(57)【要約】      （修正有）【課題】ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により回折ビームの照射角を多重化して、高速アドレッシングタイムとデータ記録の空間的位置に対するエラー発生を防止することにより、エラーを補償するための別途の補正回路および装置などを不要にする光記録装置を提供する。【解決手段】ビームを発生し、発生したビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射手段と、光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームを記録媒質に照射する信号ビーム発生および照射手段と、光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて、少なくとも１以上の照射角度を有する参照ビームを発生し、発生時の照射角度によって参照ビームを前記記録媒質に照射する参照ビーム発生および照射手段とを含んでなる。【選択図】図２ａ
2005352439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームを発生し、発生したビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射手段と、
前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームを記録媒質に照射する信号ビーム発生および照射手段と、
前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて、少なくとも１以上の照射角度を有する参照ビームを発生し、発生時の照射角度によって参照ビームを前記記録媒質に照射する参照ビーム発生および照射手段とを含んでなることを特徴とする光記録装置。
【請求項２】
前記光発生および照射手段は、
ビームを発生するための光源と、
前記光源から発生されるビームを平行光に変形させるための少なくとも一つの平行光レンズと、
前記少なくとも一つの平行光レンズにより平行光に変形されたビームのうち、一部ビームを透過させ、透過ビームのほかのビームを反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを介して透過されるビームを前記信号ビーム発生および照射手段の方向に照射する第１シリンダレンズと、
前記ビームスプリッタにより反射されるビームを前記参照ビーム発生および照射手段の方向に照射する第２シリンダレンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
【請求項３】
前記信号ビーム発生および照射手段は、
前記光発生および照射手段から照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生する１次元回折型光変調器と、
前記光発生および照射手段から照射されるビームを前記１次元回折型光変調器に透過させ、前記１次元回折型光変調器から発生する信号ビームを反射させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射される信号ビーム一方向に照射するシリンダレンズと、
前記シリンダレンズを介して照射される信号ビームを集束させるための第１集束レンズと、
前記第１集束レンズを介して集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを通過させるスリットと、
前記スリットを通過した信号ビームを平行光に変形させるための平行光レンズと、
前記平行光レンズにより変形された平行信号ビームを集束させて前記記録媒質に照射する第２集束レンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
【請求項４】
前記１次元回折型光変調器により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも一つ以上の信号アレイからなることを特徴とする請求項３記載の光記録装置。
【請求項５】
前記１次元回折型光変調器により多数次数の回折がなされ、前記スリットが＋１次回折ビームのみを通過させるように設定された場合、前記スリットは＋１次回折ビームのみを通過させることを特徴とする請求項３記載の光記録装置。
【請求項６】
前記参照ビーム発生および照射手段は、
前記光発生および手段から入射するビームを回折および変調して参照ビームを発生させるとき、一つの参照ビームが発生される各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせて、少なくとも一つ以上の相違した角度を有する参照ビームを発生させる１次元回折型光変調器と、
前記１次元回折型光変調器から発生される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより反射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを水平方向に照射する水平光レンズと、
前記水平光レンズを介して照射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させる第１反射鏡と、
前記第１反射鏡により反射される参照ビームの直径を拡大させる空間フィルタと、
前記空間フィルタを介して照射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを反射させる第２反射鏡と、
前記第２反射鏡により反射される少なくとも一つ以上の角度を有する参照ビームを集束させて前記記録媒質に照射する集束レンズとを含むことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
【請求項７】
前記１次元回折型光変調器は、入射されるビームを回折および変調させるとき、各ピクセルが同時にオン／オフされることを特徴とする請求項６記載の光記録装置。
【請求項８】
前記１次元回折型光変調器の各ピクセルが同時にオン／オフされる場合、前記１次元回折型光変調器から発生される各参照ビームの照射角が同一であることを特徴とする請求項７記載の光記録装置。
【請求項９】
前記１次元回折型光変調器が入射するビームを回折および変調させるとき、各ピクセルが一定時間間隔でオン／オフされることを特徴とする請求項６記載の光記録装置。
【請求項１０】
前記１次元回折型光変調器の各ピクセルが一定時間間隔でオン／オフされる場合、前記１次元回折型光変調器から発生される各参照ビームの照射角が相違することを特徴とする請求項９記載の光記録装置。
【請求項１１】
前記集束レンズは、前記１次元回折型光変調器により発生された各参照ビームを前記記録媒質に集束させるとき、相違した角度で各参照ビームを照射することを特徴とする請求項１０記載の光記録装置。
【請求項１２】
前記信号ビーム発生および照射手段から発生された信号ビームと前記参照ビーム発生および照射手段から発生された参照ビームが前記記録媒質の所定アドレスに照射されると、信号ビームをなすデータがアドレスに記録され、信号ビームのデータは参照ビームが照射されるスポットにのみ記録されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項記載の光記録装置。
【請求項１３】
前記アドレスに照射される各参照ビームの照射角が同一であると、前記記録媒質のアドレスには一つのデータのみが記録されることを特徴とする請求項１２記載の光記録装置。
【請求項１４】
前記アドレスに照射される各参照ビームの照射角が相違すると、照射角の数に比例する数のデータが前記記録媒質のアドレスに同時に記録されることを特徴とする請求項１２記載の光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は１次元回折型光変調器を用いる光記録装置に関する。さらに詳しくは、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、一度に多数のデータを正確な位置に記録可能な光記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体レーザ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などを応用したホログラフィックデジタルデータ記憶システム（Holographic Digital Data Storage System）が活発に研究／開発されている。ホログラフィックデジタルデータ記憶システムは、大容量の記憶能力と超高速データ伝送速度の利点を持っているため、指紋を記憶し再生するための指紋認識装置、ディスプレイ装置などとして実用化されているだけでなく、その応用分野も次第に拡大されている。
【０００３】
このようなホログラフィックデジタル記憶システムは、対象物体から伝達された物体光と基準光を干渉させた後、この干渉により発生する干渉模様を、干渉模様の強度（amplitude）および位相（phase）によって違って反応する光屈折性クリスタルまたはポリマーのような記憶媒体に記録することにより、２進データからなってページ単位の３次元状のホログラフィックデジタルデータを記憶する。
【０００４】
そして、物体光を遮断し基準光のみを記憶媒体に提供して、記憶された３次元状のデータを再生する。前記ホログラフィックデジタルデータはページ単位で、すなわちディスプレイ画面と同一形態の四角形映像データとして記録されるか再生されることが一般的である。ところで、正確な再生のため、アラインメントが要求されるため、通常ホログラフィックデータページの角部にアラインメントマークが形成されている。しかし、データページのアラインメントマークがＣＣＤにピクセル対ピクセルに像が結ぶとき、アラインメントが正常になされなければ、アラインメントマークによりＣＣＤの傍のピクセルに光がずれるため、アラインメントを正確に測定することができない問題点があった。これを解決するため、アラインメントに関した新たなホログラフィックデータ記憶および再生方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１においては、アラインメントに関連したマークをホログラフィックデータページのピクセルのうち、両側の３縦列を太く表示してアラインメントを行っているが、±０．５ピクセル内にアラインメントを測定するホログラフィックデータ記録および再生装置の特性上、正確にピクセル内のアラインメントマークによりアラインメントを測定することができない限界があった。
【０００５】
このような限界を克服するため、データページ内のアラインメントのために挿入するピクセルに対し、フーリエ近似により各ページのエッジの回帰線を求め、ページのピクセルの回帰線の位置および勾配の差によって基準光角度調節用アクチュエータを制御して、データページのアラインメントを自動的に調整するホログラフィックデータ記録および再生装置を図１のように提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図１は従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の構成図である。
【０００７】
同図に示すように、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置は、光源１００、光分離器１０２、シャッター１０４、１１０、反射鏡１０６、１１２、空間光変調器（Spatial Light Modulator）１１４、アクチュエータ１０８、記憶媒体１１６、ＣＣＤ１１８、マイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）１２０、サーボ制御部１２２、およびイメージ補償処理部１２４を含む。
【０００８】
このような構成を有する従来のホログラフィックデータ記録および再生装置のデータページ自動アラインメント過程について説明する。
【０００９】
まず、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置におけるデータ再生に際して、設定された記録角度の基準光のみを記憶媒体１１６に照射してホログラフィックデジタルデータページを再生してＣＣＤ１１８に伝送する。すると、マイコン１２０は、ＣＣＤ１１８から伝送されたデータページから一つの行または列を選択して、データページの自動アラインメント方法を行う。ついで、マイコン１２０は選択された行または列のアラインメントマーク区間に対して行または列データ値の連続的な関数に近似化する。
【００１０】
すなわち、マイコン１２０は、ホログラフィック映像をサブピクセル水準で処理するため、データページの行または列データ値を用いて連続的な関数に近似化する。この際、近似化方法としてはフーリエ近似法を使用するが、フーリエ近似法において注意すべき点は、ハーモニック（harmonics）の数がデータ数の半分以下となければならない。
【００１１】
そして、行のピクセルを用いて縦軸のアラインメントマークを測定しようとするときは、角度が９０°に近いため、ｙに対する偏微分を除去しなければならない。その後、マイコン１２０は近似化された関数に対する２階(second order)微分を行って、データページの第１エッジ値または第２エッジ値を求める。データページのエッジを探すためには２階微分を用いるが、近似化された関数を２階微分した値が０となる点、変曲点がエッジである。すなわち、第１エッジ値は近似化された関数が最大であり近似化された関数が０となる値で、左側エッジを示すものである。第２エッジ値は近似化された関数が最小であり近似化された関数が０となる値で、右側エッジを示すものである。
【００１２】
一方、従来のホログラフィックデータ記録および再生装置においては、データページのエッジ値を求めるとき、第１エッジ値および第２エッジ値を共に用いることもでき、あるいはいずれか一つのみを用いることもできる。
【００１３】
マイコン１２０は、データページから行または列を選択した後、次の行から最終列まで、または次の列から最終列まで各近似化された関数を求め、これを２階微分してそれぞれの第１エッジ値または第２エッジ値を求める。その後、マイコン１２０は、これら行または列の第１および第２エッジ値の回帰線を、最小自乗法のような方法を用いて求める。仮に、測定しようとするアラインメントマークが左側エッジと右側エッジの中間に位置すると、アラインメントマークは左側エッジと右側エッジの平均を求めるものである。
【００１４】
マイコン１２０は、回帰線の位置または勾配がデータページの所定位置まで設定距離または勾配を有しない場合、基準光の角度を調節するアクチュエータ１０８のサーボ制御部１２２を制御してホログラフィックデータページのアラインメントを自動的に行う。
【００１５】
例えば、測定した回帰線の位置が正常データページの０．５ピクセル距離まで７ピクセルの差が生じると、サーボ制御部１２２はアクチュエータ１０８を−７ピクセルだけ移動させて再生するようにする。すると、ＣＣＤ１１８で再生されたデータページは０．５ピクセルの範囲で正確に再生される。
【００１６】
一方、回帰線の位置または勾配がデータページの所定位置まで設定距離または勾配を有しない場合、マイコン１２０は前記データページをイメージ処理部１２４に伝送し、イメージ処理部１２４はデジタル信号処理してホログラフィックデータページのイメージを補償処理する。すなわち、イメージ補償処理部１２４は、測定された回帰線の位置または勾配とデータページの所定位置までの設置位置または勾配間の差だけデータページのイメージを移動させて自動アラインメントを行うこともできる。
【００１７】
しかしながら、前記のような従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の場合、空間光変調器を用いてホログラフィック記録媒質などにデータを記録するとき、空間的位置に対するエラーが発生するので、これを防止するため、別途の補正装置などを備えなければならない問題点があった。
【００１８】
また、従来のホログラフィック光記録装置のうち、記録密度を向上させるため、同一位置に微細な角度変化を与えて、同一位置に多数の情報を記録する技術があるが、この技術においては、角度多重化の具現のために回転ステージを用いている。ところが、回転ステージを使用する場合、回転ステージの遅い速度によりホログラフィック光記録装置の転化比が低下し、かつ回転ステージで発生する位置エラーのため、補正回路などを別に備えなければならない問題点があった。
【００１９】
【特許文献１】米国特許第６，０６４，５８６号明細書
【特許文献２】大韓民国特許出願第２００２−３０１４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、１次元回折型光変調器により角度の相違した基準ビームを発生させた後、ホログラフィック記録媒質などにデータを記録することにより、高速のアドレッシングタイムと正確な位置を制御することができるホログラフィック光記録装置を提供することにその目的がある。
【００２１】
本発明のほかの目的は、記録媒質などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することができる光記録装置を提供することにある。
【００２２】
また、本発明のさらにほかの目的は、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により回折ビームの照射角を多重化して、高速アドレッシングタイムとデータ記録の空間的位置に対するエラー発生を防止することにより、エラーを補償するための別途の補正回路および装置などを不要にする光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記のような目的を達成するため、本発明は、ビームを発生し、発生したビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射手段と、前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームを記録媒質に照射する信号ビーム発生および照射手段と、前記光発生および照射手段から入射するビームを回折および変調させて、少なくとも１以上の照射角度を有する参照ビームを発生し、発生時の照射角度によって参照ビームを前記記録媒質に照射する参照ビーム発生および照射手段とを含んでなる光記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
以上のような本発明は、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより次のような効果を有する。
【００２５】
一つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、一度に多数のビットを記録することにより、データ記録速度を著しく向上させることができる。
【００２６】
二つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、１次元回折型光変調器により、回折される参照ビームの照射角を多重化することにより、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することができる。
【００２７】
三つ目、ホログラフィック記録媒質などへのデータ記録の際、高速アドレッシングタイムとデータ記録の空間的位置に対するエラー発生を防止することにより、エラーを補償するための別途の補正回路および装置などを不要にして装置を比較的に簡単に構成することができる。
【００２８】
四つ目、ホログラフィック記録材料などへのデータ記録の際、ナノ秒単位の高速アドレッシング速度とデータ記録の空間的位置を正確に制御することにより、高速のデータ伝達率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００３０】
図２ａは本発明の一実施例による１次元回折型光変調器を用いる光記録装置の構成図、図２ｂは図２ａの１次元回折型光変調器を用いる照射角制御方式を説明する説明図である。
【００３１】
図２ａに示すように、本発明の光記録装置２００は、ビームを発生させ、このビームを両方向に分散させて照射する光発生および照射部２１０と、光発生および照射部２１０から入射するビームを回折および変調させて信号ビームを発生し、この信号ビームをホログラフィック記録媒質２２０に照射する信号ビーム発生および照射部２３０と、光発生および照射部２１０から入射するビームを回折および変調させて参照ビームを発生させ、この参照ビームをホログラフィック記録媒質２２０に照射する参照ビーム発生および照射部２４０とを含む。
【００３２】
光発生および照射部２１０は、ビームを発生させるための光源２１１と、光源２１１から発生するビームを平行光に変形させるための少なくとも一つの平行光レンズ２１２と、少なくとも一つの平行光レンズ２１２を介して平行光に変形されたビームの一部を透過させ、ほかのビームは反射させるビームスプリッタ２１３と、ビームスプリッタ２１３を介して透過されるビームを一方向に照射するシリンダレンズ２１４と、ビームスプリッタ２１３により反射されるビームを一方向に照射するシリンダレンズ２１５とを含む。
【００３３】
光源２１１はレーザビームを発生するレーザまたはレーザダイオード（ＬＤ）などで具現できる。ここで、光源のレーザダイオードは比較的低い出力値を有するが、これは、同時に多数のビームを照射するため、単一ピクセルに対しては、露光に必要なレーザダイオードの照射時間を長く許し得るからである。
【００３４】
少なくとも一つの平行光レンズ２１２は光源２１１とビームスプリッタ２１３間に配置される。平行光２１２を二つ以上採用する場合、多数の平行光レンズ２１２は一定間隔で配列される。
【００３５】
信号ビーム発生および照射部２３０は、光発生および照射部２１０から照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生する１次元回折型光変調器２３１と、光発生および照射部２１０から照射されるビームを１次元回折型光変調器２３１に透過させ、１次元回折型光変調器２３１から発生される信号ビームを反射させるビームスプリッタ２３２と、ビームスプリッタ２３２により反射される信号ビームを一方向に照射するシリンダレンズ２３３と、シリンダレンズ２３３を介して照射される信号ビームを集束させるための集束レンズ２３４と、集束レンズ２３４により集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを通過させるスリット２３５と、スリット２３５を通過した信号ビームを平行光に変形させるための平行光レンズ２３６と、平行光レンズ２３６により変形された平行信号ビームを集束してホログラフィック記録媒質２２０に照射する集束レンズ２３７とを含む。
【００３６】
回折型光変調器２３１は、最小２ピクセルから、最大光学系が許す限り、数百ないし数千ピクセルまで同時に制御することができる。また、回折型光変調器２４１は、アナログでピクセルを制御することができるので、プリンタおよびディスプレイ製品に適用すると、グレーコントロールが可能である。このときに使用される光学レンズおよび光投射距離を回折型光変調器２３１が制御することにより、当該スポット（Spot）に対する大きさ（Size）およびスポット間の間隔を制御することができる。
【００３７】
そして、１次元回折型光変調器２３１により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも一つ以上の信号アレイ（Signal Array）からなり、一つの信号アレイは４ビット、１６ビット、６４ビットなどのように多数のビットからなる。このような信号ビームはホログラフィック記録媒質２２０の特定アドレスに照射される。
【００３８】
スリット２３５は、回折型光変調器２３１により回折および変調されて集束レンズ２３４を介して集束された信号ビームのなかで、一定次数の回折信号ビームのみを通過させる。例えば、回折型光変調器２３１により回折された信号ビームの次数が−１次、０次、＋１次であり、スリット２３５が＋１次回折ビームを通過させるように設定された場合、スリット２３５は＋１次回折ビームのみを通過させる。
【００３９】
集束レンズ２３７は、平行光レンズ２３６を介して照射される信号ビームをホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに正確に集束させる。これは、信号ビームをなすデータがホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに正確に記録されるようにするためである。
【００４０】
参照ビーム発生および照射部２４０は、光発生および照射部２１０から入射するビームを発生させるとき、一つの参照ビームが発生される各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせることで、少なくとも一つの相違した角度の参照ビームを発生させる１次元回折型光変調器２４１と、回折型光変調器２４１から発生される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを反射させるビームスプリッタ２４２と、ビームスプリッタ２４２により反射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを水平方向に照射する水平光レンズ２４３と、水平光レンズ２４３を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを垂直方向に反射させるための反射鏡２４４と、反射鏡２４４により反射される参照ビームの直径を拡大させるための空間フィルタ２４５と、空間フィルタ２４５を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを斜角方向に反射させる反射鏡２４６と、反射鏡２４６により反射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを集束してホログラフィック記録媒質２２０に照射する集束レンズ２４７とを含む。
【００４１】
１次元回折型光変調器２４１は、最小２ピクセルから、最大光学系が許す限り、数百ないし数千ピクセルまで、同時に制御することができる。また、回折型光変調器２３１はアナログでピクセルを制御することができるので、プリンタおよびディスプレイ製品に適用する場合、グレーコントロールが可能である。このような特性および構造を有するため、回折型光変調器２４１は、光発生および照射部２１０から入射したビームを回折および変調させるとき、各ピクセル別にオン／オフ制御することができる。これにより、回折型光変調器２４１が入射するビームを回折および変調して参照ビームを発生させるとき、一つの参照ビームを発生する各ピクセルを一定時間間隔で差別的にオン／オフさせることにより、発生される参照ビーム間に一定の位相角度差が発生する。
【００４２】
反射鏡２４４は、水平光レンズ２４３を介して照射される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを全部反射させるが、入射する参照ビームと反射される参照ビーム間の角度が直角となるように、離隔して配置された反射鏡２４６に反射させる。この際、反射鏡２４４から反射される各参照ビーム間の位相差は入射時と同様に維持する。
【００４３】
反射鏡２４５は、空間フィルタ２４５を介して照射される参照ビームを集束レンズ２４７の方向に斜めに反射させる。この際、反射鏡２４６により反射される各参照ビーム間の位相差は入射時と同一に維持される。
【００４４】
図２ｂは本発明に適用される１次元回折型光変調器を用いる回折ビームの照射角制御方式を説明する例示図である。
【００４５】
同図に示すように、１次元回折型光変調器２４１から相違した照射角度を有する参照ビームが発生され、この参照ビームは相違した照射角度で集束レンズ２４７を介して集束されて、ホログラフィック記録媒質２２０の特定アドレスに照射される。
【００４６】
前記のような構造を有する本発明の光記録装置の動作について詳細に説明する。
【００４７】
光源２１１がビームを発生すると、平行光レンズ２１２は光源２１１から発生されるビームを平行光に変形させてビームスプリッタ２１３に照射する。この際、ビームスプリッタ２１３は平行光レンズ２１２により平行光に変形されたビームのうち、一部ビームをシリンダレンズ２１４の方向に透過させ、透過ビームのほかのビームをシリンダレンズ２１５の方向に反射させる。
【００４８】
信号ビーム発生および照射部２３０のビームスプリッタ２３２は、シリンダレンズ２１４を介して入射するビームを１次元回折型光変調器２３１に透過させる。ついで、１次元回折型光変調器２３１は照射されるビームを回折および変調させて信号ビームを発生させる。この際、１次元回折型光変調器２３１により回折および変調されて照射される信号ビームは少なくとも１以上の信号アレイからなる。例えば、一つの信号アレイは、４ビット、１６ビット、６５ビットなどのように、多数のビットからなる。
【００４９】
ビームスプリッタ２３２は、１次元回折型光変調器２３１から発生される信号ビームをシリンダレンズ２３３の方向に反射させる。このように反射された信号ビームはシリンダレンズ２３３を介して集束レンズ２３４に照射され、集束レンズ２３４はこの信号ビームをスリット２３５に集束させる。スリット２３５は、集束された信号ビームのうち、一定次数の回折信号ビームのみを平行光レンズ２３６の方向に通過させる。
【００５０】
平行光レンズ２３６は、スリット２３５を介して照射された信号ビームを平行光に変形させて集束レンズ２３７に照射し、集束レンズ２３７はこの平行信号ビームを集束させてホログラフィック記録媒質２２０に照射する。
【００５１】
一方、参照ビーム発生および照射部２４０のビームスプリッタ２４２は、シリンダレンズ２１５を介して入射されるビームを１次元回折型光変調器２４１に透過させる。ついで、１次元回折型光変調器２４１は、照射されるビームを回折および変調させて参照ビームを発生させる。この際、１次元回折型光変調器２４１の各ピクセルから発生する参照ビームの位相はみんな同一である。例えば、１次元回折型光変調器２４１の各ピクセルを、参照ビームの発生時、同時にオン／オフ制御すると、各ピクセルから発生する参照ビームの位相は同一であるが、これとは異なり、各ピクセルを、参照ビームの発生時、一定時間間隔でオン／オフ制御すると、各ピクセルから発生される参照ビームは相違した照射角度を有する。
【００５２】
ビームスプリッタ２４２は、回折型光変調器２４１から発生される少なくとも１以上の角度を有する参照ビームを水平光レンズ２４３の方向に反射させる。このように反射された参照ビームは反射鏡２４４により空間フィルタ２４５の方向に垂直方向に反射される。この際、空間フィルタ２４５は、反射された参照ビームの直径を一定大きさに拡大させて反射鏡２４６に照射する。
【００５３】
ついで、反射鏡２４６は、空間フィルタ２４５から照射される参照ビームを集束レンズ２４７の方向に反射させ、集束レンズ２４７は、反射される参照ビームを集束させてホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに照射する。
【００５４】
このように、信号ビーム発生および照射部２３０から発生した信号ビームと、参照ビーム発生および照射部２４０から発生した参照ビームがホログラフィック記録媒質２２０の所定アドレスに照射されると、信号ビームをなすデータがアドレスに記録される。この際、信号ビームのデータは参照ビームが照射されるスポットにのみ記録されるが、アドレスに照射される各参照ビームの照射角が同一であると、一つのデータのみが記録され、半面アドレスに照射される各参照ビームの照射角が相違すると、照射角の数に比例する数のデータが同時に記録される。ここで、一つのデータは、４ビット、１６ビット、６４ビットなどのように、多数のビットからなる。
【００５５】
したがって、前述したように、本発明は、１次元回折型光変調器の各ピクセルのオン／オフ時間を制御し、これから発生する各参照ビームの位相角度差が発生するようにし、かつこの参照ビームの照射角数に比例する数のデータが同時に記録されるようにすることにより、データ記録時間を短縮し、データの記録の際、位置エラーを防止することができる。
【００５６】
一方、ホログラフィック記録媒質２２０に記録されたデータが集束レンズ２５０に照射されると、集束レンズ２５０はこのデータを集束させて受光素子２６０に集束させる。
【００５７】
以下、１次元回折型光変調器２４１から発生する参照ビーム間に位相差が発生し得る原理に対する理解を助けるため、本発明に適用される１次元回折型光変調器の構造および動作について詳細に説明する。
【００５８】
一般に、圧電／電歪回折型光変調器は、レンズから入射した単一ビーム形態の線形光を回折させて、所定の回折係数を有する回折ビームを形成した後、前記回折ビームを感光面に水平方向に走査させるもので、所定形状の薄膜および厚膜の構造を有する多数の動作セル(actuating cell)３２０を含む。
【００５９】
すなわち、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図３に示すように、所定基板３１０上に形成される下部電極３２１と、前記下部電極３２１上に形成された圧電／電歪層３２２、および前記圧電／電歪層３２２の上部に形成された上部電極３２３とを有し、外部から印加される駆動電源により上下に駆動される、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セル３２０を含んでなる。
【００６０】
この際、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図４に示すように、スキャニング装置の構造的な特徴を考慮し、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セル３２０を含んで構成することもできる。
【００６１】
また、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図５および図６に示すように、前記反射面として動作する上部電極３２３に入射する入射光の反射効率を極大化するためのマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することもできる。
【００６２】
前記圧電／電歪回折型光変調器は、図７に示すように、中央部にエアスペースを与えるための陥没部が形成されたシリコン基板３１０上に下部電極３２１、圧電／電歪層３２２および上部電極３２３を有し、外部から印加される駆動電源により左右に駆動される、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セル３２０を含んでなる。
【００６３】
この際、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図８に示すように、スキャニング装置の構造的な特徴を考慮し、横の長さが縦の長さより長い薄膜形状の動作セル３２０を含んで構成することもできる。
【００６４】
また、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図９および図１０に示すように、前記反射面として動作する上部電極３２３上に入射する入射光の反射効率を極大化するためのマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することができる。
【００６５】
ここで、下部電極３２１は厚膜構造のアクチュエーティグセル３２０を構成する所定基板３１０上に形成され、外部から印加される駆動電圧を圧電／電歪層３２２に伝達するもので、Ｐｔ、Ｔａ／Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、ＲｕＯ2などの電極材料に対するスパッタリングまたは蒸着法により基板３１０に形成される。
【００６６】
また、下部電極３２１は、薄膜構造の動作セル３２０を構成する所定基板３１０または下部支持層３１０′上に形成されて、外部から印加される駆動電圧を圧電／電歪層３２２に伝達する役割もする。
【００６７】
ここで、下部支持層３１０′は、薄膜構造を有する動作セル３２０の圧電／電歪層３２２を支持するため、シリコン基板３１０上に蒸着されるもので、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓｉ、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの材料からなるが、このような下部支持層３１０′は必要によって省略可能である。
【００６８】
圧電／電歪層３２２は、外部から印加される駆動電源によって発生する圧電現象により上下方向または左右方向に長さが変化する所定の圧電／電歪材料、より詳しくはＰｚＴ、ＰＮＮ−ＰＴ、ＺｎＯ、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉなどの圧電／電歪材料を、湿式法（スクリーンプリンティング、ゾル−ゲルコーティングなど）および乾式法（スパッタリング、蒸発、蒸着など）により、０．０１〜２０．０μｍの範囲に前記下部電極３２１上に皮着させることにより形成される。
【００６９】
上部電極３２３は前記圧電／電歪層３２２の上部に形成されて、レンズから入射する入射光に対する反射および回折を行うもので、より詳しくはＰｔ、Ｔａ／Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、ＲｕＯ2などの電極材料をスパッタリングまたは蒸着法により０．０１〜３μｍの範囲に形成される。
【００７０】
この際、上部電極３２３は、外部から入力される光信号に対する反射および回折を行うマイクロミラーとして動作するか、または前記光信号に対する反射および回折をさらに強化させるため、所定の光反射物質であるＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ／Ｃｕからなるマイクロミラー３２４をさらに含んで構成することもできる。
【００７１】
ここで、前記圧電／電歪回折型光変調器は、前記動作セル３２０が所定数で群を成したピクセル３３０単位として駆動され、前記ピクセル３３０は所定の感光部材を構成する感光面の一点に対応する。
【００７２】
すなわち、前記圧電／電歪回折型光変調器は、図１１ａおよび図１１ｂに示すように、所定数の動作セル３２０を含み、１次元状に配列されたピクセル３３０の回折現象により形成される回折ビームを感光面に走査させることにより、１次元状のスキャニング、より詳しくは１ラインに対するスキャニングを同時に行う。
【００７３】
ここで、図１１ａは縦の長さが横の長さより長く形成されたピクセルが１次元状に配列された構造を示す図であり、図１１ｂは横の長さが縦の長さより長く形成されたピクセルが１次元状に配列された構造を示す図である。
【００７４】
以上、本発明の好ましい実施例を具体的に説明したが、前記実施例は本発明を例示するためのものであるばかりで、本発明を制限するためのものではない。また、本発明の技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様に実施可能なことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来のホログラフィックデータ記録および再生装置の構成図である。
【図２ａ】本発明の一実施例による１次元回折型光変調器を用いる光記録装置の構成図である。
【図２ｂ】本発明に適用される１次元回折型光変調器を用いる回折ビームの照射角制御方式を説明する例示図である。
【図３】本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図４】本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図５】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、縦の長さが横の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図６】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図７】本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図８】本発明に適用される圧電／電歪回折型光変調器を構成する、横の長さが縦の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図９】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、縦の長さが横の長さより長い薄膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図１０】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器に適用されるマイクロミラーが形成された、横の長さが縦の長さより長い厚膜形状の動作セルの配列を示す断面図である。
【図１１ａ】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器による所定数の動作セルを含み、縦の長さが横の長さより長い形状を有するピクセルの１次元配列を示す図である。
【図１１ｂ】図３および図４の圧電／電歪回折型光変調器による所定数の動作セルを含み、横の長さが縦の長さより長い形状を有するピクセルの１次元配列を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
２００    光記録装置
２１０    光発生および照射部
２１１    光源
２１２    平行光レンズ
２１３    ビームスプリッタ
２１４    シリンダレンズ
２１５    シリンダレンズ
２２０    ホログラフィック記録媒質
２３０    信号ビーム発生および照射部
２３１    １次元回折型光変調器
２３２    ビームスプリッタ
２３３    シリンダレンズ
２３４    集束レンズ
２３５    スリット
２３６    平行光レンズ
２３７    集束レンズ
２４０    参照ビーム発生および照射部
２４１    １次元回折型光変調器
２４２    ビームスプリッタ
２４３    水平光レンズ
２４４    反射鏡
２４５    空間フィルタ
２４６    反射鏡
２４７    集束レンズ
２５０    集束レンズ
２６０    受光素子
３１０    基板
３１０′  下部支持層
３２０    動作セル
３２１    下部電極
３２２    圧電／電歪層
３２３    上部電極
３２４    マイクロミラー
３３０    ピクセル
【図１】
2005352439.tif 000003
【図２ａ】
2005352439.tif 000004
【図２ｂ】
2005352439.tif 000005
【図３】
2005352439.tif 000006
【図４】
2005352439.tif 000007
【図５】
2005352439.tif 000008
【図６】
2005352439.tif 000009
【図７】
2005352439.tif 000010
【図８】
2005352439.tif 000011
【図９】
2005352439.tif 000012
【図１０】
2005352439.tif 000013
【図１１ａ】
2005352439.tif 000014
【図１１ｂ】
2005352439.tif 000015