(57)【要約】 【課題】球面波状の参照光を用いたシフト多重、或いはランダムに変調された参照光を用いるスペックル多重によるホログラム記録の記録密度を向上させること。【解決手段】球面波の参照光２０１と信号光１００の干渉縞をホログラムメディア６０にシフト多重方式で多重記録する際に、前記干渉縞を前記ホログラムメディア６０に連続的にシフト多重記録して生成されるトラックを変更する毎に、前記参照光の前記ホログラムメディア６０に入射する入射角を異なる値に変更し、参照光２０２を用いて次のトラックを記録する。これにより、球面波を用いたシフト多重によるホログラム記録の記録密度を向上させることができる。【選択図】図４
2006162928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光と信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録するホログラム記録装置であって、
前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を変更する入射角変更手段と、  
前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記入射角変更手段により前記入射角を異なる値に変更する制御手段と、
を具備することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、これら異なる入射角を有する２つの参照光をそれぞれ空間的にどの様に平行移動しても互いの波面が全く一致しないような角度差以上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装置。      
【請求項３】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、前記装置の角度選択性より大きいことを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、第１の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムの再生時に、第２の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムからの再生光が再生光検出器に入射しないだけの角度差以上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装置。
【請求項５】
前記入射角変更手段は、前記参照光をホログラムメディアにそれぞれ異なった入射角で入射させる複数枚のレンズと、前記参照光を前記レンズの中の任意の一つを通して前記ホログラムメディアに入射させる参照光光路変更手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記入射角変更手段は、前記参照光をホログラムメディアに入射させる１枚のレンズと、前記参照光が前記レンズに入射する角度を変更する参照光角度変更手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
前記入射角変更手段は、前記参照光をホログラムメディアに入射させる１枚のレンズと、前記参照光が前記レンズを通過する位置を変更する位置変更手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項８】
前記位置変更手段は、前記参照光を遮光してその一部を通過させる位置を変更可能な遮光マスクであることを特徴とする請求項７記載のホログラム記録装置。
【請求項９】
前記前記入射角変更手段は、前記ホログラムメディアがディスク状であった場合、前記参照光のホログラムメディアへの照射領域を、前記ホログラムメディアの回転中心に対して反対側に移動させる参照光光学系或いは前記ホログラムメディアの移動機構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装置。
【請求項１０】
前記参照光は球面波状であるか、或いはその波面がランダムに変調されていることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項１１】
前記参照光と前記信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録するホログラム記録方法であって、
前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を異なる値に変更することを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項１２】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、これら異なる入射角を有する２つの参照光をそれぞれ空間的にどの様に平行移動しても互いの波面が全く一致しないような角度差以上であることを特徴とする請求項１１記載のホログラム記録方法。
【請求項１３】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、角度選択性より大きいことを特徴とする請求項１１記載のホログラム記録方法。
【請求項１４】
前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、第１の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムの再生時に、第２の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムからの再生光が再生光検出器に入射しないだけの角度差以上であることを特徴とする請求項１１記載のホログラム記録方法。
【請求項１５】
前記参照光は球面波状であるか、或いはその波面がランダムに変調されていることを特徴とする請求項１１記載のホログラム記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光と参照光の干渉縞をホログラムメディアに記録するホログラム記録装置及び方法に係り、特にシフト多重方式における記録密度の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
参照光と信号光を、それらの光の波長と比較して十分に厚いホログラムメディア中で干渉させ、その結果生じた干渉縞の光強度分布を屈折率分布として記録するボリュームホログラム記録は、体積記録に起因する潜在的記録容量の大きさと、複数データビットの一括読み書きに起因するデータ転送レートの高さに注目が集まっており、研究開発に力が入れられている。
【０００３】
一般的にボリュームホログラム記録においては、メディアの同一部分に多数のホログラムを記録する多重記録が行われ、記録密度の向上が図られる。この多重記録の方法としては、角度多重、位相多重、スペックル多重等様々な方法が提案されており、それぞれの特徴を活かすべく検討が行われている。このうち球面波参照光を用いたシフト多重記録は、光学系に可動部がなく、またホログラムを記録する度にメディアを光学系に対して回転移動させながら記録を行うことが可能で、ディスク状メディアとの相性が良く、且つ比較的高い記録再生安定性を有しており、現行の光ディスクを置き換える光メモリとして注目されている。
【０００４】
ここで、参照光と信号光が張る面内方向をイントラック方向、それと垂直な方向をクロストラック方向と呼ぶことにする。イントラック方向には一般に数μm 〜数十μm 程度のシフト選択性の実現が可能であり、大きな記録密度を得ることが出来る（例えば特許文献１参照）。但し、シフト選択性とは、“あるホログラムを記録した後に、どの程度メディアと記録スポットを相対移動すれば次のホログラムを記録することが可能であるか”の指標である。具体的には、再生スポットとメディアの相対移動量に対して、ホログラムの再生強度を測定してグラフにプロットしたものである。
【特許文献１】特開２０００−８９６４８号公報  （第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の球面波参照光を用いたシフト多重記録においては、上記の様にイントラック方向には良好なシフト選択性を得ることが出来るのであるが、一般にクロストラック方向の選択性は非常に悪く、隣接するホログラムを互いに数百μｍ以上離して記録する必要があった。これは、クロストラック方向には信号光と参照光が殆ど交角０度で交わる為、Bragg 選択性が非常に鈍くなることに起因する。従ってクロストラック方向の記録密度は、イントラック方向のそれの数十分の一から数百分の一と低く、結果として全体の記録密度を向上させることが困難であるという問題があった。また、ランダムに変調された参照光を用いるスペックル多重方式では、クロストラック方向のシフト選択性も鋭く、球面波状の参照光を用いたシフト多重方式よりも遥かに記録密度を向上させることができるが、この方式においても更なる記録密度の向上が図られることは望ましい課題である。  
【０００６】
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，球面波状の参照光を用いたシフト多重、或いはランダムに変調された参照光を用いるスペックル多重によるホログラム記録の記録密度を向上させることができるホログラム記録装置及びホログラム記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、参照光と信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録するホログラム記録装置であって、前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を変更する入射角変更手段と、前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記入射角変更手段により前記入射角を異なる値に変更する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、これら異なる入射角を有する２つの参照光をそれぞれ空間的にどの様に平行移動しても互いの波面が全く一致しないような角度差以上であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、前記装置の角度選択性より大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、第１の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムの再生時に、第２の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムからの再生光が再生光検出器に入射しないだけの角度差以上であることを特徴とする。
【００１１】
このように本発明では、例えば球面波の参照光と信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録する際に、前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を異なる値に変更する。この時、これら異なる入射角を有する２つの参照光をそれぞれ空間的にどの様に平行移動しても互いの波面が全く一致しないような角度差以上とすれば、クロストークなく、２つのホログラム列を記録再生することができる。したがって、例えば、ひとつのホログラム列の記録終了後、このホログラム列の間にもうひとつのホログラム列を参照光の入射角度を変えて記録すれば、球面波の参照光によるシフト多重の記録密度を２倍にすることができる。
【００１２】
尚、前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、装置の角度選択性より大きくてもよく、或いは、前記異なる値を有する入射角の中の任意の２つの入射角の角度差は、第１の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムの再生時に、第２の入射角を持つ参照光と信号光で記録したホログラムからの再生光が再生光検出器に入射しないだけの角度差以上であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば球面波の参照光と信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録する際に、前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を所定条件を満たすように異なる値に変更することにより、球面波を用いたシフト多重によるホログラム記録の記録密度を著しく向上させることができる。  特に、前記参照光のホログラムメディアに入射する入射角をＮ段階に変化させた場合、従来の参照光メディア入射角が固定された場合と比較して、記録密度をＮ倍に高めることが出来る。
また、上記した本発明は参照光の波面をランダムに変調するスペックル多重方式にもそのまま適用でき、同様の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
球面波状の参照光を用いたシフト多重、或いはランダムに変調された参照光を用いるスペックル多重によるホログラム記録の記録密度を向上させる目的を、例えば球面波の参照光と信号光の干渉縞をホログラムメディアにシフト多重方式で多重記録する際に、前記干渉縞を前記ホログラムメディアに連続的にシフト多重記録して生成されるホログラム列を変更する毎に、前記参照光の前記ホログラムメディアに入射する入射角を所定条件を満たすように異なる値に変更することによって実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１は、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を示したブロック図である。ホログラム記録装置（再生系も含む）は、レーザ光源１、シャッター２、５、ビームエキスパンダ３、ビームスプリッタ４、ミラー６、空間変調器７、信号光レンズ８、ディスク状のホログラムメディア（フォトポリマ材等）６０、ミラー９、参照光メディア入射角可変光学系１０、参照光レンズ１１、再生光レンズ１２、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサより成るディテクタ１３、ホログラムメディア６０を回転、並進させるスピンドルモータ１４及び装置の記録再生動作を制御する制御装置３０を有している。この制御装置３０は空間変調器７の表示動作、シャッター２、５の開閉動作及び参照光メディア入射角可変光学系１０の角度変更動作などを制御する。
【００１６】
尚、参照光メディア入射角可変光学系１０及び参照光レンズ１１の構成は全体の動作を説明する上での便宜的な構成を図示してある。後述するように、その構成は種々あり参照光レンズ１１が２枚以上となる場合もある。
【００１７】
ここで、本実施形態のホログラム記録装置の参照光２００の光路中には、従来例と異なり、参照光メディア入射角可変光学系１０が挿入され、参照光２００のホログラムメディア６０への入射角を変化できるようになっている。また、レーザ光源１としては、ホログラム記録が可能な数ｃｍ以上の可干渉距離を有すレーザを発生するものであれば、どの様なレーザ光源でも使用可能であるが、その波長は一般的にホログラムメディア６０が感度を有する可視波長域、とりわけ４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度のものが好適である。
【００１８】
次に本実施形態の動作について説明する。ホログラムメディア６０にデータを記録する場合、シャッター２が閉まった状態で（記録時は常にシャッター５は開いている）、記録するデータページが空間変調器（透過性の液晶表示装置）７に表示されると共に、スピンドルモータ１４が回転してホログラムメディア６０の記録場所（記録エリア）を決めた後、シャッター２が開らく。
【００１９】
これにより、レーザ光源１から出射された干渉性を持つレーザ光はシャッター２を通してビームエキスパンダ３に入り、これにより空間変調器７の変調領域を完全にカバー出来るビーム径に拡大される。その後、レーザ光はビームスプリッタ４に入射し、記録光１００と参照光２００に分割される。参照光２００は、ミラー９により進行方向を変えられ、参照光メディア入射角可変光学系１０及び参照光レンズ１１を介してホログラムメディア６０に照射される。ここで、参照光２００のホログラムメディア６０への入射角は、制御装置３０からの制御指令で参照光メディア入射角可変光学系１０により変化される。
【００２０】
一方、記録光１００はミラー６を介して空間変調器７に入射され、データページが表示された空間変調器７を通ることで、空間変調（振幅変調）される。空間変調器７は、例えば液晶ディスプレーを用いて、多数の画素の透過率を独立に変化させることにより、図２に示す様な空間変調パターンを作り出す。空間変調された信号光１００は、信号光レンズ８を介してホログラムメディア６０中で参照光２００と重なる様に照射される。ホログラムメディア６０中に照射された参照光２００と信号光１００は、メディア中で干渉し、その結果発生した干渉縞の光強度分布がホログラムとしてメディア中に記録される。その後、シャッター２が閉じられる。
【００２１】
ここで、ホログラムとして記録されるのは、信号光レンズ８による空間変調器７に表示された実像であっても良いし、空間変調器７の前記実像のフーリエ変換像であっても良い。しかしながら、ホログラム１枚あたりのサイズを比較的容易に小さくできること及び、ホログラムメディア６０に生じる欠陥の影響を受け難いことから、フーリエ変換像を記録する方法がより一般的である。
【００２２】
次に、空間変調器７に次に記録するデータページが表示されると共に、スピンドルモータ１４が僅かに回転して、ホログラムメディア６０をδだけ動かすと、記録光１００と参照光２００が集光される部分が相対的にδ動くことになる。この状態で、シャッター２が開くと、次に記録するデータページがホログラムメディア６０の記録光（波線）１００と参照光（波線）２００の集光領域（記録エリア）にホログラム記録される。
【００２３】
上記のように記録されたホログラムを再生する時は信号光シャッター５を閉じた状態でシャッター２を開くことにより、当該ホログラムが記録された位置に参照光２００を照射する。参照光２００の照射により生じたホログラム再生光３００は、再生光レンズ１２を介してディテクタ１３上に結像する。ディテクタ１３には、一般に多数の画素が２次元的に配列されたＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサが用いられ、その各画素に入射する光強度を解析することにより、図２に示すような変調パターンのデコードが行われる。
【００２４】
以下、本実施形態の特徴部分について詳細を述べる。図３に示す様に、参照光メディア入射角可変光学系１０として２本の参照光２０１、２０２と２個の独立した参照光レンズ１１ａ、１１ｂと、それぞれの参照光光路に挿入された２つのシャッター２１、２２を用いる場合を考える。但し、図３におけるイントラック平面とは、図の理解を助ける為に導入されたホログラムメディア６０と直交する架空の平面で、この平面とホログラムメディア６０の交線方向がイントラック方向となる。イントラック方向とは、記録時に主としてメディアをシフトさせる方向で、例えばディスクメディアの場合はディスクの回転方向と一致する。
【００２５】
参照光２００は図１のミラー９により進行方向を変えられた後、図示しないビームスプリッタで２本に分離され、各々別々の参照光レンズ１１ａ、１１ｂに入射し、ホログラムメディア６０に異なる角度で入射する。ここで、図３における上側の参照光を参照光２０１、下側の参照光を参照光２０２とする。
【００２６】
図３（Ａ）に示す様に、まず、参照光シャッター２１を開いて、図４（Ｂ）に示すように参照光２０１のみをホログラムメディア６０に照射可能な状態とする。その上で図４  （Ａ）に示す様にホログラム列をシフト多重記録していく。以下、この様に多重記録されたホログラム列をトラックと呼ぶことにする。あるトラックの記録が完了したら、ホログラムメディア６０をトラックと垂直方向（クロストラック方向）にシフトする。同時に、参照光シャッター２１を閉じ、参照光シャッター２２を開いて図４（Ｃ）に示すように参照光２０２のみをホログラムメディア６０に照射可能な状態とする。その上で次のトラックをシフト多重記録していく。以下、同様に２本の参照光のうちどちらか一方のみを使用し、且つトラックが変わる度に記録に用いる参照光を交互に切り替えながら、ホログラムを記録していく。勿論、トラック毎に記録に用いる参照光を交互に切り替えるのではなく、まず参照光２０１を用いてディスク全面にホログラムを記録し、その後、参照光２０２を用いて更にディスク全面にホログラムを記録しても良い。
【００２７】
ここで、参照光２０１と参照光２０２のメディア入射角の間には、少なくとも一方の参照光を空間的にどの様に平行移動しても、残りの参照光波面に全く一致しないだけの差をつけておく必要がある。図５は参照光２０１と２０２の波面が一部一致する場合を示した図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は、参照光２０１、２０２のホログラムメディア６０への入射角がθ１、θ２の例を示し、このような入射角のときは図５（Ｃ）に示すように参照光２０１と２０２の波面が一部一致することを示している。これは上記の条件が満たされない場合に生じ、図５（Ｃ）に示すようにどちらか一方の参照光を空間的にシフトした際に、残りの一方の参照光に対して部分的に波面が一致してしまう。そのため、それぞれの参照光によるホログラム再生時に、他方で記録したホログラムからのクロストークが混入する可能性が生じてしまう。上記の条件を満たした上で、更に各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差があれば、一方の参照光によるホログラム再生時に他方で記録したホログラムは再生されず、従ってクロストークが混入することはない。
【００２８】
ホログラムメディア厚が非常に薄い場合など、角度選択性が極端に緩やかな場合、各参照光の入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差をつけることが難しい場合もあり得る。この様な場合には、少なくとも一方の参照光によるホログラム再生時に、他方で記録したホログラムからの再生光がディテクタ１３に入射しないだけ参照光間のメディア入射角差が大きければ、事実上クロストークの混入を阻止することが出来る。（一般に、記録時と異なる入射角の参照光で再生されたホログラム再生光は、元の信号光と異なる方向に進行する）。
【００２９】
本実施形態によれば、２本の参照光を用いる場合、例えば参照光２０１と信号光１００及び参照光２０２と信号光１００の交角が同一と仮定すると、同じ交角で交わる一組の参照光と信号光よりなる従来の球面波シフト多重記録方法と比較して、記録密度を２倍に高めることができる。
【００３０】
以上は、２本の参照光を交互に記録に用いるシフト多重記録の場合についての説明であった。同様に参照光をＮ本に分離し、それぞれをＮ個の独立したレンズを用いて異なる入射角でホログラムメディアに照射し、同一トラック内では同一の１本の参照光のみを記録に使用し、且つトラックが変わる毎に記録に使用する参照光を変えることにより、従来の方法と比較して記録密度をＮ倍に高めることができる。
【実施例２】
【００３１】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るホログラム記録装置の要部の構成を示したブロック図である。但し、第１の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態のホログラム記録装置は、参照光メディア入射角可変光学系の構成が第１の実施形態のそれと異なり、例えばあおり角可変ミラー４０で構成され、これにより参照光レンズ１１への参照光入射角を変化させることにより、ホログラムメディア６０への参照光２００の入射角度を変更するようになっている。他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３２】
次に本実施形態の動作について説明する。まず、あるメディア入射角状態で参照光を固定し、１本のトラックをシフト多重記録する。そのトラックの記録が完了したら、メディアをクロストラック方向にシフトする。同時に可動ミラーにより参照光レンズ１１への参照光入射角を変化させ、従って参照光のホログラムメディア６０への入射角を変化させる。この時、初めに記録に使用した参照光メディア入射角と、新たな参照光メディア入射角の間に、少なくとも一方を空間的にどの様に平行移動しても、残りの一方の参照光波面に全く一致しない程だけの角度差をつけておく。その上で次のトラックをシフト多重記録する。以下、同様にトラックが変わる度に記録に用いる参照光のメディアへの入射角を変化させてホログラムを記録していく。
【００３３】
本実施形態によれば、参照光レンズ１１が１枚で済むため、参照光光学系の規模を第１の実施形態のそれよりも小さくでき、光ピックアップの小型化に有利である。他の効果は第１の実施形態と同様である。
【００３４】
尚、本実施形態において、参照光入射角をＮ段階に変化させた場合、従来の参照光メディア入射角が固定された場合と比較して、記録密度をＮ倍に高めることが出来る。
【００３５】
また、各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差があれば、
ある参照光によるホログラム再生時に、他の参照光で記録したホログラムからのクロストークが混入することはない。また、ホログラムメディア厚が非常に薄い場合等、角度選択性が極端に緩やかな場合、各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差をつけることが難しい場合もあり得る。この様な場合には、少なくともある参照光によるホログラム再生時に、他の参照光で記録したホログラムからの再生光がディテクタに入射しないだけ各参照光間のメディア入射角の差が大きければ、事実上ホログラム再生時のクロストークを阻止することが出来る。
【実施例３】
【００３６】
図７は、本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置の要部の構成を示したブロック図である。但し、第１の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態のホログラム記録装置は、参照光メディア入射角可変光学系の構成が第１の実施形態のそれと異なり、参照光メディア入射角可変光学系として参照光レンズ１１と部分的参照光レンズ瞳遮光マスク（部分的遮光マスク）２４を用いて構成され、これにより参照光レンズ１１への参照光入射角を変化させることにより、ホログラムメディア６０への参照光２００の入射角度を変更するようになっている。他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３７】
ここで、部分的参照光レンズ瞳遮光マスク２４は、参照光レンズ１１の瞳に参照光の一部のみを入射させる遮光マスクである。このマスクは、例えば任意のマスクパターンを投影可能な液晶空間変調器を用いて構成することが好適である。また、複数のマスクパターンを例えば金属板で作製し、これを目的に応じて切り替えて用いても良い。
【００３８】
次に本実施形態の動作について説明する。部分的参照光レンズ瞳遮光マスク２４として、図７（Ａ）に示すようなあるマスクパターンを用いた時、参照光２００はメディア６０にある決まった入射角で入射する。そこで、あるマスクパターンにより参照光２００のメディア入射角を固定し、１本のトラックをシフト多重記録する。そのトラックの記録が完了したら、メディアをクロストラック方向にシフトする。同時にマスクパターンを図７（Ｂ）に示すように変化させ、従って参照光２００のホログラムメディア６０への入射角を変化させる。この時、記録に使用した最初の参照光メディア入射角と、新たな参照光メディア入射角の間に、少なくとも一方を空間的にどの様に平行移動しても、残りの一方の参照光波面に全く一致しないだけの角度差をつける。その上で次のトラックをシフト多重記録する。以下、同様にトラックが変わる度にマスクパターンを変化させ、従って記録に用いる参照光のメディアへの入射角を変化させてホログラムを記録していく。
【００３９】
本実施形態によれば、参照光メディア入射角可変光学系が部分的参照光レンズ瞳遮光マスク２４と参照光レンズ１１で簡単に構成されるため、参照光光学系の構成を第１の実施形態のそれよりも小さくでき、光ピックアップの小型化に有利である。他の効果は第１の実施形態と同様である。
【００４０】
尚、本実施形態において、例えばＮ個の異なるマスクパターンを用い、参照光２００のメディア６０への入射角をＮ段階に変化させた場合、従来の参照光メディア入射角が固定された場合と比較して、記録密度をＮ倍に高めることが出来る。
【００４１】
また、各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差があれば、ある参照光によるホログラム再生時に、他の参照光で記録したホログラムからのクロストークが混入することはない。また、ホログラムメディア厚が非常に薄い場合等、角度選択性が極端に緩やかな場合、各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差をつけることが難しい場合もあり得る。この様な場合には、少なくともある参照光によるホログラム再生時に、他の参照光で記録したホログラムからの再生光がディテクタに入射しないだけ各参照光間のメディア入射角の差が大きければ、事実上ホログラム再生時のクロストークを阻止することが出来る。
【実施例４】
【００４２】
図８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要部の構成を示したブロック図である。但し、第１の実施形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施形態のホログラム記録装置は、参照光光学系に第１の実施形態のように参照光メディア入射角可変光学系を含まず、参照光レンズ１１によりホログラムメディア６０に参照光２００が入射される従来と同様の構成を有している。しかし、図８（Ａ）に示すように参照光２００と信号光１００の照射によりメディア６０上に生じる記録スポットを、ホログラムメディア６０の回転中心に対してそれまでとは反対側に移動する機構を有している。勿論、ホログラムメディア６０側を光学系に対して移動しても良い。
【００４３】
次に本実施形態の動作について説明する。図８（Ａ）に示すようにメディア６０に対して記録スポットが左側にある場合、参照光２００のメディア６０への入射角は図８（Ｂ）に示す如くであるが、図８（Ａ）に示すようにメディア６０に対して記録スポットが右側にある場合、参照光２００のメディア６０への入射角は図８（Ｃ）に示す如くであり、入射角度が異なっている。これは同じ方向にメディア６０をシフトしながら、２つの異なる参照光メディア入射角でホログラムを記録する場合と等価となる。
【００４４】
この場合も、少なくとも一方の参照光を空間的にどの様に平行移動しても、残りの一方の参照光波面に全く一致しないだけのメディア入射角差が両参照光間にあり、且つ各参照光メディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差があれば、一方の参照光によるホログラム再生時に、残る一方の参照光で記録したホログラムからのクロストークが混入することはない。
【００４５】
本実施形態によれば、参照光２００と信号光１００の照射によりメディア６０上に生じる記録スポットを、トラックが変わる度にメディア回転中心に対してそれまでとは反対側に移動することにより、メディア６０に対して従来よりも記録密度を２倍に高めたホログラム記録を行うことができる。
【００４６】
尚、ホログラムメディア厚が非常に薄い場合等、角度選択性が極端に緩やかな場合、各参照光のメディア入射角の間に、システムの角度選択性以上の角度差をつけることが難しい場合には、少なくともある参照光によるホログラム再生時に、他の参照光で記録したホログラムからの再生光がディテクタに入射しないだけ、両参照光間のメディア入射角の差が大きければ、事実上ホログラム再生時のクロストークを阻止することが出来る。
【００４７】
また、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、上記実施形態ではホログラム列の間に参照光の入射角を変えて
別のホログラム列を記録する例について説明したが、参照光の入射角を変えれば、既記録のホログラム列の上に新たなホログラム列を記録してもよい。要はホログラムメディア上のどこに書いても何の支障もなく、クロストークなく記録再生することができる。
【００４８】
また、上記実施形態では参照光は球面波であったが波面がランダムに乱れたスペックル波であっても本発明を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】
【００４９】
【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を示したブロック図である。
【図２】図１に示した空間変調器に表示される変調パターンを示した図である。
【図３】第１の実施形態の参照光メディア入射角可変手段の詳細を示した図である。
【図４】第１の実施形態の装置によるホログラム記録順序と参照光の入射角の関係を示した図である。
【図５】参照光の入射角の角度差の開きがどの程度あればよいかを説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るホログラム記録装置の要部の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置の要部の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るホログラム記録装置の要部の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……レーザ光源、２、５……シャッター、３……ビームエキスパンダ、４……ビームスプリッタ、６、９……ミラー、７……空間変調器、８……信号光レンズ、１０……参照光メディア入射角可変光学系、１１、１１ａ、１１ｂ……参照光レンズ、１２……再生光レンズ、１３……ディテクタ、１４……スピンドルモータ、２１、２２……参照光シャッター、２４……部分的遮光マスク、３０……制御装置、４０……あおり角可変ミラー、６０……ホログラムメディア（フォトポリマ材等）。
【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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