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METHOD AND DEVICE FOR HOLOGRAPHIC RECORDING AND REPRODUCING

Patent code P170014036
File No. (S2015-1534-N0)
Posted date Apr 11, 2017
Application number P2016-043599
Publication number P2016-219088A
Date of filing Mar 7, 2016
Date of publication of application Dec 22, 2016
Priority data
  • P2015-102694 (May 20, 2015) JP
Inventor
  • (In Japanese)山本 学
  • (In Japanese)吉田 周平
  • (In Japanese)中村 優
Applicant
  • (In Japanese)学校法人東京理科大学
Title METHOD AND DEVICE FOR HOLOGRAPHIC RECORDING AND REPRODUCING
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for holographic recording and reproducing capable of achieving a higher density of recording information for a reflection type recording medium and stably reproducing a hologram and, moreover, capable of simplifying the structure of a device body and performing a higher speed access.
SOLUTION: A method for holographic recording and reproducing according to the present invention performs a multiple recording of a hologram on a reflection type recording medium by a spherical reference light multiple system, and uses such a recording medium that comprises: a hologram recording layer irradiated with signal light and reference light from one surface side; and a reflection layer stacked on the other surface of the hologram recording layer via a light transmission layer. A device for holographic recording and reproducing according to the present invention performs the method for holographic recording and reproducing, in which one of an optical mechanism for radiating the signal light and the reference light and the recording medium is relatively moved to the other one in one direction along the surface of the recording medium so as to perform the shift multiple recording on the recording medium.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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方法が提案されている。このホログラム記録再生方法においては、記録媒体として、光反応性モノマーよりなる記録層と光透過層とを有するものが用いられ、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(記録層)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方法としては、角度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方法は、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方法は、参照光が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することによって、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。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ホログラム記録再生方法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記録媒体に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有効な構成を有する記録媒体を用いたホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
データ情報を担持した信号光と参照光との干渉縞を記録媒体にホログラムとして記録すると共に記録媒体に記録されたホログラムに参照光を照射することにより当該ホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラム記録再生方法において、
記録媒体として、一面側から信号光および参照光が照射されるホログラム記録層と、当該ホログラム記録層の他面に光透過層を介して積層された反射層とを備えたものが用いられ、
参照光として球面波が用いられ、
信号光および参照光を記録媒体に照射する光学機構および記録媒体の一方を他方に対して相対的に一方向に移動させることにより球面参照光シフト多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録再生方法。

【請求項2】
 
前記記録媒体として、前記ホログラム記録層と前記反射層との間に光吸収層をさらに備えたものが用いられることを特徴とする請求項1に記載のホログラム記録再生方法。

【請求項3】
 
データ情報を担持した信号光と参照光との干渉縞を記録媒体にホログラムとして記録すると共に記録媒体に記録されたホログラムに当該ホログラムの記録時における記録用参照光とは偏光方向の異なる参照光を再生用参照光として照射することにより当該ホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラム記録再生方法であって、
記録媒体として、一面側から信号光および参照光が照射されるホログラム記録層と、当該ホログラム記録層の他面に光透過層を介して積層された反射層とを備えており、当該反射層が記録用参照光を透過すると共に再生用参照光を反射する機能を有するものが用いられ、
参照光として球面波が用いられ、
信号光および参照光を記録媒体に照射する光学機構および記録媒体の一方を他方に対して相対的に一方向に移動させることにより球面参照光シフト多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録再生方法。

【請求項4】
 
信号光の記録媒体に対する入射光軸と参照光の記録媒体に対する入射光軸とを含む平面に垂直な平面を基準面としたとき、当該基準面に沿った記録媒体の表面におけるトラック上に、一方向のみの球面参照光シフト多重記録を行うことによりシフト多重ホログラム列を記録した後、当該シフト多重記録ホログラム列が記録された記録領域と同一の領域に、記録媒体の表面が前記基準面に対して所定の角度傾いた状態で、球面参照光シフト多重記録を行うことにより新たなシフト多重記録ホログラム列を多重記録することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。

【請求項5】
 
データ情報を担持した信号光と参照光との干渉縞を記録媒体にホログラムとして多重記録すると共に記録媒体に記録されたホログラムに参照光を照射することにより当該ホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラムホログラム記録再生装置において、
記録媒体として、一面側から信号光および参照光が照射される記録層と、当該記録層の他面に光透過層を介して配設された反射層とを備えたものが用いられ、
信号光および球面参照光を記録媒体に照射する光学機構と、光学機構および記録媒体の一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備えており、
前記光学機構および前記記録媒体の一方が他方に対して記録媒体の表面に沿って一方向に相対的に移動されて当該記録媒体にシフト多重記録が行われることによりシフト多重ホログラム列が記録されることを特徴とするホログラム記録再生装置。

【請求項6】
 
記録媒体として、前記ホログラム記録層と前記反射層との間に光吸収層をさらに備えたものが用いられることを特徴とする請求項5に記載のホログラム記録再生装置。

【請求項7】
 
データ情報を担持した信号光と参照光との干渉縞を記録媒体にホログラムとして記録すると共に記録媒体に記録されたホログラムに当該ホログラムの記録時における記録用参照光とは偏光方向の異なる参照光を再生用参照光として照射することにより当該ホログラムに記録されたデータ情報を再生するホログラム記録再生装置であって、
記録媒体として、一面側から信号光および参照光が照射されるホログラム記録層と、当該ホログラム記録層の他面に光透過層を介して積層された反射層とを備えており、当該反射層が記録用参照光を透過すると共に再生用参照光を反射する機能を有するものが用いられ、
信号光および球面参照光を記録媒体に照射する光学機構と、光学機構および記録媒体の一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備えており、
前記光学機構および前記記録媒体の一方が他方に対して記録媒体の表面に沿って一方向に相対的に移動されて当該記録媒体にシフト多重記録が行われることによりシフト多重ホログラム列が記録されることを特徴とするホログラム記録再生装置。

【請求項8】
 
信号光の記録媒体に対する入射光軸と参照光の記録媒体に対する入射光軸とを含む平面に垂直な平面を基準面としたとき、記録媒体を回動させることにより当該記録媒体の表面を当該基準面に対して傾斜させる記録媒体チルト機構をさらに備えており、
記録媒体チルト機構によって記録媒体の表面を前記基準面に対して傾斜させた状態で、一方向のみの球面参照光シフト多重記録が行われることによって、新たなシフト多重ホログラム列が記録媒体に既に記録されたシフト多重ホログラム列の記録領域と同一の領域に多重記録されることを特徴とする請求項5~請求項7のいずれかに記載のホログラム記録再生装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016043599thum.jpg
State of application right Published
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