(57)【要約】 【課題】  情報の記録時における記録層の未記録領域への参照光の入射を防止して、情報の再生時におけるノイズの低減を図り、情報の高密度記録に適したホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体を提供することを目的とする。【解決手段】  ホログラム記録層に入射領域を制限する光束制限部材を設けて、参照光のホログラム記録層への入射を制限することにより、情報の記録時における記録層の未記録領域への参照光の入射を防止して、情報の再生時におけるノイズの低減を図り、情報の高密度記録に適したホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体を提供する。【選択図】  図４          
2006023380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム記録媒体の記録層に物体光と参照光を照射して情報をホログラムとして記録するとともに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射して情報の再生を行うホログラムの記録再生方法であって、
前記記録層に入射領域を制限する光束制限部材を設けて、前記参照光の前記記録層への入射を制限することを特徴とするホログラムの記録再生方法。  
【請求項２】
屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から物体光を前記記録層近傍に集光して照射するとともに、前記積層された光導波路層内の前記コア層の１つに前記参照光を入射させ、該参照光を前記回折格子層により回折して前記記録層に照射することにより情報をホログラムとして記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、
前記記録層と前記光導波路層との間に光束制限部材を設けて、前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射するようにしたことを特徴とするホログラムの記録再生方法。
【請求項３】
屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から異なる物体光を順次前記記録層近傍に集光して照射するとともに、異なる参照光を前記記録層に順次照射することにより複数のホログラムの全部が重なりあうように情報を順次多重記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光してより得られる再生光を回折し、該再生光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、前記記録層と前記光導波路層との間に前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射されるように、前記記録層への入射領域を制限する開口部を有する光束制限部材を設け、該開口部をホログラム記録を行うたびに移動させることを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項４】
屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から異なる物体光を順次前記記録層近傍に集光して照射するとともに、異なる参照光を前記記録層に順次照射することにより複数のホログラムの全部あるいは一部が重なりあうように情報を順次多重記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、
前記記録層と前記光導波路層との間に前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射されるように、前記記録層への入射領域を制限する開口部を有する光束制限部材を設け、該開口部をホログラム記録を行うたびに移動させるとともに、前記参照光が入射するコア層を変えながら情報の記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項５】
前記回折格子層により回折され、前記記録層に照射される前記参照光の前記対物レンズの光軸に対する傾き角度θが、前記対物レンズの開口数をＮＡとしたときに、
θ＞ｓｉｎ−１（ＮＡ）
の関係にあることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項６】
前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光の光軸と前記物体光の光軸とのなす角度がすべて異なることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項７】
前記記録層を前記参照光の前記光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、該記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が、前記Ｘ軸に対して異なる角度で記録層に入射することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項８】
前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が、空間的に位相あるいは振幅がランダムな光であることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項９】
前記記録層を前記参照光の前記光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、該記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が複数あり、該それぞれの参照光が前記Ｘ軸に対して異なる角度で記録層に入射することを特徴とする請求項２から請求項６および請求項８のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項１０】
前記光束制限部材が空間光変調器であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法。
【請求項１１】
屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、
該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、
該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置された記録層と、
該記録層と該光導波路層との間に光束制限部材を有し、
前記光導波路層が複数積層されていることを特徴とするホログラムメモリ媒体。
【請求項１２】
前記光束制限部材が開口部を有し、該開口部がホログラムの記録を行うたびに移動することを特徴とする請求項１１に記載されたホログラムメモリ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を物体光と参照光とによる干渉縞として記録するホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の記録媒体として相変化型や光磁気型などの書き換え可能な光ディスクが、広く普及している。これらの光ディスクは、さらに記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの技術が必要である。
【０００３】
このように、光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた３次元（体積型）の多重記録が必要となる。
【０００４】
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、３次元的多重記録に由来する大容量性と２次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。ホログラムメモリは、例えば、フォトポリマーなどを記録材料とする記録層を２枚のガラス板に挟み込んで形成した記録媒体に記録情報に対応する物体光と参照光とを照射し、双方の光により生成される干渉縞を記録材料の屈折率の変化として記録するものであり、情報の再生時には、記録された干渉縞に対し参照光のみを照射し、記録情報に対応する光学情報を抽出するものである。
【０００５】
ホログラムメモリには、キューブ型やカード型等様々な形態のものが提案されているが、例えば、カード型に関するものとしては、導波路を形成した記録層を多層化して、記録容量の増大を図ったホログラムメモリが知られており、このホログラムメモリに情報を記録する方法としては、例えば、特許文献１に記載された方法が知られている。
【特許文献１】特開２００４−４４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された発明は、物体光と参照光とを用いてホログラムメモリ媒体に情報を角度多重記録する場合に、従来の方法では、情報の記録及び再生時に、参照光をホログラムメモリ媒体の記録層に対して、高精度の入射角度で入射させる必要があるために、ミラー等の光学素子を高精度に制御する必要があり、結果的に、機構系が大型でかつ高価なものになってしまうという問題に鑑み、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、コア層と屈折率のより低い部分との境界もしくはコア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、光導波路の外側に、参照光が光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラムメモリ媒体において、記録層中の少なくとも１つの小領域に前記物体光を集光して入射し、参照光を、小領域が照射されるように入射するホログラム記録方法が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたホログラム記録方法では、コア層からの回折光を参照光とした場合に、ホログラムメモリ媒体の記録層全体に参照光が照射されてしまう。したがって、ホログラムメモリ媒体の記録層における未記録領域にも参照光が入射することになり、記録層の未記録領域が感光することにより、情報の記録が行えなくなる可能性がある。また、仮に、情報の記録が行えたとしても記録品質に問題を生じる恐れもある。さらに、再生光を検出する光検出器に参照光が入射する可能性があり、この場合には、入射する参照光がノイズとなって正確な情報再生が行えないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、情報の記録時における記録層の未記録領域への参照光の入射を防止して、情報の再生時におけるノイズの低減を図り、情報の高密度記録に適したホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の事項を提案している。
請求項１に係る発明は、ホログラム記録媒体の記録層に物体光と参照光を照射して情報をホログラムとして記録するとともに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射して情報の再生を行うホログラムの記録再生方法であって、前記記録層に入射領域を制限する光束制限部材を設けて、前記参照光の前記記録層への入射を制限することを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００１０】
この発明によれば、参照光を物体光がホログラム記録媒体の記録層に入射する領域のみに照射されるように光束制限部材を設けたため、記録層の未記録領域あるいは既記録領域に参照光が入射することを防止できる。  
【００１１】
請求項２に係る発明は、屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から物体光を前記記録層近傍に集光して照射するとともに、前記積層された光導波路層内の前記コア層の１つに前記参照光を入射させ、該参照光を前記回折格子層により回折して前記記録層に照射することにより情報をホログラムとして記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、前記記録層と前記光導波路層との間に光束制限部材を設けて、前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射するようにしたことを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００１２】
この発明によれば、光導波路層において回折される参照光を物体光がホログラム記録媒体の記録層に入射する領域のみに照射されるように光束制限部材を設けたため、記録層の未記録領域あるいは既記録領域に参照光が入射することを防止できる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から異なる物体光を順次前記記録層近傍に集光して照射するとともに、異なる参照光を前記記録層に順次照射することにより複数のホログラムの全部が重なりあうように情報を順次多重記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光してより得られる再生光を回折し、該再生光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、前記記録層と前記光導波路層との間に前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射されるように、前記記録層への入射領域を制限する開口部を有する光束制限部材を設け、該開口部をホログラム記録を行うたびに移動させることを特徴とするホログラム記録方法を提案している。
【００１４】
この発明によれば、複数のホログラムの全部が重なりあうような情報の多重記録に対して、記録層と光導波路層との間に記録層に入射領域を制限する開口部を有した光束制限部材を設けて、参照光の記録層への入射を制限するとともに、光束制限部材の開口部をホログラムの記録を行うたびに移動させるため、ペリストロフィック多重記録が可能となるとともに、多重記録時においても余分な参照光が記録層に入射しないようにすることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置した記録層とからなり、前記光導波路層が複数積層され、該光導波路層の上方向または下方向から異なる物体光を順次前記記録層近傍に集光して照射するとともに、異なる参照光を前記記録層に順次照射することにより複数のホログラムの全部あるいは一部が重なりあうように情報を順次多重記録し、さらに、該記録されたホログラムに前記参照光を照射することにより得られる回折光を対物レンズを介して受光して情報を再生するホログラムの記録再生方法であって、前記記録層と前記光導波路層との間に前記参照光を前記物体光が照射された領域近傍にのみ照射されるように、前記記録層への入射領域を制限する開口部を有する光束制限部材を設け、該開口部をホログラム記録を行うたびに移動させるとともに、前記参照光が入射するコア層を変えながら情報の記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法を提案している。
【００１６】
この発明によれば、複数のホログラムのホログラムの全部あるいは一部が重なりあうような情報の多重記録に対して、記録層と光導波路層との間に記録層に入射領域を制限する開口部を有した光束制限部材を設けて、参照光の記録層への入射を制限し、開口部をホログラムの記録を行うたびに移動させるとともに、参照光が入射するコア層を変えながら情報の記録を行うことから、ペリストロフィック多重記録、シフト多重記録、角度多重記録が可能となるとともに、多重記録時においても余分な参照光が記録層に入射しないようにすることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記回折格子層により回折され、前記記録層に照射される前記参照光の前記対物レンズの光軸に対する傾き角度θが、前記対物レンズの開口数をＮＡとしたときに、
θ＞ｓｉｎ−１（ＮＡ）
の関係にあることを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００１８】
この発明によれば、記録層に照射される参照光の対物レンズの光軸に対する傾き角度θが、対物レンズの開口数をＮＡとしたときに、θ＞ｓｉｎ−１（ＮＡ）の関係にあることから、参照光が対物レンズに入射することがない。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項２から請求項５のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光の光軸と前記物体光の光軸とのなす角度がすべて異なることを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
この発明によれば、参照光の光軸と物体光の光軸とのなす角度がすべて異なることから角度多重記録が可能となる。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項２から請求項６のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記記録層を前記参照光の前記光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、該記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が、前記Ｘ軸に対して異なる角度で記録層に入射することを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００２１】
この発明によれば、記録層を参照光の光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、積層された各光導波路層において回折される参照光が、Ｘ軸に対して異なる角度で記録層に入射することから、ペリストロフィック多重記録が可能となる。
【００２２】
請求項８に係る発明は、請求項２から請求項７のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が、空間的に位相あるいは振幅がランダムな光であることを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００２３】
この発明によれば、積層された各光導波路層において回折される参照光が、空間的に位相あるいは振幅がランダムな光であることから、記録層の同一の領域に異なる光導波路層において回折される参照光を照射することにより、多重記録が可能となる。
【００２４】
請求項９に係る発明は、請求項２から請求項６および請求項８のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記記録層を前記参照光の前記光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、該記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、前記積層された各光導波路層において回折される前記参照光が複数あり、該それぞれの参照光が前記Ｘ軸に対して異なる角度で記録層に入射することを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
【００２５】
この発明によれば、記録層を参照光の光導波路層に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面とし、記録層に垂直な方向をＺ軸としたときに、積層された各光導波路層において回折される参照光が複数あり、それぞれの参照光がＸ軸に対して異なる角度で記録層に入射するため、単一のコア層からの回折光を参照光として選択することによりペリストロフィック多重記録が可能となる。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載されたホログラムの記録再生方法について、前記光束制限部材が空間光変調器であることを特徴とするホログラムの記録再生方法を提案している。
この発明によれば、光束制限部材を空間光変調器としたため、光を透過させたい領域のピクセルを透過状態とすることにより、記録層の微小領域を瞬時に選択することができる。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、屈折率の低いクラッド層に挟まれ光を導波するコア層と、該クラッド層とコア層との境界あるいは該コア層内に設けられた回折格子層とを有する光導波路層と、該光導波路層の外側に該光導波路層を介して参照光を入射可能に配置された記録層と、該記録層と該光導波路層との間に光束制限部材を有し、前記光導波路層が複数積層されていることを特徴とするホログラムメモリ媒体を提案している。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載されたホログラムメモリ媒体について、前記光束制限部材が開口部を有し、該開口部がホログラムの記録を行うたびに移動することを特徴とするホログラムメモリ媒体を提案している。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光束制御部材により、ホログラムメモリ媒体に情報を記録する際に、参照光の未記録領域への入射を防止することができる。そのため、参照光が未記録領域へ入射することにより情報の記録が行えなくなるといった問題を回避できるという効果がある。
また、本発明によれば、光束制御部材が開口部を有し、情報の記録を行うたびに、この開口部が移動する。したがって、ペリストロフィック多重記録、シフト多重記録、角度多重記録といった記録方式を用いる場合にも、参照光が未記録領域へ入射することにより情報の記録が行えなくなるといった問題を回避できるという効果がある。
さらに、参照光の対物レンズの光軸に対する傾き角度θと対物レンズの開口数をＮＡとのあいだに所定の関係にあることから、参照光が対物レンズに入射することがない。そのため、情報再生時のノイズ光を低減でき、かつ高密度記録に適したホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体を提供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】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係るホログラムの記録再生方法およびホログラムメモリ媒体について図１から図１３を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、ホログラムメモリ媒体に情報を記録する一般的な方法を例示したものである。図１に示すように、記録情報を含む物体光５０２は、図示しない対物レンズにより集光された後、ホログラムメモリ媒体の記録層５０１の近傍に照射される。一方、参照光５０３は、物体光５０２の記録層５０１上における照射領域を含んだ領域に照射される。こうして照射された物体光５０２と参照光５０３は、記録層５０１内の重なり合う領域において干渉し、その干渉パターンがホログラムとして記録層５０１に３次元的に記録される。
【００３２】
ホログラムの再生時には、ホログラムの記録時と同一の参照光がホログラムに照射され、発生した回折光を図示しない２次元光検出器アレイによって検出することにより、記録されたホログラムを再生する。しかし、図１に示す方法では、参照光５０３が情報の記録再生時に、記録層５０１の記録領域以外の部分にも照射されてしまう。したがって、参照光の強度や照射回数によっては、記録層５０１を構成する記録材料が感光されてしまい、その領域への情報の記録が不可能になったり、また、他の記録領域に記録された情報が消去されてしまうなどの問題が生ずる可能性がある。そこで、本発明は、このような問題に対応して、図２に示すように、参照光５０３の照射領域を物体光５０２の照射領域に限定する光束制御部材５０４を設けたことを特徴とする。以下に、その詳細を説明する。
【００３３】
図３は、ホログラムメモリ媒体の物体光の光軸を含む断面図である。
ここで、ホログラムメモリ媒体１００は、屈折率の低いクラッド層１と、クラッド層１に挟まれ光を導波するコア層２と、クラッド層１とコア層２との境界に形成された回折格子層３とからなる光導波路を複数積層した光導波路層１０１と、ホログラム記録層４とから構成されている。
【００３４】
２次元の記録情報を含んだ物体光５は、記録用対物レンズ６により集光されたのち、ホログラム記録層４の近傍に照射される。なお、符号７は、物体光５の光軸を示している。一方で、参照光８は集光レンズ９で集光された後、複数に積層されたコア層２のうち、選択された１のコア層２に入射する。特定のコア層２に入射した参照光８は、コア層２内の回折格子３により回折され、図中、左上方向に進行して参照光１０としてホログラム記録層４に入射する。なお、図中、符号１１は、参照光１０のうち、ホログラム記録層４に照射される物体光５近傍を通る光である。そして、ホログラム記録層４に入射する物体光５と参照光１０とによりホログラム記録層４に干渉縞が生じ、この干渉縞が３次元の体積ホログラム１２として記録される。
【００３５】
しかし、図３の方法では、図１と同様に、参照光１０が情報の記録再生時に、ホログラム記録層４の記録領域以外の部分にも照射されてしまう。したがって、参照光の強度や照射回数によっては、ホログラム記録層４を構成する記録材料が感光されてしまい、その領域への情報の記録が不可能になったり、また、他の記録領域に記録された情報が消去されてしまうなどの問題が生ずる可能性がある。
【００３６】
図４は、図３の方法における問題点を解決するためになされたホログラムの記録再生方法を示す図である。
ここで、図４は、ホログラムメモリ媒体の物体光の光軸を含む断面図である。図４のホログラムメモリ媒体には、ホログラム記録層４と光導波路層１０１との間に、参照光１０のホログラム記録層４に対する入射を制限するための開口部１４を有する光束制限部材１３（図５参照）が設けられている。この光束制限部材１３を設けることにより、ホログラム記録層４の物体光照射領域１５付近にのみ参照光１０を入射させることができるため、物体光５が照射されないホログラム記録層４の未記録領域への参照光の入射を遮断することが可能となる。光束制限部材１３の構成は、図５に示すように、ホログラム記録層４の有効記録領域をカバーするような外形を有し、その内部に物体光照射領域１５よりもやや大きい開口部１４を設けた構造になっている。なお、開口部１４の形状は、物体光照射領域１５よりもやや大きいものであれば、角型、丸型、三角等であてもよい。
【実施例２】
【００３７】
本発明の第２の実施例について、図６を用いて説明する。
図６は、情報の再生時の様子を示したものである。なお、ホログラムメモリ媒体の構成は、第１の実施例と同様である。
図６に示すように、参照光８は集光レンズ９により集光された後、特定のコア層２に入射する。コア層２内の回折格子３によりホログラム記録層４の方向に回折された略平行光の光は、光束制限部材１３の開口部１４において光束が制限され、すでに記録されたホログラム１２に照射される。なお、符号１０は、回折された参照光のうち、光束制限部材１３の開口部１４を通過した参照光であり、１１は、回折された参照光のうち、ホログラム記録層４の記録領域の中心近傍を通過する参照光を示している。
【００３８】
参照光１０を照射され、ホログラム１２から生じた再生光１９は、対物レンズ２０により略平行光に変換された後、２次元光検出器アレイ２２に入射して２次元データが再生される。このとき、対物レンズ２０のＮＡは、
ＮＡ＝ｓｉｎＡ
の関係にあり、参照光１０のホログラム記録層４に入射する角度Ｂを
Ｂ＞Ａ（＝ｓｉｎ−１（ＮＡ））
とすることにより、ホログラム記録層４を透過した参照光１０が対物レンズ１０に入射することがない。したがって、ホログラム記録層４を透過した参照光１０が２次元光検出器アレイ２２に入射することを防止することができる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の第３の実施例について、図７を用いて説明する。
本発明の第３の実施例においては、光導波路層１０１において回折され、ホログラム記録層４に入射する参照光１０の角度が、各光導波路層１０１ごとにすべて異なるように、各光導波路層１０１内の回折格子３が形成されている。これを図７では、物体光５の光軸を７、光導波路層１０１に入射する参照光を８、光導波路層１０１において回折されホログラム記録層４に入射する参照光１０のうち、物体光５が照射される近傍を通る参照光を１１として示している。
【００４０】
また、図７（ａ）は、光導波路層１０１において回折され、ホログラム記録層４に入射する参照光１０の角度がαの場合を、図７（ｂ）は、その角度がβの場合を、図７（ｃ）は、その角度がγの場合を示しており、それぞれの関係は、α＞β＞γとなっている。
このように、光導波路層１０１において回折され、ホログラム記録層４に入射する参照光１０の角度を各光導波路層１０１ごとにすべて異なるようにしたため、記録時に参照光１０を入射させるコア層２を変えれば、ホログラム記録層４の同一領域に角度多重記録を行うことができる。また、光導波路層１０１において回折され、ホログラム記録層４に入射する参照光１０の角度が実施例２で示した関係をも満足すれば、さらに、ホログラム記録層４を透過した参照光１０が２次元光検出器アレイ２２に入射することを防止することができるという効果も期待できる。
【実施例４】
【００４１】
本発明の第４の実施例について、図８から図１０を用いて説明する。
図８は、ホログラム記録層４に対する参照光の入射の様子を示す斜視図であり、図９は、ホログラム記録層４をＸＹ平面としたときにＺ軸方向からホログラム記録層４に対する参照光の入射の様子を示す図である。
本実施例においては、ホログラム記録層４を、参照光の光導波路層１０１に対する入射方向と平行な方向をＸ軸とするＸＹ平面としたときに、光導波路層１０１において回折された参照光のホログラム記録層４に対する入射角度がＸ軸に対して光導波路層１０１ごとに異なるように、各々の光導波路層１０１内の回折格子３が形成されている。
【００４２】
図８および図９は、この様子を示したものであり、符号１６、１７、１８は各光導波路層１０１から回折されてホログラム記録層４に入射する参照光のうち、ホログラム記録層４に照射された物体光の近傍を通る参照光を示している。このように、光導波路層１０１において回折された参照光のホログラム記録層４に対する入射角度をＸ軸に対して光導波路層１０１ごとにすべて異なるようにして、かつ、情報の記録時に参照光を入射させるコア層２を変えることにより、ホログラム記録層４の同一領域にペリストロフィック多重記録を行うことができる。
【００４３】
図１０は、多重記録に用いられる開口部を有した光束制限部材１３の一例を示している。図１０において、符号１５は、ホログラム記録層４における物体光の照射領域であり、符号１４−１から１４−３が光束制限部材１３の開口部、符号１６から１８が各光導波路層１０１から回折されてホログラム記録層４に入射する参照光を示している。
【００４４】
例えば、情報１から情報３を多重記録する場合には、まず、情報１を記録するときに、光束制限部材１３の開口部１４−１を開口して参照光１６を物体光照射領域１５に入射させ、情報２を記録するときには、光束制限部材１３の開口部１４−２を開口して参照光１７を物体光照射領域１５に入射させ、情報３を記録するときには、光束制限部材１３の開口部１４−３を開口して参照光１８を物体光照射領域１５に入射させて、３つの情報を多重記録する。なお、参照光１６から１８は、異なるコア層２から回折した参照光であってもよいし、同一のコア層２から複数の方向に回折光が発生するように回折格子３を構成した場合の回折された参照光でもよい。
【実施例５】
【００４５】
本発明の第５の実施例について、図１１から図１３を用いて説明する。
図１１および図１２は、ホログラム記録層４に対する物体光および参照光の入射の様子を示す物体光の光軸を含む面における断面図である。
図１１に示すように、物体光５−１は、ホログラム記録層４の下部からホログラム記録層４の所定領域３０に照射される。一方、あるコア層２を伝播し、回折された参照光１１−１が同様にホログラム記録層４の所定領域３０に照射され、これによりホログラムが記録される。
【００４６】
次に、先の領域３０と一部重なるように、物体光５−２が、ホログラム記録層４の下部からホログラム記録層４の所定領域３１に照射される。一方、所定領域３０に照射された参照光１１−１を伝播したコア層２と異なるコア層２を伝播し、回折された参照光１１−２が同様にホログラム記録層４の所定領域３１に照射され、これによりホログラムが記録される。なお、参照光１１−２は、参照光１１−１とは、空間的に位相または振幅が異なる、あるいはホログラム記録層４に入射する角度がことなる参照光である。
【００４７】
また、多重記録に対する物体光の移動量Δおよび参照光を伝播するコア層に対応して、図１１および図１２に示した光束制限部材１３の開口部１４の移動量σ１およびσ２が予め設定されている。なお、図１３に示すように、光束制限部材１３を空間光変調器で構成し、所定のピクセル（例えば、図１３の符号１４−１、１４−２）を透過状態とすることにより、開口部１４を形成するようにしてもよい。このような構成であれば、開口部を移動させる方式に比べて、簡易な制御で正確に開口部を移動することができる。
【００４８】
以上、本実施例によれば、シフト多重記録時の参照光の移動に対応して、光束制限部材１３の開口部１４を同時に移動するため、余分な参照光がホログラム記録層４の所定領域以外に照射されることがないため、未記録領域を感光させたりすることもなく、良好な記録品質を確保することができる。
【００４９】
以上、図面を参照して本発明の実施例について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の記録方法を示す図である。
【図２】第１の実施例に係るホログラムの記録再生方法を示す図である。
【図３】従来の多重記録方法を示す図である。
【図４】第１の実施例に係るホログラムの多重記録再生方法を示す図である。
【図５】第１の実施例に係るホログラムの記録再生方法に用いられる光束制限部材の一例を示した図である。
【図６】第２の実施例に係るホログラムの記録再生方法を示す図である。
【図７】参照光が入射するコア層とホログラム記録層への入射角との関係を示した図である。
【図８】ホログラム記録層に対する参照光の入射の様子を示す斜視図である。
【図９】ホログラム記録層をＸＹ平面としたときにＺ軸方向からホログラム記録層に対する参照光の入射の様子を示す図である。
【図１０】多重記録に用いられる開口部を有した光束制限部材一例を示した図である。
【図１１】ホログラム記録層に対する物体光および参照光の入射の様子を示す物体光の光軸を含む面における断面図である。
【図１２】ホログラム記録層に対する物体光および参照光の入射の様子を示す物体光の光軸を含む面における断面図である。
【図１３】光束制限部材に空間光変調器を用いた場合を例示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・クラッド層、２・・・コア層、３・・・回折格子層、４・・・ホログラム記録層、５、５０２・・・物体光、６・・・記録用対物レンズ、７・・・物体光の光軸、８、１０、１１、１６、１７、１８、５０３・・・参照光、９・・・集光レンズ、１２・・・ホログラム、１３・・・光束制限部材、１４・・・開口部、１５・・・物体光照射領域、１９・・・再生光、２０・・・対物レンズ、２２・・・２次元光検出器アレイ、１００・・・ホログラムメモリ媒体、１０１・・・光導波路層、
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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