(57)【要約】  光源（１）からの光の一部を記録すべき情報に応じた情報光に変調する情報光変調領域（４１）を有するとともに、その余の光を参照光として出射させる参照光出射領域（４２）を有する空間光変調器（４）を備え、上記情報光および参照光を同一の光路に沿って進行させつつ記録媒体において干渉させることにより、この記録媒体（Ｂ）にホログラムを記録するホログラム記録装置（Ａ）であって、情報光変調領域（４１）を複数の光変調ブロックに分割し、この光変調ブロックごとに上記情報光の変調状態を制御する光変調制御手段（８１）と、参照光出射領域（４２）を複数の光出射ブロックに分割し、上記各光変調ブロックの変調状態の制御と連携しながら上記光出射ブロックごとに上記参照光の出射状態を制御する光出射制御手段（８２）と、を備えている。
2009025024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光の一部を記録すべき情報に応じた情報光に変調する情報光変調領域を有するとともに、その余の光を参照光として出射させる参照光出射領域を有する空間光変調器を備え、上記情報光および参照光を同一の光路に沿って進行させつつ記録媒体において干渉させることにより、この記録媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、
上記情報光変調領域を複数の光変調ブロックに分割し、この光変調ブロックごとに上記情報光の変調状態を制御する光変調制御手段を備えていることを特徴とする、ホログラム記録装置。
【請求項２】
上記参照光出射領域を複数の光出射ブロックに分割し、上記各光変調ブロックの変調状態の制御と連携しながら上記光出射ブロックごとに上記参照光の出射状態を制御する光出射制御手段を、さらに有している請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
上記情報光変調領域および上記参照光出射領域の一方は、他方を囲む環状に形成されており、
上記光変調制御手段は、上記複数の光変調ブロックを順に変調状態オンとし、上記光出射制御手段は、上記変調状態オンの光変調ブロックと対称的な位置が同時オンとなるように、上記複数の光出射ブロックを順に出射状態オンとしている、請求項２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
上記光変調制御手段は、上記情報光変調領域を等分することで上記複数の光変調ブロックに分割しているとともに、上記光出射制御手段は、上記光変調ブロックと同数に等分することで、上記参照光出射領域を上記複数の光出射ブロックに分割している、請求項３に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
上記光出射制御手段は、上記出射状態オンの光出射ブロックごとに所定の位相パターンを上記参照光に対して付与する、請求項３または４に記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射することにより生成される再生光を受光し、この再生光から記録されたホログラムに基づく情報を再生する再生手段を備えており、再生時、上記光出射制御手段は、上記参照光出射領域に対して上記複数の光出射ブロックを順に出射状態オンとする制御を行い、上記光変調制御手段は、上記情報光変調領域に対して全光変調ブロックを変調状態オフとする制御を行う、請求項３ないし５のいずれかのホログラム記録装置。
【請求項７】
光源からの光の一部を記録すべき情報に応じた情報光に変調するとともに、その余の光を参照光として出射させる空間光変調器を備え、上記情報光および参照光を同一の光路に沿って進行させつつ記録媒体において干渉させることにより、この記録媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、
上記空間光変調器と上記記録媒体との間に設けられ、上記参照光の偏光方向を偏光させる参照光偏光領域を有する偏光手段と、
上記参照光偏光領域を複数の参照光偏光ブロックに分割し、この参照光偏光ブロックごとに上記参照光を互いに異なる偏光状態に偏光させる偏光制御手段と、
を備えていることを特徴とする、ホログラム記録装置。
【請求項８】
上記偏光手段は、上記情報光の偏光方向を偏光させる情報光偏光領域を有しており、上記偏光制御手段は、上記情報光が円偏光となるように上記情報光偏光領域を制御するとともに、上記参照光偏光領域を２つの参照光偏光ブロックに分割し、この２つの参照光偏光ブロックごとに、上記参照光を互いに直交する偏光方向に偏光させる制御を行う、請求項７に記載のホログラム記録装置。
【請求項９】
上記偏光手段は、上記情報光の偏光方向を偏光させる情報光偏光領域を有しており、上記偏光制御手段は、上記参照光偏光領域を等分することで複数の参照光偏光ブロックに分割しているとともに、上記参照光偏光ブロックと同数に等分することで、上記情報光偏光領域を複数の情報光偏光ブロックに分割しており、この偏光制御手段は、互いに対称的な位置にある参照光偏光ブロックおよび情報光偏光ブロックでは同じ偏光方向となるように、上記複数の参照光偏光ブロックおよび上記複数の情報光偏光ブロックを制御する、請求項７に記載のホログラム記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報光と参照光をホログラム記録媒体において干渉させることによりホログラムを記録するホログラム記録装置に関し、特に情報光と参照光を同軸な一本の光束として扱うコアキシャル方式のホログラム記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録装置は、空間光変調器で記録するべき情報に基づいて変調された情報光と、情報光と同じ光源から発せられた参照光とをホログラム記録媒体上で干渉させて干渉縞を形成することによって、ホログラム記録媒体に記録を行う。より簡潔な光学系を備えたホログラム記録装置として、たとえば特許文献１に示すようなコアキシャル方式のホログラム記録装置が知られている。図９にはコアキシャル方式のホログラム記録装置の要部構成図を示している。【０００３】
ホログラム記録装置Ｘは、光源から出射された光束を空間光変調器９４０へ入射させ、空間光変調器９４０から出射した光束を対物レンズ９６０によってホログラム記録媒体Ｂの記録層１０２へ収束させてホログラム記録を行う。空間光変調器９４０は、情報光変調領域９４１と、情報光変調領域９４１を囲うように形成された参照光出射領域９４２とを備えている。情報光変調領域９４１は、入射してきた光を記録すべき情報に基づいて変調し、情報光として出射する。参照光出射領域９４２は、入射してきた光を参照光として出射する。情報光変調領域９４１から出射する光と参照光出射領域９４２から出射する光とは、対物レンズ９６０によって、同じ位置に収束される。【０００４】
しかしながら、このようなホログラム記録装置Ｘでは、図９に示す領域Ｔのように記録層１０２において参照光が異なる２方向から照射され、参照光同士が干渉して干渉縞が形成されることがあった。このように参照光同士の干渉縞が形成されると、ホログラム記録媒体Ｂの記録能力が浪費される。さらに、ホログラム記録装置Ｘでは、所定時間連続して記録が行われるため、１回の記録中に記録層１０２内に形成された干渉縞によって回折される参照光が生じることがあった。このように回折された参照光が他の参照光と干渉を起こし、記録層１０２内に連続して不当な干渉縞が形成されてしまっていた。このように連続して形成される干渉縞の中に、再生時に、情報光と同じ方向に光を発生させる干渉縞が混ざっていることがある。この場合、再生時に再生光にノイズが混ざってしまう問題が生じる。【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情のもとで考え出されたものである。本発明は、ホログラム記録媒体の記録能力の浪費を防ぎ、再生時にノイズが混ざりにくい記録を行うことができるホログラム記録装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面により提供されるホログラム記録装置は、光源からの光の一部を記録すべき情報に応じた情報光に変調する情報光変調領域を有するとともに、その余の光を参照光として出射させる参照光出射領域を有する空間光変調器を備え、上記情報光および参照光を同一の光路に沿って進行させつつ記録媒体において干渉させることにより、この記録媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、上記情報光変調領域を複数の光変調ブロックに分割し、この光変調ブロックごとに上記情報光の変調状態を制御する光変調制御手段を備えていることを特徴とする。【０００８】
好ましくは、上記参照光出射領域を複数の光出射ブロックに分割し、上記各光変調ブロックの変調状態の制御と連携しながら上記光出射ブロックごとに上記参照光の出射状態を制御する光出射制御手段を、さらに有している。【０００９】
好ましくは、上記情報光変調領域および上記参照光出射領域の一方は、他方を囲む環状に形成されており、上記光変調制御手段は、上記複数の光変調ブロックを順に変調状態オンとし、上記光出射制御手段は、上記変調状態オンの光変調ブロックと対称的な位置が同時オンとなるように、上記複数の光出射ブロックを順に出射状態オンとしている。【００１０】
好ましくは、上記光変調制御手段は、上記情報光変調領域を等分することで上記複数の光変調ブロックに分割しているとともに、上記光出射制御手段は、上記光変調ブロックと同数に等分することで、上記参照光出射領域を上記複数の光出射ブロックに分割している。【００１１】
好ましくは、上記光出射制御手段は、上記出射状態オンの光出射ブロックごとに所定の位相パターンを上記参照光に対して付与する。【００１２】
好ましくは、上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射することにより生成される再生光を受光し、この再生光から記録されたホログラムに基づく情報を再生する再生手段を備えており、再生時、上記光出射制御手段は、上記参照光出射領域に対して上記複数の光出射ブロックを順に出射状態オンとする制御を行い、上記光変調制御手段は、上記情報光変調領域に対して全光変調ブロックを変調状態オフとする制御を行う。【００１３】
本発明の第２の側面により提供されるホログラム記録装置は、光源からの光の一部を記録すべき情報に応じた情報光に変調するとともに、その余の光を参照光として出射させる空間光変調器を備え、上記情報光および参照光を同一の光路に沿って進行させつつ記録媒体において干渉させることにより、この記録媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置であって、上記空間光変調器と上記記録媒体との間に設けられ、上記参照光の偏光方向を偏光させる参照光偏光領域を有する偏光手段と、上記参照光偏光領域を複数の参照光偏光ブロックに分割し、この参照光偏光ブロックごとに上記参照光を互いに異なる偏光状態に偏光させる偏光制御手段と、を備えていることを特徴とする。【００１４】
好ましくは、上記偏光手段は、上記情報光の偏光方向を偏光させる情報光偏光領域を有しており、上記偏光制御手段は、上記情報光が円偏光となるように上記情報光偏光領域を制御するとともに、上記参照光偏光領域を２つの参照光偏光ブロックに分割し、この２つの参照光偏光ブロックごとに、上記参照光を互いに直交する偏光方向に偏光させる制御を行う。【００１５】
好ましくは、上記偏光手段は、上記情報光の偏光方向を偏光させる情報光偏光領域を有しており、上記偏光制御手段は、上記参照光偏光領域を等分することで複数の参照光偏光ブロックに分割しているとともに、上記参照光偏光ブロックと同数に等分することで、上記情報光偏光領域を複数の情報光偏光ブロックに分割しており、この偏光制御手段は、互いに対称的な位置にある参照光偏光ブロックおよび情報光偏光ブロックでは同じ偏光方向となるように、上記複数の参照光偏光ブロックおよび上記複数の情報光偏光ブロックを制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホログラム記録装置の構成図である。
【図２】１回目の記録を行う際の図１のホログラム記録装置の要部構成図である。
【図３】２回目の記録を行う際の図１のホログラム記録装置の要部構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る空間光変調器の平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置の構成図である。
【図６】図５のホログラム記録装置における偏光手段の平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る偏光手段の平面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る偏光手段の平面図である。
【図９】従来のホログラム記録装置の要部構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１〜３は、本発明の第１の実施形態に係るホログラム記録装置を示している。【００１８】
ホログラム記録装置Ａ１は、ホログラム記録媒体Ｂに対して情報光と参照光とを照射し、干渉縞を形成してホログラムを記録し、記録したホログラムを再生可能にも構成されたコリニア方式のホログラム記録装置である。ホログラム記録装置Ａ１は、光源１、コリメータレンズ２、ビームエキスパンダ３、空間光変調器４、ビームスプリッタ５、対物レンズ６、再生手段７、および、制御手段８を備えている。図２および図３では、ホログラム記録装置Ａ１の記録時における要部構成図を示している。【００１９】
ホログラム記録媒体Ｂは、支持基板層１００、反射層１０１、記録層１０２、および透明基板層１０３をその順に積層した構造をもち、ディスク状に形成されたものである。記録層１０２には、情報光と参照光とが重なるように照射されることで干渉縞からなるホログラムが記録される。記録層１０２の構成材料は、光の強度に応じて屈折率が変化する有機材料または無機材料であり、たとえば、光重合型フォトポリマーである。光重合型フォトポリマーは、その初期状態では、モノマーがマトリクスポリマー中に均一に分散している。これに光が照射されると、露光部でモノマーが重合し、屈折率が変化する。このように露光量によって記録層１０２の屈折率が変化するため、情報光Ｐと参照光Ｓとの干渉によって生じる干渉縞を屈折率の変化として記録することができる。【００２０】
光源１は、たとえば半導体レーザ素子からなり、比較的帯域が狭く干渉性の高いレーザ光を出射する。コリメータレンズ２は、光源１から出射されたレーザ光を平行光に変換してビームエキスパンダ３へ入射させる。ビームエキスパンダ３は、組み合わせレンズからなり、上記平行光の径を拡大しつつ空間光変調器４へ入射させる。【００２１】
空間光変調器４は、図２および図３に示すように、入射してきた光を記録すべき情報に応じた情報光Ｐに変調する円形の情報光変調領域４１と、情報光変調領域４１を囲うように形成された環状の参照光出射領域４２とを備えている。参照光出射領域４２は参照光Ｓを出射する。この空間光変調器４は、たとえば、多数の光反射素子（図示略）が配列されたデジタルマイクロミラーデバイスからなる。光反射素子は、入射してきた光をホログラム記録媒体Ｂへ向けて反射するオン状態と、入射してきた光をホログラム記録媒体Ｂに入射しない方向へ反射させるオフ状態との切り替えが可能になっている。オン状態の光反射素子は、光源１からの光に対して所定の角度を持って傾いており、光源１からの光をビームスプリッタ５へ入射させる。【００２２】
ビームスプリッタ５は、記録時には、空間光変調器４から出射された情報光Ｐおよび参照光Ｓを対物レンズ６へと透過させる。一方、再生時には、対物レンズ６から出射された再生光を再生手段７へ向けて反射する。【００２３】
対物レンズ６は、記録時には、情報光Ｐおよび参照光Ｓを記録層１０２に集光し、再生時には、再生光をビームスプリッタ５へ向けて出射する。【００２４】
再生手段７は、たとえばＣＣＤであり、受光した再生光から記録されたホログラムに基づく情報を再生する。【００２５】
制御手段８は、情報光変調領域４１の各光反射素子のオンオフ状態を制御する光変調制御手段８１と、参照光出射領域４２の各光反射素子のオンオフ状態を制御する光出射制御手段８２とを備えている。【００２６】
光変調制御手段８１は、情報光変調領域４１を２等分して光変調ブロック４１ａ，４１ｂに分割し、光変調ブロック４１ａ，４１ｂごとに情報光の変調状態を制御する。光出射制御手段８２は、参照光出射領域４２を２等分して光出射ブロック４２ａ，４２ｂに分割し、光出射ブロック４２ａ，４２ｂごとに参照光の出射状態を制御する。光変調ブロック４１ａ，４１ｂを分割する直線と、光出射ブロック４２ａ，４２ｂを分割する直線とは共通の直線４３となっている。光変調ブロック４１ａと光出射ブロック４２ａとは共通の直線４３を挟んで対称的な位置にあり、光変調ブロック４１ｂと光出射ブロック４２ｂとは共通の直線４３を挟んで対称的な位置にある。光変調制御手段８１は、光変調ブロック４１ａ，４１ｂごとに各光反射素子のオンオフ状態を制御することによって変調状態オンと変調状態オフとを切り替えることができる。光変調ブロック４１ａ，４１ｂは、変調状態オンのとき、光源１からの光を変調して情報光Ｐとして出射し、変調状態オフのとき、光源１からの光を遮断して情報光Ｐを出射しない。光出射制御手段８２は、光出射ブロック４２ａ，４２ｂごとに各光反射素子のオンオフ状態を制御することによって出射状態オンと出射状態オフとを切り替えることができる。光出射ブロック４２ａ，４２ｂは、出射状態オンのとき、光源１からの光を参照光Ｓとして出射し、出射状態オフのとき、光源１からの光を遮断して参照光Ｓを出射しない。図２および図３では、変調状態オンおよび出射状態オンのブロックにはハッチングを施している。【００２７】
次に、このようなホログラム記録装置Ａ１の動作について説明を行う。【００２８】
ホログラム記録装置Ａ１は、記録時には、まず、図２に示すように、光変調ブロック４１ａを変調状態オンとするとともに光出射ブロック４２ａを出射状態オンとして、１回目のホログラム記録を行う。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ｂを変調状態オフとするとともに、光出射ブロック４２ｂを出射状態オフとする制御を行う。光変調ブロック４１ａから出射した情報光と光出射ブロック４２ａから出射した参照光は対物レンズ６によって記録層１０２に集光され干渉縞を形成する。【００２９】
次に、ホログラム記録装置Ａ１は、図３に示すように、光変調ブロック４１ｂを変調状態オンとするとともに光出射ブロック４２ｂを出射状態オンとして、２回目のホログラム記録を行う。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ａを変調状態オフとするとともに、光出射ブロック４２ａを出射状態オフとする制御を行う。光変調ブロック４１ｂから出射した情報光Ｐと光出射ブロック４２ｂから出射した参照光Ｓは対物レンズ６によって記録層１０２に集光され干渉縞を形成する。このようにしてホログラム記録装置Ａ１は、記録すべき情報に基づいて情報光変調領域４１に表示された情報を記録層１０２に記録することができる。なお、１回目の記録と２回目の記録との順序を入れ替えて行っても構わない。【００３０】
一方、ホログラム記録装置Ａ１は、再生時には、光変調ブロック４１ａ，４１ｂをともに変調状態オフとし、光出射ブロック４２ａ，４２ｂを順に出射状態オンとして、ホログラムの再生を行う。このとき、光出射制御手段８２は、光出射ブロック４２ａ，４２ｂの一方が出射状態オンであれば他方は出射状態オフとなるように制御を行う。なお、光出射ブロック４２ａ，４２ｂのどちらを先に出射状態オンとしても構わない。【００３１】
次に、このようなホログラム記録装置Ａ１の作用について説明を行う。【００３２】
ホログラム記録装置Ａ１は、情報光変調領域４１および参照光出射領域４２を２分割し、１回目の記録時には、対照的な位置にある光変調ブロック４１ａおよび光出射ブロック４２ａから出射される情報光および参照光を干渉させる。２回目の記録時には、対照的な位置にある光変調ブロック４１ｂおよび光出射ブロック４２ｂから出射される情報光および参照光を干渉させる。このようなホログラム記録装置Ａ１は、１回目と２回目の記録時のいずれでも、対称な位置にある光変調ブロック４１ａ，４１ｂから同時に情報光Ｐが出射されないため、情報光Ｐ同士の干渉縞を従来よりも大幅に減少させることができる。同様に、ホログラム記録装置Ａ１は、対称な位置にある光出射ブロック４１ａ，４１ｂから同時に参照光Ｓが出射されていないため、参照光Ｓ同士の干渉縞を従来よりも大幅に減少させることができる。従って、ホログラム記録装置Ａ１は、記録すべき情報に基づく干渉縞以外の干渉縞が生成されるのを抑えることができる。このような干渉縞の生成を抑えることによって、記録層１０２におけるモノマーが無駄に重合して浪費されるのを防ぐことができる。【００３３】
さらに、ホログラム記録装置Ａ１では、再生時にも、光出射ブロック４２ａ，４２ｂごとに時間をずらして参照光Ｓを出射しているため、再生時に記録層１０２に干渉縞が形成されにくくなっている。このため、より一層に記録層１０２におけるモノマーの浪費を防ぐことができる。【００３４】
また、ホログラム記録装置Ａ１では、参照光同士および情報光同士の干渉が抑えられているため、再生光と同じ方向に光を発する干渉縞を従来よりも減少させることができる。このため、ホログラム記録装置Ａ１では、従来よりもノイズの少ない記録再生を行うことができる。【００３５】
さらにまた、ホログラム記録装置Ａ１では、対称なブロックから出射される情報光Ｐと参照光Ｓとが干渉を起こし干渉縞を生成する。このため、情報光Ｐと参照光Ｓとの交差角が大きくなりやすくなっており、情報光Ｐと参照光Ｓとの干渉によって生じる干渉縞の空間分解能が向上しやすくなっている。【００３６】
図４には、本発明の第２の実施形態に係るホログラム記録装置における空間光変調器の平面図を示している。この実施形態におけるホログラム記録装置は、ホログラム記録装置Ａ１と同様の構成を備えている。ただし、この実施形態では、記録時に、制御手段８が、情報光変調領域４１および参照光出射領域４２を４分割する制御を行う。【００３７】
この実施形態では、光変調制御手段８１は、情報光変調領域４１を４等分して光変調ブロック４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄに分割し、光変調ブロック４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄごとに変調状態オンと変調状態オフとを切り替える制御を行う。光出射制御手段８２は、参照光出射領域４２を４等分して光出射ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに分割し、光出射ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄごとに出射状態オンと出射状態オフとを切り替える制御を行う。図４に示すように、光変調ブロック４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを分割する２本の直線と、光出射ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを分割する２本の直線とは共通の２本の直線４３，４４となっている。この共通の２本の直線４３，４４の交差点を挟んで、光変調ブロック４１ａと光出射ブロック４２ａとは対称的な位置となっている。同じ交差点を挟み、光変調ブロック４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと光出射ブロック４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとは、それぞれ互いに対称的な位置となっている。【００３８】
このようなホログラム記録装置では、情報光変調領域４１に表示された情報を４回に分けて記録する。まず、１回目の記録では、制御手段８は、光変調ブロック４１ａを変調状態オンとして情報光を出射し、光出射ブロック４２ａを出射状態オンとして参照光を出射する。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを変調状態オフとし、光出射ブロック４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを出射状態オフとする。２回目の記録では、制御手段８は、光変調ブロック４１ｂを変調状態オンとして情報光を出射し、光出射ブロック４２ｂを出射状態オンとして参照光を出射する。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ａ，４１ｃ，４１ｄを変調状態オフとし、光出射ブロック４２ａ，４２ｃ，４２ｄを出射状態オフとする。３回目の記録では、制御手段８は、光変調ブロック４１ｃを変調状態オンとして情報光を出射し、光出射ブロック４２ｃを出射状態オンとして参照光を出射する。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ａ，４１ｂ，４１ｄを変調状態オフとし、光出射ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｄを出射状態オフとする。４回目の記録では、制御手段８は、光変調ブロック４１ｄを変調状態オンとして情報光を出射し、光出射ブロック４２ｄを出射状態オンとして参照光を出射する。このとき、制御手段８は、光変調ブロック４１ａ，４１ｂ，４１ｃを変調状態オフとし、光出射ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃを出射状態オフとする。図４には１回目から４回目までの記録時における空間光変調器５の平面図を示しており、変調状態オンおよび出射状態オンのブロックにはハッチングを施している。なお、１回目から４回目までの記録は、順序を入れ替えて行っても構わない。【００３９】
このように、情報光変調領域４１および参照光出射領域４２を４分割してホログラム記録を行うと、参照光同士の干渉および情報光同士の干渉が、２分割して記録を行った場合よりもさらに発生しにくくなる。したがって、このようなホログラム記録装置は、ホログラム記録装置Ａ１よりも、記録層１０２におけるモノマーの浪費を防ぐことができる。さらに、ホログラム記録装置Ａよりも参照光同士および情報光同士の干渉が抑えられているため、再生光と同じ方向に光を発する干渉縞を従来よりも減少させることができる。このため、このホログラム記録装置は、ホログラム記録装置Ａ１よりもさらにノイズが少ない記録再生を行うことができる。【００４０】
なお、上記の第１および第２の実施形態においては、参照光を情報光のように変調させていないが、参照光に位相パターンを持たせて位相コード多重方式の記録を行ってもよい。位相コード多重方式のホログラム記録は、光出射制御手段８２が、出射状態オンの光出射ブロックごとに所定の位相パターンを参照光に対して付与する制御を行うことで実現できる。このようにすると、記録層１０２の同じ位置にホログラムを多重記録することができ、ホログラム記録媒体Ｂにより多くの情報を記録することができる。【００４１】
図５には、本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置Ａ２の構成図を示している。図５において、ホログラム記録装置Ａ１と同じ構成要素には同じ符号を用いており、説明も省略する。以下、ホログラム記録装置Ａ２とホログラム記録装置Ａ１との相違点を中心に説明を行う。なお、図５では省略しているが、ホログラム記録装置Ａ２における空間光変調器４は、ホログラム記録装置Ａ１と同様に情報光変調領域４１と参照光出射領域４２とを備えている。【００４２】
ホログラム記録装置Ａ２は、ホログラム記録装置Ａ１の構成に加えて偏光手段９と、偏光手段９を制御する偏光制御手段１０とを備えている。ただし、ホログラム記録装置Ａ２は、ホログラム記録装置Ａ１と異なり、空間光変調器４で情報光および参照光を分割しないため、ホログラム記録装置Ａ１における光出射制御手段８２を備えていない。また、ホログラム記録装置Ａ２における光変調制御手段８１では、情報光変調領域４１を分割せずに情報光変調領域４１において光源１からの光を情報光に変調する制御を行う。【００４３】
偏光手段９は、情報光および参照光の光路上の、ビームスプリッタ５と対物レンズ６との間の設けられており、情報光および参照光の偏光方向を調整することができる。図６には、偏光手段９の情報光および参照光と垂直な面を平面図で示している。図６に示すように、偏光手段９は、情報光の偏光方向を調整する情報光偏光領域９１と、参照光の偏光方向を調整する参照光偏光領域９２とを備えている。このような偏光手段９には、たとえば光弾性変調器を用いることができる。【００４４】
偏光制御手段１０は、情報光偏光領域９１を２等分して情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂに分割し、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂごとに情報光の偏光状態を制御する。同時に、偏光制御手段１０は、参照光偏光領域９２を２等分して参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂに分割し、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂごとに参照光の偏光状態を制御する。このとき、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂを等分する直線と、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂを等分する直線とは共通の直線９３となっている。この共通の直線９３を挟んで対称な位置に情報光偏光ブロック９１ａと参照光偏光ブロック９２ａとは位置している。同じく共通の直線９３を挟んで対称な位置に情報光偏光ブロック９１ｂと参照光偏光ブロック９２ｂとは位置している。この偏光制御手段１０は、情報光偏光ブロック９１ａにおける情報光の偏光方向と情報光偏光ブロック９１ｂにおける情報光の偏光方向とが垂直な方向となるように情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂを制御する。同時に、偏光制御手段１０は、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂのそれぞれでの情報光の偏光方向と同じ偏光方向に参照光を偏光するように参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂをそれぞれ制御する。【００４５】
このようなホログラム記録装置Ａ２では、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂから出射した情報光同士は、互いに偏光方向が異なるため、干渉しない。同様に、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂから出射した参照光同士も干渉しない。このため、ホログラム記録装置Ａ２は、ホログラム記録装置Ａ１と同様に、情報光同士および参照光同士の干渉による干渉縞の生成を抑えることができる。従って、ホログラム記録装置Ａ２でも、記録層１０２におけるモノマーの浪費を抑えることができる。さらに、ホログラム記録装置Ａ２も、参照光同士および情報光同士の干渉が抑えられているので、再生光と同じ方向に光を発する干渉縞を従来よりも減少させ、よりノイズの少ない記録再生を行うことができる。【００４６】
さらに、このようなホログラム記録装置Ａ２は、ホログラム記録装置Ａ１とは異なり、情報光変調領域４１に表示された情報を１度に記録することができる。このため、ホログラム記録装置Ａ１よりも記録速度を早くすることができる。【００４７】
図７には、本発明の第４の実施形態に係るホログラム記録装置の偏光手段の平面図を示している。このホログラム記録装置は、ホログラム記録装置Ａ２と同様の構成を備えている。この実施形態では、偏光制御手段１０が情報光偏光領域９１および参照光偏光領域９２を４分割して制御している。【００４８】
偏光制御手段１０は、情報光偏光領域を４等分して情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄに分割し、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄごとに互いに異なる偏光方向に情報光を偏光させる制御を行う。同時に、偏光制御手段１０は、参照光偏光領域９２を４等分して参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄに分割し、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄごとに互いに異なる偏光方向に参照光を偏光させる制御を行う。図７に示すように、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄを分割する２本の直線と、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを分割する２本の直線とは共通の２本の直線９３，９４となっている。偏光制御手段１０は、この共通の２本の直線９３，９４の交差点を挟んで、情報光偏光ブロック９１ａと参照光偏光ブロック９２ａとが対称的な位置となるように制御している。同時に、偏光制御手段１０は、同じ交差点を挟み、情報光偏光ブロック９１ｂ，９１ｃ，９１ｄと参照光偏光ブロック９２ｂ，９２ｃ，９２ｄとが、それぞれ対称的な位置となるように制御している。【００４９】
さらに偏光制御手段１０は、参照光偏光ブロック９２ａによる参照光の偏光方向が情報光偏光ブロック９１ａによる情報光の偏光方向と同じになるように参照光偏光ブロック９２ａを制御する。同様に、偏光制御手段１０は、参照光偏光ブロック９２ｂ，９２ｃ，９２ｄによる参照光の偏光方向が情報光偏光ブロック９１ｂ，９１ｃ，９１ｄによる情報光の偏光方向と同じになるように参照光偏光ブロック９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを制御する。図７では、情報光または参照光を同じ偏光方向に偏光させるブロックには同じハッチングを施している。偏光制御手段１０は、さらに、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｃによる情報光の偏光方向が互いに直交する偏光方向となる制御を行う。同様に、偏光制御手段１０は、情報光偏光ブロック９１ｂ，９１ｄによる情報光の偏光方向が互いに直交する偏光方向となる制御を行う。【００５０】
このようなホログラム記録装置によれば、情報光偏光ブロック９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄから出射した情報光同士は、互いに偏光方向が異なるため、干渉しない。同様に、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄから出射した参照光同士も干渉しない。特に、対称な位置から出射される情報光同士および参照光同士では偏光方向が直交する方向となっているので、干渉を起こさない。このホログラム記録装置は、情報光および参照光を４方向の偏光方向に分割するため、ホログラム記録装置Ａ２よりも、情報光同士および参照光同士の干渉による干渉縞の生成を抑えることができる。従って、ホログラム記録装置Ａ２よりも、記録層１０２のモノマーの浪費を抑えることができる。さらに、参照光同士および情報光同士の干渉縞が抑えられているので、再生光と同じ方向に光を発する干渉縞を従来よりも減少させ、よりノイズの少ない記録再生を行うことができる。【００５１】
図８には、本発明の第５の実施形態に係るホログラム記録装置の偏光手段の平面図を示している。このホログラム記録装置は、ホログラム記録装置Ａ２と同様の構成を備えている。この実施形態では、偏光制御手段１０が情報光偏光領域９１を分割せずに、参照光偏光領域９２を２分割する制御を行っている。【００５２】
この実施形態では、偏光制御手段１０は、情報光偏光領域９１が情報光を円偏光として出射するように情報光偏光領域９１を制御する。同時に、偏光制御手段１０は、参照光偏光領域９２を２等分して参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂに分割し、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂごとに互いに直交する偏光方向に参照光を偏光させる制御を行う。【００５３】
このようなホログラム記録装置によると、参照光偏光ブロック９２ａ，９２ｂから出射される参照光同士が干渉し、記録層１０２に干渉縞が形成されるのを防ぐことができる。このため、記録層１０２のモノマーの浪費を抑えることができる。さらに、参照光同士の干渉が抑えられているので、再生光と同じ方向に光を発する干渉縞を従来よりも減少させ、よりノイズの少ない記録再生を行うことができる。【００５４】
本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は本発明の範囲に含まれる。たとえば、上記の実施形態では空間光変調器４としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いているが、液晶表示装置を用いてもよい。また、上記の実施形態では、参照光出射領域４２が情報光変調領域４１を取り囲むように形成されているが、両者の配置が逆になっていても構わない。また、さらに、ホログラム記録装置Ａ２において、偏光手段９として、偏光板の小片を組み合わせた部品や液晶装置を用いてもよい。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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