(57)【要約】【課題】サーボを有する、ホログラフィックインターフェログラムを記録及び再生するためのシステムと方法が提供される。【解決手段】サーボプロセスは、本システムと方法によって提供されてサーボトレース層を有するホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを連続的に記録する。サーボプロセスによって、再生信号が、迅速且つ正確に捕獲される。また、サーボプロセスによって、基準ビームの強度分布が、モニターされ、基準ビームが、ホログラフィック記憶媒体の他方の側に配置された反射鏡によって反射され、ホログラフィック記憶媒体を伝達する。分布を解析することによって、反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の間の入射角度を調節できる。更に、複数の異なる層の複数のサーボトラックが、ホログラフィック記憶媒体の複数の異なる層にホログラフィックインターフェログラムを記録するために設けられる。【選択図】図１Ａ
2007184070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック記憶媒体を採用するために、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステムであって、
信号ビームと基準ビームを発生する光源を備え、基準ビームは、第１の入射方向にホログラフィック記憶媒体に投射され、
信号ビームのパス上に配置された空間光変調器を備え、それによって、信号ビームは、空間光変調器に投射された後に、第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ基準ビームと干渉してホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを発生するようになっており、
基準ビームが、再び、第１の入射方向にホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが発生されて、信号ビームが移動するパス上の画像センサに投射され、
基準ビームがホログラフィック記憶媒体を通過するように案内するサーボビーム案内部を備え、基準ビームは、反射鏡によって反射された後に、反射鏡を移動することによって反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の間の距離を解析し且つ調節するために、感知部へ案内され、且つ
サーボビームを発生するサーボ光源を備え、サーボビームは、サーボビーム案内部を介してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックへ投射され、サーボトラックによって反射され、且つ感知部によって受光され、それによって、基準ビームが第１の入射方向にホログラフィック記憶媒体へ投射されるように調節され、且つホログラフィックインターフェログラムは、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録されるようになっている、
光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２】
第１の光案内部と第２の光案内部を更に備え、第１の光案内部は、光源の前に配置され、それによって、光源から発生された光は、第１の光案内部を通過した後に、信号ビームと基準ビームにスプリットされ、基準ビームは、第１の光案内部を介して第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、第２の光案内部は、信号ビームが空間光変調器に投射され、次に第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体へ投射されるように案内する、請求項１に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３】
第１の光案内部は、
光源の前に配置された偏光フィルムを備え、それによって、光源によって投射された光が、この偏光フィルムを通過した後に、線形偏光光に変換され、
スプリッタを備え、このスプリッタは、当該スプリッタへ投射された線形偏光光を信号ビームと基準ビームとにスプリットするためのものであり、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、
基準ビームを集束し、次にホログラフィック記憶媒体に投射するための対物レンズを備え、且つ
第２の光案内部は、
信号ビームが空間光変調器に投射された後に、信号ビームの方向を変更するための少なくとも一個のレンズと少なくとも一個の反射鏡のセットを備え、それによって、信号ビームが、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される、請求項２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４】
第１の光案内部は、第２の対物レンズを更に備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズと、
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項５】
第１の光案内部は、更に、
スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、それによって、基準ビームが第１の位相遅延フィルムに投射され、基準ビームの偏光が偏光され、且つ
反射鏡の一側に付着された第３の位相遅延フィルムを有する反射鏡を備え、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過し、第３の位相遅延フィルムに投射され、反射鏡によって第３の位相遅延フィルムを再び通過するように反射され、それによって、基準ビームの偏光が変換され、スプリッタに投射された後、基準ビームは、反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の間の角度を解析し且つ調節するために、感知部へ投射され、且つ
第２の光案内部は、更に、
信号ビームのパス上に配置された第２の位相遅延フィルムを備え、信号ビームは、空間光変調器に投射された後に、再び第２の位相遅延フィルムへ投射され、それによって、信号ビームの偏光が、基準ビームの偏光と同じに変換され、次に、基準ビームと信号ビームがホログラフィック記憶媒体中で互いに干渉する時に、ホログラフィックインターフェログラムが、発生され、且つ
第１の偏光スプリッタを備え、基準ビームが、ホログラフィックインターフェログラムに投影されると、再生ビームは、発生され、次に、再生ビームの偏光を変換するように、レンズと反射鏡のセットを介して第２の位相遅延フィルムへ投影され、それによって、第１の偏光スプリッタへ投影される時に、再生ビームは、反射され、且つ
画像センサは、第１の偏光スプリッタによって反射された再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項６】
サーボビーム案内部は、
サーボビームを対物レンズへ反射して集束し、次にホログラフィック記憶媒体に投射するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、サーボビームがホログラフィック記憶媒体のサーボトラック上に焦点が合い、サーボトラック上を被覆する波長選択フィルムによって反射され、次に、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスへ伝達される電気信号に変換され、対物レンズの光軸が、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体にサーボトラック表面に対して垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように調節され、且つホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項７】
第１の光案内部は、更に、第２の対物レンズを備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズと、
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームのビーム直径が更に減少される、請求項５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項８】
第１の光案内部は、更に、
スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、それによって、基準ビームの偏光は、第１の位相遅延フィルムへ投射された後に、変換され、
反射鏡の一側に付着された第３の位相遅延フィルムを有する反射鏡を備え、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過し、第３の位相遅延フィルムに投射され、反射鏡によって第３の位相遅延フィルムを再び通過するように反射され、それによって、基準ビームの偏光が変換され、スプリッタに投射された後、基準ビームは、感知部へ投射され、従って、ホログラフィック記憶媒体と基準ビームとの間の距離と両者の間の角度が解析され且つ調節され、且つ
第２の光案内部は、更に、
信号ビームを空間光変調器に投射するための第１の反射鏡を備え、偏光が空間光変調器によって変換された後の信号ビームは、空間光変調器によって反射され、
信号ビームのパス上に配置された第１の偏光スプリッタを備え、空間光変調器によって反射された信号ビームは、第１の偏光スプリッタへ投射され、基準ビームと同じ偏光を有する信号ビームの一部は、第１の偏光スプリッタによって反射され、次に、信号ビームは、レンズ及び反射鏡セットへ投射されて第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、それによって、信号ビームの偏光と基準ビームの偏光が同じになり、信号ビームと基準ビームがホログラフィック記憶媒体中で互いに干渉してホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを発生し、
第１の位相遅延フィルムを通過する基準ビームが、ホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが発生され、且つ信号ビームのパスに沿って返るように移動し、レンズと反射鏡セットを介して第１の偏光スプリッタを通過し、且つ
画像センサは、第１の偏光スプリッタによって反射された再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項９】
サーボビーム案内部は、
サーボビームを対物レンズへ反射して集束し、次にホログラフィック記憶媒体に投射するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体の波長選択フィルムを通過し、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックへ投射され、サーボトラックによってサーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ反射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスへ送信される電気信号へ変換され、対物レンズの光軸は、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体のサーボトラック表面に垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように調節され、ホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１０】
空間光変調器は、反射式空間光変調器である、請求項８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１１】
第１の光案内部は、更に第２の対物レンズを備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズ、と
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１２】
第１の光案内部は、更に
スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、それによって、基準ビームの一部が、第１の位相遅延フィルムに投射され、基準ビームの偏光が第１の（位相）遅延フィルムによって変換され、
反射鏡の一側に付着された第３の位相遅延フィルムを有する反射鏡を備え、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過し、第３の位相遅延フィルムに投射され、反射鏡によって第３の位相遅延フィルムを再び通過するように反射され、それによって、基準ビームの偏光が変換され、スプリッタに投射された後、基準ビームは、感知部へ投射され、従って、反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の間の角度が、反射鏡を移動することによって、解析され且つ調節され、且つ
第２の光案内部は、更に、
信号ビームのパス上に配置された第２の位相遅延フィルムを備え、信号ビームは、第２の位相遅延フィルムを通過し、信号ビームの偏光は、基準ビームの偏光と同じに変換され、次に、信号ビームは、空間光変調器へ投射され、
第１の偏光スプリッタを備え、信号ビームは、空間光変調器によって、第１の偏光スプリッタへ反射され、次に、信号ビームは、第１の偏光スプリッタによって反射されてレンズと反射鏡セットへ投射され、次に、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されて基準ビームと干渉し、従って、ホログラフィックインターフェログラムが、ホログラフィック記憶媒体中に発生され、
第１の位相遅延フィルムを通過する基準ビームが、ホログラフィックインターフェログラムへ投射されると、再生ビームが発生され、且つ信号ビームのパスに沿って返るように移動し、レンズと反射鏡セットを介して第１の偏光スプリッタを通過し、且つ
画像センサは、第１の偏光スプリッタを通過する再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１３】
サーボビーム案内部は、
サーボビームを対物レンズへ反射して集束するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、次に、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラック上を被覆する波長選択フィルムによってサーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ反射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスへ送信される電気信号へ変換され、対物レンズの光軸は、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体のサーボトラック表面に対して垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体へ投射されるように調節され、ホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項１２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１４】
第１の光案内部は、更に、第２の対物レンズを備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズ、と
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項１２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１５】
第１の光案内部は、
反射鏡の一側に付着された第３の位相遅延フィルムを有する反射鏡を備え、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過し、第３の位相遅延フィルムに投射され、反射鏡によって第３の位相遅延フィルムに再び反射され、それによって、基準ビームの偏光が変換され、スプリッタに投射された後、基準ビームは、感知部へ投射され、従って、基準ビームとホログラフィック記憶媒体との間の距離と両者の間の角度が、解析され且つ調節され、且つ
第２の光案内部は、更に、
第１の偏光スプリッタを備え、基準ビームがホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが発生され且つレンズと反射鏡セットを介して第２の位相遅延フィルムへ投射され、再生ビームの偏光が変換され、それによって、再生ビームが第１の偏光スプリッタへ投射されると、再生ビームが反射され、
画像センサは、第１の偏光スプリッタによって反射された再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１６】
サーボビーム案内部は、
サーボビームを対物レンズへ反射して集束するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、次に、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラック上を被覆する波長選択フィルムによって反射され、サーボビームは、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスへ送信される電気信号に変換され、従って、対物レンズの光軸は、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体のサーボトラックの表面に対して垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように調節され、ホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項１５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１７】
第１の光案内部は、更に、第２の対物レンズを備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズと、
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項１５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１８】
第１の光案内部は、更に、
スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、基準ビームの一部は、第１の位相遅延フィルムへ投射され、基準ビームの偏光が変化され、基準ビームにホログラフィック記憶媒体を通過させ、基準ビームを反射し、元のパスに沿って戻るように方向転換してスプリッタへ投射させ、次に、感知部へ向けて方向転換するための反射鏡を備え、それによって、反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の間のチルト角度が解析され、且つ調節され、且つ
第２の光案内部は、更に、
信号ビームのパス上に配置された第２の位相遅延フィルムを備え、信号ビームは、空間光変調器に投射された後に、再び、第２の位相遅延フィルムに投射され、それによって、信号ビームの偏光は、半基準ビームの偏光と同じであるように変換され、従って、基準ビームと信号ビームが、ホログラフィック記憶媒体中で互いに干渉する時に、ホログラフィックインターフェログラムが、発生され、
信号ビームのパス上に配置された第１の偏光スプリッタを備え、基準ビームがホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが、発生され且つレンズと反射鏡セットを介して第２の位相遅延フィルムへ投射され、再生ビームの偏光が変換され、それによって、再生ビームが第１の偏光スプリッタへ投射されると、再生ビームが反射され、
画像センサは、第１の偏光スプリッタによって反射された再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項１９】
サーボビーム案内部は、
対物レンズを介してホログラフィック記憶媒体にサーボビームを投射される集束光ビームにするようにサーボビームの方向を転換するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、次に、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラックを被覆する波長選択フィルムによって反射され、次に、サーボビームは、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスへ送信される電気信号に変換され、従って、対物レンズの光軸は、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体のサーボトラック表面に対して垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように調節され、ホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項１８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２０】
第１の光案内部は、第２の対物レンズを更に備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズと、
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項１８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２１】
第１の光案内部は、
光源によって発生された光を互いに垂直な偏光の方向を有する信号ビームと基準ビームにスプリットするための第３のスプリッタを備え、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
第２の光案内部は、
信号ビームのパス上に配置された第３の位相遅延フィルムを備え、信号ビームの偏光は、基準ビームの偏光と同じであるように変換され、信号ビームは、空間光変調器に投射され、
信号ビームが空間光変調器に投射された後に、信号ビームの方向を変化するための一つ又はそれより多くのレンズと一つ又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、信号ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されて基準ビームと干渉する、請求項２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２２】
第１の光案内部は、更に、
第３の偏光スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、それによって、第１の位相遅延フィルムに投射される基準ビームの偏光が変換され、且つ
第２の光案内部は、更に
信号ビームのパス上に配置された第２の位相遅延フィルムを備え、信号ビームは、空間光変調器に投射された後に、再び、第２の位相遅延フィルムに投射され、それによって、信号ビームの偏光は、基準ビームの偏光と同じであるように変換され、従って、基準ビームと信号ビームが、ホログラフィック記憶媒体中で互いに干渉する時に、ホログラフィックインターフェログラムが、発生され、
信号ビームのパス上に配置された第１の偏光スプリッタを備え、基準ビームの一部、がホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが発生され且つレンズと反射鏡を介して第２の位相遅延フィルムへ投射され、基準ビームの一部の偏光が変換され、それによって、再生ビームが第１の偏光スプリッタへ投射されると、再生ビームが反射され、且つ
画像センサは、第１の偏光スプリッタによって反射された再生ビームを受光するように第１の偏光スプリッタの一側に配置される２次元画像センサである、請求項２１に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２３】
サーボビーム案内部は、
反射鏡の一側に付着された第４の位相遅延フィルムを有する反射鏡を備え、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過して、第４の位相遅延フィルムに投射され、次に、反射鏡によって反射されて再び第４の位相遅延フィルムを通過し、それによって、基準ビームの偏光が、変換され、基準ビームは、スプリッタに投射された後に、感知部へ投射され、従って、基準ビームと反射鏡との間の距離と両者の角度は、反射鏡を移動することによって解析され、次に調節され、且つ
サーボビームを対物レンズへ反射して集束し、次に、ホログラフィック記憶媒体に投射するためのサーボビーム反射鏡セットを備え、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラックを被覆する波長選択フィルムによって反射され、且つサーボビームは、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部へ投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスに送信される電気信号に変換され、従って、対物レンズの光軸は、制御デバイスによってホログラフィック記憶媒体のサーボトラック表面に対して垂直であるように調節され、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように調節され、ホログラフィックインターフェログラムがサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項２２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２４】
第１の光案内部は、第２の対物レンズを更に備え、この第２の対物レンズは、
第１のレンズと、
第１のレンズの焦点と一致する焦点を有すると共に第１のレンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する第２のレンズと、を備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少される、請求項２２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２５】
第１の光案内部は、更に、基準ビームを集束してホログラフィック記憶媒体に投射する対物レンズを備える、請求項２２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２６】
第１の光案内部は、第２の対物レンズを更に備え、この第２の対物レンズは、
対物レンズの焦点と同じ焦点を有する第１のレンズを備え、それによって、スプリッタによって発生される基準ビームの直径が減少され且つ基準ビームは、並行光である、請求項２５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２７】
ホログラフィック記憶媒体を採用するために、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステムであって、
信号ビームと基準ビームを発生する光源を備え、基準ビームは、第１の入射方向にホログラフィック記憶媒体に投射され、
信号ビームのパス上に配置された対物レンズセットを備え、それによって、信号ビームは、対物レンズを介してホログラフィック記憶媒体に投射され、
信号ビームのパス上に配置された空間光変調器を備え、それによって、信号ビームは、空間光変調器に投射された後に、第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ基準ビームと干渉してホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを発生するようになっており、
基準ビームが、再び、第１の入射方向にホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが発生されて、且つ、再生ビームがホログラフィック記憶媒体を通過して信号ビームのパスに沿って、画像センサに投射され、
サーボビームを発生するサーボ光源を備え、且つ
サーボビームをホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投影するように案内するためのサーボビーム案内部を備え、サーボトラックは、感知部によってサーボビームが受光されるように反射し、それによって、ホログラフィックインターフェログラムは、サーボトラックのホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、サーボトラックは、層状にホログラフィック記憶媒体中に形成され、それによって、ホログラフィックインターフェログラムは、層状のサーボトラックに沿って、層状にホログラフィック記憶媒体中に発生される、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２８】
第１の光案内部と第２の光案内部を更に備え、第１の光案内部は、光源によって発生される光を信号ビームと基準ビームにスプリットするために、光源の前に配置され、且つ第１の光案内部は、信号ビームを案内して空間光変調器に投射させ、次に、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射させ、且つ第２の光案内部は、基準ビームを案内して第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射させる、請求項２７に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項２９】
第１の案内部は、
スプリッタを備え、このスプリッタは、当該スプリッタに投射された光を信号ビームと基準ビームにスプリットするためであり、信号ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
第２の光案内部は、
基準ビームの方向を変化するために、１個又はそれより多くのレンズと１個又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される、請求項２８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３０】
信号ビームは、空間光変調器を通過して対物レンズセットに投射される、請求項２９に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３１】
信号ビームは、空間光変調器に投射され、次に、対物レンズセットに投射される、請求項２９に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３２】
第２の光案内部は、更に、基準ビームをレンズ及び反射鏡セットへ反射するための第１の反射鏡を備える、請求項３１に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３３】
第１の光案内部は、
投射された光を信号ビームと基準ビームにスプリットするための偏光スプリッタを備え、信号ビームは、空間光変調器に投射され、次に、信号の偏光が、変換され、空間光変調器によって反射された後に、信号ビームは、偏光スプリッタによって第２の反射鏡に反射され、且つ第２の反射鏡によって第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に反射され、且つ
第２の光案内部は、
基準ビームの方向を変化するために、１個又はそれより多くのレンズと１個又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される、請求項２８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３４】
空間光変調器は、反射式空間光変調器である、請求項３３に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３５】
第１の光案内部は、
光源の前に配置された偏光フィルムを備え、それによって、光源によって発生された光は、偏光フィルムを通過した後、線形偏光光に偏光され、
スプリッタを備え、このスプリッタは、当該スプリッタに投射された線形偏光光を信号ビームと基準ビームとにスプリットし、信号ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
第２の光案内部は、
スプリッタの一側に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、それによって、基準ビームの一部が、第１の位相遅延フィルムに投射され、且つ基準ビームのその部分の偏光が変換され、
基準ビームの方向を変化し且つ基準ビームを集束するための１個又はそれより多くのレンズと１個又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
基準ビームの焦点に配置された基準ビーム反射鏡を備え、それによって、基準ビームは、元のパスに沿って戻るように移動し、スプリッタを通過して感知部に投射される、請求項２８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３６】
信号ビームは、空間光変調器を通過し、対物レンズセットに投射される、請求項３５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３７】
対物レンズセットは、
サーボビームを集束してサーボビームをホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射するための対物レンズ、且つ
対物レンズの焦点と一致する焦点を有する第２の対物レンズを備え、且つ信号ビームの直径は、減少されて、ホログラフィック記憶媒体に投射される、請求項２８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３８】
サーボビーム案内部は、サーボビームを対物レンズに反射するためのサーボビーム反射鏡セットであり、サーボビームは、次に、対物レンズによって集束され、次に、ホログラフィック記憶媒体に投射され、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラックを被覆する波長選択フィルムによって反射され、反射されたサーボビームは、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部に投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスに送信される電気信号に変換され、ホログラフィックインターフェログラムは、制御デバイスによって、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項２７に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項３９】
ホログラフィック記憶媒体を採用するために、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステムであって、
信号ビームと基準ビームを発生する光源を備え、基準ビームは、第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体に投射され、
信号ビームのパス上に配置された対物レンズを備え、それによって、信号ビームは、ホログラフィック記憶媒体に投射され、
信号ビームのパス上に配置された空間光変調器を備え、それによって、空間光変調器に投射された後に、信号ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されて基準ビームと干渉してホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを発生し、
基準ビームが、再び、第２の入射方向へホログラフィックインターフェログラムに投射されると、再生ビームが、発生されてホログラフィック記憶媒体によって反射され、そして信号ビームのパスに沿って画像センサに投射され、
サーボビームを発生するためのサーボ光源を備え、且つ
サーボビームがホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラックによって反射され、感知部によって受光されるように案内するためのサーボビーム案内部を備え、それによって、ホログラフィックインターフェログラムが、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録され、サーボトラックが、層状にホログラフィック記憶媒体中に形成され、従って、ホログラフィックインターフェログラムが、層状にホログラフィック記憶媒体中に発生される、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４０】
更に、
光源の前に配置された第１の光案内部を備え、それによって、光源によって発生された光は、第１の光（案内）部を通過すると、信号ビームと基準ビームとにスプリットされ、信号ビームは、空間光変調器に投射され、次に、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
基準ビームを第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射するための第２の光案内部を備える、請求項３９に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４１】
第１の光案内部は、
光源の前に配置された偏光フィルムを備え、それによって、光源から発された光は、偏光フィルムを通過した後に、線形偏光光を発生し、
スプリッタを備え、このスプリッタは、当該スプリッタに投射された線形偏光光を信号ビームと基準ビームにスプリットし、信号ビームは、第１の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
第２の光案内部は、
基準ビームの伝播方向を変化するために、１個又はそれより多くのレンズと１個又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、基準ビームは、第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体に投射される、請求項４０に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４２】
第１の光案内部は、更に、
信号ビームのパス上に配置された第１の位相遅延フィルムを備え、空間光変調器に投射された後、信号ビームは、変化された偏光状態を持つように第１の位相遅延フィルムに投射され、次に、ホログラフィック記憶媒体に投射され、且つ
第２の光案内部は、更に、
基準ビームのパス上に配置された第２の位相遅延フィルムを備え、それによって、基準ビームは、信号ビームの偏光状態と同じであるように変化された偏光状態を有し、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体に投射されて信号ビームと干渉してホログラフィックインターフェログラムを発生する、請求項４１に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４３】
サーボビーム案内部は、
スプリッタと第１の位相遅延フィルムとの間に配置された第４の偏光スプリッタを備え、それによって、基準ビームは、ホログラフィックインターフェログラムに投射されて再生ビームを発生し、且つ再生ビームは、ホログラフィック記憶媒体の第３の位相遅延フィルムに投射されて偏光状態が変化され、再生ビームは、反射されて元のパスに沿って戻るように移動して第４の偏光スプリッタに投射され、再生ビームは、反射されて画像センサに投射されるように方向転換され、且つ
サーボビームを対物レンズに反射するためのサーボビーム反射鏡を備え、次に、サーボビームが対物レンズによって集束され、ホログラフィック記憶媒体に投射され、そこで、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体の波長選択フィルムを通過し、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、サーボトラックによって反射され、そして、サーボトラックによって反射されたサーボビームは、サーボビーム反射鏡セットを介して感知部に投射され、それによって、サーボビームは、制御デバイスに送信される電気信号に変換され、ホログラフィックインターフェログラムは、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項４２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４４】
サーボビーム案内部は、
スプリッタと第４の位相遅延フィルムとの間に配置された第４の偏光スプリッタを備え、それによって、基準ビームは、ホログラフィックインターフェログラムに投射されて再生ビームを発生し、且つ再生ビームは、ホログラフィック記憶媒体の第３の位相遅延フィルムに投射され、再生ビームの偏光は、変換され、次に、再生ビームは、反射されて元のパスに沿って移動して第４の偏光スプリッタに投射され、再生ビームは、画像センサに対して反射され、
光を異なる波長を有する光にスプリットするためのダイクロイックプリズムを備え、それによって、サーボビームは、ダイクロイックプリズムによって反射されてホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射され、且つ
ダイクロイックプリズムの一側に配置された第２のスプリッタを備え、それによって、サーボビームは、サーボトラックに反射され且つダイクロイックプリズムに投射され、ダイクロイックプリズムによって反射されて第２のスプリッタに投射され、第２のスプリッタによって感知部へ反射されて、それによって、サーボビームは、制御デバイスに送信される電気信号に変換され、且つホログラフィックインターフェログラムは、制御デバイスによってサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、請求項４２に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム。
【請求項４５】
光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法であって、
サーボビームを発生し、
ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射されるようにサーボビームを案内して、
第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される基準ビームを発生し、
変調され且つ第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射されるように平行光化された信号ビームを発生し、信号ビームと基準ビームが互いに干渉してホログラフィックインターフェログラムを発生し、それによってホログラフィックインターフェログラムがホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される、
光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法。
【請求項４６】
信号ビームを変調し且つ平行光化するステップの後に、サーボビーム焦点を複数の異なる層のサーボトラックに提供してホログラフィック記憶媒体の異なる層にホログラフィックインターフェログラムを発生するステップを更に備える、請求項４５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法。
【請求項４７】
ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射されるようにサーボビームを案内するステップは、
ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックにサーボビームを投射し、
サーボビームを受光し、
受光したサーボビームを解析してホログラフィック記憶媒体に位置するようにサーボビームの焦点を調節し、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに従って連続的にその焦点を移動し、且つ
サーボトラックによって反射され且つ変調されたサーボビームをデコードしてデータアドレスとサーボトラック上のそのデータを得ること、を備える請求項４５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法。
【請求項４８】
基準ビームを発生するステップの後に、反射鏡によって反射された基準ビームを受信し解析して、第２の入射方向へ基準ビームを維持するために、システムと反射鏡との間の距離と両者の角度を調節するステップを更に備える、請求項４５に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法。
【請求項４９】
基準ビームを反射し且つ受光するステップは、
基準ビームの焦点を合わせ、
反射鏡によって反射されるように基準ビームを投射し、且つ
基準ビームを受光すること、を備える請求項４８に記載の光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法。
【請求項５０】
中で基準ビームと信号ビームとが干渉してホログラフィックインターフェログラムを発生し、且つホログラフィックインターフェログラムを記録するために採用されるホログラフィック記憶媒体であって、当該ホログラフィック記憶媒体は、
第１の基板、
第２の基板、
ホログラフィックインターフェログラムを記録するために第１の基板と第２の基板との間に配置された記録層、及び
ホログラフィック記憶媒体の一側に配置された少なくとも一つのサーボトラックを備え、それによって、ホログラフィック記憶媒体は、サーボ層に沿って記録層に連続的に記録されるホログラフィック記憶媒体。
【請求項５１】
サーボトラックは、複数のバンプを備える、請求項５０に記載のホログラフィック記憶媒体。
【請求項５２】
サーボトラックは、複数のピットを備える、請求項５０に記載のホログラフィック記憶媒体。
【請求項５３】
ホログラフィック記憶媒体は、複数の層に形成された複数のサーボトラックを備える、請求項５０に記載のホログラフィック記憶媒体。
【請求項５４】
サーボトラックの前に配置された波長選択フィルムを更に備え、それによって、波長選択フィルムに投射されると、信号ビームと基準ビームは、波長選択フィルムによって反射される、請求項５０に記載のホログラフィック記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィック記憶を記録し且つ再生するためのシステム及び方法に関し、より具体的には、光サーボを有するシステムと方法が提供される。
【背景技術】
【０００２】
今日、市販のブルーレイディスクの記憶容量は、稀に１００ギガバイトを越えており、超高記憶容量を達成するための種々のアプローチが広く研究及び開発されている。ホログラフィックディスクは、全てのアプローチの中で最も重要なアプローチである。ホログラフィック記憶テクノロジーは、長期間にわたって開発されている。しかしながら、多くのファクタが、市販の光学記憶製品への適用を困難にしている。例えば、初めの間は、ホログラフィック実験では、数百ミリワットの高電力を有する大きなレーザ源と、複雑な光学サーボ機構と大きく重い振動防止システムを使用しなければならなかった。一方、ホログラフィック記憶媒体として働く光屈折結晶は、余りにも高価で、それによって、ホログラフィック記憶の開発は、制限されている。今日、微小高電力レーザ源、高感光材料、及び微小光学サーボメカニズムが、大いに開発されている。また、ＣＤ−Ｒ及びＤＶＤ−Ｒのようなトラック・アット・ワンス光ディスクによって突き動かされているように、ホトグラフィック記憶テクノロジーは、必ずしも書き換え可能であるべきではないとのことが共通の見解となってきている。安価で且つ高感光性の多くの有機材料が、感光性樹脂のようなホトグラフィック記憶媒体のデータ層として使用されている。感光性樹脂は、高強度を有する光照射を受けると、感光性樹脂の分子配列が、感光性樹脂の光学的特性を変化するように変化され、それによって、感光性樹脂は、３次元ホログラフィックインターフェログラムを記録及び再生するために使用されることが出来る。また、ＣＤやＤＶＤプレーヤから引き出される微小光学サーボメカニズムは、ホログラフィック記憶テクノロジーの応用に対して極めて重要である。
【０００３】
ホログラフィック記憶テクノロジー、例えば、Ｊｏｉｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ２００５  （ＩＳＯＭ／ＯＤＳ  ２００５），Ｈａｗａｉｉ，  ＵＳ，  ｐａｐｅｒ  ＴｈＥ２（２００５年、米国、ハワイ州での、光メモリ及び光データ記憶（ＩＳＯＭ／ＯＤＳ  ２００５）に関するジョイント国際シンポジューム、論文ＴｈＥ２）は、データ記憶のための透過ホログラフィック記憶媒体を開示している。この論文のアプローチは、ホログラフィック記憶媒体と同じ側に配置された２次元画像センサと空間光変調器と、ホログラフィック記憶媒体の他の側に配置された反射鏡セットを備える。データを再生する時に、再生基準ビームは、反射鏡セットによって反射され、記録基準ビームの方向とは反対の方向に移動する。このように、再生基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体に投射される。しかしながら、連続的に移動するホログラフィック記憶媒体にとって、予定通りに反射鏡の位置セットと方向を調整することは非常に困難である。
【０００４】
他の関連技術は、米国特許第６７２１０７６号及び第６９０９５２９号で提供されている。これらは、反射性ホログラフィック記憶媒体のためのメカニズムを提案しているが、これらは、連続的に移動するホログラフィック記憶媒体ための光学サーボメカニズムを提供することに欠けている。
【０００５】
米国特許公開第２００４０２１２８５９号は、透過ホログラフィック記憶媒体のための記録方法を開示している。この方法は、ホログラフィック記憶媒体の互いに異なる側に配置された２次元画像センサと空間光変調器を含む。サーボビームは、対物レンズを介してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射される。しかしながら、ホログラフィックインターフェログラムは、単一層上にのみ記録されるので、記憶容量が制限される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明の目的は、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステム及び方法を提供することであり、そこでは、光サーボ及びそれに対応する光学メカニズムによって、ホログラフィックインターフェログラムは、ホログラフィック記憶媒体の複数の異なる層に記録され、且つ再生される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録及び再生するためのシステムが提供され、このシステムは、光源によって信号ビームと基準ビームを発生する。基準ビームは、第１の入射方向へ透過ホログラフィック記憶媒体に投射される。空間光変調器は、信号ビームが移動するパス上に配置される。信号ビームは、空間光変調器に投射され、次に、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される。信号ビームと基準ビームは、互いに干渉して、ホログラフィック記憶媒体にホログラフィックインターフェログラムを発生する。基準ビームが、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体中のホログラフィックインターフェログラムに再び投射されると、再生ビームが、発生される。再生されたビームは、信号のパス上の２次元空間画像センサに投射される。
【０００８】
また、本システムは、更に、サーボビーム案内部を含み、サーボビームを発生するための光サーボ光源を有する。サーボビームは、サーボビーム案内部を介してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射される。次に、サーボビームは、サーボトラックによって反射され、且つ感知部によって受光され、それによって、基準ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体中に複数のホログラフィックインターフェログラムを連続的に記録するように調節される。更に、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通過し、ホログラフィック記憶媒体の反対側の反射鏡によって反射された後に、感知部に案内され、それによって、反射鏡と基準ビームとの間の距離と両者の角度が解析され且つ調節される。
【０００９】
更に、本発明は、信号ビームと基準ビームを発生するための光源を含む、光学メカニズムを提供する。基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される。対物レンズセットは、信号ビームをホログラフィック記憶媒体に投射させるために、信号ビームのパス上に配置される。空間光変調器は、信号ビームをホログラフィック記憶媒体に投射させ且つ空間光変調器に投射された後に、基準ビームと干渉させるために、信号ビームのパス上に配置され、それによって、ホログラフィックインターフェログラムが、ホログラフィック記憶媒体に発生される。基準ビームが、第２の入射方向へホログラフィックインターフェログラムに再び投射されると、再生ビームが、発生され、ホログラフィック記憶媒体を通過し、次に、画像センサに投射される。
【００１０】
更に、サーボ光源が、サーボビームを発生するために設けられる。サーボビームは、サーボビーム案内部を介してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射されるように案内される。次に、サーボトラックによって反射されたサーボビームは、感知部によって受光され、それによって、複数のホログラフィックインターフェログラムが、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体中に連続的に記録される。サーボトラックは、複数の層中のホログラフィック記憶媒体に形成され、それによって、ホログラフィックインターフェログラムが、複数の異なる層中にホログラフィック記憶媒体に発生される。
【００１１】
更に、反射性ホログラフィック記憶媒体に対して、信号ビームと基準ビームを発生するための光源が設けられる。基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される。対物レンズセットは、信号ビームをホログラフィック記憶媒体に投射させるために、信号ビームのパス上に配置される。空間光変調器は、信号ビームが第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射された後に、信号ビームを基準ビームと干渉させるために信号ビームのパス上に配置される。次に、ホログラフィックインターフェログラムが、ホログラフィック記憶媒体中に発生される。基準ビームが、第２の入射角度へホログラフィック記憶媒体に投射されると、再生ビームが、発生される。再生ビームは、ホログラフィック記憶媒体によって反射され、画像センサに投射される。サーボビームは、サーボ光源によって発生され、次に、サーボビーム案内部を介してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射されるように案内される。サーボトラックは、感知部によって受光されるようにサーボビームを反射し、それによって、複数のホログラフィックインターフェログラムが、サーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される。サーボトラックは、複数の層中のホログラフィック記憶媒体に形成され、それによって、ホログラフィックインターフェログラムが、複数の異なる層中にホログラフィック記憶媒体に発生される。
【００１２】
また、本発明は、光サーボを有するホログラフィック記憶を記録し且つ再生する方法を提供する。まず、サーボビームが、最初に発生され、次に、屈折される。次に、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボ層のサーボトラックに投射され、次に、反射される。反射されたサーボビームは、解析及び調節されるために、感知部によって受光され、それによって、サーボビームは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに焦点が合い、サーボトラックに沿って連続的に移動する。他方、サーボトラック上のデータアドレスとデータは、サーボビームによって復号される。サーボビームが、所定のデータアドレスに投射されると、基準ビームが、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射され、信号ビームが、ホログラフィック記憶媒体に投射される。信号ビームと基準ビームが、互いに干渉し、次に、ホログラフィックインターフェログラムが、発生される。次に、複数のホログラフィックインターフェログラムが、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに沿って連続的に発生され且つ記録される。サーボトラックは、ホログラフィック記憶媒体に複数の層を形成する。ホログラフィックインターフェログラムが、サーボビームを複数の異なる層に焦点を合わせることによって、ホログラフィック記憶媒体の複数の異なる層に発生且つ記録されることができる。
【００１３】
本発明の特徴と実施の形態は、添付の図面を参照して以下に詳細に例示される。
【００１４】
本発明の更なる適用範囲は、以下に与られる詳細な記述から明瞭となる。しかしながら、本発明の好適な実施の形態を示す詳細な記述と特定の例は、本発明の精神と範囲内での種々の変更及び修正が、この詳細な記述から当業者にとって明白であるので、例示として与えられているに過ぎないと理解されるべきである。
【００１５】
本発明は、以下に例示として与えられているに過ぎず、従って本発明を制限しない詳細な記述からより十分に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図２は、本発明によって採用されたホログラフィック記憶媒体の概略図である。ホログラフィック記憶媒体は、少なくとも一つのホログラフィックインターフェログラム８００を記録するために採用される。ホログラフィック記憶媒体９００は、第１の基板９１０と第２の基板９３０を含む。記録層は、第１の基板９１０と第２の基板９３０との間に介在され、従って、記録層９２０は、ホログラフィックインターフェログラム８００のような光信号を記録する。
【００１８】
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態の概略図である。本発明の第１の実施の形態は、光サーボを有するホログラフィック記憶と再生のためのシステムを提供する。ホログラフィック記憶媒体は、本システムによって採用される。
【００１９】
ホログラフィック記憶媒体９００の第２の基板９３０は、基板９３１、保護層９７０、及びサーボ層９６０を含む。保護層９７０は、第２の基板９３０の一側に付着され、その側は、記録層９２０に付着されない。サーボ層９６０は、サーボトラック９６１と波長選択フィルム９６２を含む。サーボトラック９６１は、従来の技術のＣＤ／ＤＶＤディスクのサーボトラックのように複数のピット又はバンプを含む。サーボトラック９６１と波長選択フィルム９６２の配置は、サーボトラック９６１の位置に従い、それらの構造の詳細は、以下の実施の形態で議論される。光ビームが、サーボトラック９６１に投射されると、光ビームは、サーボトラック９６１によって変調され、次に、波長選択フィルム９６２によって反射され、制御デバイス７００によって受光され、それによって、ホログラフィック記憶媒体９００上のビームの位置が得られる。
【００２０】
光源１００は、コヒーレンス光を発する。コヒーレンス光は、第１の光案内部２００を通過した後に、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０にスプリットされる。基準ビーム１１０は、第１の光案内部２００によって第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射されるように案内される。第１の実施の形態では、第１の入射方向は、ホログラフィック記憶媒体９００内に垂直に延出する方向である。第１の光案内部２００によってスプリットされた信号ビーム１３０は、空間光変調器（ＳＬＭ）５００に投射される。信号ビーム１３０は、ＳＬＭ５００によって変調され、次に、第２の案内部３００によって第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００へ投射されるように案内される。信号ビーム１３０の偏光は、基準ビーム１１０の偏光と同じであり、それによって、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０がホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０内で互いに干渉して、ホログラフィックインターフェログラム８００が発生され、次に、記録層９２０に記録される。
【００２１】
図１Ｂは、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す、本発明の第１の実施の形態の概略図である。
【００２２】
基準ビーム１１０が、第１の入射方向へホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、再生ビーム１５０が、発生され、次に、信号ビーム１３０のパスに沿って２次元画像センサ３５０に投射される。次に、再生ビーム１５０が、２次元画像センサ３５０によって解析される。他方、空間光変調器（ＳＬＭ）５００は、ＳＬＭ５００からの光が第２の光案内部３００へ投射されることを防止するように光阻止状態にある。
【００２３】
本システムは、更に、サーボビーム４１０を発生するためのサーボ光源４００を備える。サーボビーム４１０は、サーボビーム案内部４２０を介してホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１へ投射される。サーボビーム４１０は、サーボトラック９６１によって変調され且つ反射され、次に、サーボ感知部６３０によって受光される。サーボ感知部６３０は、サーボトラック９６１によって反射されたサーボビーム４１０を電気信号に変換し、次に、電気信号を制御デバイス７００へ送信する。制御デバイス７００は、本システムを制御するために信号を解析し、確実にホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１にサーボビーム４１０の焦点を合わせサーボトラック９６１に沿って連続的に移動する。同時に、データトラック９１６上のデータアドレスとデータが、復号される。また、第１の実施の形態は、更に、基準ビーム１１０がホログラフィック記憶媒体９００を通過し、基準ビーム反射鏡２６０によって反射されるように案内するためのサーボビーム案内部４２０を備える。それによって、基準ビーム１１０は、基準ビーム感知部６１０に投射され、次に、制御デバイス７００へ送信される電気信号へ変換される。制御デバイス７００は、電気信号を解析し、次に、反射鏡２６０の反射表面を基準ビーム１１０の方向に対して垂直に維持し基準ビーム反射鏡２６０に焦点を合わせるように基準ビーム反射鏡２６０と基準ビーム１１０の間の距離と両者の間の角度を調節する。このように、基準ビーム１１０は、第１の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射され、且つホログラフィックインターフェログラム８００は、サーボトラック９６１に沿ってホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０上に連続的に記録される。
【００２４】
第１の光案内部２００は、光源１００によって発生される光を信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットし、基準ビーム１１０が第１の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射されるように案内するためである。偏光フィルム２１０は、光源１００によって発生された光を偏光光、即ち、線形偏光光へ偏光するために光源１００の前に配置されている。図に示されるように、紙面に平行な偏光方向は、Ｐ偏光と呼ばれ、紙面に垂直な偏光方向は、Ｓ偏光と呼ばれる。第１の実施の形態では、偏光フィルム２１０を通過する光は、Ｐ偏光に偏光される。次に、Ｐ偏光の光は、スプリッタ２２０によって信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットされ、従って、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０は、共に、Ｐ偏光である。
【００２５】
ＳＬＭ５００によって変調された後、信号ビーム１３０は、第２の光案内部３００によって第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射されるように案内される。信号ビーム１３０の方向は、一つ又はそれより多くのレンズ及び一つ又はそれより多くの反射鏡セット３１０によって変更され、次に、信号ビーム１３０は、第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射される。従って、第１の光案内部２００と第２の光案内部３００によって案内されて、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０は、第１の入射方向に沿って各々ホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０に投射される。一方、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０の偏光状態は、第１の光案内部２００と第２の光案内部３００によって同一とされる。従って、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０は、互いに干渉して記録層９２０に同時に記録されるホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００２６】
また、第１の光案内部２００は、更に、対物レンズセット２３０を含み、基準ビーム１１０は、それがホログラフィック記憶媒体９００に投射される前に、対物レンズセット２３０によって集束される。
【００２７】
ホログラフィック再生において、基準ビーム１１０が移動するパスは、ホログラフィック記録におけるパスとは反対であり、それによって、基準ビーム１１０が、記録層９２０に記録されたホログラフィックインターフェログラム８００を通過すると、共役再生ビーム１５０が、発生され、共役再生ビーム１５０が、信号ビーム１３０が移動するパスに沿って移動する。偏光スプリッタ３４０によってスプリットされると、共役再生ビーム１５０が、得られる。またに、第１の光案内部２００は、更に、第１の位相遅延フィルム２５０、基準ビーム反射鏡２６０、及び第４の位相遅延フィルム２７０を含む。第２の光案内部３００は、更に、第２の位相遅延フィルム３３０を含む。第１の位相遅延フィルム２５０と第２の位相遅延フィルム３３０は、１／２波長遅延フィルムであり、光をＰ偏光からＳ偏光へ変換するために、又は、逆に、光をＳ偏光からＰ偏光に変換するために使用される。第１の位相遅延フィルム２５０は、スプリッタ２２０の一側に配置され、それによって、Ｐ偏光の基準ビーム１１０が、第１の位相遅延フィルム２５０へ投射されると、その偏光が、Ｓ偏光へ変換される。第４の位相遅延フィルム２７０は、基準ビーム反射鏡２６０の一側に付着される。第４の位相遅延フィルム２７０は、１／４波長遅延フィルムであり、それによって、Ｐ偏光の光は、第４の位相遅延フィルム２７０に投射された後に、Ｓ偏光の光に２回変換される。
【００２８】
第２の光案内部３００の第２の位相遅延フィルム３３０は、信号ビーム１３０のパスに配置される。また、第１の偏光スプリッタ３４０は、信号ビーム１３０のパスに配置される。ＳＬＭ５００に投射された後、信号ビーム１３０は、第２の位相遅延フィルム３３０に投射され、それによって、基準ビーム１３０の偏光が、Ｓ偏光に変換される。基準ビーム１１０と信号ビーム１３０の偏光は、共にＳ偏光である。従って、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０が互いに干渉し、ホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０に記録されたホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００２９】
結論として、ホログラフィック再生において、基準ビーム１１０は、第１の位相遅延フィルム２５０を通過した後に、Ｓ偏光に変換され、対物レンズ２３１を通過した後に、集束される。次に、基準ビーム１１０は、ホログラフィック記憶媒体９００を通過し、基準ビーム反射鏡２６０の焦点が合う。基準ビーム１１０は、それが基準ビーム反射鏡２６０の投射されるパスに反射される。投射され鏡２６０によって反射された後、基準ビーム１１０は、第４の位相遅延フィルム２７０を２回通過し、それによって、基準ビーム１１０は、Ｐ偏光の光に２回変換される。基準ビーム１１０が、再び、ホログラフィックインターフェログラム８００を通過すると、共役再生ビーム１５０が発生し、次に、共役再生ビーム１５０が、信号ビーム１３０のパスに沿って戻るように移動する。共役再生ビーム１５０が、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射されたＰ偏光の基準ビーム１１０によって発生されるので、共役再生ビーム１５０の偏光もまたＰ偏光である。従って、信号ビーム１３０のパスに沿って戻るように移動すると、共役再生ビーム１５０は、第２の位相遅延フィルム３３０を通過する。共役再生ビーム１５０の偏光は、第２の位相遅延フィルム３３０によってＳ偏光に変換される。共役再生ビーム１５０は、第１の偏光スプリッタ３４０に投射されると、その偏光状態が、Ｓ偏光であるので、共役再生ビーム１５０は、第１の偏光スプリッタ３４０によって反射される。２次元空間画像センサ３５０は、共役再生ビーム１５０を受光し解析するために、図１Ｂに示されるように、共役再生ビーム１５０の反射方向へ第１の偏光スプリッタ３４０の一側に配置される。
【００３０】
また、本システムは、更に、光サーボを備え、サーボ光源４００とサーボビーム案内部４２０を含む。サーボ光源４００は、サーボビーム４１０を発生するために採用される。サーボビーム４１０の波長は、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０の波長とは異なっている。サーボビーム案内部４２０は、サーボビーム４１０の方向を変化するために採用され、それによって、サーボビーム４１０は、ホログラフィック記憶媒体９００に投射され、対物レンズ２３１を介してホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１に焦点が合う。
【００３１】
サーボトラック９６１は、保護層９７０と基板９３１との間に配置され、それによって、サーボトラック９６１は、保護層９７０と基板９３１によって隔離され、サーボトラック９６１を隔離するための隔離層は必要ない。サーボトラック９６１は、基板９３１上に直接形成され、且つ波長選択フィルム９６２は、サーボトラック９６１の保護層９７０に面する側を被覆している。従って、サーボビーム４１０は、サーボトラック９６１を被覆する波長選択フィルム９６２によって反射される。次に、反射されたサーボビーム４１０は、サーボビーム反射鏡セット４３０を介して感知部６００のサーボビームセンサ６３０に投射され、それによって、サーボビーム４３０は、制御デバイス７００に送信される電気信号に変換される。ホログラフィックインターフェログラム８００は、制御デバイス７００を介して、サーボトラック９６１に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に連続的に記録される。更に、基準ビーム１１０は、ホログラフィック記憶媒体９００を通過し、反射鏡によって反射された後、基準ビーム１１０は、元のパスに沿って戻るように移動し、スプリッタ２２０に投射される。基準ビーム１１０の一部は、スプリッタ２２０によって反射され、スプリッタ２２０の他方の側からスプリッタ２２０に投射される。感知部６００の基準センサ６１０は、基準ビーム１１０を受光しそれを電気信号へ変換するために、ここに配置され、それによって制御デバイス７００は、基準ビーム１１０が移動するパスに対して垂直であるように反射鏡２６０の反射表面を維持し且つ基準ビーム１１０が反射鏡２６０に焦点が合うことを維持するために、電気信号を解析し、基準ビーム反射鏡２６０と基準ビーム１１０との間の距離と両者の間の角度を調節する。
【００３２】
第１の光案内部２００は、更に、第２の対物レンズ２３２を含む。第２の対物レンズ２３２は、基準ビーム１１０の直径を減少するために使用される。この第２の対物レンズ２３２は、第１のレンズ２３３と第２のレンズ２３４を含む。第２のレンズ２３４の焦点は、第１のレンズ２３３の焦点と一致し、第２のレンズ２３４の焦点距離は、第１のレンズ２３３の焦点距離よりも短い。従って、基準ビーム１１０の直径は、基準ビーム１１０が第１のレンズ２３３と第２のレンズ２３４を通過した後、減少され、それによって、対物レンズ２３１のサイズが、最小化され得る。
【００３３】
第１の実施の形態において、ＳＬＭ５００は、透過性液晶パネルのような、透過性ＳＬＭである。
【００３４】
ホログラフィック記憶媒体のサーボ層のサーボトラックが、多層構造であるように、設計されると、サーボビーム４１０は、異なる複数の層の複数のサーボトラック９６１に投射されることができ、ホログラフィックインターフェログラム８００は、ホログラフィック記憶媒体の複数の層に記録され、それによって、ホログラフィック記憶媒体９００の記憶容量は、増加される。
【００３５】
図３は、本発明の第２の実施の形態の概略図である。第２の実施の形態は、ホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０にホログラフィックインターフェログラムを発生するために設けられる。ホログラフィック記憶媒体９００は、サーボ層９６０を有する。サーボ層の構造は、第１の実施の形態の構造と同じであるが、サーボトラック９６０は、第２の基板９３０の記録層９２０に面する側に付着される。サーボトラック９６１は、従来の技術のＣＤ／ＤＶＤディスクのサーボトラックのような複数のピット又はバンプを有する。波長選択フィルム９６２が、サーボトラック９６１を被覆し、隔離層９６３が波長選択フィルム９６２に付着される。
【００３６】
光又はビームが、サーボトラック９６１に投射されると、光又はビームは、サーボトラック９６１によって変調され、次に、波長選択フィルム９６２によって反射される。反射された光又はビームは、サーボビームセンサ６３０によって受光され、制御デバイス７００に送信される電気信号に変換される。制御デバイス７００は、電気信号を解析し、ホログラフィック記憶媒体９００の光サーボを制御する。このように、サーボビーム４１０の焦点は、ホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１に合ってサーボトラック９６１に沿って連続的に移動する。他方、サーボトラック９６１のデータアドレスとデータは、復号される。このように、ホログラフィック記憶媒体９００上の光サーボ、基準ビーム１１０、及び信号ビーム１３０は、所定のデータアドレスに対して移動され、基準ビーム反射鏡２６０は、同期して移動される。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施の形態の概略図である。第３の実施の形態は、ホログラフィック記憶媒体９００の第１の基板９１０にホログラフィックインターフェログラムを発生するために提供される。ホログラフィック記憶媒体９００は、第１の基板９１０の記録層９２０に面する側に配置されるサーボ層９６０を有する。サーボトラック９６１は、第１の基板９１０上に直接形成される。波長選択フィルム９６２は、サーボトラック９６１の記録層９２０に面する側を被覆する。隔離層９６３は、波長選択フィルム９６２に付着される。サーボトラック９６１は、複数のピット又はバンプを備える。光又はビームが、サーボトラック９６１に投射されると、光又はビームは、サーボトラック９６１によって変調され、次に、波長選択フィルム９６２によって反射される。反射された光又はビームは、サーボビームセンサ６３０によって受光され、制御デバイス７００へ送信される電気信号に変換される。制御デバイス７００は、電気信号を解析してホログラフィック記憶媒体９００上の光サーボを制御する。このように、サーボビーム４１０の焦点は、ホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１に合ってサーボトラック９６１に沿って連続的に移動する。他方、サーボトラック９６１のデータアドレスとデータは、復号される。このように、ホログラフィック記憶媒体９００上の光サーボ、基準ビーム１１０、及び信号ビーム１３０は、所定のデータアドレスに対して移動され、基準ビーム反射鏡２６０は、同期して移動される。
【００３８】
図５Ａは、本発明の第４の実施の形態の概略図である。第４の実施の形態は、第１の実施の形態に類似するが、第４の実施の形態のＳＬＭ５００は、シリコン上液晶（ＬＣＯＳ）のような反射性ＳＬＭである。Ｐ偏光状態の光又はビームが、ＳＬＭ５００に投射されると、光又はビームは、ＳＬＭ５００によってＳ偏光に変換され、ＳＬＭ５００によって反射される。
【００３９】
第２の光案内部３００は、第１の実施の形態の第２の光案内部とは異なっている。第２の光案内部３００は、第１の反射鏡３６０、第１の偏光スプリッタ３４０、及び２次元画像センサを含む。第１の反射鏡３６０は、信号ビーム１３０の直径を変化するために採用され、それによって、信号ビーム３００は、ＳＬＭ５００に投射される。信号ビーム１３０の偏光は、ＳＬＭ５００によって変化され、次に、反射され、且つＳＬＭ５００に投射される。
【００４０】
第１の偏光スプリッタ３４０は、信号ビーム１３０のパスに配置され、それによって、ＳＬＭ５００によって反射された信号ビーム１３０は、第１の偏光スプリッタ３４０によって投射される。従って、信号ビーム１３０の偏光は、ＳＬＭ５００によって変換され、信号ビーム１３０は、第１の偏光スプリッタ３４０によって反射され、次に、レンズ及び反射鏡セット３１０に投射される。このように、信号ビーム１３０は、第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射される。信号ビーム１３０の偏光は、基準ビーム１１０の偏光と同じであるので、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０が、ホログラフィック記憶媒体９００中で互いに干渉してホログラフィック記憶媒体９００にホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００４１】
図５Ｂは、本発明の第４の実施の形態の概略図であり、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す。
【００４２】
第１の位相遅延フィルム２５０を通過した基準ビーム１１０がホログラフィックインターフェログラム８００に投射され、反射鏡によって反射される。第４の位相遅延フィルム２７０は、反射鏡の一側に付着され、基準ビーム１１０は、第４の位相遅延フィルム２７０を２回通過し、それによって、基準ビーム１１０の偏光は、Ｐ偏光に変換される。基準ビーム１１０が、反射され、再びホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、共役再生ビーム１５０が、発生される。共役再生ビーム１５０は、信号ビーム１３０のパスに沿って戻るように移動し、レンズと反射鏡セット３１０を介して第１の偏光スプリッタ３４０を通過する。
【００４３】
２次元画像センサ３５０は、第１の偏光スプリッタ３４０を通過する再生ビーム１５０を受光するために第１の偏光スプリッタ３４０の一側に配置される。
【００４４】
本実施の形態の他の構造は、第１の実施の形態の構造と類似し、従って、その他の構造は、ここでは、記述されない。
【００４５】
図６Ａは、本発明の第５の実施の形態の概略図である。この第５の実施の形態は、第１の実施の形態に類似するが、第５の実施の形態のＳＬＭ５００は、デジタルマイクロ鏡デバイス（ＤＭＤ）のような反射性ＳＬＭである。光やビームが、ＳＬＭ５００に投射されると、光やビームは、ＳＬＭ５００によって変調され反射されるが、この反射及び偏光された光やビームの偏光は、変換されない。
【００４６】
従って、第５の実施の形態の第２の光案内部３００は、対応して変更されなければならない。信号ビーム１３０が第２の位相遅延フィルム３３０を通過し、ＳＬＭ５００に投射された後、この信号ビーム１３０は、反射され、次に、第１の偏光スプリッタ３４０に投射される。
【００４７】
信号ビーム１３０の偏光は、信号ビーム１３０が第２の位相遅延フィルム３３０を通過した後、Ｐ偏光からＳ偏光へ変換され、それによって、信号ビーム１３０は、第１の偏光スプリッタ３４０によって反射されて、レンズと反射鏡セット３１０に投射される。次に、信号ビーム１３０は、第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射され、基準ビーム１１０と干渉してホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００４８】
図６Ｂは、本発明の第５の実施の形態の概略図であり、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す。
【００４９】
第１の位相遅延フィルム２５０を通過する基準ビーム１１０がホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、基準ビーム１１０は、反射鏡によって反射される。第４の位相遅延フィルム２７０は、反射鏡の一側に付着され、それによって、基準ビーム１１０は、第４の位相遅延フィルム２７０を２回通過し、基準ビーム１１０の偏光は、Ｐ偏光に変換される。基準ビーム１１０が、再び、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射された後、共役再生ビーム１５０が発生される。この共役再生ビーム１５０は、信号ビーム１３０のパスを戻るように移動し、レンズと反射鏡セット３１０を介して第１の偏光スプリッタ３４０を通過する。
【００５０】
２次元画像センサ３５０は、第１の偏光スプリッタ３４０を通過する共役再生ビーム１５０を受光するために第１の偏光スプリッタ３４０の一側に配置される。
【００５１】
この実施の形態の他の構造は、第１の実施の形態の構造と同様であるので、その構造は、ここでは、記述されない。
【００５２】
図７は、本発明の第６の実施の形態の概略図である。第６の実施の形態は、第１の実施の形態と同様である。しかしながら、第１の位相遅延フィルム２５０と第２の位相遅延フィルム３３０の両方は、第１の光案内部２００と第２の光案内部３００には採用されず、従って、偏光基準ビーム１１０は、変化されず、Ｐ偏光のままである。信号ビーム１３０がＳＬＭ５００に投射された後、このビーム１３０は、第１の偏光スプリッタ３４０を通過し、レンズと反射鏡セット３１０によって案内されて第２の入射方向に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に投射される。信号ビーム１３０の偏光が変化されず、Ｐ偏光のままであるので、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０は、ホログラフィック記憶媒体９００内で互いに干渉してホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００５３】
第１の位相遅延フィルム２５０を通過する基準ビーム１１０が、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、この基準ビーム１１０は、反射鏡によって反射される。第４の位相遅延フィルム２７０は、反射鏡の一側に付着されている。基準ビーム１１０は、第４の位相遅延フィルム２７０を２回通過するので、基準ビーム１１０の偏光は、Ｓ偏光に変換され、次に、基準ビーム１１０は、再び、反射されてホログラフィックインターフェログラム８００に投射されて共役再生ビーム１５０を発生する。共役再生ビーム１５０は、信号ビーム１３０のパスに沿って戻るように移動し、レンズと反射鏡セット３１０によって案内されて第１の偏光スプリッタ３４０に投射され、この第１の偏光スプリッタ３４０によって反射される。次に、共役再生ビーム１５０は、第１の偏光スプリッタ３４０の他方の側から偏光スプリッタ３４０に投射される。
【００５４】
２次元画像センサ３５０は、第１の偏光スプリッタ３４０を通過する再生ビーム１５０を受光するために第１の偏光スプリッタ３４０の一側に配置される。
【００５５】
この実施の形態の他の構造は、第１の実施の形態の構造と同様であるので、その構造は、ここでは、記述されない。
【００５６】
図８Ａは、本発明の第７の実施の形態の概略図である。第７の実施の形態は第１の実施の形態に類似している。しかしながら、第７の実施の形態において、第１の位相遅延フィルム２５０は、スプリッタ２２０を完全には被覆せず、代わりに、スプリッタ２２０の半分だけ被覆している。第４の位相遅延フィルム２７０は、基準ビーム反射鏡２６０には設けられていない。基準ビーム１１０が、スプリッタ２２０に投射された後、基準ビーム１１０の一部は、第１の位相遅延フィルム２５０に投射され、このビームは、第１の基準ビーム１１１と呼ばれ、他方、基準ビーム１１０の他の部分は、第１の位相遅延フィルム２５０に投射されず、第２の基準ビーム１１３と呼ばれる。第１の基準ビーム１１１は、第１の位相遅延フィルム２５０を通過し、それによって、その偏光は、Ｓ偏光に変換される。次に、第１の基準ビーム１１１は、ホログラフィック記憶媒体９００に投射される。また、信号ビーム１３０は、第２の位相遅延フィルム３３０と通過して、それによって、その偏光が、Ｓ偏光に変換される。従って、第１の基準ビーム１１１と信号ビーム１３０は、ホログラフィック記憶媒体９００中で互いに干渉してホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。第２の基準ビーム１１３と第１の基準ビーム１１１の両方が、ホログラフィック記憶媒体９００を通過して、基準ビーム反射鏡２６０によって反射されて元のパスに沿って戻るように移動してスプリッタ２２０に投射される。更に、第２の基準ビーム１１３の一部と第１の基準ビーム１１１の一部が、スプリッタ２２０に反射され、スプリッタ２２０の他方の側からスプリッタ２２０を出て行き、感知部６００の基準ビームセンサ６１０に投射される。
【００５７】
図８Ｂは、本発明の第７の実施の形態の概略図であり、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す。第１の位相遅延フィルム２５０を通過しなかった第２の基準ビーム１１３は、ホログラフィック記憶媒体９００を通過し、基準ビーム反射鏡２６０によって反射され、それによって、第２の基準ビーム１１３は、第１の基準ビーム１１１のパスに沿って戻るように移動し、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射される。記録時には、第２の基準ビーム１１３の方向は、第１の基準ビーム１１１の方向とは反対であり、従って、信号ビーム１３０のパスに沿って戻るように移動する共役再生ビーム１５０が発生される。共役再生ビーム１５０は、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射された第２の基準ビーム１１３によって発生されるので、共役再生ビーム１０５の偏光は、また、Ｐ偏光である。従って、共役再生ビーム１５０が、信号ビーム１３０の元のパスに沿って戻るように移動すると、このビーム１５０は、第２の位相遅延フィルム３３０を通過し、その偏光をＳ偏光に変化する。共役再生ビーム１０５が第１の偏光スプリッタ３４０に投射されると、共役再生ビーム１５０の偏光がＳ偏光であるので、このビーム１０５は、第１の偏光スプリッタ３４０によって反射される。２次元画像センサ３５０は、共役再生ビーム１５０を受光し、解析するために、共役再生ビーム１５０の反射方向の第１の偏光スプリッタ３４０の一側に配置される。
【００５８】
図９は、本発明の第８の実施の形態の概略図である。第８の実施の形態は、第１の実施の形態に類似する。この第８の実施の形態において、第１の実施の形態の第１の光案内部２００のスプリッタ２２０は、第３の偏光スプリッタ２８０で置き換えられている。このように、第１の光案内部２００の偏光フィルム２１０とスプリッタ２２０は、第３の偏光スプリッタ２８０によって置き換えられている。第３の位相遅延フィルム３７０は、信号ビーム１３０のパスに配置され、それによって、第３の偏光スプリッタ２８０からスプリットされたＳ偏光の信号ビーム１３０は、それが第３の位相遅延フィルム３７０に投射された後、Ｐ偏光に変換され、次に、ＳＬＭ５００に投射される。その後、信号ビーム１３０の偏光は、その信号ビーム１３０が、第１の偏光スプリッタ３４０と第２の位相遅延フィルム３３０を通過した後、Ｐ偏光からＳ偏光へ変換され、それによって、信号ビーム１３０の偏光は、基準ビーム１１０の偏光と同じになる。信号ビーム１３０と基準ビーム１００は、互いに干渉してホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００５９】
図１０は、本発明の第９の実施の形態の概略図であり、図１１は、本発明の第９の実施の形態の信号ビームと基準ビームとの干渉の概略図である。また、第９の実施の形態は、第１の実施の形態と類似しているが、第１の光案内部２００のスプリッタ２２０が、第３の偏光スプリッタ２８０によって置き換えられており、第２の対物レンズ２３２の焦点は、対物レンズ２３１の焦点と一致しており、それによって、基準ビーム１１０の直径が減少され、基準ビーム１１０が、平行光ビームとしてホログラフィック記憶媒体９００に投射され、信号ビーム１３０と干渉して、ホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００６０】
基準ビーム１１０が平行ビームであるので、ホログラフィックインターフェログラム８００は、複数の異なる層においてホログラフィック記憶媒体９００に発生される。ホログラフィック記憶媒体のサーボトラック９６１は、複数の層状に形成されるので、ホログラフィックインターフェログラム８００は、複数の異なる層に発生されることが出来、これは、ホログラフィック記憶媒体９００の記憶容量を更に増加する。
【００６１】
図１２Ａは、本発明の第１０の実施の形態の概略図である。光源１００は、コヒーレンス光を発生する。コヒーレンス光は、それが第１の光案内部２００を通過した後、基準ビーム１１０と信号ビーム１３０にスプリットされる。信号ビーム１３０は、第１の光案内部２００を介して第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射され、そこで、第１の入射方向は、本実施の形態では、ホログラフィック記憶媒体９００内に垂直に延出する方向である。信号ビーム１３０が、ホログラフィック記憶媒体９００に投射される前に、このビーム１３０は、ＳＬＭ５００に投射され、それによって、信号ビーム１３０は、ＳＬＭ５００によって変調され、次に、ホログラフィック記憶媒体９００に投射される。基準ビーム１１０は、第２の光案内部３００を介して第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。基準ビーム１１０と信号ビーム１３０は、ホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０で互いに干渉し、次に、ホログラフィックインターフェログラム８００が、発生され、それが、ホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０に記録される。
【００６２】
図１２Ｂは、本発明の第１０の実施の形態の概略図であり、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す。基準ビーム１１０が、再び、第２の入射方向に沿ってホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、再生ビーム１５０が、発生される。この再生ビーム１５０は、ホログラフィック記憶媒体９００を通過し、解析のために２次元画像センサ３５０に投射される。
【００６３】
本システムは、更に、サーボビーム４１０を発生するためのサーボ光源４００を備える。サーボビーム４１０は、サーボビーム案内部４２０を介してホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１に投射され、サーボトラック９６１によって変調され且つ反射され、次に、感知部６００によって受光される。このように、ホログラフィックインターフェログラム８００は、サーボトラック９６１に沿ってホログラフィック記憶媒体９００の記録層９２０に連続的に記録される。
【００６４】
対物レンズセット２３０は、信号ビーム１３０のパスに配置され、それによって、信号ビーム１３０が、対物レンズセット２３０に投射されると、次に、このビーム１３０は、平行光として現れるようにホログラフィック記憶媒体９００に投射される。従って、ホログラフィックインターフェログラム８００は、複数の層のホログラフィック記憶媒体９００に発生されることが出来る、即ち、ホログラフィックインターフェログラム８００は、ホログラフィック記憶媒体９００の複数の異なる層中に発生されることが出来る。従って、ホログラフィック記憶媒体９００と、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０との干渉位置との相対位置が調節されると、ホログラフィックインターフェログラム８００は、ホログラフィック記憶媒体９００の異なる層に発生されることが出来、従って、ホログラフィック記憶媒体９００の容量が増加される。
【００６５】
本システムは、更に、ホログラフィック記憶媒体９００の複数の異なる層にホログラフィックインターフェログラムを発生及び再生するための光サーボを備える。また、サーボトラック９６１は、ホログラフィック記憶媒体９００の複数の層に形成され、それによって、ホログラフィックインターフェログラム８００は、複数の異なる層のホログラフィック記憶媒体９００に連続的に形成される。
【００６６】
従って、第１の光案内部２００は、光源１００からの光を信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットするためのスプリッタ２２０を含む。信号ビーム１３０は、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。第１の入射方向は、ホログラフィック記憶媒体９００中に垂直に延出する方向である。第２の光案内部は、基準ビーム１１０を案内するために、一つ又はそれより多くのレンズと一つ又はそれより多くの反射鏡セットを含み、それによって、基準ビーム１１０は、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。この実施の形態では、第２の入射方向は、ホログラフィック記憶媒体９００に斜めに延出する方向である。
【００６７】
信号ビーム１３０は、それが直接ＳＬＭ５００を通過した後、ホログラフィック記憶媒体９００に直接投射され、適用可能ＳＬＭ５００は、ここでは、液晶パネルのような透過性ＳＬＭである。
【００６８】
対物レンズセット２３０は、信号ビーム１３０を平行光に変換するために設けられる。対物レンズセット２３０は、対物レンズ２３１と第２の対物レンズ２３２を含み、対物レンズ２３１の焦点は、第２の対物レンズ２３２の焦点と一致し、従って、信号ビーム１３０が、ＳＬＭ５００を通過した後、このビーム１３０は、対物レンズセット２３０に投射され、次に、平行光ビームに変換される。また、サーボビーム４１０は、対物レンズ２３１によってホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１へ投射及び集束される。
【００６９】
サーボビーム４１０と信号ビーム１３０が、対物レンズ２３１を共用するので、且つサーボビーム４１０が、対物レンズ２３１の周辺領域を使用すると共に、信号ビーム１３０が、対物レンズ２３１の中央領域を使用するので、第２の対物レンズ２３２は、対物レンズ２３１のサイズを最小にするようにビームの直径を減少するために設けられる。このために、第２のレンズ２３２の焦点距離は、対物レンズ２３１の焦点距離よりも長く、従って、スプリッタ２２０によって発生される信号ビーム１３０の直径が減少される。
【００７０】
図１３は、本発明の第１１の実施の形態の概略図である。第１１の実施の形態は、第１０の実施の形態と類似しているが、サーボトラック９６１は、ホログラフィック記憶媒体９００の複数の異なる層に配置される。例えば、本実施の形態では、サーボ層９６０は、第２の基板９３０に配置され、記録層９２０に付着され、ここでは、サーボ層９６０は、複数の層に配置された複数のサーボトラック９６１を有する。
【００７１】
図１４は、本発明の第１２の実施の形態の概略図である。第１２の実施の形態は、第１０の実施の形態に類似しているが、サーボトラック９６１が、ホログラフィック記憶媒体９００の複数の異なる層に配置されている。例えば、サーボ層９６０は、記録層９２０に付着された側に第１の基板９１０に配置され、そこでは、サーボ層９６０は、複数の層に配置された複数のサーボトラック９６１を有する。
【００７２】
図１５は、本発明の第１３の実施の形態の概略図である。第１３の実施の形態は、第１０の実施の形態に類似している。しかしながら、本実施の形態では、デジタルマイクロ鏡デバイス（ＤＭＤ）のような反射性ＳＬＭ５００が、採用される。従って、信号ビーム１３０が、スプリッタ２２０の一側から投射される時、この信号ビーム１３０は、反射性ＳＬＭ５００に投射される。信号ビーム１３０が、反射され且つ変調されると、このビーム１３０は、対物レンズセット２３０に投射される。基準ビーム１１０が、スプリッタ２２０の一側から投射されると、このビーム１１０は、第２の光案内部３００の第１の反射鏡３６０によって反射されて、レンズと反射鏡セット３１０に投射される。
【００７３】
図１６は、本発明の第１４の実施の形態の概略図である。この第１４の実施の形態は、第１０の実施の形態に類似する。しかしながら、この実施の形態において、シリコン上液晶（ＬＣＯＳ）のような反射性ＳＬＭ５００が採用され、それによって、Ｐ偏光の光又はビームが、本実施の形態のＳＬＭ５００に投射されると、この光又はビームは、ＳＬＭ５００によってＰ偏光からＳ偏光に変換され、次に、ＳＬＭ５００によって反射される。
【００７４】
従って、この実施の形態の第１の光案内部２００は、変更される。第１の光案内部２００は、信号ビーム反射鏡２９０と偏光スプリッタ２２０を含む。この偏光スプリッタ２２０は、光源１００からの入射光を信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットする。信号ビーム反射鏡２９０は、偏光スプリッタ２２０の一側に配置される。信号ビーム１３０が、ＳＬＭ５００に投射された後、信号ビーム１３０の偏光は、ＳＬＭ５００によって変換され、信号ビーム１３０は、ＳＬＭ５００によって反射される。その後、信号ビーム１３０は、偏光スプリッタ２２０によって反射され、信号ビーム反射鏡２９０に投射される。信号ビーム反射鏡２９０は、信号ビーム１３０を反射して対物レンズセット２３０に投射させ、次に、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。
【００７５】
そして、第２の光案内部３００は、基準ビーム１１０の方向を変化するために、一つ又はそれより多くのレンズと一つ又はそれより多くの反射鏡セットを備え、それによって、基準ビーム１１０は、第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体へ投射される。
【００７６】
図１７は、本発明の第１５の実施の形態の概略図である。第１５の実施の形態は、第１０の実施の形態に類似している。しかしながら、第１の光案内部２００は、更に、偏光フィルム２１０を含み、且つ第２の光案内部３００は、更に、第１の位相遅延フィルム２５０と第２の基準ビーム反射鏡３８０を含む。第１の位相遅延フィルム２５０は、スプリッタ２２０を完全には被覆しないが、代わりに、スプリッタ２２０の半分を被覆する。第２の基準ビーム反射鏡３８０は、第２の入射方向へ面している。基準ビーム１１０は、レンズと反射鏡セット３１０によって集束され、次に、第２の基準ビーム反射鏡３８０に焦点が合う。基準ビーム１１０が、ホログラフィック記憶媒体９００を通過した後、この基準ビーム１１０は、第２の基準ビーム反射鏡２６０によって反射されて、元のパスの沿って戻るように移動する。次に、この基準ビーム１１０は、スプリッタ２２０に投射され、次に、スプリッタ２２０の一側に配置された基準ビームセンサ６１０に投射され、それによって、ホログラフィック記憶媒体９００下で光学系の位置と角度が、正確に制御されることが出来る。光源１００からの光は、最初に偏光フィルム２１０を通過し、線形偏光光へ変換される。基準ビーム１１０の半分は、第１の位相遅延フィルム２５０を通過し、それによって、基準ビーム１１０のその半分の偏光状態が変化される。従って、基準ビーム１１０が、第２の基準ビーム反射鏡３８０によって反射され、元のパスに沿って戻るように移動すると、干渉が回避され、ホログラフィック記憶媒体９００に記録されない。
【００７７】
図１８Ａは、本発明の第１６の実施の形態の概略図である。図１９は、本発明の第１６の実施の形態の信号ビームと基準ビームの干渉を示す概略図である。この実施の形態は、反射性ホログラフィック記憶媒体９００を採用している。従って、信号ビーム１３０を反射し且つサーボビーム１３０を通過させる波長選択フィルム層９５１とサーボビーム４１０を反射するサーボトラック反射層９６４がホログラフィック記憶媒体９００の第２の基板９３０に配置されている。
【００７８】
従って、第１６の実施の形態のシステムは、光を発生するための光源１００を備える。光は、第１の光案内部２００に投射され、次に、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットされる。信号ビーム１３０は、第１の光案内部２００を介してＳＬＭ５００に投射され、次に、信号ビーム１３０は、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。基準ビーム１１０は、第２の光案内部３００を介して第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。本実施の形態では、第２の入射方向は、ホログラフィック記憶媒体９００に斜めに延出する方向であり、第１の入射方向は、ホログラフィック記憶媒体９００に垂直に延出する方向である。
【００７９】
偏光フィルム２１０は、光源１００によって発生された光を偏光光、即ち、線形偏光光に偏光するために光源１００の前に配置されている。偏光光は、紙面に平行な方向へ偏光され、Ｐ偏光と呼ばれる。偏光方向が、紙面に垂直である場合、その偏光は、Ｓ偏光と呼ばれる。光源１００の光が、偏光フィルム２１０を通過した後、この光は、Ｐ偏光の線形偏光光となる。次に、線形偏光光は、スプリッタ２２０を介して信号ビーム１３０と基準ビーム１１０にスプリットされ、それによって、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０は、共にＰ偏光光である。
【００８０】
第２の光案内部３００は、基準ビーム１１０の方向を変化するために一つ又はそれより多くのレンズを有するレンズと反射鏡セットと、一つ又はそれより多くの反射鏡セットと、を含み、それによって、基準ビーム１１０は、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体９００に投射される。このように、信号ビーム１３０と基準ビーム１１０は、ホログラフィック記憶媒体９００内で互いに干渉し、ホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００８１】
図１８Ｂは、本発明の第１６の実施の形態の概略図であり、ホログラフィックインターフェログラムを再生するシステムを示す。システム再生中、基準ビーム１１０は、ホログラフィックインターフェログラム８００に投射され、再生ビーム１５０が発生される。再生ビーム１５０は、ホログラフィック記憶媒体９００によって反射される。偏光スプリッタ４４０は、再生ビーム１５０を得るために使用される。第１の位相遅延フィルム２５０は、更に、第１の光案内部２００に配置される。第１の位相遅延フィルム２５０は、信号ビーム１３０のパスに配置され、それによって、信号ビーム１３０は、ＳＬＭ５００に投射された後、第１の位相遅延フィルム２５０に投射され、信号ビーム１３０の偏光は、Ｓ偏光に偏光され、次に、ホログラフィック記憶媒体９００に投射される。第２の位相遅延フィルム３３０は、第２の光案内部３００に配置される。第２の位相遅延フィルム３３０は、基準ビーム１１０のパスに配置され、それによって、基準ビーム１１０の偏光は、Ｓ偏光に変換され、この偏光は、信号ビーム１３０の偏光と同じである。次に、基準ビームは、ホログラフィック記憶媒体９００に投射され、信号ビーム１３０と干渉してホログラフィックインターフェログラム８００を発生する。
【００８２】
第１６の実施の形態のシステムは、更に、サーボビーム反射鏡セット４３０と第４の偏光スプリッタ４４０を含むサーボビーム案内部４２０を備える。サーボビーム４１０の方向は、サーボビーム反射鏡セット４３０によって変化され、次に、サーボビーム４１０は、対物レンズ２３１に投射される。サーボビーム４１０は、対物レンズで集束され、次に、ホログラフィック記憶媒体９００に投射される。ホログラフィック記憶媒体９００では、サーボビーム４１０は、ホログラフィック記憶媒体９００の波長選択フィルム９５１を通過して、ホログラフィック記憶媒体９００のサーボトラック９６１に投射される。次に、サーボトラック９６１は、サーボビーム４１０を反射し、次に、サーボビーム４１０は、サーボビーム反射鏡セット４３０を介して感知部６００のサーボビームセンサ６３０に投射され、それによって、サーボビーム４１０は、電気信号に変換される。電気信号は、制御デバイス７００に送信され、それによって、ホログラフィックインターフェログラム８００は、サーボトラック９６１に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に連続的に記録される。
【００８３】
第４の偏光スプリッタ４４０は、スプリッタ２２０と第１の位相遅延フィルム２５０との間に配置され、それによって、Ｓ偏光の基準ビーム１１０が、システム再生中にホログラフィックインターフェログラム８００に投射されると、再生ビーム１５０が発生される。また、再生ビーム１５０は、Ｓ偏光を有する。再生ビーム１５０は、第１の位相遅延フィルム２５０を通過し、偏光をＰ偏光に変化し、それによって、再生ビーム１５０は、第４の偏光スプリッタ４４０によってスプリットされることができない。従って、第５の位相遅延フィルム９４０が、更に、ホログラフィック記憶媒体９００の第２の基板９３０に配置される。第５の位相遅延フィルム９４０は、第５位相遅延フィルム９４０を２通過した後、光の偏光をＰ偏光からＳ偏光へ変換するための１／４波長フィルムである。従って、Ｐ偏光の再生ビームが、ホログラフィック記憶媒体９００の第５の位相遅延フィルム９４０に投射され、次に、反射され、第５の位相遅延フィルム９４０を再び通過すると、この再生ビームの偏光がＳ偏光に変換される。Ｐ偏光の再生ビーム１５０が、第４の偏光スプリッタ４４０に投射されると、この再生ビームは、第４の偏光スプリッタ４４０によって反射され、２次元画像センサ３５０に投射される。
【００８４】
図２０は、本発明の第１７の実施の形態の概略図である。図２１は、本発明の第１７の実施の形態の信号ビームと基準ビームの干渉を示す概略図である。第１７の実施の形態は、第１６の実施の形態と類似しているが、第１７の実施の形態は、異なるサーボビーム案内部を有する。第１７の実施の形態のサーボビーム案内部は、第４の偏光スプリッタ４４０、ダイクロイックプリズムスプリッタ４５０、及び第２のスプリッタ４６０を含む。第４の偏光スプリッタ４４０は、スプリッタ２２０と第１の位相遅延フィルム２５０との間に配置されており、それによって、基準ビーム１１０は、ホログラフィックインターフェログラムに投射されて再生ビーム１５０を発生する。再生ビーム１５０は、ホログラフィック記憶媒体の第４の位相遅延フィルム２７０に投射され、再生ビーム１５０の偏光が変換され、次に、再生ビーム１５０は、戻るように反射されて第４の偏光スプリッタ４４０に投射される。次に、再生ビーム１５０は、第４の偏光スプリッタ４４０によって反射されて２次元画像センサ３５０に投射される。ダイクロイックプリズムスプリッタ４５０は、複数の異なる波長の光をスプリットするために使用される。サーボビームは、ダイクロイックプリズムスプリッタ４５０によって反射され、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラック９６１に投射される。サーボビーム４１０は、サーボトラック９６１によって反射されてダイクロイックプリズムスプリッタ４５０に投射され、次に、ダイクロイックプリズムスプリッタ４５０によって反射されてダイクロイックプリズムスプリッタ４５０の一側に配置された第２のスプリッタ４６０に投射される。最後に、サーボビーム４１０は、ダイクロイックプリズムスプリッタ４５０によって反射されて感知部６００のサーボビームセンサ６３０に投射される。それによって、サーボビーム４１０は、制御デバイス７００に送信される電気信号に変換され、それによって、ホログラフィックインターフェログラム８００は、制御デバイス７００を介してサーボトラック９６１に沿ってホログラフィック記憶媒体９００に連続的に記録される。
【００８５】
図２２は、本発明のフロー図である。本発明のホログラフィック記憶を記録及び再生するための方法が提供され、この方法は、以下のステップを備える。
【００８６】
まず、サーボビームを発生し（ステップ３０）、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射されるようにサーボビームを案内する（ステップ３１）。次に、サーボビームが所定のデータアドレスに位置すると、基準ビームを発生する。基準ビームは、第２の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される（ステップ３２）。変調され且つ平行化される信号ビームを発生し、それによって、信号ビームは、第１の入射方向へホログラフィック記憶媒体に投射される平行光となり、基準ビームと干渉してホログラフィックインターフェログラムを発生し、ホログラフィックインターフェログラムは、ホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに沿ってホログラフィック記憶媒体に連続的に記録される（ステップ３３）。
【００８７】
更に、ホログラフィック記憶媒体が、複数の異なる層に形成される複数のサーボトラックを有する場合、サーボビームの焦点を複数の異なる層のサーボトラックに合わせてホログラフィック記憶媒体の複数の異なる層にホログラフィックインターフェログラムを発生する（ステップ３４）。
【００８８】
図２３を参照すると、サーボビームを案内してホログラフィック記憶媒体のサーボトラックへ投射するために（ステップ３１）、以下のステップが含まれる。まず、サーボビームをホログラフィック記憶媒体のサーボトラックに投射してサーボビームが反射される（ステップ４０）。センサによって反射されたサーボビームを受光する（ステップ４１）。受光したサーボビームを解析してシステムを調節し、それによって、サーボビームの焦点をホログラフィック記憶媒体に位置し、サーボトラックに沿って連続的に移動する（ステップ４３）。サーボトラックによって反射され且つ変調されたサーボビームを復号し、サーボトラック上のデータアドレスとデータを得る（ステップ４５）。
【００８９】
更に、図２４を参照すると、基準ビームを第２の入射方向にホログラフィック記憶媒体へ投射するステップ（ステップ３２）の後に、基準ビームを第２の入射方向へ維持してホログラフィック記憶媒体に投射するために、反射鏡によって反射された基準ビームを受光し解析してシステムと反射鏡との間の距離と角度を再び調節する（ステップ５１）。
【００９０】
図２５を参照すると、基準ビームを反射し受光するステップ（ステップ５１）は、以下のステップを含む。基準ビームの焦点を合わせ（ステップ５３）、次に、基準ビームを反射鏡に投射し、それによって、基準ビームが、反射鏡によって反射されて、元のパスに沿って戻るように移動し（ステップ５５）、それによって、基準ビームセンサが、基準ビームを受光する（ステップ５７）。
【００９１】
従って、本発明は、記憶容量を増加するために光サーボを有する、ホログラフィック記憶を記録し且つ再生するための種々の実用的システムと方法を提供する。
【００９２】
本発明は、このように記述されたが、本発明は多くの方法で変更され得ることは明白である。このような変更は、本発明の精神と範囲から離れていると見做されるべきではなく、当業者にとって自明である全てのこのような変更は、以下の請求項の範囲内に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態の再生の概略図である。
【図２】本発明のホログラフィック記憶媒体の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の組合せの概略図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の組合せの概略図である。
【図５Ａ】本発明の第４の実施の形態の組合せの概略図である。
【図５Ｂ】本発明の第４の実施の形態の再生の概略図である。
【図６Ａ】本発明の第５の実施の形態の組合せの概略図である。
【図６Ｂ】本発明の第５の実施の形態の再生の概略図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態の組合せの概略図である。
【図８Ａ】本発明の第７の実施の形態の組合せの概略図である。
【図８Ｂ】本発明の第７の実施の形態の再生の概略図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の信号ビームと基準ビームの干渉の概略図である。
【図１２Ａ】本発明の第１０の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の第１０の実施の形態の再生の概略図である。
【図１３】本発明の第１１の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１４】本発明の第１２の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１５】本発明の第１３の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１６】本発明の第１４の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１７】本発明の第１５の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１８Ａ】本発明の第１６の実施の形態の組合せの概略図である。
【図１８Ｂ】本発明の第１６の実施の形態の再生の概略図である。
【図１９】本発明の第１６の実施の形態の信号ビームと基準ビームの干渉を示す概略図である。
【図２０】本発明の第１７の実施の形態の組合せの概略図である。
【図２１】本発明の第１７の実施の形態の信号ビームと基準ビームの干渉を示す概略図である。
【図２２】本発明の方法のフローチャートである。
【図２３】本発明の方法のフローチャートである。
【図２４】本発明の方法のフローチャートである。
【図２５】本発明の方法のフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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