JP2007047669A - Data recording/reproducing device and method on holographic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラフィック記録媒体に対する記録／再生装置及び方法に関し、特に反射型データマスクを使用することにより、簡単なハードウェア構成でホログラフィック記録媒体に迅速にデータを記録するか、或いは再生できる装置及び方法に関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and method for a holographic recording medium, and more particularly, by using a reflective data mask, data can be quickly recorded on or reproduced from a holographic recording medium with a simple hardware configuration. The present invention relates to an apparatus and a method.
コンピュータの普及が増えることに伴い、コンピュータをより能率的に活用し、その性能を向上させるための各種周辺機器及び構成部品などに対する開発も加速化されている。特に、コンピュータの電源供給が中断されても記憶されたプログラムや資料を保管する役割を果たす補助記録媒体の場合、多様な種類の記録媒体が開発され普及されている。一般に使用される補助記録媒体としては、磁気記録媒体及び光ディスク記録媒体を挙げられる。 With the spread of computers, the development of various peripheral devices and components for more efficiently using computers and improving their performance has been accelerated. In particular, in the case of an auxiliary recording medium that plays a role of storing stored programs and materials even when the power supply to the computer is interrupted, various types of recording media have been developed and spread. Commonly used auxiliary recording media include magnetic recording media and optical disc recording media.
磁気記録媒体は、フレキシブルディスク、ハードディスクなどのように磁気を用いてデータを記録する媒体であり、特にハードディスクは、記憶容量が大きく、資料の入出力速度が早くてパーソナルコンピュータの主な補助記憶装置として使用されている。一方、フレキシブルディスクは、携帯が簡便でパーソナルコンピュータの補助記憶装置として一時常用化されたが、記憶容量が小さくて最近のマルチメディア情報を記録するためには、多くは数十枚のディスクを必要とする場合が生じる。 A magnetic recording medium is a medium for recording data using magnetism, such as a flexible disk and a hard disk. In particular, a hard disk has a large storage capacity and a high speed data input / output speed, and is a main auxiliary storage device for a personal computer. It is used as On the other hand, flexible disks are easy to carry and temporarily used as auxiliary storage devices for personal computers. However, in order to record recent multimedia information due to the small storage capacity, many dozens of disks are required. The case occurs.
他方、フレキシブルディスクのように着脱自在な磁気ディスクの容量不足を改善するため開発された光ディスク装置（或いは、レーザディスク装置）は、相対的に記憶容量が大きく、高速に検索できて最近使用が急増している。種類には、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などがある。
だが、最近のコンピュータ技術と情報通信分野の急激な発達は、膨大な規模の情報を記録する手段を必要とする。数千億バイトに達する膨大な規模のデータは、ＣＤの記録能力を超えることであるため、新しい記録媒体の開発が要求されている。これにより、最近には光によって屈折率が変わる光屈折効果を用いる‘ホログラム（Ｈｏｌｏｇｒａｍ）’情報記録法がある。
On the other hand, an optical disk device (or laser disk device) developed to improve the capacity shortage of a removable magnetic disk such as a flexible disk has a relatively large storage capacity and can be searched at high speed, and its use has increased rapidly recently. is doing. Types include CD-ROM, digital video disc (DVD), and the like.
However, recent rapid developments in computer technology and the information and communication field require means for recording vast amounts of information. Since a huge amount of data reaching several hundred billion bytes exceeds the recording capacity of a CD, development of a new recording medium is required. As a result, there has recently been a “hologram” information recording method that uses a photorefractive effect in which the refractive index changes with light.
ホログラム情報記録法とは、情報を光学干渉縞形態で光に鋭敏な無機質結晶やポリマー材料に記録することである。光学干渉縞は、干渉性を帯びる二本のレーザビームを用いて形成される。すなわち、いずれのデータも含まない参照光及び所定のデータを含む信号光が干渉し形成される干渉縞が感光性記録媒体での化学的或いは物理的変化を起こして記録される。このように、干渉縞形態で物体の映像が記録されたフィルムをホログラムといい、ホログラムを記録する技術をホログラフィーという。 The hologram information recording method is to record information on a light-sensitive inorganic crystal or polymer material in the form of optical interference fringes. The optical interference fringes are formed by using two laser beams having coherence. That is, interference fringes formed by interference between reference light that does not include any data and signal light that includes predetermined data are recorded by causing a chemical or physical change in the photosensitive recording medium. Thus, a film on which an image of an object is recorded in the form of interference fringes is called a hologram, and a technique for recording a hologram is called holography.
一方、体積ホログラフィーを用いて、記録媒体の３次元空間に情報を記録できる。これにより、参照光の角度、位相、波長などを変化させ多重化して高密度のデータを記録、復元するので速度が非常に早く、記録容量も優れるという長所がある。
だが、ホログラム情報記録法でデータを複製する場合、既存の光記録媒体とは違って、早い複製が成されにくいため、最近までは、ＷＯＲＭ（Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ，Ｒｅａｄ−Ｍａｎｙ）方式やＲＷ（Ｒｅａｄ ａｎｄ Ｗｒｉｔｅ）方式のシステムに限られ、技術開発が進行されてきた。すなわち、ユーザによりデータが複製されるため、早い複製を不要にするＷＯＲＭやＲＷ方式のホログラフィック記録媒体に比べて、製作者が多量の媒体を生産するＲＯＭ方式では、早い複製方法が必要である。従って、ホログラム情報記録法で早い複製技術に対する開発が知られなかった状態では、ＲＯＭ方式としてはホログラフィック技術を活用できなかった。
On the other hand, information can be recorded in the three-dimensional space of the recording medium using volume holography. As a result, since the high-density data is recorded and restored by changing and multiplexing the angle, phase, wavelength, etc. of the reference light, the speed is very fast and the recording capacity is excellent.
However, when data is replicated by the hologram information recording method, unlike an existing optical recording medium, it is difficult to perform fast replication. Until recently, the WORM (Write-Once, Read-Many) method and the RW (Read) were used. and Write) system development has been progressing. That is, since the data is duplicated by the user, the ROM method, in which the producer produces a large amount of media, requires a faster duplication method than the WORM or RW type holographic recording media that do not require fast duplication. . Therefore, holographic technology cannot be used as the ROM method in a state where development for a fast replication technology in the hologram information recording method was not known.
図１は、かかる問題点を解決するため従来に提示された技術であり、ホログラフィックＲＯＭにデータを複製する装置の構成を示す模式図である。同図に示すように、レーザ光源（図示せず）から出力された光は、ビームスプリッターにより二本のビーム４０ａ、４０ｂに分離され、それぞれ透過型データマスク１０及び円錐状のコニカルミラー３０に入射される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus that replicates data in a holographic ROM, which is a technique that has been conventionally presented to solve such a problem. As shown in the figure, light output from a laser light source (not shown) is separated into two
透過型データマスク１０は、長さの種類が多様なピット形態でデータが記録されたマスクを意味する。透過型データマスク１０に入射された光４０ａは、各ピットを通じて記録媒体２０に透過されながら、データを含む信号光５０ａになる。すなわち、信号光５０ａが透過型データマスク１０から記録媒体２０に入射される。
他方、コニカルミラー３０に入射されるビーム４０ｂは、コニカルミラー３０の表面から反射され多様な角度で記録媒体２０に入射される。コニカルミラー３０を通じて反射されるビーム５０ｂは、いずれのデータも含まない参照光になる。
The
On the other hand, the
これにより、記録媒体２０の上下面に信号光５０ａ及び参照光５０ｂがそれぞれ多様な角度で入射し、互いに干渉現象を起こして記録媒体２０にホログラム形態で記録される。
一方、コニカルミラー３０を多様な傾斜角度を有する他のコニカルミラーに入れ替え、データマスク１０も他のデータを含むものに入れ替えた後、同じ方式で参照光５０ｂ及び信号光５０ａを走査すれば、記録媒体２０の同一領域に参照光５０ｂが異なる角度で入射されると同時に、他のデータを含む信号光５０ａと干渉現象を起こしながらデータが記録される。すなわち、角度の多重化が成されるためデータ多重記録が行われる。これにより、ホログラフィック技術でデータの早い複製が可能である。
As a result, the
On the other hand, if the
図２は、図１の方式でデータが記録された記録媒体２０からデータを再生する過程を示す模式図である。同図に示すように、記録媒体２０に参照光５０ｂが入射された方向の反対面へ参照光５０ｂに対する位相共軛波６０を走査すれば、記録媒体２０に入射した信号光５０ａの位相共軛波が透過型データマスク１０が位置した所に再生される。
再生されるデータは、ピックアップレンズ７０を通じて集束された後、光信号検出器８０で検出される。他方、位相共軛波６０を多様な角度で走査すれば、多重化された角度で記録されたデータを全て再生できる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a process of reproducing data from the
The reproduced data is focused through the
一方、図１及び図２に示した技術でデータを記録／再生すれば、比較的早いデータの複製が可能となるため、ホログラフィックＲＯＭが実現できるが、図１で均一な入射角で参照光を記録媒体２０に走査するためにはコニカルミラー３０の反射面が均一な傾斜角を有しなければならない。しかし、こうした均一な反射面を有するコニカルミラー３０の製作が困難であるという問題点がある。
On the other hand, if data is recorded / reproduced by the technique shown in FIGS. 1 and 2, it is possible to replicate data relatively quickly, so that a holographic ROM can be realized. In order to scan the
また、図２に示すように、データを再生するためには、参照光５０ｂに対する位相共軛波６０を記録媒体２０に斜めな角度で走査すべきであり、多重化された各データを再生するため一定の走査角度で変化させるべきであるので、こうした技術も実現が難しいという問題点がある。
Further, as shown in FIG. 2, in order to reproduce data, the phase
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は反射型データマスクを用いてデータを記録し、記録媒体に垂直な方向に参照光を入射し記録されたデータを再生することにより、従来技術に比べて簡単なハードウェアでホログラフィック記録媒体にデータを記録／再生できるデータ記録／再生装置及びその方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to record data by using a reflective data mask and to record the reference light in a direction perpendicular to the recording medium. It is an object of the present invention to provide a data recording / reproducing apparatus and method capable of recording / reproducing data on a holographic recording medium with simple hardware compared with the prior art by reproducing the recorded data.
前記目的を達成するための本発明の一実施形態によるホログラフィックデータ記録装置は、ホログラムデータを記録できる記録媒体にレーザビームを投射するレーザビーム投射装置と、前記記録媒体に複製しようとするデータが記録された状態で前記記録媒体の下部に整列し、前記レーザビームが前記記録媒体を透過し入射されれば、前記データに対応する信号光形態で回折反射し前記記録媒体に投射することにより、前記レーザビーム及び前記信号光により形成される干渉縞が前記記録媒体に記録されるようにする反射型データマスクと、を含む。 In order to achieve the above object, a holographic data recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser beam projection apparatus that projects a laser beam onto a recording medium capable of recording hologram data, and data to be replicated on the recording medium. Aligned at the bottom of the recording medium in a recorded state, and if the laser beam is transmitted through and incident on the recording medium, it is diffracted and reflected in the form of signal light corresponding to the data, and projected onto the recording medium, A reflective data mask for recording interference fringes formed by the laser beam and the signal light on the recording medium.
この場合、前記反射型データマスクは、前記データをピット形態で記録し前記レーザビームが投射されれば、前記ピット形態で対応するように回折反射することにより前記信号光を生成し記録媒体に投射できる。
一方、記録媒体の同一領域に別のデータを多重的に複製するためには、前記反射型データマスクを所定の第２のデータがピット形態で記録された第２の反射型データマスクに入れ替えなければならない。
In this case, the reflection type data mask records the data in a pit form and, when the laser beam is projected, generates the signal light by diffracting and reflecting so as to correspond in the pit form, and projects it on a recording medium. it can.
On the other hand, in order to multiplex another data in the same area of the recording medium, the reflective data mask must be replaced with a second reflective data mask in which predetermined second data is recorded in pit form. I must.
この場合、前記レーザビーム投射装置は、前記レーザビームの波長を多重化させることでデータを多重的に記録できる。すなわち、レーザビームの波長を多重化が可能な範囲内で変更した後、前記記録媒体に投射することにより前記記録媒体の同一領域にデータを多重的に記録できる。
以上のように、参照光及び信号光の間の干渉縞であるホログラフィックデータが記録された記録媒体からホログラフィックデータを再生する本発明による再生装置は、前記参照光を前記記録媒体に垂直に投射し前記参照光に対応する信号光が復元されるようにする参照光投射装置と、復元された前記信号光を検出し前記信号光が表示するデータを確認する光信号検出器と、を含む。
In this case, the laser beam projection device can multiplexly record data by multiplexing the wavelengths of the laser beams. That is, after changing the wavelength of the laser beam within a range where multiplexing is possible, data can be multiplexed and recorded on the same area of the recording medium by projecting onto the recording medium.
As described above, the reproducing apparatus according to the present invention for reproducing the holographic data from the recording medium on which the holographic data, which is the interference fringe between the reference light and the signal light, is recorded, makes the reference light perpendicular to the recording medium. A reference light projection device that projects and restores signal light corresponding to the reference light; and an optical signal detector that detects the restored signal light and confirms data displayed by the signal light. .
この場合、前記参照光投射装置は、レーザビームを平行ビームの形態で出力する光源と、前記光源から出力されるレーザビームの経路を変更して、前記レーザビームを前記参照光として動作させるビームスプリッターと、前記ビームスプリッターにより経路が変更された前記レーザビームを前記記録媒体の所定領域に集束させる対物レンズと、を含むことができる。 In this case, the reference light projection device includes a light source that outputs a laser beam in the form of a parallel beam, and a beam splitter that operates the laser beam as the reference light by changing a path of the laser beam output from the light source. And an objective lens that focuses the laser beam whose path has been changed by the beam splitter onto a predetermined area of the recording medium.
他方、好ましくは、前記記録媒体のうちデータを読み出ししようとする所定ピットから再生された信号光のみを選択的に通過させるよう前記信号光の再生面積を調節する絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を前記光信号検出器の前にさらに含むことができる。
より好ましくは、本発明によるホログラフィックデータ再生装置は、前記記録媒体から復元される信号光の焦点位置を調節するフォーカシングレンズ（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｌｅｎｓ）をさらに含むことでより正確なデータを検出できる。
On the other hand, it is preferable that the optical signal detection includes an aperture that adjusts a reproduction area of the signal light so as to selectively pass only the signal light reproduced from a predetermined pit from which data is to be read out of the recording medium. It can further be included in front of the vessel.
More preferably, the holographic data reproducing apparatus according to the present invention can detect more accurate data by further including a focusing lens for adjusting the focal position of the signal light restored from the recording medium.
一方、同一領域に多重的に記録されたデータを検出するために、前記参照光投射装置は、前記参照光の波長を変更して前記記録媒体の同一領域に投射できる。すなわち、各参照光の波長に対応する各信号光が復元されれば、その信号光からデータを検出することにより多重化されたデータを確認できる。
他方、本発明の一実施形態によるホログラフィックデータ記録装置でのデータ記録方法は、（ａ）ホログラムデータを記録できる記録媒体に所定のレーザビームを投射する段階と、（ｂ）前記レーザビームを前記記録媒体に透過させ、前記記録媒体に複製しようとするデータが記録された反射型データマスクに入射させる段階と、（ｃ）前記反射型データマスクが前記レーザビームを前記データに対応する信号光の形態で反射し前記記録媒体に投射する段階と、（ｄ）前記記録媒体の所定領域で前記レーザビーム及び前記信号光により形成される干渉縞がホログラフィックデータで記録される段階と、を含む。
On the other hand, in order to detect data recorded in a multiplexed manner in the same area, the reference light projection device can project the data on the same area of the recording medium by changing the wavelength of the reference light. That is, if each signal light corresponding to the wavelength of each reference light is restored, the multiplexed data can be confirmed by detecting the data from the signal light.
On the other hand, a data recording method in the holographic data recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes (a) projecting a predetermined laser beam onto a recording medium capable of recording hologram data, and (b) applying the laser beam to the recording medium. Transmitting through a recording medium and entering the reflection type data mask on which data to be replicated is recorded on the recording medium; and (c) the reflection type data mask transmits the laser beam of the signal light corresponding to the data. Reflecting in a form and projecting onto the recording medium, and (d) recording interference fringes formed by the laser beam and the signal light in a predetermined area of the recording medium with holographic data.
一方、前記段階（ｃ）は、前記反射型データマスクは、前記データがピット形態で記録され、前記レーザビームが投射されれば前記ピット形態に対応するよう回折反射することにより、前記信号光を生成することが好ましい。
より好ましくは、本発明によるデータ記録方法は、（ｅ）前記レーザビームの波長を多重化することにより、前記記録媒体の所定領域に記録されたデータを多重化する段階をさらに含む。
On the other hand, in the step (c), the reflection type data mask is configured to diffract and reflect the signal light so as to correspond to the pit form when the data is recorded in the pit form and the laser beam is projected. It is preferable to produce.
More preferably, the data recording method according to the present invention further includes the step of (e) multiplexing the data recorded in the predetermined area of the recording medium by multiplexing the wavelengths of the laser beams.
この場合、前記段階（ｅ）は、前記反射型データマスクを所定の第２のデータが記録された第２の反射型データマスクに入れ替える段階と、前記レーザビームの波長を多重化が可能な所定範囲内で変更した後、前記記録媒体に投射する段階と、を含む。
また、本発明の一実施形態によるホログラフィックデータ再生方法は、（ａ）参照光を記録媒体のうちデータを再生しようとする所定領域に垂直投射する段階と、（ｂ）前記記録媒体が前記参照光に対応する信号光を復元する段階と、（ｃ）復元された前記信号光を検出して前記信号光が表示するデータを確認する段階と、を含む。
In this case, the step (e) includes a step of replacing the reflective data mask with a second reflective data mask in which predetermined second data is recorded, and a predetermined capable of multiplexing the wavelengths of the laser beams. Projecting on the recording medium after changing within the range.
The holographic data reproduction method according to an embodiment of the present invention includes: (a) vertically projecting reference light onto a predetermined area of the recording medium on which data is to be reproduced; and (b) the recording medium is the reference. Restoring the signal light corresponding to the light; and (c) detecting the restored signal light and confirming the data displayed by the signal light.
この場合、好ましくは、前記段階（ａ）は、レーザビームを平行ビームの形態で出力する段階と、前記レーザビームの経路を前記記録媒体に垂直な方向に変更する段階と、前記記録媒体に垂直に入射する前記レーザビームを前記記録媒体の所定領域に集束させる段階と、を含む。
他方、より好ましくは、前記段階（ｃ）は、前記記録媒体のうちデータを読み出ししようとする所定ピットから再生された信号光のみを選択的に通過させるよう前記信号光の復元面積を調節する段階をさらに含む。
In this case, preferably, the step (a) includes outputting the laser beam in the form of a parallel beam, changing the path of the laser beam in a direction perpendicular to the recording medium, and perpendicular to the recording medium. Focusing the laser beam incident on the recording medium onto a predetermined area of the recording medium.
On the other hand, more preferably, in the step (c), the restoration area of the signal light is adjusted so as to selectively pass only the signal light reproduced from a predetermined pit from which data is to be read out of the recording medium. Further included.
また、本発明によるデータ再生方法は、前記記録媒体から復元される信号光の焦点位置を調節する段階をさらに含むことでより正確なデータを検出できる。
一方、多重化されて記録されたデータを検出するためには、（ｄ）前記参照光の波長を変更し前記記録媒体の同一領域に投射することにより、前記領域に多重的に記録されたデータを再生する段階をさらに含むことも好ましい。
In addition, the data reproduction method according to the present invention can detect more accurate data by further including the step of adjusting the focal position of the signal light restored from the recording medium.
On the other hand, in order to detect multiplexed and recorded data, (d) data recorded in a multiplexed manner in the area by changing the wavelength of the reference light and projecting it on the same area of the recording medium It is also preferable that the method further includes a step of regenerating.
以上説明したように、本発明によれば、ホログラフィック記録媒体に適用される記録装置及び記録装置を実現できる。特に、反射型データマスクを使用することにより、早いデータ複製が可能となってホログラフィックＲＯＭ方式でもデータを記録して普及することが可能となり、特に、従来技術に比べて比較的簡単なハードウェアのみでデータを記録／再生でき、光効率も向上する。 As described above, according to the present invention, a recording apparatus and a recording apparatus applied to a holographic recording medium can be realized. In particular, by using a reflective data mask, it is possible to replicate data quickly and to record and disseminate data even in the holographic ROM method. In particular, it is relatively simple hardware compared to the prior art. Data can be recorded / reproduced alone, and the light efficiency is improved.
以下、添付した図面に基づいて本発明について詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施形態によるホログラフィックデータ記録装置を示す模式図である。同図に示すように、本ホログラフィックデータ記録装置は、反射型データマスク１１０及びレーザビーム投射装置１２０を含み、これを用いてホログラフィック記録媒体２００にデータを記録する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a holographic data recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the holographic data recording apparatus includes a
ホログラフィック記録媒体２００の媒質としては、有機・高分子素材のうち比較的低価である光反応性高分子素材、すなわち光ポリマーを使用することが好ましい。
データを記録するため、レーザビーム投射装置１２０を駆動してホログラフィック記録媒体２００の方向に均一な大面積を有するレーザビーム１２１を発散する。この場合、レーザビーム１２１は、いずれのデータも含まない参照光になる。発散された参照光１２１は、ホログラフィック記録媒体２００を一部透過して反射型データマスク１１０の下部に投射される。
As a medium of the
In order to record data, the laser
反射型データマスク１１０は、通常のビット方式のＣＤやＤＶＤと同一又は類似にコーディングされたピットから構成されているものを使用できる。すなわち、反射型データマスク１１０は、記録しようとするデータをピット形態で記録して、参照光１２１が投射されれば、記録されたデータに対応するよう光を回折反射する方式で信号光１２３を生成しホログラフィック記録媒体２００に投射する。これにより、レーザビーム投射装置１２０から投射される参照光１２１と反射型データマスク１１０から反射された信号光１２３は、相互干渉を起こして所定の干渉縞を生成し、こうした干渉縞はホログラフィック記録媒体２００にホログラム形態のデータで記録される。
The reflective data mask 110 may be formed of pits coded in the same or similar manner to a normal bit CD or DVD. That is, the reflective data mask 110 records data to be recorded in a pit form, and when the
一方、参照光１２１が入射する反対側ホログラフィック記録媒体２００の面には、透過率を変化させる光学コーティングを行うことで信号光と参照光の光強度を調節できる。こうした光学コーティングは誘電体を用いて多層膜を形成することにより行われる。
他方、本発明の一実施形態によれば、記録多重化のためレーザビーム投射装置１２０から投射される参照光１２１の波長を多重化する。すなわち、反射型データマスク１１０を新しいものに入れ替えた後、レーザビーム投射装置１２０内の光源３１１を制御し参照光１２１の波長を波長多重化が可能な範囲内で一定量変化させ投射することにより、データを多重的に記録する。
On the other hand, the light intensity of the signal light and the reference light can be adjusted by applying an optical coating that changes the transmittance on the surface of the opposite
On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the wavelength of the
図４は、図３の方式で記録されたホログラフィック記録媒体２００からデータを再生する再生装置の構成を示す模式図である。同図に示すように、本再生装置３００は、参照光投射装置３１０及び光信号検出器３２０を含む。
参照光投射装置３１０とは、データが干渉縞形態で記録されたホログラフィック記録媒体２００に基準になるレーザビームを投射することにより、これに対応する信号光が再生されるようにする装置を意味する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a reproducing apparatus for reproducing data from the
The reference
本発明の一実施形態によれば、参照光投射装置３１０は、光源３１１と、ビームスプリッター３１３と、対物レンズ３１５と、を含む。光源３１１は、平行ビーム形態のレーザビームを出力する役割を果たす。この場合、光源３１１は、多様な角度で放射されるレーザビームを平行なビーム形態で変形させるコリメーターも含む広い意味のレーザビームソースを意味する。これにより、光源３１１から平行ビーム形態で出力されたレーザビームは、ビームスプリッター３１３により経路が変更され対物レンズ３１５に入射する。この時のビームはいずれのデータも含まない参照光になる。一方、対物レンズ３１５は、参照光を焦点上に集束させる役割を果たす。データ再生のためには、対物レンズ３１５の位置を調節して参照光をホログラフィック記録媒体２００内に集束させる。
According to an embodiment of the present invention, the
ホログラムが記録された位置に参照光のウエストが位置するよう集束されれば、そのレイリー領域内では平行ビームのような性質を有するため記録された信号光がそのまま再生される。この場合、レイリー領域は、ホログラフィック記録媒体２００の厚さより小さければノイズの少ない信号が再生できない。
参照光投射装置３１０によりホログラフィック記録媒体２００に参照光が投射されれば、反射型データマスク１１０から出力されるような形態で信号光が復元される。復元される信号光は、対物レンズ３１５により再び平行ビームに変えられ光信号検出器３２０に集束され、光信号検出器３２０は信号光に含まれたデータを確認する。
If the reference light waist is focused at the position where the hologram is recorded, the recorded signal light is reproduced as it is because it has the property of a parallel beam in the Rayleigh region. In this case, if the Rayleigh area is smaller than the thickness of the
When the reference
この場合、前述したように、再生された信号光は記録当時の反射型データマスク１１０から放出されるように見えるため、参照光の集束時に用いられたものと同一対物レンズ３１５を通過すれば、正確な平行ビームにならない。従って、光信号検出器３２０の前側に信号光の焦点を調節するフォーカシングレンズをさらに設けることで焦点面の違いを補償できる。
In this case, as described above, since the reproduced signal light appears to be emitted from the reflective data mask 110 at the time of recording, if it passes through the same
他方、ホログラフィック記録媒体２００に参照光が投射される領域に記録されたデータは全て再生されるため、所望のデータのみを再生するために一種の絞りを使用できる。すなわち、復元されて光信号検出器３２０に投射される信号光の投射面積を絞りを用いて調節することにより、ホログラフィック記録媒体２００のうち所定ピットから復元される信号光のみを検出できる。
On the other hand, since all the data recorded in the area where the reference light is projected onto the
図５は、図３に示したホログラフィックデータ記録装置を用いてホログラフィック記録媒体２００にデータを記録する方法を説明するためのフロー図である。同図に示すように、複製しようとするデータがピット形態で記録された反射型データマスク１１０をホログラフィック記録媒体２００の下部に置いたままホログラフィック記録媒体２００に参照光を投射する（Ｓ５１０）。この場合、ホログラフィック記録媒体２００の媒質は、光ポリマーを使用できる。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a method of recording data on the
一方、投射された参照光は、ホログラフィック記録媒体２００を一部透過して反射型データマスク１１０の下部から回折反射され信号光の形態でホログラフィック記録媒体２００に投射される（Ｓ５２０）。すなわち、反射型データマスク１１０に記録されたピットがそのまま反射されホログラフィック記録媒体２００の下部に投射される。
レーザビーム投射装置１２０から投射されるレーザビーム、すなわち参照光１２１は、回折反射された信号光１２３との干渉現象を起こすため、こうした干渉縞がそのままホログラフィック記録媒体２００に記録される（Ｓ５３０）。これにより、ＲＯＭ形態のホログラム記録媒体を製造しようとする製作者は、早い方法でデータを複製できる。
On the other hand, the projected reference light is partially transmitted through the
Since the laser beam projected from the
他方、製作者は他のデータが記録された反射型データマスク１１０に入れ替えた後、参照光１２１の波長を変更しホログラフィック記録媒体２００の同一領域に投射することにより記録を多重化することもできる（Ｓ５４０）。これにより、製作者はホログラフィック記録媒体２００に記憶されるデータ容量を既存の光記録媒体よりさらに増大させることができる。
On the other hand, the manufacturer may multiplex the recording by changing the wavelength of the
図６は、図５の方式で記録されたホログラフィックデータを再生する方法を説明するためのフロー図である。同図に示すように、先ずデータを記録する当時に投射した参照光１２１と同一波長の参照光をホログラフィック記録媒体２００に投射する（Ｓ６１０）。
この場合、本発明の一実施形態である図４の再生装置によれば、光源３１１から出力されたレーザビームをビームスプリッター３１３、および対物レンズ３１５などを用いてホログラフィック記録媒体２００に垂直に投射する（Ｓ６２０）。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of reproducing holographic data recorded by the method of FIG. As shown in the figure, first, reference light having the same wavelength as the
In this case, according to the reproducing apparatus of FIG. 4 which is an embodiment of the present invention, the laser beam output from the
一方、ホログラフィック記録媒体２００に参照光が投射されれば、その投射された参照光に対応する信号光がそのまま再生される（Ｓ６３０）。この場合、再生される信号光は反射型データマスク１１０の下部から直接投射されるように見えるため、イメージ焦点のため別のレンズをさらに含むこともできる。また、所望のデータのみを読み出すために再生される信号光が光信号検出器３２０に投射される面積を調節できる絞りをさらに含むこともできる。
On the other hand, if the reference light is projected onto the
再生された信号光は、ホログラフィック記録媒体２００を基準にして反射型データマスク１１０の反対側に位置する光信号検出器３２０により検出され、光信号検出器３２０は検出された信号光のビット形態を把握しそのデータを確認できる（Ｓ６４０）。
他方、多重化されたデータがある場合、波長を異にした参照光を投射してそうしたデータを全て検出できる。
The reproduced signal light is detected by an
On the other hand, when there is multiplexed data, it is possible to detect all such data by projecting reference light having different wavelengths.
これにより、ユーザは簡単なハードウェアのみを備えてもホログラフィックＲＯＭに記録されたデータを活用できる。
以上では、本発明の好適な実施形態について図示し説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変形及び修正を施すことが可能であろう。従って、そのような変更及び修正は当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。
As a result, the user can utilize the data recorded in the holographic ROM even when only simple hardware is provided.
Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. In fact, those skilled in the art will make various changes and modifications to the embodiments of the present invention based on the above description without departing from the technical scope of the present invention described in the claims. It will be possible. Accordingly, such changes and modifications should, of course, be included in the technical scope of the present invention.
２０、２００ ホログラフィック記録媒体
１１０ 反射型データマスク
１２０ レーザビーム投射装置
３１０ 参照光投射装置
３１１ 光源
３１３ ビームスプリッター
３１５ 対物レンズ
３２０ 光信号検出器
20, 200
Claims (18)
複製しようとするデータが記録された状態で前記記録媒体の下部に整列し、前記レーザビームが前記記録媒体を透過して入射されれば、前記データに対応する信号光形態で反射して前記記録媒体に投射することにより、前記レーザビーム及び前記信号光により形成される干渉縞が前記記録媒体に記録されるようにする反射型データマスクと、
を含むことを特徴とするホログラフィックデータの記録装置。 A laser beam projection device for projecting a laser beam onto a recording medium capable of recording holographic data;
When the data to be duplicated is recorded and aligned at the bottom of the recording medium, and the laser beam is incident through the recording medium, it is reflected in the form of signal light corresponding to the data and recorded. A reflective data mask that records an interference fringe formed by the laser beam and the signal light on the recording medium by projecting on the medium;
A recording device for holographic data, comprising:
前記レーザビームの波長を変更した後、前記記録媒体に投射することにより前記記録媒体の同一領域にデータを多重的に記録することを特徴とする、請求項３に記載のホログラフィックデータの記録装置。 The laser beam projector is
4. The holographic data recording apparatus according to claim 3, wherein after the wavelength of the laser beam is changed, the data is multiplexed and recorded in the same area of the recording medium by projecting on the recording medium. .
前記参照光を前記記録媒体に垂直に投射して前記参照光に対応する信号光が復元されるようにする参照光投射装置と、
復元された前記信号光を検出して前記信号光が表示するデータを確認する光信号検出器と、を含むことを特徴とするホログラフィックデータの再生装置。 In a holographic data reproducing apparatus for reproducing the data from a recording medium on which holographic data is recorded in the form of interference fringes between reference light and signal light,
A reference light projection device that projects the reference light perpendicularly to the recording medium so that signal light corresponding to the reference light is restored;
A holographic data reproducing apparatus, comprising: an optical signal detector that detects the restored signal light and confirms data displayed by the signal light.
レーザビームを平行ビーム形態で出力する光源と、
前記光源から出力されるレーザビームの経路を変更し、前記レーザビームを前記参照光として動作させるビームスプリッターと、
前記ビームスプリッターにより経路が変更された前記レーザビームを前記記録媒体の所定領域に集束させる対物レンズと、
を含むことを特徴とする、請求項５に記載のホログラフィックデータの再生装置。 The reference light projector is
A light source that outputs a laser beam in the form of a parallel beam;
A beam splitter that changes a path of a laser beam output from the light source and operates the laser beam as the reference light;
An objective lens that focuses the laser beam whose path has been changed by the beam splitter onto a predetermined region of the recording medium;
The holographic data reproducing apparatus according to claim 5, comprising:
前記参照光の波長を変更し前記記録媒体の同一領域に投射することにより、前記領域に多重的に記録されたデータを再生させることを特徴とする、請求項６に記載のホログラフィックデータの再生装置。 The reference light projector is
7. The reproduction of holographic data according to claim 6, wherein the data recorded in a multiplexed manner is reproduced by changing the wavelength of the reference light and projecting it on the same area of the recording medium. apparatus.
（ｂ）前記レーザビームを前記記録媒体に透過させ、前記記録媒体に複製しようとするデータが記録された反射型データマスクに入射させるステップと、
（ｃ）前記反射型データマスクが前記レーザビームを前記データに対応する信号光形態で前記記録媒体に反射するステップと、
（ｄ）前記記録媒体の所定領域で前記レーザビーム及び前記信号光により形成される干渉縞がホログラフィックデータで記録されるステップと、
を含むことを特徴とするホログラフィックデータの記録方法。 (A) projecting a predetermined laser beam onto a recording medium capable of recording hologram data;
(B) transmitting the laser beam through the recording medium and causing the laser beam to enter a reflective data mask on which data to be copied is recorded;
(C) the reflective data mask reflecting the laser beam to the recording medium in a signal light form corresponding to the data;
(D) a step of recording interference fringes formed by the laser beam and the signal light in a predetermined area of the recording medium with holographic data;
A method for recording holographic data, comprising:
前記反射型データマスクは、前記データがピット形態で記録されて、前記レーザビームが投射されれば、前記ピット形態で対応するよう回折反射することにより前記信号光を生成することを特徴とする、請求項１０に記載のホログラフィックデータの記録方法。 The step (c)
The reflection type data mask is characterized in that when the data is recorded in a pit form and the laser beam is projected, the signal light is generated by diffracting and reflecting to correspond to the pit form. The holographic data recording method according to claim 10.
前記反射型データマスクを所定の第２のデータが記録された第２の反射型データマスクに入れ替えるステップと、
前記レーザビームの波長を多重化が可能な所定範囲内で変更した後、前記記録媒体に投射するステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のホログラフィックデータの記録方法。 The step (e)
Replacing the reflective data mask with a second reflective data mask in which predetermined second data is recorded;
13. The holographic data recording method according to claim 12, further comprising: projecting the laser beam wavelength on the recording medium after changing the wavelength within a predetermined range in which multiplexing is possible.
（ａ）前記記録媒体のうち前記データを再生しようとする所定領域に前記参照光を垂直投射するステップと、
（ｂ）前記記録媒体が前記参照光に対応する信号光を復元するステップと、
（ｃ）復元された前記信号光を検出して前記信号光が表示するデータを確認するステップと、を含むことを特徴とするホログラフィックデータの再生方法。 In a method for reproducing holographic data, the data is reproduced from a recording medium on which holographic data that is interference fringes between reference light and signal light is recorded.
(A) vertically projecting the reference light onto a predetermined area of the recording medium on which the data is to be reproduced;
(B) the recording medium restoring signal light corresponding to the reference light;
(C) detecting the restored signal light and confirming the data displayed by the signal light, and a method for reproducing holographic data.
レーザビームを平行ビーム形態で出力するステップと、
前記レーザビームの経路を前記記録媒体に垂直な方向に変更して、前記レーザビームを前記参照光として動作させるステップと、
前記記録媒体に垂直に入射する前記レーザビームを前記記録媒体の所定領域に集束させるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のホログラフィックデータの再生方法。 The step (a)
Outputting a laser beam in parallel beam form;
Changing the path of the laser beam in a direction perpendicular to the recording medium and operating the laser beam as the reference light;
Focusing the laser beam perpendicularly incident on the recording medium onto a predetermined area of the recording medium;
The method for reproducing holographic data according to claim 14, comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005234437A JP2007047669A (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Data recording/reproducing device and method on holographic recording medium |
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