(57)【要約】【課題】位相相関多重により非移動で多重記録を行うホログラム記録装置及び記録方法において、クロストークを低減する。【解決手段】空間光変調器２８では、供給されたデジタルデータに応じて参照光用のレーザ光が強度変調され、疑似ランダム波面を有する参照光が生成される。生成された参照光は、フーリエ変換レンズ３０によりフーリエ変換され、フィルタ３２により直流成分が除去される。直流成分が除去された参照光は、コリメータレンズ３４、フーリエ変換レンズ３６、反射ミラー３８を介して、光記録媒体２２の信号光が照射される領域に参照光として照射される。これによって、光記録媒体２２中でフーリエ変換後の信号光と参照光とが干渉して、所定ページの信号光がホログラムとして記録される。また、各ページ毎に異なるランダム波面の参照光を用いて各ページの信号光を順次記録することで、位相相関多重により非移動で同一体積内に複数のホログラムが記録される。【選択図】図１
2006330294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光の波面を変化させながら信号光と参照光とを同時に光記録媒体に照射することにより、該信号光の情報を複数ページのホログラムとして該光記録媒体に多重記録するホログラム記録方法であって、
前記複数ページのデータを多重記録する場合に、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を用い、該参照光のフーリエ変換像から直流成分を除去し、信号光と直流成分が除去された参照光とを光記録媒体に照射して、複数ページのデータを位相相関多重により多重記録するホログラム記録方法。
【請求項２】
前記フーリエ変換像の少なくとも０次における直流成分を遮断するフィルタを前記光記録媒体の参照光照射側に配置し、該フィルタにより前記フーリエ変換像から直流成分を除去する請求項１に記載のホログラム記録方法。
【請求項３】
前記フーリエ変換像の０次〜ｎ次（ｎは１以上の整数）における直流成分を遮断するフィルタを前記光記録媒体の参照光照射側に配置し、該フィルタにより前記フーリエ変換像から直流成分を除去する請求項１に記載のホログラム記録方法。
【請求項４】
前記フーリエ変換像の輝点に対向して遮光部が予め形成されたフィルタにより、前記フーリエ変換像から直流成分を除去する請求項２又は３に記載のホログラム記録方法。
【請求項５】
前記フーリエ変換像の輝点間に対向して遮光部が異なる位置に順次形成される可変フィルタにより、前記フーリエ変換像から直流成分を除去する請求項２又は３に記載のホログラム記録方法。
【請求項６】
前記可変フィルタを空間光変調器で構成した請求項５に記載のホログラム記録方法。
【請求項７】
前記ランダムパターンとして、二値のデジタルデータを明暗画像で表したランダムパターンを用いる請求項１乃至６のいずれか１項に記載のホログラム記録方法。
【請求項８】
前記ランダムパターンを空間光変調器により生成する請求項７に記載のホログラム記録方法。
【請求項９】
前記ランダムパターンをカオス関数に基づいて生成する請求項７又は８に記載のホログラム記録方法。
【請求項１０】
二値のデジタルデータを明暗画像で表す信号光のフーリエ変換像から画像エッジ部分を抽出し、画像エッジ部分が抽出された信号光と参照光とを光記録媒体に同時に照射して、前記信号光の画像エッジ部分を前記光記録媒体にホログラムとして記録する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のホログラム記録方法。
【請求項１１】
前記フーリエ変換像の画像エッジ部分のみを透過するフィルタを前記光記録媒体の信号光照射側に配置し、該フィルタにより前記フーリエ変換像から画像エッジ部分を抽出する請求項１０に記載のホログラム記録方法。
【請求項１２】
前記信号光と前記参照光とを同軸で照射する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のホログラム記録方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のホログラム記録方法を使用して、信号光の情報を複数ページのホログラムとして光記録媒体に記録するホログラム記録装置。
【請求項１４】
コヒーレント光を照射する光源と、
前記コヒーレント光を参照光用の光と信号光用の光に分離した後、参照光と信号光とが同時に光記録媒体に照射されるように光路を変更する光分離光路変更手段と、
前記信号光用の光の光路中に配置され、供給された各ページ毎の記録信号に応じて前記信号光用の光を変調し、信号光を生成する信号光生成手段と、
信号光の情報が複数ページのホログラムとして多重記録されるように、前記各ページ毎の記録信号を前記信号光生成手段に供給する記録信号供給手段と、
前記参照光用の光の光路中に配置され、供給されたランダムパターンに従い前記参照光用の光を変調し、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を生成する参照光生成手段と、
前記信号光の情報が位相相関多重により多重記録されるように、各ページ毎に異なるランダムパターンを前記参照光生成手段に供給するランダムパターン供給手段と、
前記参照光をフーリエ変換する結像光学系と、
前記光記録媒体の参照光照射側に配置され、前記参照光のフーリエ変換像の直流成分を遮断するフィルタと、
を含むホログラム記録装置。
【請求項１５】
前記フィルタは、前記フーリエ変換像の少なくとも０次における直流成分を遮断する請求項１４に記載のホログラム記録装置。
【請求項１６】
前記フィルタは、前記フーリエ変換像の０次〜ｎ次（ｎは１以上の整数）における直流成分を遮断する請求項１４に記載のホログラム記録装置。
【請求項１７】
前記フィルタは、前記フーリエ変換像の輝点に対向して遮光部が予め形成された光透過体である請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のホログラム記録装置。
【請求項１８】
前記フィルタは、前記フーリエ変換像の輝点間に対向して遮光部が異なる位置に順次形成される可変フィルタである請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のホログラム記録装置。
【請求項１９】
前記可変フィルタを空間光変調器で構成した請求項１８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、ホログラム記録装置及びホログラム記録方法に係り、特に、ホログラム記録媒体の同一箇所にホログラムを多重記録するホログラム記録装置及びホログラム記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィックストレージは、記録媒体の奥行き方向にも記録する体積型記録であり、ホログラフィックストレージによれば、大容量記録が可能となる。また、同一体積内に複数のホログラムを多重記録することにより、ホログラフィックメモリ（記録媒体）の記録容量を更に増大することができる。
【０００３】
従来、ホログラム多重記録方法としては、参照光の入射角度を変更しながら多重記録を行う「角度多重」、ホログラム記録媒体を記録ヘッドに対して相対移動させながら多重記録を行う「シフト多重」等、種々の多重記録方法が提案されている。例えば、角度多重の場合、ホログラム記録媒体に信号光と参照光とを照射する際に、ホログラム毎に参照光の入射角度を順次変更することで、ホログラム記録媒体の同じ体積内に複数のホログラムを多重記録することができる。また、ホログラム再生時には、記録に用いた参照光を照射することで、多重記録したホログラムの中から、任意のホログラムを選択的に再生することができる。
【０００４】
しかしながら、上記の角度多重、シフト多重では、ミラーの角度を変えたり、記録媒体を移動させたりと機械的な駆動手段が必要になり、装置の制御機構が複雑になるという問題があった。このため、機械的な駆動手段を用いずに（非移動で）簡易に多重記録を行う方法が種々検討されている。非移動で多重記録を行う方法としては、参照光の位相を変更しながら多重記録を行う「位相相関多重」が挙げられる（特許文献１）。位相相関多重では、位相がランダムで相互に相関性の低い参照光を用いることで、ホログラム記録媒体の同じ体積内に複数のホログラムを多重記録することができる。
【０００５】
また、位相相関多重の１つに位相コード多重がある（非特許文献１）。位相コード多重では、参照光の位相分布（位相コード）を変更しながら多重記録を行う。位相コードとしてWalsh-Hadamard関数に対応させて０とπの二次元位相分布を用いることで、位相分布の直交性による破壊的干渉（destructive interference）を利用して、任意のホログラムをクロストークなく再生することができる。即ち、０とπの位相が空間的に分布した参照光を用いて信号光をホログラム記録した場合には、別の位相分布を持つ参照光を照射すると、再生された光は干渉によって打ち消し合い、結果的に信号光は再生されない。
【特許文献１】特開2005-84401号公報
【非特許文献１】Holographic data storage, Springer, p419-428.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の位相多重記録では、完全に相関性の無い参照光を生成することが難しく、多重記録したホログラムをクロストークなく再生することが難しい、という問題があった。また、位相コード多重では、参照光の位相分布が０とπから僅かにずれただけで破壊的干渉の条件が崩れてクロストークが発生し、安定に多重記録を行うことができない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、位相相関多重により非移動で多重記録を行うホログラム記録装置及び方法において、クロストークを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のホログラム記録方法は、参照光の波面を変化させながら信号光と参照光とを同時に光記録媒体に照射することにより、該信号光の情報を複数ページのホログラムとして該光記録媒体に多重記録するホログラム記録方法であって、前記複数ページのデータを多重記録する場合に、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を用い、該参照光のフーリエ変換像から直流成分を除去し、信号光と直流成分が除去された参照光とを光記録媒体に照射して、複数ページのデータを位相相関多重により多重記録することを特徴とする。
【０００９】
本発明のホログラム記録方法では、信号光の情報を複数ページのホログラムとして記録する際に、参照光の波面を変化させるので、位相相関多重により非移動で同一体積内に複数のホログラムを多重記録することができる。また、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光のフーリエ変換像からフィルタにより直流成分を除去することで、各ページを記録する参照光のフーリエ変換像が全く異なるものとなり、位相相関多重でのクロストークを防止することができる。
【００１０】
また、本発明のホログラム記録装置は、本発明のホログラム記録方法を使用して、信号光の情報を複数ページのホログラムとして光記録媒体に記録するホログラム記録装置であり、コヒーレント光を照射する光源と、前記コヒーレント光を参照光用の光と信号光用の光に分離した後、参照光と信号光とが同時に光記録媒体に照射されるように光路を変更する光分離光路変更手段と、前記信号光用の光の光路中に配置され、供給された各ページ毎の記録信号に応じて前記信号光用の光を変調し、信号光を生成する信号光生成手段と、信号光の情報が複数ページのホログラムとして多重記録されるように、前記各ページ毎の記録信号を前記信号光生成手段に供給する記録信号供給手段と、前記参照光用の光の光路中に配置され、供給されたランダムパターンに従い前記参照光用の光を変調し、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を生成する参照光生成手段と、前記信号光の情報が位相相関多重により多重記録されるように、各ページ毎に異なるランダムパターンを前記参照光生成手段に供給するランダムパターン供給手段と、前記参照光をフーリエ変換する結像光学系と、前記光記録媒体の参照光照射側に配置され、前記参照光のフーリエ変換像の直流成分を遮断するフィルタと、を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、位相相関多重により非移動で多重記録を行う場合に、クロストークを低減することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１はホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。本例では、複数ページにわたるデジタルデータを各ページ毎に記録する場合について説明する。このホログラム記録装置には、コヒーレント光であるレーザ光を発振する光源１０が設けられている。光源１０のレーザ光照射側には、レーザ光を信号光用と参照光用とに分離するビームスプリッタ１２が配置されている。
【００１３】
ビームスプリッタ１２の光透過側には、ビームスプリッタ１２を透過した信号光用のレーザ光を遮断するためのシャッター１４が、光路に対し挿入及び退避可能に配置されている。シャッター１４の光透過側には、コリメータレンズ１６ａ、１６ｂ、フーリエ変換レンズ２０で構成されたレンズ系がこの順に配置されている。コリメータレンズ１６ｂとフーリエ変換レンズ２０との間には、透過型の空間光変調器１８が配置されている。空間光変調器１８は、液晶表示素子等で構成され、図示しないコンピュータから供給されたデジタルデータに応じて信号光用のレーザ光が変調され、各ページ毎にデジタル画像（信号光）が生成される。
【００１４】
ビームスプリッタ１２の光反射側には、ビームスプリッタ１２で反射された参照光用のレーザ光を反射して光路を変更するための反射ミラー２４が配置されている。反射ミラー２４の光反射側には、コリメータレンズ２６ａ、２６ｂ、フーリエ変換レンズ３０で構成されたレンズ系がこの順に配置されている。コリメータレンズ２６ｂとフーリエ変換レンズ３０との間には、透過型の空間光変調器２８が配置されている。空間光変調器２８は、液晶表示素子等で構成され、図示しないコンピュータから供給されたデジタルデータに応じて参照光用のレーザ光が変調され、各ページ毎に異なるランダムパターンを有する参照光が生成される。
【００１５】
フーリエ変換レンズ３０の光透過側には、参照光から直流成分を除去するフィルタ３２が配置されている。フィルタ３２は、参照光のフーリエ変換面に配置される。フィルタ３２の光透過側には、コリメータレンズ３４、フーリエ変換レンズ３６で構成されたレンズ系がこの順に配置されている。フーリエ変換レンズ３６の光透過側には、フーリエ変換レンズ３６で集光された参照光を反射してその光路を光記録媒体２２の方向に変更するための反射ミラー３８が配置されている。
【００１６】
次に、上記のホログラム記録装置を用いたホログラム記録について説明する。まず、図示しない駆動装置によりシャッター１４を光路から退避させて、レーザ光が通過できるようにする。光源１０から発振されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２により信号光用と参照光用とに分離される。ビームスプリッタ１２を透過したレーザ光は、コリメータレンズ１６ａ、１６ｂにより大径のビームにコリメートされて、信号光用のレーザ光として空間光変調器１８に照射される。
【００１７】
空間光変調器１８には、図示しないコンピュータからデジタルデータが入力される。空間光変調器１８では、供給されたデジタルデータに応じて信号光用のレーザ光が強度変調され、所定ページの信号光が生成される。生成された信号光は、フーリエ変換レンズ２０によりフーリエ変換され、光記録媒体２２に照射される。
【００１８】
同時に、ビームスプリッタ１２で反射されたレーザ光は、反射ミラー２４で反射され、コリメータレンズ２６ａ、２６ｂにより大径のビームにコリメートされて、参照光用のレーザ光として空間光変調器２８に照射される。空間光変調器２８には、図示しないコンピュータからデジタルデータが入力される。空間光変調器２８では、供給されたデジタルデータに応じて参照光用のレーザ光が強度変調され、疑似ランダムパターンを有する参照光が生成される。
【００１９】
例えば、カオス関数を利用することで、相互に相関性が低いランダムパターンを生成することができる。疑似ランダムパターンを有する参照光を用いることで、角度多重等のブラッグ条件を利用した多重方法ではなく、位相相関多重の原理が利用できるようになる。また、位相コード多重で用いられるWalsh-Hadamard関数を利用することで、ランダムとまでは言えないが、相互に相関性が低いパターンを生成することができる。
【００２０】
生成された参照光は、フーリエ変換レンズ３０によりフーリエ変換され、フィルタ３２により直流成分が除去される。直流成分が除去された参照光は、コリメータレンズ３４により大径のビームにコリメートされ、フーリエ変換レンズ３６によりフーリエ変換される。フーリエ変換された参照光は、反射ミラー３８で反射され、光記録媒体２２の信号光が照射される領域に、位相が不揃いなランダム波面を有する参照光として照射される。
【００２１】
これによって、光記録媒体２２中でフーリエ変換後の信号光と参照光とが干渉して、所定ページの信号光がホログラムとして記録される。また、各ページ毎に異なるランダム波面の参照光を用いて各ページの信号光を順次記録することで、位相相関多重により非移動で同一体積内に複数のホログラムが記録される。異なるランダム波面の参照光とは、位相がランダムで相互に相関性が低い参照光を意味する。各ページを記録する参照光は相互に相関性が低いため、記録時に使用した参照光以外の光ではホログラムを完全に再生することができない。
【００２２】
ここで、フィルタ３２のフィルタリング機能について更に詳細に説明する。図２は、空間光変調器２８により生成されるランダムパターンの一例を示す図である。この図では、二値のデジタルデータ「０，１」が「明、暗」としてデジタル画像化されている。このランダムパターンに従い強度変調された参照光用のレーザ光は、フーリエ変換レンズ３０によりフランフォーファ回折（フーリエ変換）される。その結果、フーリエ変換面では、図３に示すフランフォーファ回折像が得られる。
【００２３】
図２に示すように、ランダムパターンがデジタル画像化されており、空間周波数が正規化された値をとる場合には、図３に示すように、フランフォーファ回折像は０次〜ｎ次の成分を有する規則的な回折格子であり、フーリエ変換像そのものとなる。従って、以下では、フランフォーファ回折像をフーリエ変換像という。なお、ここでいう次数とは、フーリエ変換面で０次（中心）からζ＝ｆλ／ｄの距離ごとに現れる輝点の順位のことであり、距離ζはレンズの焦点距離ｆ、記録波長λ、空間光変調器２８の画素ピッチｄにより決まる値である。
【００２４】
図４（Ａ）及び（Ｂ）はフーリエ変換スペクトルを示す図である。図４（Ａ）に示すように、フーリエ変換スペクトルは輝点ごとに各次数の直流成分に応じたピークを有している。空間光変調器２８により生成されたランダムパターンが異なっていても、上記ｆ、λ、ｄの値が一定である限り、参照光の各々は共通の直流成分を有することになる。この通り参照光が共通の成分を有していると、多重記録された複数のホログラムから任意のホログラムを再生する際に、他のホログラムが部分的に再生され、クロストークが発生する。これに対し、フーリエ変換像の輝点と輝点との間には、図４（Ｂ）に示すように、ランダムパターンに応じた特定の空間周波数成分が含まれている。即ち、ランダムパターンが異なる場合には、これらの空間周波数成分も異なっている。
【００２５】
図５はフーリエ変換像の直流成分を除去するフィルタの一例を示す図である。図５に示すように、フィルタ３２は、フーリエ変換像の各輝点に対向して遮光部４４が形成された光透過体である。光透過体は、参照光に対して透明な材料で形成されている。このフィルタ３２を参照光のフーリエ変換面に配置することにより、参照光の直流成分が遮断される。即ち、フィルタ３２は、直流成分以外の空間周波数成分だけを透過するバンドパスフィルタとして機能する。このように、フィルタ３２により参照光から共通成分である直流成分を除去することで、各ページを記録する参照光のフーリエ変換像が全く異なるものとなる。これにより、位相相関多重でのクロストークを防止することができる。
【００２６】
図６はホログラム再生装置の構成の一例を示す図である。このホログラム再生装置は、図１に示すホログラム記録装置に、フーリエ変換レンズ４０、およびＣＣＤやＣＭＯＳアレイ等のフォトディテクタアレイなどの２次元の光検出器４２を付加したものである。光記録媒体２２には、上述した方法によって複数ページにわたるデジタルデータが各ページ毎に多重記録されている。
【００２７】
ホログラムの再生時には、図示しない駆動装置によりシャッター１４を光路に挿入して、信号光用のレーザ光を遮断する。これにより、参照光用のレーザ光だけが空間光変調器２８で変調され、生成された参照光からフィルタ３２により直流成分が除去されて、直流成分が除去された参照光が光記録媒体２２に照射される。照射された参照光は、光記録媒体２２に記録されたホログラムによって回折され、光記録媒体２２から回折光が射出される。
【００２８】
光記録媒体２２には信号光のフーリエ変換像が記録されているので、回折光をフーリエ変換レンズ４０により逆フーリエ変換することによって、フーリエ変換レンズ４０の焦点面で再生像を観察することができる。この再生像を、光検出器４２によって検出して、信号光が有するデジタルデータを読み取ることができる。
【００２９】
この再生時に、ホログラム記録時に用いた特定のランダム波面を有する参照光を用いることで、同一体積内に多重記録された複数のホログラムの中から、任意のホログラムを選択的に再生することができる。
【００３０】
上述した通り、第１の実施の形態では、デジタルデータの各ページを記録する際に、各ページ毎に異なるランダム波面の参照光を用いるので、位相相関多重により非移動で同一体積内に複数のホログラムを記録することができる。また、フィルタにより直流成分を除去することで全く異なるランダム波面の参照光を得ることができ、位相相関多重でのクロストークを防止することができる。また、０及びπという２つの位相の光の分布を用いる位相コード多重に比べると、ロバスト性が高く安定に多重記録を行うことができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、信号光と参照光とを異なる方向から照射する例について説明したが、第２の実施の形態では、信号光と参照光とを同軸で照射する例について説明する。
【００３２】
図７に同軸構成のホログラム記録再生装置の一例を示す。このホログラム記録再生装置には、コヒーレント光であるレーザ光を発振する光源５２が設けられている。光源５２のレーザ光照射側には、コリメータレンズ５４、５６が配置されている。コリメータレンズ５４、５６の光透過側には、所定方向の偏光だけを透過する偏光ビームスプリッタ５８が配置されている。偏光ビームスプリッタ５８の光反射側には、反射型の空間光変調器６０が配置されている。
【００３３】
光源５２から発振されたレーザ光は、コリメータレンズ５４、５６により大径のビームにコリメートされて、偏光ビームスプリッタ５８に入射し、空間光変調器６０の方向に反射される。空間光変調器６０には、図示しないコンピュータからデジタルデータが入力され、供給されたデジタルデータに応じてレーザ光が強度変調され、各ページ毎のデジタル画像（信号光）と、各ページ毎に異なるランダムパターンを有する参照光とが生成される。
【００３４】
例えば、図８に示すように、空間光変調器６０の左半分をデータ表示用に使用して、入射光７４中の空間光変調器６０の左半分に入射する部分の強度を変調して、左半分で反射された光を信号光１とし、一方、空間光変調器６０の右半分を参照光用のデータ（ランダムパターンなど）で強度変調又は位相変調して、右半分で反射された光を参照光２とする。空間光変調器６０で反射された信号光及び参照光は、偏光ビームスプリッタ５８に入射し、偏光ビームスプリッタ５８を透過する。
【００３５】
偏光ビームスプリッタ５８の光透過側には、フーリエ変換レンズ６２が配置されている。また、フーリエ変換レンズ６２の光透過側には、反射型の空間光変調器６４がプログラマブルフィルタとして配置されている。
【００３６】
偏光ビームスプリッタ５８を透過した信号光及び参照光は、フーリエ変換レンズ６２でフーリエ変換される。フーリエ変換された信号光及び参照光は、空間光変調器６４に照射される。プログラマブルフィルタとして配置された空間光変調器６４は、信号光及び参照光の各々から直流成分を除去し、直流成分以外の空間周波数成分だけを透過するバンドパスフィルタとして機能する。フィルタリング後の信号光及び参照光は、フーリエ変換レンズ６２の方向に反射され、レンズ６２で逆フーリエ変換されて、偏光ビームスプリッタ５８に再度入射し、偏光ビームスプリッタ５８で反射される。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ５８の光反射側には、高ＮＡの対物レンズ６６が配置されている。偏光ビームスプリッタ５８で反射された信号光及び参照光は、対物レンズ６６によりフーリエ変換され、光記録媒体６８に同時に且つ同軸で照射される。参照光はフーリエ変換後の信号光が照射される領域に照射される。これによって、光記録媒体６８中でフーリエ変換後の信号光と参照光とが干渉して、所定ページの信号光がホログラムとして記録される。また、各ページ毎に異なるランダム波面の参照光を用いて各ページの信号光を順次記録することで、位相相関多重により同一体積内に複数のホログラムが記録される。
【００３８】
なお、光記録媒体６８の再生光射出側には、高ＮＡの対物レンズ７０、ＣＭＯＳアレイ等の２次元の光検出器７２が配置されており、ホログラムの再生時には、参照光だけが光記録媒体６８のホログラムが記録された領域に照射される。照射された参照光は、ホログラムによって回折される。この回折光を対物レンズ７０により逆フーリエ変換することによって、対物レンズ７０の焦点面で、信号光の画像エッジ部分が強調された再生像を観察することができる。この再生像を、光検出器７２によって検出して、信号光の画像エッジ部分が有するデジタルデータを読み取ることができる。
【００３９】
上述した通り、第２の実施の形態のように同軸記録の場合には、参照光と信号光が共通の光学系を通り、レンズにより同時にフーリエ変換され、プログラマブルフィルタにより同時にフィルタリングされるので、装置構成が簡単になり実装が容易になる。
【００４０】
上記フィルタリングにより、信号光からはノイズの原因となる直流成分が除去され、データ記録に最低限必要なフーリエスペクトルだけが抽出されるので、Ｓ／Ｎが改善される。また、参照光からは共通成分である直流成分が除去され、各ページを記録する参照光のフーリエ変換像が全く異なるものとなり、位相相関多重でのクロストークを防止することができ、位相コード多重に比べるとロバスト性が高く安定に多重記録を行うことができる。更に、参照光および信号光の直流成分や高次成分など不要な成分は露光に使用されないため、ホログラム記録媒体のダイナミックレンジをロスすることがなく、体積記録の限界近くＶ／λ３ビット程度の記録容量を実現することができる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態では、空間光変調器によりデジタル画像化されたランダムパターンを生成し、このランダムパターンに従いレーザ光を強度変調して、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を生成する例について説明したが、他の方法により参照光を生成することもできる。例えば、すりガラス、フロストガラス等の光拡散体を用いてコヒーレント光であるレーザ光を散乱させることによっても、位相及び／又は強度が不揃いなランダムパターンを有する参照光を生成することができる。この場合は、ランダム化の度合いが高くなるため、フランフォーファ回折像（ここでも、フーリエ変換像と同義である。）は、図９（Ａ）に示すように０次成分に対応した輝点のみを有する。従って、フーリエ変換像の直流成分を除去するフィルタとしては、図９（Ｂ）に示すように、フーリエ変換像の輝点に対向して遮光部４６が形成された光透過体を用いることができる。
【００４２】
また、上記の実施の形態では、デジタルデータを記録する例について説明したが、アナログデータをホログラムとして記録する場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】空間光変調器により生成されるランダムパターンの一例を示す図である。
【図３】参照光のフランフォーファ回折像の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）はフーリエ変換スペクトルを示す図であり、（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図５】フーリエ変換像の直流成分を除去するフィルタの一例を示す図である。
【図６】ホログラム再生装置の構成の一例を示す図である。
【図７】同軸構成のホログラム記録再生装置の一例を示す。
【図８】信号光と参照光とを同時に生成する空間光変調器の構成を示す図である。
【図９】（Ａ）は参照光のフランフォーファ回折像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）に応じたフィルタの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１     信号光
２     参照光
１０   光源
１２   ビームスプリッタ
１４   シャッター
１６ａ コリメータレンズ
１６ｂ コリメータレンズ
１８   空間光変調器
２０   フーリエ変換レンズ
２２   光記録媒体
２４   反射ミラー
２６ａ コリメータレンズ
２６ｂ コリメータレンズ
２８   空間光変調器
３０   フーリエ変換レンズ
３２   フィルタ
３４   コリメータレンズ
３６   フーリエ変換レンズ
３８   反射ミラー
４０   フーリエ変換レンズ
４２   光検出器
４４   遮光部
４６   遮光部
５２   光源
５４   コリメータレンズ
５８   偏光ビームスプリッタ
６０   空間光変調器
６２   フーリエ変換レンズ
６２   レンズ
６４   空間光変調器
６６   対物レンズ
６８   光記録媒体
７０   対物レンズ
７２   光検出器
７４   入射光
【図１】
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【図２】
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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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【図３】
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