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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 NEW

国内特許コード P180015381
整理番号 S2017-0438-N0
掲載日 2018年11月1日
出願番号 特願2017-032934
公開番号 特開2018-137031
出願日 平成29年2月24日(2017.2.24)
公開日 平成30年8月30日(2018.8.30)
発明者
  • 山本 学
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 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 NEW
発明の概要 【課題】複雑なメカ機構を必要とすることなく、記録情報の高容量化を効率的に図ることのできる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を提供すること。
【解決手段】本発明においては、記録媒体の一面側から信号光および球面参照光が照射されて当該記録媒体に球面参照光シフト多重記録が行われることにより第1シフト多重ホログラム列が記録され、その後、当該記録媒体の他面側から信号光および球面参照光が照射されて当該記録媒体に球面参照光シフト多重記録が行われることにより第2シフト多重ホログラム列が第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きされる。
【選択図】図4
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。ホログラム記録再生装置においては、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得られる干渉縞をホログラムとして記録する。また、記録媒体に記録されたホログラム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、例えばCCDなどの撮像素子上に、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の一としては、例えば、参照光として球面波(以下、「球面参照光」ともいう。)を用いた球面参照光シフト多重記録方式が知られている。



球面参照光シフト多重記録の原理を図8を用いて説明すると、球面参照光は、平面波が複数存在するものと考えられる。従って、図8(a)に示すように、ホログラムH1が記録された記録媒体10を当該記録媒体10の表面(図8(a)における上面)に沿って一方向(図8(a)における右方向)にわずかな距離シフトさせると、既に記録されたホログラムH1の再生が不可となり、新たなホログラムH2をその記録領域の一部が既に記録されたホログラムH1の記録領域と重なる状態で記録することが可能となる。記録媒体10のシフト量は、通常、10μm程度以上である。なお、図8(a)においては、便宜上、ホログラムH1と、ホログラムH2とを離間させた状態で示してある。
再生可能な条件は、図8(b)に示すように、信号光の波数ベクトルks、参照光の波数ベクトルkrおよびホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgがブラッグの回折条件を満たす場合である。記録媒体10をシフトさせると、図8(c)に示すように、波数ベクトルの関係がブラッグの回折条件から外れ、ホログラムH1の再生が不可となる。
ここに、図8(b)は、図8(a)におけるホログラムH2に係る信号光の波数ベクトルksと参照光の波数ベクトルkrとホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgとの関係を示す説明図である。また、図8(c)は、図8(a)に示す状態において、先に記録されたホログラムH1に係る信号光の波数ベクトルksと参照光の波数ベクトルkrとホログラムの波数ベクトル(記録格子ベクトル)kgとの関係を示す説明図である。



しかしながら、従来より検討されていた球面参照光シフト多重記録方式においては、信号光の光軸と参照光の光軸とによって形成される平面内に沿った一軸方向のシフト選択性は優れているが、その軸方向に垂直な方向にはシフト選択性が弱く、2次元での多重記録が困難である。そのため、球面参照光シフト多重記録方式のみによっては、記録情報の高密度化を図ることは困難である。
このような事情に鑑みて、本願発明者らは、記録媒体平面内すなわち2次元平面内でシフト多重ホログラムをクロスさせて多重記録を行う方法を提案している(例えば特許文献1参照。)。この方法は、2次元方向でシフト多重ホログラムを重ね書きする方法である。

産業上の利用分野


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好適に用いられる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。

特許請求の範囲 【請求項1】
データ情報を担持した信号光と球面参照光とを干渉させることにより得られるホログラムをシフト多重方式により記録媒体に多重記録すると共に、ホログラムが記録された記録媒体に参照光を照射することにより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、
記録媒体の一面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第1シフト多重ホログラム列を記録した後、当該記録媒体の他面側から信号光および球面参照光を照射して当該記録媒体にシフト多重記録を行うことにより第2シフト多重ホログラム列を第1シフト多重ホログラム列と同一の記録領域に重ね書きすることを特徴とするホログラム記録再生方法。

【請求項2】
同一の信号光照射光学系および同一の球面参照光照射光学系によって、第1シフト多重ホログラム列および第2シフト多重ホログラム列が記録媒体に記録さ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】
記録媒体の一面側に配置された、信号光および球面参照光を照射する第1の光学ヘッドによって第1シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録され、当該記録媒体の他面側に配置された、第1の光学ヘッドに係る信号光と球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルの得られる条件で信号光および球面参照光を照射する第2の光学ヘッドによって第2シフト多重ホログラム列が当該記録媒体に記録さ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4】
データ情報を担持した信号光と球面参照光とを干渉させることにより得られるホログラムをシフト多重方式により記録媒体に多重記録すると共に、ホログラムが記録された記録媒体に参照光を照射することにより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において、
記録媒体の一面側に配置された第1の光学ヘッドと、当該記録媒体の他面側に配置された第2の光学ヘッドとを備えており、
当該第1の光学ヘッドおよび当該第2の光学ヘッドの各々は、記録再生光源と、当該記録再生光源からの光を分離して生成した信号光および球面参照光を記録媒体に照射する記録再生光照射光学系を備えており、
前記第2の光学ヘッドにおける記録再生光照射光学系は、信号光および球面参照光を、前記第1の光学ヘッドに係る信号光および球面参照光による記録格子ベクトルと互いに異なる方向の記録格子ベクトルが得られる条件で照射するよう構成されていることを特徴とするホログラム記録再生装置。

【請求項5】
第1の光学ヘッドによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルと、第2の光学ヘッドによって記録されるホログラムの記録格子ベクトルとが、互いに逆方向であることを特徴とする請求項4に記載の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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JP2017032934thum.jpg
出願権利状態 公開
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