(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層の上下両面を導電膜により挟み、該導電膜各々の外側には基板を配設してなり、１対の前記基板および１対の前記導電膜のうち少なくとも光を透過すべき前記基板および前記導電膜は透明とされているホログラム記録媒体にページデータ情報を光記録する方法において、
前記導電膜に所定の電圧を印加して、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させ、モノマーの重合反応を制御することを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項２】
前記透明とされた基板はガラス製またはプラスチック製であることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録方法。
【請求項３】
前記１対の基板のうち一方の側に配された前記基板と、この一方の側に配された前記導電膜の間に、光反射層が設けられて反射タイプに構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のホログラム記録方法。
【請求項４】
前記導電膜に印加する所定の電圧が、所定の大きさの直流電圧であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のホログラム記録方法。
【請求項５】
前記導電膜に印加する所定の電圧が、所定の周波数の交流電圧であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のホログラム記録方法。
【請求項６】
前記所定の電圧の適切値を、前記フォトポリマー記録層を構成するフォトポリマー記録材料の誘電正接の値に基づき決定することを特徴とする請求項４または５記載のホログラム記録方法。
【請求項７】
データ表示用のライトバルブに表示されたページデータを担持した信号光と、基準となる記録時参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に該ページデータ情報を干渉情報として記録するホログラム記録装置において、
前記ホログラム記録媒体は、内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層の上下両面を導電膜により挟み、該導電膜各々の外側には基板を配設してなり、１対の前記基板および１対の前記導電膜のうち少なくとも光を透過すべき前記基板および前記導電膜は透明とされており、
前記ホログラム記録媒体を所定位置に設定した状態で、該ホログラム記録媒体の前記導電膜に、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させ得る所定の電圧を印加する電圧源と、
該電圧源により前記導電膜に前記所定の電圧が印加されるように制御する印加電圧制御部と、
を備えたことを特徴とする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、ホログラム記録媒体、ホログラム記録方法およびホログラム記録装置に関し、特に、大容量の保存用アーカイブデータをページデータの形式で大容量記録を行うためのホログラム記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィックメモリー記録システムでは、一般に、デジタルデータを担持した物体光を参照光とともにホログラム記録媒体に同時に照射し、ホログラム記録媒体中に形成される干渉縞を光記録媒体に書き込むことによって、該デジタルデータを記録する。一方、デジタルデータが記録されたホログラム記録媒体に参照光を照射すると、ホログラム記録媒体中に書き込まれた干渉縞により光の回折が生じて、上記物体光が担持していたデジタルデータを再生することができる。
【０００３】
ここで、現在用いられているホログラム記録再生装置の一例について図８及び図９を参照しながら説明する。記録時から説明すると、図８に示すように、ホログラフィックメモリー記録システムでは、レーザ光源１０１から出力され、シャッタ１０２を通過したレーザ光（ここではＳ偏光（縦偏光））が１／２波長板１０３によって４５度偏光に偏光面を回転させられた後、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１０４にてＰ偏光とＳ偏光とに分けられる。Ｐ偏光はＰＢＳ１０４を透過後、シャッタ１０５を通過し、反射型液晶表示素子等からなるＳＬＭ（空間光変調素子）１０７上に照射される。この照射された光は、ＳＬＭ１０７の素子面に映出された白と黒のビットパターンによる２次元画像のデジタルデータを担持されるとともに、Ｓ偏光に変換され（実際には、白表示とされた素子からの光がＳ偏光に変換され）て反射され、物体光としてＰＢＳ１０６に戻る。このＳＬＭ１０７から戻った物体光は、ＰＢＳ１０６により反射され、ＦＴ（フーリエ変換）レンズ１０８を介してホログラム記録媒体１０９の所定領域に照射される。
【０００４】
一方、ＰＢＳ１０４によって反射されたＳ偏光は１／２波長板１１３を通過するが、ここでは、１／２波長板１１３の光学軸とビームの振動面を合わせておき、ビームの振動方向は回転させない。該Ｓ偏光は、次にＰＢＳ１１２に入射し、ここで、反射され、ミラー１１６、ガルバノメータミラー１１７で順次反射され、リレーレンズ１１８を介して、ホログラム記録媒体１０９の所定領域に照射される。このようにしてホログラム記録媒体１０９上に照射された参照光と物体光はいずれもＳ偏光とされているので、このホログラム記録媒体１０９の所定領域上で干渉して干渉縞が形成され、該干渉縞がホログラム記録媒体１０９に書き込まれることになる。
【０００５】
次に再生時について図９を用いて説明する。レーザ光源１０１からＰＢＳ１０４までの光学系は記録時と同様であるが、このＰＢＳ１０４を透過したＰ偏光はシャッタ１０５で遮蔽される。一方、ＰＢＳ１０４で反射されたＳ偏光は、光学軸が４５度傾くように設定変更された１／２波長板１１３により振動面が９０度回転されて、Ｐ偏光とされる。このＰ偏光はＰＢＳ１１２を透過後、ガルバノメータミラー１１１によって反射され、リレーレンズ１１０を通過後ホログラム記録媒体１０９に入射する。ホログラム記録媒体に形成された干渉縞によって回折された信号光はＦＴレンズ１０８によって逆変換された後、ＰＢＳ１０６を通過して２次元撮像素子１１４で撮像され、演算装置１１５によりデジタルデータが復元されることになる。
【０００６】
ところで、このようなホログラムの記録再生に用いられる記録媒体として、ライトワンス型のフォトポリマー記録媒体が注目されている。フォトポリマー記録媒体(例えば、下記特許文献１参照)では、フォトポリマー材料をガラス基板でサンドウィッチする構成とされているため、作製が容易であり、また、回折効率を高くとることができる。フォトポリマー記録媒体では、光照射により、媒体中の感光剤が励起され、重合を開始する。このときに照射される干渉光の強度分布に応じて、重合度が変化し、この重合度の変化による干渉縞が形成され、ホログラムが生成される。この場合に、露光に寄与する照射光は干渉縞を形成する光のみならず、不要なバックライト光やノイズ光も含まれるため、そのような不要光を除去する手法として、例えば、下記特許文献２記載の技術が知られている。この技術は、遮光部材でサンドウィッチし、その遮光部材に電圧を印加して制御するような手法も知られている。また、同様に、下記特許文献３記載の技術においては、多層膜構造として、モノマーの消費を抑圧する手法も提案されている。
【０００７】
また、下記特許文献４記載の技術においては、高分子ゲルを用い、電圧印加と光照射により、ホログラムを記録する方法が提案されているが、本材料では、光照射によってイオン解離するため、電圧に反応しやすいといった材料であった。
【０００８】
また、下記特許文献５記載の技術においては、フォトリフラクティブ結晶に電圧を印加するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２９５３２００号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５１０９号公報
【特許文献３】特開２００７−９３８０３号公報
【特許文献４】特開平６−３２４６１３号公報
【特許文献５】特開２０１１−１５８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、このような遮光処理を施しても、重合反応は連鎖的に進む反応であるから、遮光した領域にも重合反応が及ぶ。一般的に重合反応の終了は酸素等の失活によるものであるため、反応終了のタイミングを予測することが難しく、重合反応の速度、拡散等の制御を行うことが困難であった。また、フォトポリマーの重合反応は、上記感光剤による励起後、ラジカル生成(カチオン生成、アニオン生成)から重合反応へと進むが、ラジカル種は一般に中性と考えられていたため、その制御を行うことが困難とされており、このため、ＳＮ比（Signal to Noise比：雑音強度比）の改善を図ることが難しかった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ホログラム記録媒体の情報記録時に進行するポリマー重合反応の速度を大きくし、回折効率を高めて、ＳＮ比を向上させ得るホログラム記録媒体、ホログラム記録方法およびホログラム記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のホログラム記録方法は、
内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層の上下両面を導電膜により挟み、該導電膜各々の外側には基板を配設してなり、１対の前記基板および１対の前記導電膜のうち少なくとも光を透過すべき前記基板および前記導電膜は透明とされているホログラム記録媒体にページデータ情報を光記録する方法において、
前記導電膜に所定の電圧を印加して、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させ、モノマーの重合反応を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記透明とされた基板はガラス製またはプラスチック製であることが好ましい。
【００１４】
一方、反射型のホログラム記録媒体に適用する場合において、前記１対の基板のうち一方の側に配された前記基板と、この一方の側に配された前記導電膜の間に、光反射層を設けることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係るホログラム記録方法は、上記ホログラム記録媒体にページデータ情報を光記録するホログラム記録方法において、
前記導電膜に所定の電圧を印加して、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させて、フォトポリマー材料の重合反応を促進させることを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記ホログラム記録方法において、前記導電膜に印加する所定の電圧を、所定の大きさの直流電圧としたり、所定の大きさで所定の周波数の交流電圧とすることが好ましい。
【００１７】
また、上記ホログラム記録方法において、前記所定の電圧の適切値を、前記フォトポリマー記録層を構成するフォトポリマー記録材料の誘電正接の値に基づき決定することが好ましい。
【００１８】
また、本発明のホログラム記録装置は、
データ表示用のライトバルブに表示されたページデータを担持した信号光と、基準となる記録時参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に該ページデータ情報を干渉情報として記録するホログラム記録装置において、
前記ホログラム記録媒体は、内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層の上下両面を導電膜により挟み、該導電膜各々の外側には基板を配設してなり、１対の前記基板および１対の前記導電膜のうち少なくとも光を透過すべき前記基板および前記導電膜は透明とされており、
前記ホログラム記録媒体を所定位置に設定した状態で、該ホログラム記録媒体の前記導電膜に、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させ得る所定の電圧を印加する電圧源と、
該電圧源により前記導電膜に前記所定の電圧が印加されるように制御する印加電圧制御部と、
を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明のホログラム記録媒体によれば、フォトポリマー記録層の上下両面に導電膜を設けており、この導電膜間に電圧を印加することで、フォトポリマー記録層に対して所定の電圧を印加することができる。
【００２０】
これにより、この記録処理中において、ホログラム記録媒体にＤＣ電圧もしくはＡＣ電圧を印加することが可能となる。
【００２１】
ホログラム記録媒体にＤＣ電圧を印加した時は、フォトポリマー記録層中の光重合開始剤により生成されたラジカル種(もしくはカチオン種、アニオン種)がこの印加電圧により加速され、重合反応速度を高めることができる。一方、ＡＣ電圧印加時には、光重合開始剤により生成されたラジカル種（もしくはカチオン種、アニオン種）は、適切なＡＣ電圧およびＡＣ周波数により加速され、重合反応速度を高めることができる。
【００２２】
このように、本発明のホログラム記録媒体によれば、モノマー拡散の制御が可能となり、記録特性を向上させることができる。
【００２３】
なお、フォトポリマー材料は、電圧印加に伴う励起後、ラジカル生成(カチオン生成、アニオン生成)から重合反応へと進むが、中性と見られていたラジカル種によっても、特定の電圧および／または特定の周波数をフォトポリマーに印加することにより、モノマー（オリゴマーを含む）の拡散速度を制御することが可能となり、ＳＮ比の改善を図ることができるとともに、記録特性を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明のホログラム記録方法によれば、上記ホログラム記録媒体の、導電膜間に所定の電圧を印加して、前記フォトポリマー記録層中のラジカル種を活性化させ、モノマー（オリゴマーを含む）の重合反応速度を制御するようにしているので、モノマー（オリゴマーを含む）の拡散を制御することが可能となり、ＳＮ比の改善を図ることができるとともに、記録特性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、本発明のホログラム記録装置によれば、ホログラム記録媒体を所定位置に設定する記録媒体保持部材と、ホログラム記録媒体が記録媒体保持部材に保持された際に、ホログラム記録媒体の導電膜間に電圧を印加する電圧印加端子部と、この電圧印加端子部を介して導電膜に印加する電圧を所定電圧に制御する印加電圧制御部と、を備えているので、モノマー（オリゴマーを含む）の拡散の制御が可能となり、ＳＮ比の改善を図ることができるとともに、記録特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係るホログラム記録媒体（透過型）（ａ）および別の実施形態のホログラム記録媒体（反射型）（ｃ）を従来のホログラム記録媒体（ｂ）と比較するようにして表わした概略図である。
【図２】本実施形態に係るホログラム記録媒体に情報記録を行う場合の記録方法を模式的に表した図を示すものである。
【図３】本実施形態に係るホログラム記録媒体のフォトポリマー記録層に記録した干渉縞により生じる回折パターンを表したグラフ（（ａ）は回折パターン全体、（ｂ）はその一部を拡大したもの）を示すものである。
【図４】本実施形態に係るホログラム記録媒体の回折強度(干渉ノイズ除去前)のフーリエ変換スペクトルを表すグラフである。
【図５】本実施形態に係るホログラム記録媒体における、回折効率の印加電圧依存性の測定結果を表すグラフである。
【図６】一般的な絶縁体における等価回路図を示すものである。
【図７】本実施形態に係るホログラム記録媒体についての、誘電正接（tanδ）の周波数依存性を表すグラフである。
【図８】一般的なホログラム記録再生装置における記録用光学系を示す概略図である。
【図９】一般的なホログラム記録再生装置における再生用光学系を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係るホログラム記録媒体、ホログラム記録方法およびホログラム記録装置を図面を参照しつつ説明する。なお、本願明細書においてホログラム記録方法あるいはホログラム記録装置と称するときは、少なくとも、情報記録機能を備えたものを意味するものとし、情報再生機能を併せ有するものも、本発明におけるホログラム記録方法あるいはホログラム記録装置に含まれるものとする。
【００２８】
本発明の実施形態に係るホログラム記録媒体９を図１（ａ）に示す。
【００２９】
このホログラム記録媒体９は、内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層２３の上下両面を透明な導伝膜２２ａ，ｂにより挟み、該導電膜２２ａ，ｂ各々の外側にはガラス基板２１ａ，ｂを配設してなる。従来の一般的なホログラム記録媒体１０９は、図１（ｂ）に示すように、フォトポリマー記録層１２３を上下からガラス基板１２１ａ，ｂにより挟持してなるもので、本実施形態のホログラム記録媒体９のようにフォトポリマー記録層２３の上下両面に導電膜２２ａ，ｂは設けられていない。本実施形態では、この導電膜２２ａ，ｂは透明とされている。
【００３０】
上記フォトポリマー記録層２３を構成するフォトポリマー材料は、湿式、乾式の各種フォトポリマー等の、ホログラフィー用記録材料とすることができる。
【００３１】
ここで、上記フォトポリマー材料の具体例を以下に記載する。なお、本実施形態のフォトポリマー材料としては、好ましくは、（１）光重合性モノマーまたはオリゴマー、（２）光重合開始剤、（３）加水分解および重縮合が可能な有機金属化合物、（４）前記有機金属化合物のための溶媒、（５）水、および（６）前記有機金属化合物の加水分解を促進させるための触媒、を含む光記録用組成物から構成する。
【００３２】
上記フォトポリマー材料の重量構成比としては、例えば、上記（１）を約９〜８０重量％、上記（２）を０．０５〜３０重量％、上記（３）〜（５）を各々３〜９０重量％、上記（６）を０．０５〜３０重量％とする。
【００３３】
上記光重合性モノマーとしては、分子内にビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等の重合可能な基を少なくとも１個含むモノマーを用いることができる。その例として、スチレン、ｐ−クロロスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルナフタレン、Ｎ−ビニルカルバゾール等のビニル化合物；フェノキシエチルアクリレート、クロロフェニルアクリレート、フェニルマレイミド、テトロヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオキエチルサクシネート、アクリロイルオキシエチルフタレート、フェニルアクリレート、ナフチルアクリレート、トリブロモフェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、トリブロモフェノキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、ｐ−ブロモベンジルアクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、イソボルニルアクリレート，２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート等の単官能性アクリレート並びにこれらの単官能性アクリレートに対応するメタクリレート類；１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ＥＯ変成テトラブロモビスフェノールＡジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、等の多官能性アクリレート並びにこれらの多官能性アクリレートに対応するメタクリレート類およびジエチレングリコールビスアリルカーボネート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリリデンペンタエリスリトール、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート等のアリル化合物等（混合物を含む）を用いることができる。
【００３４】
また、上記光重合性オリゴマーの例としては、上記光重合性モノマーに係るオリゴマーの他、ウレタンアクリレ−トオリゴマー、エポキシアクリレ−トオリゴマー、エステルアクリレートオリゴマー、ポリオールポリアクリレート、変性ポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート等の多官能性オリゴアクリレートやこれらのアクリレートに対応するメタクリレート類等（混合物を含む）を用いることができる。
【００３５】
ポリウレタンアクリレートオリゴマーとしては、例えばポリイソシアネートと２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとポリオールの付加反応によって生成するものを用いることができる。ここで、ポリイソシアネートとしてはトルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を用いることができる。また、ポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオール、ポリシロキサンポリオール等を用いることができる。
【００３６】
なお、光重合性モノマーまたはオリゴマーとしてはこれに限定されるものではない。
【００３７】
また、前述の光重合性モノマーまたはオリゴマーの重合効率を向上させるために、光重合開始剤が添加される。本実施形態の光重合開始剤としては、（１）ラジカル重合開始剤、（２）カチオン系重合開始剤、および（３）アニオン系重合開始剤に分類され、上記ラジカル重合開始剤としては、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、チタノセン系、その他（開始剤ブレンド）に分類される。具体的には、例えば、３，３’，４，４’−テトラ−（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン、ジアセチル、ベンジル、ミヒラーズケトン、ジエトキシアセトフェノン、２ーヒドロキシー２ーメチルプロピオフェノン、１ーヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ヒドロキシ‐2-メチル-1-フェニルプロパン等のケトン類、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物、２，３−ボルナンジオン（カンファーキノン）２，２，５，５，−テトラメチルテトラヒドロ−３，４−フラン酸（イミダゾールトリオン）等の環状シス−α−ジカルボニル化合物、アリルジアゾニウム塩等のアゾ化合物、Ｎ−フェニルグリシン等の芳香族カルボン酸、２ークロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のキサンテン類、ジアリルヨードニウム塩、トリアリルスルホニウム塩、トリフェニルアルキルほう酸塩、鉄アレン錯体、ビスイミダゾール類、ポリハロゲン化合物、フェニルイソオキサゾロン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ニフェジピン等（混合物を含む）を用いることができる。なお、助剤としては、アミン類、チオール類、ｐ−トルエンスルホン酸等を用いることができる。
【００３８】
なお、フォトポリマー材料が乾式のフォトポリマーである場合には、干渉稿を多重記録した後、非コヒーレントな光を照射して未反応のモノマーをポリマー化することにより、干渉稿を固定記録することができる。
【００３９】
また、上記ガラス基板２１ａ，ｂに替えて透明なプラスチック基板を用いることもできる。
【００４０】
なお、本実施形態のホログラム記録媒体は、透過型および反射型のいずれのタイプにも適用し得るようになっている。反射型のホログラム記録媒体２０９は、例えば、図１（ｃ）に示すように、内部に光重合開始剤を含むフォトポリマー記録層２２３の上下両面を透明な導電膜２２２ａ，ｂにより挟み、該導電膜２２２ａ，ｂ各々の外側にはガラス基板２２１ａ，ｂを配設してなる。また、光入射側とは反対側のガラス基板２２１ｂおよびそれに対応する導電膜２２２ｂの間には、光反射膜２２４が設けられている。このように、光反射膜２２４を、ガラス基板２２１ｂの内側に設ける場合には、ガラス基板２２１ｂ等の透明な基板に替えて不透明な基板とすることが可能である。
【００４１】
ガラス基板２１ａ，ｂ、２２１ａ，ｂに付設する透明導電膜２２ａ，ｂ、２２２ａ，ｂとしては、ITO(Indium Tin Oxide)膜やIZO(Indium Zinc Oxide)膜等が好ましい。一方、不透明な導電膜としては、アルミ等の金属膜を用いることができる。このような導電膜はスパッタリング法やイオンプレーティング法等を用いて作製する。
【００４２】
次に、本発明の実施形態に係るホログラム記録装置およびホログラム記録方法について説明する。
【００４３】
まず、本発明の実施形態に係るホログラム記録装置は、図８および図９に示される装置と共通する部分も多いが、ホログラム記録媒体９に、所定の電圧を印加する手段（電圧源２０、電圧制御部３０）を有している点において大きく異なっている。
【００４４】
すなわち、このホログラム記録装置（再生機能を有する）１００は、図２に示すように、従来の装置に比べて、ホログラム記録媒体９，２０９（以下、単にホログラム記録媒体９と称する）の導電膜２２ａ，ｂ、２２２ａ，ｂ（以下、単に導電膜２２ａ，ｂと称する）に所定の電圧を印加する電圧源２０と、この電圧源２０から所定の電圧が出力されるように電圧を制御する電圧制御部３０とを備えている。
【００４５】
電圧制御部３０は、前述したように、電圧源２０がＤＣ電圧源であれば、所定の直流電圧が出力されるように、また、電圧源２０がＡＣ電圧源であれば、所定の周波数の所定の交流電圧が出力されるように、電圧制御を行うものである。
【００４６】
一方、本発明の実施形態に係るホログラム記録方法は、このホログラム記録媒体９にページデータ情報の記録処理を、このフォトポリマー記録層２３、２２３（以下、単にフォトポリマー記録層２３と称する）に所定の電圧を印加しながら行うものである。
【００４７】
すなわち、ＳＬＭ１０７においてページデータ情報を担持された物体光は、ＰＢＳ１０６で反射し、ＦＴレンズ１０８を介してホログラム記録媒体９のフォトポリマー記録層２３の所定位置に照射される。一方、参照光は、物体光とは所定角度θＲだけ異なった方向からフォトポリマー記録層２３の所定位置に照射される。これにより、所望のページデータ情報をフォトポリマー記録層２３中に干渉縞の形式で記録することが可能となるが、この際に、電圧源２０により導電膜２２ａ，ｂに所定の電圧を印加する。
【００４８】
これにより、フォトポリマー記録層２３中のラジカル種を活性化させ、モノマー（オリゴマーを含む）の重合反応を促進させることができるので、ラジカル重合の制御が可能となり、ＳＮ比の改善を図ることができる。
【００４９】
すなわち、ラジカル重合の開始剤となるフリーラジカルを発生させるための反応は、フォトポリマー記録層２３に干渉光を照射したことに応じて、強く光照射された部分において、光重合開始剤が分解し、あるいは励起状態となり、あるいは他の分子と反応してラジカルを発生する、というものである。
【００５０】
また、ラジカル化されたフォトポリマー材料においては、ラジカル化された分子とモノマー（もしくはオリゴマー）分子とが反応してポリマー化が促進される。
【００５１】
このポリマー化の過程において、上記導電膜２２ａ，ｂ間に所定の電圧を印加すると上記ラジカル種が加速され、重合化が大幅に促進される。したがって、本実施形態方法によれば、情報記録時に導電膜２２ａ，ｂ間に所定の電圧を印加してラジカル種の移動度を大きくすることにより、ラジカルが失活するまでの重合度を高めることができる。特に印加電圧をホログラム記録媒体９の誘電正接が最小値となる周波数を有するＡＣ電圧に設定することにより、回折効率を向上させることができる。
【００５２】
なお、上記電圧源２０は電圧制御部３０からの制御信号によって制御される。また、ホログラム記録媒体９は記録媒体保持部材３１によって所定位置に保持されている。
【００５３】
なお、このようにして記録されたホログラム記録媒体９から記録情報を再生する際には、参照光を、記録時の照射方向とは位相共役となる方向（180度回転させた逆方向）からこのホログラム記録媒体９に照射するようにして、出力された再生光をＦＴレンズ１０８を介し、ＰＢＳ１０６を透過せしめて２次元撮像素子１１４に照射する。これにより再生されたページデータ情報を読み取ることができる。なお、情報再生時に上記フォトポリマー記録層２３に電圧を印加することは必要とされない。
【００５４】
本実施形態においては、上記所定の電圧を所定のＤＣ電圧としてもよいし、所定のＡＣ電圧としてもよい。上記所定の電圧を所定のＤＣ電圧とした場合には、ＤＣ電圧印加時に、光重合開始剤により生成されたラジカル種(もしくはカチオン種やアニオン種)が印加電圧により加速され、重合が促進される。一方、上記所定の電圧を所定のＡＣ電圧とした場合には、ＡＣ電圧印加時に発生したラジカル種（もしくはカチオン種やアニオン種）は、最適なＡＣ周波数により加速され、重合を促進させることができる。
【００５５】
次に、図３（ａ）は、上記本実施形態方法を用いて、ホログラム記録媒体９にホログラム記録を行った場合における、回折パターンを示すものである。この横軸は角度（単位は度）を示し、縦軸は回折強度を示す（単位はＷ）ものである。
【００５６】
この図３（ａ）から明らかなように、山型のパターン上に鋸歯状の波形が重畳されており、このホログラム記録媒体９において、導電膜２２ａ，ｂの界面からの反射光に基づく干渉光が、ノイズとして重畳される鋸歯状の波形を形成するものである。
【００５７】
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す、鋸歯状の波形の一部を横軸方向および縦軸方向に拡大して示すものである。
【００５８】
ノイズである上記鋸歯状の波形では、図４に示すように、空間周波数が約100Ｈｚの位置に導電膜２２ａ，ｂに係るノイズとしての信号ピークが表れていることがわかる。このような信号ピークは、最終的な再生信号に含まれないように、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、除去する。この後、逆フーリエ変換して、干渉ノイズの影響がない信号とし、最終的な再生信号とする。
【００５９】
次に、上記干渉ノイズの影響を除去した後において、導電膜２２ａ，ｂに印加する所定の電圧（Ｖ）に対する、回折強度（Ｗ）を示すものである。
【００６０】
図５において、印加する所定の電圧が、（ａ）はＤＣ電圧、（ｂ）は周波数が50ＨｚのＡＣ電圧、（ｃ）は周波数が130ＨｚのＡＣ電圧、（ｄ）は周波数が200ＨｚのＡＣ電圧、（ｅ）は周波数が300ＨｚのＡＣ電圧、（ｆ）は周波数が400ＨｚのＡＣ電圧の場合である。
【００６１】
各図に示すように電圧を印加していない状態においては、回折光量0.3×10-4(W)程度となっている。
【００６２】
ＤＣ電圧を印加する場合においては、図５（ａ）に示すように、印加するＤＣ電圧を上げていくにしたがって、近似曲線は上凸のなだらかな曲線を描くように変化し、約100ＶのＤＣ電圧印加で0.58×10-4(W)と、電圧を印加しない場合と比べて約２倍程度の回折強度を示し、結局、回折効率が約２倍程度となっていることが明らかである。
【００６３】
次に、図５（ｂ）に示すように、周波数が50ＨｚのＡＣ電圧を上げていくにしたがって、近似曲線は約30Ｖ近傍を最小点として下凸のなだらかな曲線を描くように変化し、約130Ｖの電圧印加では、0.56×10-4(W)と電圧を印加しない場合と比べて約２倍程度の回折効率を示している。
【００６４】
一方、図５（ｃ）〜（ｆ）に示すように、交流周波数が130Ｈｚ、200Ｈｚ、300Ｈｚ、400Ｈｚの各場合においては、近似曲線は略平坦な特性を示している。すなわち、回折効率は印加電圧との間で明確な相関関係を有していない。
【００６５】
また、上記特性曲線は、フォトポリマー材料毎に異なった形状を示す。したがって、上記実施形態とは異なるフォトポリマー材料を使用するのであれば、図５の各図とは異なった形状の近似曲線となる。すなわち、印加電圧がＤＣである場合には回折効率の良好な電圧値、さらに印加電圧がＡＣである場合には回折効率の良好な電圧値および周波数値を、使用するフォトポリマー材料に応じた特性曲線に基づき予め決定しておく。そして、その決定した電圧値および/または周波数値は、前述した電圧制御部３０に記憶され、この電圧制御部３０に記憶された電圧値および周波数値に基づき、電圧源２０により導電膜２２ａ，ｂに所定の電圧を印加せしめるように構成されている。
【００６６】
以下、上記ホログラム記録媒体９の電気特性について説明する。
【００６７】
一般的に、フォトポリマーのような絶縁体では、その等価回路は、図６に示すような容量Ｃpと抵抗Ｒpとの並列接続として表すことができる。この場合、電気エネルギー損失の度合いを表す数値として、下式（１）で定義される誘電正接(タンジェント・デルタtanδ)を用いる。この値が小さい場合には、電気エネルギーの損失が小さい、と評価することができる。
【００６８】
【数１】
0006055191.tif 000002
【００６９】
この誘電正接の値は、印加する交流の周波数、動作時の温度、誘電体の材質、コンデンサの構造および湿度に依存するが、特に、誘電体の材質、および印加する交流電圧の周波数に大きく依存する。
【００７０】
なお、この誘電正接の測定は、ＬＣＲメータにより、あるいはブリッジ回路を用いた測定装置により行うことができる。
【００７１】
複数種のフォトポリマー記録媒体ついて、交流電圧の周波数を変化させながら、上記tanδを測定した結果を図７に示す。図７から明らかなように、50 Hz〜75 Hz付近で上記tanδが極小値となっていることが明らかである。この結果は、交流電圧を印加した場合の回折効率が最大となる周波数（図５に示す）と近い値を示していることが分かる。つまり、フォトポリマー記録媒体を用いる場合、上記tanδが最小となる周波数の交流電圧を印加することにより、フォトポリマー記録媒体の回折効率を向上させることができ、特性を最大限に生かすことができる。
【符号の説明】
【００７２】
９、１０９、２０９        ホログラム記録媒体
２０        電圧源
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、２２１ａ、２２１ｂ        ガラス基板
２２ａ、２２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ        導電膜
２３、１２３、２２３        フォトポリマー記録層
３０        電圧制御部
３１        保持部材
１００        ホログラム記録装置
１０１        レーザ光源
１０２、１０５        シャッタ
１０３、１１３        １/２波長板
１０４、１０６、１１２        ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ） 
１０７        ＳＬＭ（空間光変調素子）
１０８        ＦＴレンズ
１１０        リレーレンズ
１１１、１１７        ガルバノメータミラー
１１４        ２次元撮像素子
１１５        演算装置
１１６        ミラー
１１８        リレーレンズ
【図３】
0006055191.tif 000003
【図４】
0006055191.tif 000004
【図５】
0006055191.tif 000005
【図６】
0006055191.tif 000006
【図１】
0006055191.tif 000007
【図２】
0006055191.tif 000008
【図７】
0006055191.tif 000009
【図８】
0006055191.tif 000010
【図９】
0006055191.tif 000011