광 강도 변조 패턴에 관해서는, 상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 광 강도 1을 갖도록 상기 참조광에 대해 광 강도 변조를 행하는, 기록/재생 장치.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 신호광과 참조광을 생성하는 광 생성 및 강도 변조부 -상기 광 생성 및 강도 변조부는, 기록 데이터에 따라서 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 신호광을 생성하고, 상기 신호광과 함께 형성되는 간섭 무늬를 통해 상기 홀로그램 기록 매체에 데이터를 기록하는 데에 사용되는 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함 -; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단 위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하도록 구성된 위상 변조부

를 포함하는 기록 장치.
광원으로부터의 입사광에 응하여, 홀로그램 기록 매체로부터 재생광을 얻기 위해 상기 홀로그램 기록 매체에 조사해야 할 참조광을 생성하도록 구성된 광 생성 및 강도 변조부 -상기 광 생성 및 강도 변조부는, 상기 참조광이 소정의 광 강도 변조 패턴을 갖도록 각 화소 단위로 광 강도 변조를 행함으로써 상기 참조광을 생성함- ; 및

상기 참조광에 대응하는 전체 화소가 수평 화소수 N×수직 화소수 M(N, M은 1 이상의 자연수)으로 나타내어지는 2 이상의 화소를 갖는 특정한 화소 배열 패턴을 각각 갖는 랜덤 위상 단위를 이용하여 분할 및 설정되고, 상기 각 랜덤 위상 단위에서의 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 위상 변조도 각각에 대응하는 화소 수를 상기 랜덤 위상 단위에 공통이도록 설정하고, 상기 제1 내지 제n 위상 변조도에 대응하는 화소의 배치 패턴을 각 랜덤 위상 단위에 대해 랜덤하게 설정하여, 상기 참조광에 대하여 위상 변조를 행하도록 구성된 위상 변조부

를 포함하는 재생 장치.