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記録媒体およびホログラム記録再生装置 新技術説明会

国内特許コード P150012664
整理番号 S2015-1531-N0/T2014-115
掲載日 2015年12月11日
出願番号 特願2015-102691
公開番号 特開2016-219078
出願日 平成27年5月20日(2015.5.20)
公開日 平成28年12月22日(2016.12.22)
発明者
  • 山本 学
  • 吉田 周平
  • 谷口 淳
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 記録媒体およびホログラム記録再生装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】データ情報の記録および再生に用いられる光によって再生することのできる、大容量の標識部を有し、標識部において高い信号対雑音比が得られる記録媒体を提供すること、およびデータ情報の記録および再生に用いられる光により、大容量の標識部を有する記録媒体の標識情報を確実に再生することのできるホログラム記録再生装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の記録媒体は、標識部が、多階調の深さ制御によって形成された位相ホログラムによって構成されており、前記ホログラム記録再生装置を構成する、データ情報を記録および再生するために用いられる前記光学機構からの光により、標識情報が再生されるものであることを特徴とする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、ホログラムを用いてデジタル情報を二次元的に記録再生するホログラム記録再生装置が提案されている。このホログラム記録再生装置においては、デジタル情報を記録する場合には、複数の画素よりなる空間光変調器で変調された、デジタル情報(データ情報)を担持した信号光と、当該信号光とコヒーレントな参照光とを記録媒体内で干渉させることによりホログラムを形成し、そのホログラムを前記デジタル情報として記録する。また、記録媒体に記録されたデジタル情報を再生する場合には、記録に用いた参照光をホログラムに照射することにより、回折光を発生させCCD(撮像素子)上に、ホログラムとして記録されているデジタル情報の画像を形成させる。



このようなホログラム記録再生方法において、具体的なホログラム記録法としては、角度多重記録方式、球面参照光シフト多重記録方式およびスペックル参照光多重記録方式などが挙げられる。



角度多重記録方式によるホログラム記録法は、記録媒体に対する参照光の照射角度をわずかずつ変更させ、当該記録媒体における或る一領域にホログラムの多重記録を行う。記録媒体の厚みが厚い(具体的には、1mm以上)場合には、ブラッグ回折条件が角度的に厳しくなり、角度が0.1°程度でブラッグ回折角条件が外れて読み出しが不可能となる。この原理を利用して、記録媒体において、同一領域に数百個のホログラムを記録(多重記録)する。この角度多重記録方式においては、多重記録をブック単位で行う。すなわち、或る一領域においてホログラムの多重記録を行った後、光(信号光および参照光)の照射領域を変更し、当該一領域とは重ならない他の一領域において新たなホログラムの多重記録をブック単位で順次に行う。



スペックル参照光多重記録方式によるホログラム記録法は、参照光スペックルパターンで変調されている。このスペックルパターンで変調された参照光と信号光とが記録媒体で干渉し、ホログラムが記録される。このため、記録媒体に記録されたホログラムを再生する際には、参照光が記録時と同様のスペックルパターンである場合のみ再生が可能となる。而して、記録媒体をわずかな距離(具体的には、10μm程度)シフトさせると、スペックルパターンの一致(スペックルパターンの相関)が崩れてホログラムの再生が不可能となる。この原理を利用して、ホログラムの多重記録を、記録媒体をシフトさせて行う。すなわち、わずかに記録媒体をシフトさせるだけで新たなホログラムの記録が可能となってシフト多重記録を繰り返すことができる。



球面参照光シフト多重記録方式によるホログラム記録法は、参照光を球面波とすること以外は、前記のスペックル参照光多重記録方式と同様に、記録媒体をわずかにシフトさせて多重記録を行う。参照光を球面波とすることにより、スペックルパターンと同様な効果が発揮され、記録媒体をわずかな距離シフトさせるだけでホログラムが再生されず、新たなホログラムを記録することが可能となってシフト多重記録を繰り返すことができる。



このような多重記録方式においては、記録媒体、具体的には例えば光反応性モノマーよりなる記録層にホログラムを多重に記録する。このようなホログラムの記録あるいは再生を行う場合には、記録媒体上に、当該記録媒体における場所を特定する位置情報などの標識情報が設定されている必要がある。これらの標識情報は、特に重要な情報であり、絶対的に検出される必要があることから、高い信号対雑音比が求められる。従って、標識用基板に埋め込まれたROM情報が適当である。従来、光ディスクの位置決め技術がホログラムの記録媒体にも適用されている。具体的には、例えば、標識用基板に、光ディスクと同様な案内溝あるいはマーカを埋め込み、記録媒体が感光しない赤色レーザで位置決め、例えばトラッキングやフォーカシング、あるいは位置情報の検出を行わせている。具体的には、位置決め信号あるいは位置決め情報などの標識情報は、光ディスクと同様に、案内溝に追随して赤色レーザが検出し、レンズ等を制御する。この場合には、凹凸の案内溝の上でホログラムを記録再生すると、ホログラムを記録する記録層がこのような案内溝の影響を受けることによって位相情報が大きく乱されることにより、再生像が劣化する。すなわち、良好なホログラムの記録再生が困難となる。



そこで、図14に示すように、標識用基板18に形成された案内溝18Aを再生する光として、ホログラムが形成される記録層12を構成する光反応性ポリマーが感光しない赤色レーザ2を用いると共に、記録媒体に波長選択性反射膜19を設置することが行われている。このような記録媒体においては、波長選択性反射膜19によって領域が分断されており、ホログラム記録再生に用いる青色レーザ1は波長選択性反射膜19に反射されるため、良好なホログラム記録再生が行われる。
しかしながら、このような記録媒体を用いる方式においては、記録媒体の構成が複雑で作製技術が難しく、またホログラム記録再生装置において、青色レーザ用光学系と赤色レーザ用光学系を別々に保持する必要があり、光学系が複雑となる欠点がある。

産業上の利用分野


本発明は、記録媒体およびホログラム記録再生装置に関する。更に詳しくは、2次元化されたデジタルビットパターンをホログラムとして多重に記録することにより大容量光メモリを構成する上で必要とされる標識情報が記録された標識部が設けられた記録媒体、および当該記録媒体に記録された標識情報を再生することのできるホログラム記録再生装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
記録再生光源および当該記録再生光源からの光を信号光と参照光とに分割する光分離手段を有する光学機構が設けられた、信号光と参照光とを干渉させてデータ情報を記録するホログラム記録再生装置において用いられる、標識情報が記録された標識部が設けられた記録媒体において、
前記標識部は、多階調の深さ制御によって形成された位相ホログラムによって構成されており、前記ホログラム記録再生装置を構成する、データ情報を記録および再生するために用いられる前記光学機構からの光により、標識情報が再生されるものであることを特徴とする記録媒体。

【請求項2】
データ情報を担持した信号光と参照光を干渉させ、得られた干渉縞を、標識情報が記録された標識部が設けられた記録媒体に、データ情報として記録すると共に、データ情報が記録された記録媒体に対し、当該参照光を照射することにより当該データ情報を再生するホログラム記録再生装置において、
標識部が多階調の深さ制御によって形成された多重記録された位相ホログラムによって構成された記録媒体と当該記録媒体に記録された情報の再生画像の結像位置との間に、当該多重記録された位相ホログラムにおける任意の2つのホログラムの間で直交する開口パターンが形成された開口パターン形成部材が設けられており、当該2つのホログラムを、データ情報を記録および再生するために用いられる参照光で選択的に再生するものであることを特徴とするホログラム記録再生装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015102691thum.jpg
出願権利状態 公開
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