(57)【要約】【課題】本発明は、デジタルページデータの格納及び再生をする方法及びその装置を提供する。【解決手段】格納モードにおいて、第１及び第２複素参照光と変調物体光を一定の格納位置に収斂させ、ホログラフィック媒体上に順次格納される第１及び第２干渉縞のシーケンスを順次生成する。第２干渉縞をサーボパターンとして用いて、第１干渉縞が格納されている位置を順次決定するように、第１複素参照光の移動選択度が第２複素参照参照光の移動選択度より大きくなっている。【選択図】    図２
2005108266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線形的に連続して動くホログラフィック媒体内にデジタルページデータを格納する方法であって、
第１及び第２コヒーレント単色光を第１及び第２参照光と第１及び第２物体光とに分割するステップと、
前記第１物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成するステップと、
前記第１及び第２参照光を第１及び第２複素参照光に変換するステップと、
前記変調物体光と前記第１複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第１干渉縞のシーケンスを生成し、且つ前記第２物体光と前記第２複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第２干渉縞のシーケンスを生成するステップとを有し、
前記第２干渉縞を用いて前記第１干渉縞が格納されている位置を順次決定するように、前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より大きくなっており、
前記第１及び第２複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の２つの第１及び第２干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる前記第１及び第２複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１コヒーレント単色光の波長が前記第２コヒーレント単色光の波長と異なっており、前記ホログラフィック媒体が前記第１及び第２コヒーレント単色光のそれぞれに対して感受性の高い２つのレイヤーを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１コヒーレント単色光の波長が前記第２コヒーレント単色光の波長と同等であり、前記第１及び第２コヒーレント単色光が互いに垂直に偏光されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変調物体光と前記第２物体光とが併合され、併合物体光を生成し、前記併合物体光と前記第１及び第２複素参照光とがホログラフィック媒体上の一位置に収斂することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より約２倍乃至約５０倍大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の前記第１干渉縞から前記デジタルページデータを再生する方法であって、
前記第１及び第２コヒーレント単色光からそれぞれ第１及び第２再生参照光を生成するステップであって、前記第１及び第２再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２参照光と概ね同様になっているステップと、
前記第１及び第２再生参照光をそれぞれ第１及び第２複素再生参照光に変換するステップであって、前記第１及び第２複素再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２複素参照光と概ね同様になっているステップと、
前記第１及び第２干渉縞から第１及び第２再構成物体光を順次再構成するように、前記第１及び第２干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第１及び第２複素再生参照光を照射するステップであって、前記第１及び第２再構成物体光が前記第１及び第２干渉縞とそれぞれ対応しており、前記第１再構成物体光の移動選択度が前記第２再構成物体光の移動選択度より大きくなるように、前記第１及び第２再構成物体光の移動選択度が前記第１及び第２複素参照光の移動選択度と概ね同様になっているステップと、
前記第２再構成物体光に基づいて前記第１再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記第１及び第２複素再生参照光が互いに垂直に偏光されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記キャプチャリングステップが、
前記第２再構成物体光からトリガ信号を生成するステップと、
前記トリガ信号に基づいて前記第１再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記生成ステップは、
前記第２再構成物体光の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定するステップと、
前記第２再構成物体光の強度が前記所定のしきい値より大きい場合、前記トリガ信号を生成するステップとを有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１複素再生参照光の移動選択度が前記第２複素再生参照光の移動選択度より約２倍乃至約５０倍大きくなっていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
デジタルページデータの格納及び再生をする装置であって、
内部への前記デジタルページデータの格納、及び格納された前記デジタルページデータの再生のために、線形的に連続して移動するホログラフィック媒体と、
第１コヒーレント単色光を第１参照光と第１物体光に分割し、第２コヒーレント単色光を第２参照光及び第２物体光に分割する手段と、
格納モードにおいて、前記第１物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成する手段と、
再生モードにおいて、前記第１及び第２物体光が伝播しないようにして、前記第１及び第２参照光のみが、それぞれ、前記第１及び第２参照光と概ね同様である第１及び第２再生参照光として伝播される手段と、
前記格納モードにおいて、前記第１及び第２参照光をそれぞれ第１及び第２複素参照光に変換し、且つ前記再生モードにおいて、前記第１及び第２再生参照光をそれぞれ第１及び第２複素再生参照光に変換する手段であって、前記第１及び第２複素再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２複素参照光と概ね同様になっている手段と、
前記格納モードにおいて、前記変調物体光と前記第１複素参照光と前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第１干渉縞のシーケンスを生成し、且つ前記第２物体光と前記第２複素参照光と前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第２干渉縞のシーケンスを生成する手段であって、前記第２干渉縞がサーボパターンとして使用して、前記第１干渉縞が格納されている位置を順次決定するように、前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より大きくなっており、前記第１及び第２複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の２つの第１及び第２干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる第１及び第２複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離によって規定される手段と、
前記再生モードにおいて、前記第１及び第２干渉縞から第１及び第２再構成物体光を順次再構成するように、前記第１及び第２干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第１及び第２複素再生参照光を照射する手段であって、前記第１及び第２再構成物体光が前記変調物体光及び前記第２物体光にそれぞれ対応している手段と、
前記第２再構成物体光に基づいて前記第１再構成物体光をキャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップであって、前記第１及び第２再構成物体光がそれぞれ前記第１及び第２干渉縞に対応しており、前記第１再構成物体光の移動選択度が前記第２再構成物体光の移動選択度より大きくなるように、前記第１及び第２再構成物体光の移動選択度が前記第１及び第２参照光の移動選択度と概ね同様になっている手段とを有することを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記第１コヒーレント単色光の波長が前記第２コヒーレント単色光の波長と異なっており、前記ホログラフィック媒体が前記第１及び第２コヒーレント単色光のそれぞれに対して感受性の高い２つのレイヤーを含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
更に、
コヒーレント単色光を生成する手段と、
前記コヒーレント単色光を互いに垂直に偏光される前記第１及び第２コヒーレント単色光に分割する手段とを有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記格納モードにおいて、前記変調物体光と前記第２物体光が併合されて併合物体光を生成し、前記併合物体光と前記第１及び第２複素参照光とがホログラフィック媒体上の一位置に収斂することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より約２倍乃至約５０倍大きく、且つ前記第１複素再生参照光の移動選択度が前記第２複素再生参照光の移動選択度より約２倍乃至約５０倍大きくなっていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記キャプチャリング手段は、
前記第２再構成物体光からトリガ信号を生成する手段と、
前記トリガ信号に基づいて前記第１再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生する手段とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記生成手段が、
前記第２再構成物体光の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する手段と、
前記第２再構成物体光の強度が前記所定のしきい値より大きい場合、前記トリガ信号を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホログラフィックデジタルデータ格納装置に関し、更に詳しくは、互いに異なる選択度を有する２つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納し再生する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、映画フィルム用データのように、多量のデータを格納することができる光学的な格納装置に関する需要が増加している。そこで、リチウムニオブ酸塩（lithium niobate）のような光屈折結晶からなるホログラフィック媒体をその内部に組込んでいる種々のホログラフィックデジタルデータ格納装置が高密度光学格納能力を実現するために開発されてきた。
【０００３】
ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、その内部に情報を備える変調物体光（signal beam）が参照光（reference beam）にコヒーレント干渉して、２つのビームの間に干渉縞（interference pattern）を生成し、その後、干渉縞を制御して光屈折結晶のようなホログラフィック媒体の特定記録位置にインデックス摂動として格納する。光屈折結晶は、それぞれの振幅やその位相に応じて干渉縞上で異なる作用をし得る材料である。
【０００４】
高密度を実現するために、例えば、角マルチプレクシング、波長マルチプレクシング、移動マルチプレクシング及び位相コードマルチプレクシングのようなホログラムマルチプレクシングに対する多様な技法が提案されている。最近、相関マルチプレクシングがかなり注目されているが、これは、相関マルチプレクシングが鋭い空間的な移動選択度を有するからである。相関マルチプレクシングは、ランダムパターン参照技法、スペックルパターン参照技法または複素参照技法を使用しており、このような技法では、ｑｕａｓｉ−ｒａｎｄｏｍ−ｐｈａｓｅｄｓｐｅｃｋｌｅ ｗａｖｅ ｆｒｏｎｔが参照光として使用される。それゆえに、参照光に対してホログラフィック媒体をミクロンサイズだけ空間的に移動することで、多数のホログラムをホログラフィック媒体と概ね同一の体積中にマルチプレクシングすることができる。
【０００５】
図１を参照すると、相関マルチプレクシングを用いてマルチプレクシングされた従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図が示されている。従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置は、レーザ１００、ビームスプリッタ１０１、第１及び第２ミラー１０２、１０４、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）１０５、ディフューザ１０８、ホログラフィック媒体１１０、シャッター１１１、線形ステージ１１２及び電荷結合素子ＣＣＤ１２０を含む。
【０００６】
格納モードにおいて、レーザ１００から発光されたレーザビームのようなコヒーレント単色光がビームスプリッタ１０１に照射される。ビームスプリッタ１０１は、レーザビームを参照光Ｒと物体光Ｓに分割する。参照光Ｒは、レーザビームからビームスプリッタ１０１を介して透過された光であり、物体光Ｓは、レーザビームからビームスプリッタ１０１によって反射された光である。参照光は、第１ミラー１０２によって反射された後、ディフューザ１０８に入射する。ディフューザ１０８は、参照光を相関マルチプレクシングのための複素参照光ＲＤに変換させる。
【０００７】
一方、物体光Ｓは、第２ミラー１０４によって反射された後、ＳＬＭ１０５に入射する。デジタルページデータのシーケンスがＳＬＭ１０５に順次入射されるので、物体光Ｓがデジタルページデータによって順次変調され変調物体光ＳＭが生成される。
【０００８】
変調物体光ＳＭと複素参照光ＲＤは、ホログラフィック媒体１１０上に収斂され、ホログラフィック媒体１１０内に順次格納される干渉縞のシーケンスを生成する。
【０００９】
格納されたデータを読み取るために、格納モードで使用された参照光とマッチングする特性を有する再生参照光をホログラフィック媒体の特定格納位置に正確に照射して、格納されたインデックス摂動を回折させて変調物体光に相応する再構成物体光を再構成する必要がある。
【００１０】
具体的には、再生モードにおいて、物体光の経路上に位置するシャッター１１１が遮断されるので、コヒーレント単色光から再生参照光Ｒのみが得られる。再生モードにおける再生参照光Ｒは、格納モードにおける参照光Ｒと概ね同様である。
【００１１】
再生参照光が第１ミラー１０２によって反射された後、ディフューザ１０８に入射する。ディフューザ１０８は、再生参照光を複素再生参照光ＲＤに変換する。それゆえに、複素再生参照光は、格納モードにおける複素参照光と概ね同様である。
【００１２】
複素再生参照光ＲＤは、干渉縞が順次格納されるホログラフィック媒体１１０上に照射され、再構成物体光が順次再構成される。再構成物体光は概して、ホログラフィック媒体１１０内に複素再生参照光ＲＤを照射することにより、干渉縞から生成される回折ビームである。再構成物体光が所定間隔にキャプチャリングされ、デジタルページデータが順次再構成される。
【００１３】
通常、ホログラフィック媒体が設けられている高精密線形ステージがＤＣサーボモータによって所定間隔に精密に制御されることにより、特定の格納位置が決定される。すなわち、格納位置がＤＣサーボモータを用いて検知された後、ＣＣＤカメラが再構成物体光をキャプチャリングして、デジタルページデータを読み取ることができる。ＤＣサーボモータを制御して高精密線形ステージを所定の間隔／距離だけ順次移動させるので、デジタルページデータの格納位置が正確に検知されない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納及び再生することにより、格納位置が２つの複素参照光のうちの１つを用いて光学的に検出することができるデジタルページデータ格納及び再生方法並びにその装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による好適な実施の形態によれば、線形的に連続して動くホログラフィック媒体内にデジタルページデータを格納する方法であって、第１及び第２コヒーレント単色光を第１及び第２参照光と第１及び第２物体光とに分割するステップと、前記第１物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成するステップと、前記第１及び第２参照光を第１及び第２複素参照光に変換するステップと、前記変調物体光と前記第１複素参照光を前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第１干渉縞のシーケンスを生成して、前記第２物体光と前記第２複素参照光を前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第２干渉縞のシーケンスを生成するステップとを含み、前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より大きいため、前記第２干渉縞を用いて前記第１干渉縞が格納されている位置が順次決定され、前記第１及び第２複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の２つの第１及び第２干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる前記第１及び第２複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離である方法が提供される。
【００１６】
本発明による他の好適な実施の形態によれば、請求項１に記載の前記第１干渉縞から前記デジタルページデータを再生する方法であって、前記第１及び第２コヒーレント単色光からそれぞれ第１及び第２再生参照光を生成するステップであって、前記第１及び第２再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２参照光と概ね同様であるステップと、前記第１及び第２再生参照光をそれぞれ第１及び第２複素再生参照光に変換するステップであって、前記第１及び第２複素再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２複素参照光と概ね同様であるステップと、前記第１及び第２干渉縞から前記第１及び第２干渉縞にそれぞれ対応する第１及び第２再構成物体光を順次再構成するように、前記第１及び第２干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第１及び第２複素再生参照光を照射するステップであって、前記第１及び第２再構成物体光の移動選択度が前記第１及び第２複素参照光の移動選択度と概ね同様であるため、前記第１再構成物体光の移動選択度が前記第２再構成物体光の移動選択度より大きいステップと、前記第２再構成物体光に基づいて前記第１再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを含む方法が提供される。
【００１７】
本発明による更に他の好適な実施の形態によれば、デジタルページデータの格納及び再生をする装置であって、線形的に連続して移動すると共に、内部に前記デジタルページデータを格納し、格納された前記デジタルページデータを再生するホログラフィック媒体と、第１コヒーレント単色光を第１参照光と第１物体光に分割し、第２コヒーレント単色光を第２参照光及び第２物体光に分割する手段と、格納モードにおいて、前記第１物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成する手段と、再生モードにおいて、前記第１及び第２物体光が伝播しないようにして、前記第１及び第２参照光のみが、それぞれ、前記第１及び第２参照光と概ね同様である第１及び第２再生参照光として伝播される手段と、前記格納モードにおいて、前記第１及び第２参照光をそれぞれ第１及び第２複素参照光に変換し、前記再生モードにおいて、前記第１及び第２再生参照光をそれぞれ第１及び第２複素再生参照光に変換する手段であって、前記第１及び第２複素再生参照光がそれぞれ前記第１及び第２複素参照光と概ね同様である手段と、前記格納モードにおいて、前記変調物体光と前記第１複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第１干渉縞のシーケンスを生成し、前記第２物体光と前記第２複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第２干渉縞のシーケンスを生成する手段であって、前記第１複素参照光の移動選択度が前記第２複素参照光の移動選択度より大きいため、前記第２干渉縞がサーボパターンとして使用され、前記第１干渉縞が格納されている位置を順次決定し、前記第１及び第２複素参照光の移動選択度が、隣接する任意の２つの第１及び第２干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる第１及び第２複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離を規定される収斂手段と、前記再生モードにおいて、前記第１及び第２干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第１及び第２複素再生参照光を照射して、前記第１及び第２干渉縞からそれぞれ前記変調物体光と前記第２物体光に対応する第１及び第２再構成物体光を再構成する手段と、前記第２再構成物体光に基づいて前記第１再構成物体光をキャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップであって、前記第１及び第２再構成物体光がそれぞれ前記第１及び第２干渉縞に対応し、前記第１及び第２再構成物体光の移動選択度が前記第１及び第２参照光の移動選択度と概ね同様であるため、前記第１再構成物体光の移動選択度が前記第２再構成物体光の移動選択度より大きい収斂手段とを含む装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図２及び図３では、本発明の好適な実施の形態によるホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図を示している。図２は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示し、図３は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示す。ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、第１及び第２レーザ２０２、２０４、第１及び第２ビームスプリッタ２１０、２１６、第１及び第２シャッター２１１、２１３、第１、第２、第３及び第４ミラー２１２、２１４、２１５、２１８、空間光変調器ＳＬＭ２２０、第１及び第２ディフューザ２３６、２３８、ホログラフィック媒体２４０、光検知器２５２、パルス生成器２５４、電荷結合素子ＣＣＤ２６０を含む。説明のために、ディスク状のホログラフィック媒体２４０が一定の回転速度で回転することにより、ホログラフィック媒体２４０の格納位置が継続して線形的に移動することができると仮定する。２つのレーザ２０２及び２０４が、２つの異なるコヒーレント単色光を生成するので、ホログラフィック媒体２４０が二つのレイヤーＬ１及びＬ２を有することが好ましい。ここで、一方のレイヤーは、第１コヒーレント単色光に反応し、他方のレイヤーは、第２コヒーレント単色光に反応する。
【００２０】
図２に示された格納モードにおいて、第１レーザ２００から発光されたレーザビーム、すなわち、第１コヒーレント単色光が第１ビームスプリッタ２１０に入射されるのに対して、第２レーザ２０４から発光された他のレーザビーム、すなわち、第２コヒーレントレーザビームは、第２ビームスプリッタ２１６に入射される。第１コヒーレント単色光の波長は、一般に、第２コヒーレント単色光の波長と異なる。
【００２１】
第１ビームスプリッタ２１０によって、第１レーザビームが第１参照光と第１物体光に分割される。第１参照光は、第１レーザビームのうち、第１ビームスプリッタ２１０を透過する光であり、第１物体光は、第１レーザビームのうち、第１ビームスプリッタ２１０によって反射される光である。一方、第２ビームスプリッタ２１６によって、第２レーザビームが第２参照光と第２物体光Ｐに分割される。第２参照光は、第２レーザビームのうち、第２ビームスプリッタ２１６を透過する光であり、第２物体光Ｐは、第２レーザビームのうち、第２ビームスプリッタ２１６によって反射される光である。
【００２２】
第１及び第２参照光は、それぞれ、第１及び第２ミラー２１２、２１４によって反射された後、第１及び第２ディフューザ２３６、２３８に入射する。第１ディフューザ２３６によって、第１参照光が幅の広い相関マルチプレクシングのための第１複素参照光Ｒ１に変換され、第２ディフューザ２３８によって、第２参照光が幅の狭い相関マルチプレクシングのための第２複素参照光Ｒ２に変換される。すなわち、第１ディフューザ２３６の移動選択度が第２ディフューザ２３８の移動選択度より大きいので、第１複素参照光Ｒ１の移動選択度が第２複素参照光Ｒ２の移動選択度より大きい。第１複素参照光Ｒ１の移動選択度が第２複素参照光Ｒ２の移動選択度より約２倍乃至約５０倍大きいことが好ましい。
【００２３】
図６を参照すると、本発明による第１複素参照光Ｒ１の移動選択度が第２複素参照光Ｒ２の移動選択度より大きいことを説明するためのグラフが示されている。第１及び第２複素参照光の移動選択度は、後述のように、第１及び第２複素参照光に対するホログラフィック媒体２４０の最少移動距離であり、２つの干渉縞の間に生じる相関性を無視し得るためには、２つの隣接する第１及び第２干渉縞が最少移動距離以上離される必要がある。ここで、第１及び第２干渉縞は、それぞれ、第１及び第２複素参照光に対応する。そこで、移動選択度が小さくなるほど、ホログラム、すなわち、ホログラフィック干渉縞がより多く格納されることができる。
【００２４】
再度図２を参照すると、第１及び第２複素参照光Ｒ１、Ｒ２がホログラフィック媒体２４０内に入射されている。
【００２５】
一方、第１物体光は、第３ミラー２１５によって反射された後、ＳＬＭ２２０に入射される。デジタルページデータのシーケンスがＳＬＭ２２０に順次提供されるので、第１物体光がデジタルページデータによって順次変調され、変調物体光ＳＭが生成される。変調物体光ＳＭは、一定の変調周期で変調される。この変調周期は、後述のように、より大きな移動選択度、すなわち、第１複素参照光Ｒ１の移動選択度に依存する。ディスク状のホログラフィック媒体２４０が一般的に一定の速度Ｖで回転するので、第１及び第２複素参照光Ｒ１及びＲ２の移動選択度が変調物体光ＳＭの変調周期に関連し得る。詳細には、変調物体光ＳＭの変調周期は、より大きな移動選択度、すなわち、第１複素参照光Ｒ１の移動選択度をホログラフィック媒体２４０の予め定められた速度Ｖで除した値以上になっている。
【００２６】
さらに、第２物体光Ｐは、第４ミラー２１８によって反射された後、ホログラフィック媒体２４０に入射する。
【００２７】
第１複素参照光Ｒ１及び変調物体光ＳＭがホログラフィック媒体２４０の第１レイヤーＬ１内にある第１位置上に収斂して、第１レイヤーＬ１内に順次格納される第１干渉縞のシーケンスが生成される一方、第２複素参照光Ｒ２と第２物体光Ｐは、ホログラフィック媒体２４０の第２レイヤーＬ２内にある第２位置上に収斂して、第２レイヤーＬ２内に順次格納される第２干渉縞のシーケンスが生成される。２つのコヒーレント単色光が互いに異なるため、ホログラフィック媒体２４０が相違する波長にそれぞれ反応する２つの互いに異なるレイヤーを有することが好ましい。つまり、ホログラフィック媒体２４０の第１レイヤーＬ１が第１コヒーレント単色光に対して感受性が高い一方、ホログラフィック媒体２４０の第２レイヤーＬ２は第２コヒーレント単色光に対して感受性が高くなっている。移動選択度が第１複素参照光Ｒ１の移動選択度より小さくなっている第２複素参照光Ｒ２によって生成された第２干渉縞をサーボパターンとして使用し、第１干渉縞が格納されている位置が順次決定される。
【００２８】
第１及び第２複素参照光Ｒ１、Ｒ２の波長が相違しているので、当然第１及び第２複素参照光Ｒ１、Ｒ２間では相関が生じない。
【００２９】
図３に示された再生モードにおいて、第１及び第２物体光の経路上に位置する２つのシャッター２１１、２１３がそれぞれ遮断され、それにより第１及び第２コヒーレント単色光からそれぞれ第１及び第２再生参照光のみが生成される。再生モードにおける、第１及び第２再生参照光は、それぞれ、格納モードにおける第１及び第２参照光と概ね同様である。
【００３０】
第１及び第２再生参照光は、それぞれ、第１及び第２ミラー２１２、２１４によって反射された後、第１及び第２ディフューザ２３６、２３８に入射する。第１ディフューザ２３６によって、第１再生参照光が第１複素再生参照光Ｒ１に変換される一方、第２ディフューザ２３８によって、第２再生参照光が第２複素再生参照光Ｒ２に変換される。したがって、再生モードにおける第１及び第２複素再生参照光が格納モードにおける第１及び第２複素参照光と概ね同様である。第１ディフューザ２３６の移動選択度が第２ディフューザ２３８の移動選択度より大きいので、第１複素再生参照光Ｒ１の移動選択度が第２複素再生参照光Ｒ２の移動選択度より大きい。
【００３１】
第１及び第２複素再生参照光Ｒ１、Ｒ２を第１及び第２干渉縞が順次格納されているホログラフィック媒体２４０の第１及び第２レイヤーＬ１、Ｌ２内にある第１及び第２位置上に照射して、第１及び第２再構成物体光ＳＭ１、Ｐ２を順次再構成する。それぞれの再構成物体光ＳＭ１、Ｐ２は実質的には、ホログラフィック媒体２４０の第１及び第２レイヤーＬ１、Ｌ２内に第１及び第２複素再生参照光Ｒ１、Ｒ２を照射することにより、第１及び第２干渉縞から得られる回折ビームである。
【００３２】
次に、第２再構成物体光Ｐ２に基づいて第１再構成物体光ＳＭ１をキャプチャリングし、第１再構成物体光ＳＭ１からデジタルページデータを順次再生する。第１再構成物体光ＳＭ１の移動選択度が第２再構成物体光Ｐ２の移動選択度より大きい。つまり、第２再構成物体光Ｐ２が第１再構成物体光ＳＭ１より更に感受性が高いため、第２再構成物体光Ｐ２は第１再構成物体光ＳＭ１をキャプチャリングするためのサーボ信号として用いられる得る。詳細には、光検知器２５２が第２再構成物体光Ｐ２を連続的に検知する。パルス生成器２５４は、第２再構成物体光Ｐ２の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する。第２再構成物体光Ｐ２の強度が所定のしきい値より大きい場合、パルス生成器２５４は、トリガ信号を生成して、ＣＣＤ２６０を制御する。好適には、トリガ信号は、変調物体光ＳＭの変調周期によってアクティブにされるパルスである。トリガ信号がアクティブにされる度に、ＣＣＤ２６０が第１再構成物体光ＳＭを順次キャプチャリングして、デジタルページデータを順次再生する。
【００３３】
図４及び図５では、本発明の他の好適な実施の形態による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図が示されている。図４は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示し、図５は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示す。ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、レーザ３００、第１、第２、第３、第４及び第５ビームスプリッタ３１０、３１２、３１３、３２５、３５０、参照及び物体偏光器３１４、３３１、シャッター３１６、第１、第２、第３及び第４ミラー３３２、３３４、３３５、３３７、空間光変調器ＳＬＭ３２０、第１及び第２ディフューザ３３６、３３８、ホログラフィック媒体３４０、光検知器３５２、パルス生成器３５４、電荷結合素子ＣＣＤ３６０を含む。ホログラフィック媒体３４０は、１つの特定コヒーレント単色光に対して感受性が高い１つのレイヤー（図示せず）のみを有することを除いて、図２及び図３に示されるホログラフィック媒体２４０と概ね同様である。
【００３４】
図４に示される格納モードにおいて、レーザ３００から発光されたレーザビーム、すなわち、コヒーレント単色光が第１ビームスプリッタ３１０に入射する。第１ビームスプリッタ３１０によって、レーザビームが参照光と物体光に分割される。ここで、参照光は、レーザビームのうち、第１ビームスプリッタ３１０を透過する光であり、物体光は、レーザビームのうち、第１ビームスプリッタ３１０によって反射される光である。第２ビームスプリッタ３１２によって、参照光が第１及び第２参照光に分割される。ここで、第１参照光は、参照光のうち、第２ビームスプリッタ３１２を透過する光であり、第２参照光は、参照光のうち、第２ビームスプリッタ３１２によって反射される光である。一方、第３ビームスプリッタ３１３によって物体光が第１及び第２物体光に分割される。ここで、第１物体光は、物体光のうち、第３ビームスプリッタ３１３を透過する光であり、第２物体光は、物体光のうち、第３ビームスプリッタ３１３によって反射される光である。
【００３５】
第２参照光と第２物体光が、それぞれ、参照偏光器３１４及び物体偏光器３３１に入射されることが好ましい。例えば、参照偏光器３１４及び物体偏光器３３１が垂直偏光器である場合、参照偏光器３１４及び物体偏光器３３１によって第２参照光と第２物体光がそれぞれ第１参照光と第１物体光に対して垂直に偏光される。
【００３６】
第１及び第２参照光は、それぞれ、第１及び第２ミラー３２２、３３４によって反射された後、第１及び第２ディフューザ３３６、３３８に入射する。第１及び第２ディフューザ３３６、３３８に、それぞれ、図２及び図３に示す第１及び第２ディフューザ３３６、３３８と概ね同様であるため、幅の広い相関マルチプレクシングのための第１複素参照光Ｒ１及び幅の狭い相関マルチプレクシングのための第２複素参照光Ｒ２が、上述のように、ホログラフィック媒体３４０内に入射される。
【００３７】
一方、第１物体光は、第３ミラー３３５によって反射された後、ＳＬＭ３２０に入射する。デジタルページデータのシーケンスが順次ＳＬＭ３２０に提供されるので、第１物体光がデジタルページデータによって順次変調されて、変調物体光ＳＭが生成される。変調物体光ＳＭは、一定の変調周期に変調され、変調周期は、後述のように、より大きな移動選択度、すなわち、第１複素参照光Ｒ１の移動選択度に依存する。
【００３８】
垂直に偏光された第２物体光Ｐは、第４ミラー３３７によって反射された後、第４ビームスプリッタ３２５に入射する。第２物体光Ｐが第４ビームスプリッタ３２５によって反射される一方、変調物体光ＳＭは、第４ビームスプリッタ３２５を透過して進行する。つまり、変調物体光ＳＭと第２物体光Ｐが、第４ビームスプリッタ３２５を用いて併合され、併合物体光に変わる。併合物体光がホログラフィック媒体３４０に入射される。
【００３９】
第１及び第２複素参照光Ｒ１、Ｒ２と併合物体光が、ホログラフィック媒体３４０内にある特定位置上に収斂して、ホログラフィック媒体３４０内に順次格納される干渉縞のシーケンスが生成される。
【００４０】
第１複素参照光Ｒ１と第２複素参照光Ｒ２が互いに垂直に偏光されるので、当然第１複素参照光Ｒ１と第２複素参照光Ｒ２の間には相関がない。つまり、第１複素参照光Ｒ１が、併合物体光のうちの変調物体光ＳＭのみと相関して、第１干渉縞のシーケンスを生成する一方、第２複素参照光Ｒ２は、併合物体光のうちの第２物体光Ｐのみと相関して、第２干渉縞のシーケンスを生成する。従って、干渉縞は、第１及び第２干渉縞からなる。
【００４１】
さらに、第１複素参照光Ｒ１の波長が第２複素参照光Ｒ２の波長と等しいので、ホログラフィック媒体３４０は、その波長に対して感受性の高い１つのレイヤーを有する。
【００４２】
第２複素参照光Ｒ２によって生成された第２干渉縞が第１参照光Ｒ１の移動選択度より小さな移動選択度を有するので、第２干渉縞をサーボパターンとして用いて、第１干渉縞が格納されている位置を順次決定することができる。
【００４３】
図５に示される再生モードにおいて、物体光の経路上に位置するシャッター３１６が遮断され、コヒーレント単色光から再生参照光のみが生成される。再生モードにおける再生参照光は、格納モードにおける参照光と概ね同様である。
【００４４】
第２ビームスプリッタ３１２によって、再生参照光が第１及び第２再生参照光に分割される。ここで、再生モードにおける第１及び第２再生参照光は、それぞれ、格納モードにおける第１及び第２参照光と概ね同様である。第２再生参照光が参照偏光器３１４、すなわち、垂直偏光器を通って透過して、第２再生参照光が第１再生参照光に対して垂直に偏光される。
【００４５】
第１及び第２参照光が、それぞれ、第１及び第２ミラー３３２、３３４によって反射された後、第１及び第２ディフューザ３３６、３３８に入射され、第１及び第２複素再生参照光Ｒ１、Ｒ２が生成される。
【００４６】
第１及び第２複素参照光Ｒ１、Ｒ２は、干渉縞、すなわち、第１及び第２干渉縞が順次格納されているホログラフィック媒体３４０上に照射され、再構成物体光が順次再構成される。実質的には再構成物体光は、ホログラフィック媒体３４０内に第１及び第２複素再生参照光Ｒ１、Ｒ２を照射により、第１及び第２干渉縞から得られる回折ビームである。第４ビームスプリッタ３５０を用いて、再構成物体光が第１及び第２再構成物体光ＳＭ１、Ｐ２に分割される。第２再構成物体光Ｐ２が垂直に偏向されているので、第１再構成物体光ＳＭ１が第４ビームスプリッタ３５０を透過する一方、第２再構成物体光Ｐ２は第４ビームスプリッタ３５０によって反射される。
【００４７】
次に、第２再構成物体光Ｐ２に基づいて第１再構成物体光ＳＭ１をキャプチャリングし、第１再構成物体光ＳＭ１からデジタルページデータが順次再生される。第１再構成物体光ＳＭ１の移動選択度が第２再構成物体光Ｐ２の移動選択度より大きくなっている。詳細には、光検知器３５２が第２再構成物体光Ｐ２を連続的に検知する。パルス生成器３５４は、第２再構成物体光Ｐ２の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する。第２再構成物体光Ｐ２の強度が所定のしきい値より大きい場合、パルス生成器３５４はトリガ信号を生成して、ＣＣＤ３６０を制御する。好ましくは、トリガ信号は変調物体光ＳＭの変調周期によってアクティブにされるパルスである。トリガ信号がアクティブにされる度に、第１再構成物体光ＳＭ１を順次キャプチャリングして、デジタルページデータが順次再生される。
【００４８】
上記において、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、２つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納及び再生する場合、２つの複素参照光のうちの１つを用いてデータの格納位置を光学的に検出することができるので、ＤＣサーボモータを用いて機械的に格納位置を検出する場合よりも正確に格納位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】相関マルチプレクシングを用いてマルチプレクシングを行なう従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示すブロック図である。
【図６】本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置において第１複素参照光の移動選択度が第２複素参照光の移動選択度より大きいことを説明するグラフである。
【符号の説明】
２００、２０４  レーザ
２１０、２１６  第１、第２ビームスプリッタ
２１１、２１３  シャッタ
２１２、２１４、２１５、２１８  第１、第２、第３及び第４ミラー
２２０  空間光変調器
２３６、２３８  第１及び第２ディフューザ
２４０  ホログラフィック媒体
２５２  光検知器
２５４  パルス生成器
２６０  電荷結合素子
【図１】
2005108266.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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