(57)【要約】 【課題】ホログラムの書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避けること。【解決手段】ホログラム記録材料２４に情報を記録する時、参照光１２ｂを信号光１１ｂのホログラム記録材料２４への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域２４ｂをカバーする入射範囲となるようにする。これにより、現在の記録領域２４ａにデータを記録すると同時に、前回の記録領域３２ｂから再生光１３ａを発生させ、これを絞り２７で他の不要光と分離して撮像装置２９に導いて再生した後、再生データのエラーの有無を検出し、エラーがあった場合は、対応する記録データを新たな記録領域に再記録する。それ故、書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光の干渉縞を情報としてホログラム記録材料に記録し、且つ、ホログラム記録材料の記録領域に参照光を照射して記録情報を再生するホログラム装置であって、
前記情報を記録すると同時に前回記録した情報を再生する記録再生制御手段と、
前記記録と同時に再生された情報のエラーを検出するエラー検出手段と、
を具備することを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
前記記録再生制御手段は、前記ホログラム記録材料に前記情報を記録する時、前記参照光を前記信号光のホログラム記録材料への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域をカバーする入射範囲となるように当該ホログラム記録材料へ照射し、これにより前回の記録領域から情報を再生することを特徴とする請求項１記載のホログラム装置。
【請求項３】
前記記録再生制御手段は、前記信号光のホログラム記録材料からの透過光と、前記前回の記録領域から生成される再生光を分離し、再生光のみを光電変換素子に導く分離手段を具備することを特徴とする請求項１または２記載のホログラム装置。
【請求項４】
前記分離手段は、前記ホログラム記録材料の現記録領域及び前回の記録領域に対して鏡像関係にある位置に配置された絞りであることを特徴とする請求項３記載のホログラム装置。
【請求項５】
前記エラー検出手段は、再生された情報と、この再生情報に対応する記録情報とを比較してエラーを検出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項６】
前記記録再生制御手段は、前記エラーが検出された後、前記対応する記録情報を新たな記録領域に記録することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項７】
前記記録と同時に再生する前回の記録領域は、１回前或いは複数回前に情報を記録した領域であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項８】
信号光と参照光の干渉縞を情報としてホログラム記録材料に記録し、且つ、ホログラム記録材料の記録領域に参照光を照射して記録情報を再生するホログラム記録再生方法であって、
前記情報を記録すると同時に前回記録した情報を再生し、この再生された情報のエラーを検出し、このエラーが検出された場合は、その後の記録時にエラーが検出された再生情報に対応する記録情報を新たな記録領域に記録することを特徴するホログラム記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２光束の干渉縞をホログラム記録材料に記録すると共に、前記記録干渉縞により回折される回折光よりデータを再生するホログラム記録再生方法及びホログラム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホログラム技術は、次世代、次々世代光ディスクと競合する強力なストレージ候補として注目を集めているホログラフィックメモリの実用化に向けて、急速に開発が進められており、ホログラム技術を利用して大容量データの記録再生を行うホログラフィックデータストレージシステムの開発が提案されている。
【０００３】
従来のホログラム記録の記録方式では、ホログラム記録材料（ホログラム記録メディア）に対して、参照光と信号光の干渉縞を発生させその状態を記録することによって記録を行っている。このようなホログラム記録装置の実用化に向けての課題として、装置が露光時間中に振動すると参照光と信号光の光路が変わったり、信号光と参照光の光路が揺らいだりして、干渉縞が変わってしまい記録がうまく行えない場合がある。光の波面情報を記録するホログラフィックメモリでは使用波長の十分の一以上の光路変化においても、干渉縞が発生しなくなる。そのため、現在、上記した振動に追随できるような高い周波数応答特性を持ったピックアップの位置決め制御（サーボ）の開発がなされているが、従来の光記録のような１ビットでの記録の場合と違い、２次元での記録となるホログラムでは、収差を抑えたまま位置制御を行うのは非常に難しいので、ホログラム記録の場合はピックアップの周波数応答特性を単に高くすれば解決するというものでない。
【０００４】
ところで、従来のＤＶＤやＢＤなどの光ディスクでは、一度エラーが出ても信号処理技術や誤り訂正技術で補正することが可能であるが、従来の光ディスクでも限界はあり、その想定の範囲外のエラーが発生した場合は、少なくとも該当するトラックが全部ＮＧとなってしまう。一般的なデータ保存用では１トラックのみの記録が通常であるから、このようなエラーの出たディスクは捨てるしかない。そのような場合は、多くの時間とメディアのコストを無駄にすることになる。
【０００５】
ホログラム記録も現在の光ディスクと同様であり、上記のような信号処理技術や誤り訂正技術で補正することができないエラーが出た場合は、ホログラム記録メディアを同様の理由で捨てなければならない。
【０００６】
多重方式の代表例の角度多重方式のホログラム記録では、参照光のホログラム記録メディアへの入射角度を高速変化させて、ひとつのブックに多重記録がなされる（例えば特許文献１参照）。それ故、ホログラム記録メディアは大きなダイナミックレンジを必要とし、ホログラム記録メディアはフォトポリマーなどの高価な材料を使うため従来の光ディスクに比べるとよりコストが高くなることが十分に考えられ、上記したようにエラーによって高価なメディアを破棄するというような事態は避けたいところである。
【特許文献１】特開２００３−３３７５２４号公報  （第１１頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したようにホログラム記録は振動などに弱く、書き込みエラーを生じる恐れがあり、しかも、ホログラム記録は３次元記録であって、ホログラム記録メディアの記録領域に例えばデータページという形で大量のデータを一度に記録するため、データページ内でのエラーは信号処理技術や誤り訂正技術でエラーを補正することが可能であるが、振動などの影響ではデータページそのものが記録されないため、補正が難しく、その分、エラーが生じると高価なホログラム記録メディア１枚分を破棄する事態になる恐れが多分にあり、このような事態を改善しないとホログラム記録の効率が悪化し、コストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ホログラムの書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避けることができるホログラム記録再生方法及びホログラム装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、信号光と参照光の干渉縞を情報としてホログラム記録材料に記録し、且つ、ホログラム記録材料の記録領域に参照光を照射して記録情報を再生するホログラム装置であって、前記情報を記録すると同時に前回記録した情報を再生する記録再生制御手段と、前記記録と同時に再生された情報のエラーを検出するエラー検出手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の前記記録再生制御手段は、前記ホログラム記録材料に前記情報を記録する時、前記参照光を前記信号光のホログラム記録材料への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域をカバーする入射範囲となるように当該ホログラム記録材料へ照射し、これにより前回の記録領域から情報を再生することを特徴とする。
【００１１】
このように本発明では、ホログラム記録材料に前記情報を記録する時、参照光を信号光のホログラム記録材料への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域をカバーする入射範囲となるようにすることにより、現在の記録領域に参照光を信号光の干渉縞を記録すると同時に、前回の記録領域から再生光を発生させ、これを撮像素子に導いてデータを再生し、再生したデータを対応する記録データと照合して、エラーの有無を検出し、エラーがあった場合は、次の記録時に前記対応する記録データを新たな記録領域に記録するため、記録時にエラーが生じても、対応するデータを直ちに再記録することができるため、書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホログラム記録材料に前記情報を記録する時、参照光を信号光のホログラム記録材料への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域をカバーする入射範囲となるようにすることにより、現在の記録領域に参照光を信号光の干渉縞を記録すると同時に、前回の記録領域からデータを再生し、再生したデータのエラーを検出し、エラーがあった場合は、次の記録時に前記対応する記録データを新たな記録領域に記録することにより、書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避けることができる。これにより、ホログラム記録を無駄なく効率的に行うことができ、記録コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ホログラムの書き込みエラーによりメディア全部を破棄するという事態を確実に避ける目的を、ホログラム記録材料に前記情報を記録する時、参照光を信号光のホログラム記録材料への入射範囲をカバーすると共に、前回の記録領域をカバーする入射範囲となるようにすることにより、現在の記録領域に参照光を信号光の干渉縞を記録すると同時に、前回の記録領域からデータを再生した後、再生したデータのエラーを検出し、エラーがあった場合は、次の記録時に前記対応する記録データを新たな記録領域に記録することによって実現した。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。ホログラム装置は、レーザ光源２０、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２１、空間変調器２２、信号光用レンズ２３、ホログラム記録材料２４、再生光用レンズ２５、２６、絞り２７、レンズ２８、撮像装置２９、進路変更用ミラー３０、角度可変ミラー３１、ホログラム記録材料２４を移動させるステージ３２、及びデータの記録再生動作や記録データのエラー検査などを行うシステム制御部３３を有し、ホログラム記録材料２４に対してデータを記録再生する。
【００１５】
次に本実施形態の動作について説明する。記録時、レーザ光源２０から出射されたレーザ光１０はＰＢＳ２１によってＰ波１１ａとＳ波１２ａに分けられる。レーザ光源２０は一般的に可視光近辺の波長を発生させるものが用いられる。Ｐ波１１ａはシャッター３３を通って空間変調器２２に入射し、空間変調器２２に表示されているデータページに応じて空間変調されて信号光１１ｂとなる。空間変調器２２は一般的には透過型のＬＣＤパネルや反射型のＬＣＤパネル、或いはＤＭＤ、ＧＬＶなどの画像表示装置に用いられるデバイスを用いる場合が多い。信号光１１ｂはレンズ２３によりホログラム記録材料２４の記録エリアに集光される。ここで、ホログラム記録材料２４は必ずしも信号光１１ｂの光軸と垂直に交わる必要はない。
【００１６】
また、Ｓ波１２ａは進路変更用ミラー３０にてその進路が変更され、それが参照光１２ｂとして角度可変ミラー３１に入射される。角度可変ミラー３１はシステム制御部３３によりその角度が可変制御され、参照光１２ｂのホログラム記録材料２４への入射角を設定する。入射角が設定された参照光１２ｂは、図２に示すように、ホログラム記録材料２４上の信号光１１ｂの照射範囲（記録領域２４ａに相当）及び１回前に記録して記録エリア２４ｂをカバーするように同ホログラム記録材料２４に照射される。即ち、図２で示すように、参照光１２ｂの照射範囲は十分広く、現在の記録領域２４ａと１回前の記録エリア２４ｂの両方に光が当たるようにホログラム記録材料２４を照射する。
【００１７】
これにより、信号光１１ｂと参照光１２ｂはホログラム記録材料２４の記録エリアで干渉を起こし、その干渉情報が同記録エリア２４ａに記録される。また、同時に、参照光１２ｂは記録領域２４ｂに当たり、回折光１３ｂを生成する。この回折光１３ｂは４ｆ系を形成するレンズ２５、２６を通して絞り２７に照射され、この絞り２７に設けられている絞り穴２７ｂのところに入射し、この絞り穴２７ｂを通過して再生光１３ａとなり、後段に入っていく。
【００１８】
一方、記録領域２４ａからは信号光１１ｂの透過光３５が発生する。この透過光３５は４ｆ系を形成するレンズ２５、２６を通しては絞り２７に照射されるが、透過光３５の光軸４３と回折光１３ｂの光軸４４は発生場所がずれているため、両軸にはずれがある。そのずれのため、透過光３５は絞り２７の２７ａに照射されるが、絞り穴２７ｂには入射せず、この絞り２７で遮断される。したがって、記録時に発生する透過光３５は再生光１３ａに混じることがなくレンズ２８により撮像装置２９に集光され、この撮像装置２９により光電変換されて再生データとなる。即ち、データを記録すると同時に、その直前に記録した記録領域のデータがＳ／Ｎなどの悪化なく再生される。
【００１９】
こうして、記録と同時に再生されたデータは、保持されている対応する記録データと照合されてエラーの有無が検出され、エラーがあった場合は、予め決められた領域にエラー情報が書き込まれると共に、次回の記録時に新たな記録領域に前記対応する記録データが再記録される。
【００２０】
図３はシステム制御部３３の制御動作の詳細な流れを示したフローチャートである。まず、ステップ１０１にて、システム制御部３３はステージ３２を制御してホログラム記録材料２４を移動した後、ステップ１０２にて装置を記録及び再生モードに移行して所定の例えば記録領域２４ａのような記録領域（ブック）にホログラム記録が行われるようにする。次に、ステップ１０３にて角度可変ミラー３１の角度を動かすと共に、空間変調器２２の表示データパターンを切り替える制御を行う。その後、ステップ１０４にて、スケジューリングにしたがって信号光１１ｂと参照光１２ｂの強度比を変更して露光し、データの記録を行うと当時に、１回前の記録領域からデータを再生し、再生データにエラーがあるかどうかの検査を行う。その後、ステップ１０５にて角度可変ミラー３１の角度変更が最大角度まで行われたかを判断し、行われた場合はステップ１０６に進み、そうでない場合はステップ１０３の処理に戻る。これらステップ１０３からステップ１０４の処理を繰り返すことにより、１ブックにデータが順次多重記録がなされと同時に、１回前のブックに多重記録されたデータが順次読み出されてエラー検査がなされる。この検査は、再生データをあらかじめ記録したデータと照合することによって行われる。
【００２１】
ステップ１０６では、１回前のブックに多重記録されたデータの中にエラーがあるかどうかを判定し、エラーがない場合はステップ１０７でこのホログラム記録材料２４に対するデータ記録が終了したかどうかを判定し、終了しない場合はステップ１０１に戻り、終了した場合は記録再生処理を終了する。一方、ステップ１０６で再生データの中にエラーがある場合は、ステップ１０８に進み、ここでステージ３２を制御してホログラム記録材料２４の記録位置を戻し、ここにＮＧ情報をステップ１０９で書き込んだ後、ステップ１０１の処理に戻って、ＮＧとなったデータを上記と同様に新たなブックに書き込む処理に入る。
【００２２】
本実施形態によれば、角度多重方式でホログラム記録する際に、参照光の照射範囲を広げて信号光との干渉縞を現在の記録領域に記録すると共に、一つ前の記録領域にも照射するようにして、この記録領域のデータを再生し、再生したデータにエラーがあるかどうかを検査する処理を行いながら、一つのブックにデータを順次多重記録すると同時に、１回前のブックから順次データを読み出してエラー検査を行う。これにより、読み出したデータの中に一つでもエラーがある場合は、該当のデータを直ちに新たなブックに記録することにより、記録がＮＧとなっても、１ブックだけの修復で済むために、振動などが厳しい環境下の書き込みエラーが発生しやすい環境で記録をしても、メディア全部を書き込みエラーにより破棄するという事態を確実に避けることができる。しかも、現データの記録と、一つ前に記録したデータの再生及び再生データのエラー検査を同時に処理するため、再生データのエラー検査に別途時間を必要とせず、記録速度を損なうことなく上記効果を得ることができる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば上記実施形態では現在の記録領域に情報を記録すると同時に、１回前に情報を記録した領域の再生を行うが、これは１回前に限らず、２回、３回、…、ｎ回前の記録領域でも良い。また、上記実施形態は、本発明を角度多重に適用した場合について説明したが、シフト多重、スペックル多重などの他の多重方式のホログラム記録再生にも同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した装置のホログラムの同時記録再生動作を示したブロック図である。
【図３】図１に示したシステム制御部の制御動作の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
２０……レーザ光源、２１……偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）、２２……空間変調器、２３……信号光用レンズ、２４……ホログラム記録材料、２５、２６……再生光用レンズ、２７……絞り、２８……レンズ、２９……撮像装置、３０……進路変更用ミラー、３１……角度可変ミラー、３２……ステージ、３３……システム制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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