(57)【要約】本発明は、光ホログラフィックマスタ製造装置に関する。この装置は、マスタ（３０２ａ）を受ける受手段と、照射ビームを生成する照射源（３００）と、前記照射源に対する前記受手段の反対側に配置された反射型空間光変調器（３０３）とを含む。本発明は、また、関連する複製装置に関する。
2007537479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタを受ける受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記照射源に対する前記受手段の反対側に配置された反射型空間光変調器とを含む、光ホログラフィックマスタ製造装置。
【請求項２】
前記照射ビームは、記録媒体の同一位置にて異なるホログラムを記録するために波長を調整できる、請求項１に記載の光ホログラフィックマスタ製造装置。
【請求項３】
前記照射源と前記受手段の間に第１のレンズと、前記受手段と前記反射型空間光変調器の間に第２のレンズとを更に含む、請求項１に記載の光ホログラフィックマスタ製造装置。
【請求項４】
請求項１の装置により製造されるマスタを複製する光ホログラフィック複製装置であって、
前記マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記照射源と前記マスタ受手段の間に配置される、光ホログラフィック複製装置。
【請求項５】
請求項３の装置により製造されるマスタを複製する光ホログラフィック複製装置であって、
前記マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記マスタ受手段と前記照射源との間のレンズと、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記レンズと前記マスタ受手段の間に配置される、光ホログラフィック複製装置。
【請求項６】
マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記照射源に対する前記マスタ受手段の反対側に配置された反射型空間光変調器と、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記照射源と前記マスタ受手段の間に配置される、光ホログラフィックマスタ製造及び複製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィックマスタの製造及び複製に関する。本発明は、特に、マスタを製造する光学装置、及び、該マスタを複製する光学装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に、ＲＯＭホログラフィック製造装置に関連する。
【背景技術】
【０００３】
ＲＯＭ情報担持体は、読み出しだけできる情報担持体である。かかる情報担持体は、通常的には工場で製造され、その後、ユーザにより読み出される。例えば、ＣＤやＤＶＤは、スタンパにより製造される。スタンパは、ＣＤやＤＶＤ上に記録される必要があるピット及びランドを含む。ＣＤやＤＶＤは、スタンパにより型押しされる。ホログラフィックデータ記憶装置では、型押しは、データが、ホログラフィック媒体の表面だけでなく、３次元的に記憶されるので可能でない。ＲＯＭホログラフィック媒体の製造する解決策は、マスタを製造し、次いで、該マスタを、例えば１０００，１００００若しくは１０００００部、複製することにある。
【０００４】
光ホログラフィックマスタ製造装置は、非特許文献１から知られている。図１は、かかるマスタ製造装置を示す。マスタ製造装置は、照射源１００、コリメータ１０１、ビームスプリッタ１０２、空間光変調器１０３、レンズ１０４、デフレクタ１０６、及びテレスコープ１０７を含む。マスタ製造装置は、マスタ１０５にデータを記録するためのものである。
【０００５】
マスタ１０５にホログラムを記録している間、照射源１００により生成された照射ビームの半分は、ビームスプリッタ１０２により空間光変調器１０３に向けて送られる。照射ビームのこの部分は、信号ビームと称される。照射源１００により生成された照射ビームの半分は、デフレクタ１０６によりテレスコープ１０７に向けて偏向される。照射ビームのこの部分は、参照ビームと称される。照射源１００により生成された照射ビームの半分は、デフレクタ１０６によりテレスコープ１０７に向けて偏向される。照射ビームのこの部分は、参照ビームと称される。信号ビームは、空間光変調器１０３により空間変調される。空間光変調器１０３は、記録されるべきホログラムの０及び１のデータビットに対応する透過領域と吸収領域を含む。信号ビームは、空間光変調器１０３を通過した後、マスタ１０５に記録されるべき信号、即ち記録されるべきホログラムを搬送する。信号ビームは、次いで、レンズ１０４によりマスタ１０５上に合焦される。
【０００６】
参照ビームも、テレスコープ１０７によりマスタ１０５上に合焦される。かくして、ホログラムは、信号ビームと参照ビーム間の干渉の結果として干渉パターンの形態で、マスタ１０５に記録される。一のホログラムが一旦マスタ１０５に記録されると、その他のホログラムが、マスタ１０５の同一位置に記録される。このため、このホログラムに対応するデータは、空間光変調器１０３に送られる。デフレクタ１０６は、マスタ１０５に対する参照信号の角度が修正されるように回転される。テレスコープ１０７は、デフレクタ１０６の回転中、同一位置に参照ビームを維持するために用いられる。かくして、干渉パターンが、マスタ１０５の同一位置に異なるパターンで記録される。複数のホログラムが記録されるマスタ１０５の同一位置は、ブックと称される。
【０００７】
或いは、照射ビームの波長が、同一ブック内に異なるホログラムを記録すべく調整されてもよい。これは、波長多重と称される。
【０００８】
マスタは、一旦記録されると、ホログラフィック複製装置により複製されることができる。かかる複製装置が図２に示される。この複製装置は、照射源２００、コリメータ２０１、ビームスプリッタ２０２、第１ミラー２０３、第２ミラー２０４、第３ミラー２０５、及びイメージングレンズ２０６を含む。この複製装置は、マスタ１０５を複製媒体２０７に複製するためのものである。
【０００９】
照射源２００により生成された照射ビームの半分は、ビームスプリッタ２０２により複製媒体２０７に向けて送られる。照射源２００により生成された照射ビームの半分は、第１、第２及び第３ミラー２０３，２０４，２０５によりマスタ１０５に向けて偏向される。マスタ１０５に到達するビームの部分は、マスタ１０５に記録された種々のブックにより回折される。かくして、再構成された信号であって、マスタ１０５に記録されたホログラムに対応する信号が生成される。再構成された信号ビームは、次いで、イメージングレンズ２０６により複製媒体２０７上に合焦される。かくして、再構成された信号ビームと、複製媒体２０７に向けて偏向された照射源２００により生成されたビーム部分との間の干渉の結果、ホログラムが複製媒体２０７に複製される。
【００１０】
図１のホログラフィックマスタ製造装置の欠点は、参照ビームと信号ビームを生成するための２つの光の分岐を必要とすることである。図２の関連するホログラフィック複製装置の欠点は、参照ビームと再構成された信号ビームを生成するための２つの光の分岐を必要とすることである。これは、これらの装置を大型化し、高価なものとし、また、かかる装置の製造を時間の要するものとし且つ複雑化する。
【非特許文献１】光学科学（２００）におけるＳｐｒｉｎｇｅｒシリーズでの、Ｈ．Ｊ．Ｃｏｕｆａｌ，Ｄ．Ｐｓａｌｔｉｓ，Ｇ．Ｔ．Ｓｉｎｃｅｒｂｏｘ（Ｅｄｓ．）による‘Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ’
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、よりコンパクトで製造がより容易な、ホログラフィックマスタ製造装置及びそれに関連する複製装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のため、本発明は、マスタを受ける受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記照射源に対する前記受手段の反対側に配置された反射型空間光変調器とを含む、光ホログラフィックマスタ製造装置を提案する。
【００１３】
本発明によれば、反射型空間光変調器が用いられる。マスタ製造中、照射ビームは、マスタに向けて方向付けられ、次いで、空間変調され、マスタに戻る向きに反射される。その結果、参照ビーム及び信号ビームは、マスタ内で干渉し、これにより、当該マスタ内に情報パターンが生成される。従って、本発明によるホログラフィックマスタ製造装置は、信号ビームと参照ビームを生成するための別の光の分岐を必要としない。従って、本発明によるホログラフィックマスタ製造装置は、比較的コンパクトで製造が容易となる。
【００１４】
効果的には、前記照射ビームは、記録媒体の同一位置にて異なるホログラムを記録するために調整が可能な波長を有する。これにより、波長多重が可能となり、これにより、マスタ、及びそれに伴い複製されるホログラフィック媒体に記録できるデータ容量が増加される。
【００１５】
効果的には、当該マスタ製造装置は、前記照射源と前記受手段の間に第１のレンズと、前記受手段と前記反射型空間光変調器の間に第２のレンズとを更に含む。記録されるホログラムのサイズは、レンズの使用により減少し、これにより、マスタに記録できるデータ容量が増加される。更に、レンズの使用は、マスタ内部の球面波の干渉を可能とする。その結果、シフト多重が可能となり、これにより、データ容量が更に増加される。
【００１６】
本発明は、また、本発明によるマスタ製造装置により製造されるマスタを複製するための光ホログラフィック複製装置に関する。かかる光ホログラフィック複製装置は、前記マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記照射源と前記マスタ受手段の間に配置される。反射型空間光変調器がマスタを製造するために用いられているので、マスタに記録される情報パターンは、当該マスタ上に当たる照射ビームが反対方向に回折して戻されるような態様で、マスタに記録される。その結果、記録媒体が照射源とマスタの間に配置される場合、照射源により生成された照射ビームと、マスタで回折された信号ビームとが記録媒体内で干渉する。これにより、記録媒体に情報パターンが記録されることになる。かくして、マスタが複製される。
【００１７】
本発明は、また、本発明の効果的な実施例によるマスタ製造装置により製造されるマスタを複製するための光ホログラフィック複製装置に関する。かかる光ホログラフィック複製装置は、前記マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記マスタ受手段と前記照射源との間のレンズと、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記レンズと前記マスタ受手段の間に配置される。
【００１８】
本発明は、また、光ホログラフィックマスタ製造及び複製装置に関する。かかる装置は、マスタを受けるマスタ受手段と、照射ビームを生成する照射源と、前記照射源に対する前記マスタ受手段の反対側に配置された反射型空間光変調器と、記録媒体を受ける媒体受手段とを含み、該媒体受手段が、前記照射源と前記マスタ受手段の間に配置される。本発明のこれらの局面等は、以下説明する実施例を参照することで、明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
これより、本発明は、添付図面を参照して例示により、より詳細に説明される。
【００２０】
本発明による光ホログラフィックマスタ製造装置が図３ａに示される。このマスタ製造装置は、照射源３００、コリメータ３０１、及び反射型空間光変調器３０３を含む。このマスタ製造装置は、マスタ３０２ａにホログラフィックデータを記録するためのものである。マスタ製造装置は、また、記録媒体を受ける受手段を含むが、これは、図３ａには示されていない。これらの受手段は、例えば、記録媒体を上に載置できるテーブルである。例えば、ＣＤやＤＶＤプレイヤーで従来的に使用されているようなテーブルが用いられることができる。
【００２１】
マスタ製造中、照射源３００は、照射ビームを生成し、生成された照射ビームは、コリメータ３０１により平行なビームへと変換される。この平行ビームは、次いで、マスタ３０２ａを通過し、反射型空間光変調器３０３に到達する。かくして、反射型空間光変調器３０３に送られる情報を搬送する反射信号が、反射される。この反射信号は、次いで、マスタ３０２ａに到達し、そこで、照射源３００から来るビームとの干渉が生ずる。この干渉は、マスタ３０２ａ内に情報パターンを生成し、かくして、記録されるべきホログラムが記録される。照射源３００から直接来るビームは、参照ビームの役割を果たす一方、反射型空間光変調器３０３から来るビームは、信号ビームの役割を果たす。
【００２２】
本発明によるマスタ製造装置において、信号ビーム及び参照ビームは、かくして、同一の分岐を用いて生成される。その結果、本発明によるマスタ製造装置は、先行技術によるマスタ製造装置に比べて、非常にコンパクトとなる。
【００２３】
反射型空間光変調器３０３は、例えば、反射型の強誘電体液晶オンシリコン（ＦＬＣＯＳ）光変調器であってよい。かかる空間光変調器は、とりわけ、会社“Ｂｏｕｌｄｅｒ  Ｎｏｎｌｉｎｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”及び“Ｄｉｓｐｌａｙｔｅｃｈ”により商品化されている。反射型空間光変調器３０３は、また、反射型デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）光変調器であってよい。かかる光変調器は、とりわけ会社“Ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  Ｓｙｔｅｍｓ”により商品化されている。反射型空間光変調器３０３は、透過型空間光変調器とミラーの組み合わせであってよいが、この解決策は、透過型空間光変調器の効率が反射型空間光変調器の効率よりも低いので、好ましさが劣る。
【００２４】
ホログラムが一旦記録されると、その他のホログラムが、照射ビームの波長を修正することにより記録されてもよい。本発明によるマスタ製造装置は、特に波長多重に対して効果的である。実際には、マスタ３０２ａの同一のブックに比較的多数のホログラムを記録するためには、波長選択性は、可能な限り低くされるべきである。波長選択性は、許容可能なクロストークで２つのホログラムを記録するために用いることができる２つの連続的な波長間のギャップを表す。上記の非特許文献１から知られているように、波長選択性は、Δλ＝（λｃｏｓθｓ）／２Ｌｓｉｎ２［０．５（θｆ＋θｓ）］であり、ここで、λは波長、Ｌは媒体の厚さ、θｆ及びθｓは、それぞれ、媒体の法線に対する参照ビーム及び信号ビームの角度である。先行技術のマスタ製造装置では、参照ビームと媒体の法線との間の角度θｆは、約π／４であるが、この角度は、本発明によるマスタ製造装置ではゼロである。本発明によるマスタ製造装置ででは、先行技術のマスタ製造装置でよりも約６．８倍波長選択性が良いことが計算することができる。
【００２５】
これは、本発明によるマスタ製造装置では、１ブック当たり記録できるホログラムの個数が先行技術のマスタ製造装置よりも約６．８倍であることを意味する。その結果、本発明により製造されるマスタにより複製されるＲＯＭ媒体で到達されるデータ容量が増加される。
【００２６】
１つのブックがマスタ３０２ａに記録されると、その他のブックが、照射源３００、コリメータ３０１、及び反射型空間光変調器３０３を含む光ピックアップユニットに対してマスタ３０２ａを移動することにより、記録されてもよい。或いは、光ピックアップユニットがマスタ３０２ａに対して、マスタ３０２ａに平行な方向で移動される。
【００２７】
図３ｂは、本発明の効果的に実施例による光ホログラフィックマスタ製造装置を示す。この光学装置は、図３ａを参照して上述した要素に加えて、第１レンズ３０４及び第２レンズ３０５を含む。図３ｂでは、マスタは３０２ｂで指示されている。第１レンズ３０４は、照射源３００とマスタ３０２ｂの間に配置され、第２レンズ３０５は、マスタ３０２ｂと反射型空間光変調器３０３の間に配置される。
【００２８】
マスタ製造中、照射源３００により生成された照射ビームは、第１レンズ３０４によりマスタ３０２ｂに合焦される。かくして、球面波ビームがマスタ３０２ｂにおいて合焦される。この球面波ビームは、次いで、第２レンズ３０５により平行にされ、次いで、反射型空間光変調器３０３に到達し、そこで、信号ビームが生成される。反射型空間光変調器３０３からの戻り経路上で、信号ビームは、マスタ３０２ｂに第２レンズ３０５により合焦される。その結果、球面波信号ビームは、マスタ３０２ｂ内の球面波参照ビームと干渉し、記録されるべきホログラムに対応する情報パターンが生成される。
【００２９】
球面波ビームがマスタ３０２ｂ内で干渉するという事実によりシフト多重が可能となる。シフト多重は、光ピックアップユニットに対してマスタをシフトさせることによりホログラムの一セットを記録することにある。１つのホログラムないし１つのブックが一旦マスタの所与の位置で記録されると、マスタは、ホログラムの幅より小さい距離だけ移動される。シフト多重は、球面波が干渉するとき可能となるだけであり、従って、図３ａの光学装置を用いる場合は可能でない。
【００３０】
効果的には、シフト多重と波長多重の組み合わせが、マスタ３０２ｂにデータを記録するために用いられる。例えば、１つのブックは、ある位置で、照射源３００により生成される照射ビームの波長を調整することにより記録される。このブックが一旦記録されると、マスタ３０２ｂは、１つのブックの幅よりも小さい距離だけ光ピックアップユニットに対してシフトされる。その他のブックが、次いで、照射ビームの波長を調整することにより記録される。
【００３１】
図４ａは、本発明による複製装置を示す。この複製装置は、照射源４００及びコリメータ４０１を含む。この複製装置は、図３ａの装置により記録されたマスタ３０２ａを複製するためのものである。複製は、記録媒体４０３ａにマスタ３０２ａに記録されたデータを複製することにある。図４ａの複製装置は、図４ａには示されていないが、マスタ３０２ａを受けるマスタ受手段と、記録媒体４０３ａを受ける媒体受手段を含む。これらの受手段は、例えば、記録媒体を上に載置できるテーブルである。例えば、ＣＤやＤＶＤプレイヤーで従来的に使用されているようなテーブルが用いられることができる。
【００３２】
複製中、照射源４００により生成された所与の波長を有する照射ビームは、コリメータ４０１により平行化され、記録媒体４０３ａを通って、マスタ３０２ａに到達する。このビームは、同一の波長で当該マスタ３０２ａに記録された情報パターンにより反射される。かくして、同一の波長でマスタ３０２ａに記録されたホログラムに対応する記録情報を搬送する再構成されたビームが生成される。
【００３３】
この再構成されたビームは、記録媒体４０３ａ内で、照射源４００により生成されたビームと干渉する。その結果、所与の波長でマスタ３０２ａに記録された情報に対応する情報パターンが、記録媒体４０３ａに生成される。照射ビームの波長は、次いで、他の波長でマスタに記録されたホログラムを記録すべく、調整される。かくして、マスタは、記録媒体４０３ａに複製される。所与の波長でマスタ３０２ａに記録された完全な情報が、マスタ３０２ａのブックの個数に拘らず、一度に複製できるので、複製時間は、非常に小さい。複製時間は、マスタ３０２ａを記録するための用いられた波長の数に依存する。
【００３４】
本発明による複製装置は、記録媒体４０３ａにＤＣオフセットが記録されないという更なる効果を有する。実際には、ＤＣオフセットは、参照ビーム及び再構成されたビームを生成するために２つの別の光の分岐が用いられたときに書き込まれる。ＤＣオフセットの存在は、複製された記録媒体のデータ容量を減少させる。本発明による複製装置では、単一の光の分岐が用いられるので、複製中に如何なるＤＣオフセットも記録されない。
【００３５】
尚、図３ａのマスタ製造装置と図４ａの複製装置は、単一のマスタ製造及び複製装置へと組み合わせられてもよい。実際には、図３ａのマスタ製造装置は、複製されるべき記録媒体を受ける媒体受手段を更に含んでよく、当該媒体受手段は、照射源３００と、マスタ３０２ａを受けるマスタ受手段との間に配置される。マスタ製造中は、記録媒体を受ける媒体受手段には記録媒体が装着されない一方で、複製中は、記録媒体が装着される。
【００３６】
図４ｂは、本発明の効果的に実施例による複製装置を示す。この光学装置は、記録媒体４０３ｂを作成するために、図３ｂのマスタ製造装置を用いて記録されたマスタ３０２ｂを複製するためのものである。複製装置は、照射源４００、コリメータ４０１、レンズ４０４、及び、図４ｂには示されていない、マスタ３０２ｂを受けるマスタ受手段と共に記録媒体４０３ｂを受ける媒体受手段を含む。
【００３７】
複製中、照射ビームは、マスタ３０２ｂ上に合焦される。これにより、再構成された信号ビームが生成され、当該再構成された信号ビームは、記録媒体４０３ｂ内で、照射源４００により生成されたビームと干渉する。かくして、ホログラムが記録媒体４０３ｂ内に記録される。同一位置にその他のホログラムを記録するために、波長が調整される。マスタの情報は、記録媒体４０３ｂ内にブック毎に記録される。
【００３８】
図４ｂの複製装置も、図４ａの説明で説明したのと同様の態様で、単一のマスタ製造及び複製装置へと、図３ｂのマスタ製造装置と組み合わせることができうる。
【００３９】
添付の特許請求の範囲（原文）における如何なる参照符号も、請求項を限定するのに解釈されるべきでない。明らかであろうが、動詞“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）”及びその変換形の使用は、請求項に列挙された要素以外の要素の存在を除外するものでない。要素に付される単数表現は、かかる要素の複数の存在を除外するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】先行技術によるホログラフィックマスタ製造装置を示す図。
【図２】先行技術によるホログラフィック複製装置を示す図。
【図３ａ】本発明による光ホログラフィックマスタ製造装置を示す図。
【図３ｂ】本発明の効果的に実施例による光ホログラフィックマスタ製造装置を示す図。
【図４ａ】本発明によるホログラフィック複製装置を示す図。
【図４ｂ】本発明の効果的に実施例によるホログラフィック複製装置を示す図。
【図１】
2007537479.tif 000003
【図２】
2007537479.tif 000004
【図３ａ】
2007537479.tif 000005
【図３ｂ】
2007537479.tif 000006
【図４ａ】
2007537479.tif 000007
【図４ｂ】
2007537479.tif 000008
【国際調査報告】
2007537479.tif 000009
2007537479.tif 000010
2007537479.tif 000011