(57)【要約】【課題】参照光の信号光に対する照射角を容易に制御す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。【解決手段】参照光出射部２４には、所定の位置において光源からの光を通過させ、光記録媒体２２側に出射する複数の光出射部４０が形成されている。そこで、参照光出射部２４に複数配列された光出射部４０のいずれか１つに光を通過させて参照光Ｒとすると、光出射部４０の位置に応じて信号光Ｓと所定の照射角を有する光となる。従って、参照光Ｒを出射する光出射部４０の位置を変更することにより、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。【選択図】図２
2008261977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を光記録媒体上に照射する信号光照射手段と、
複数配列された光出射部のいずれか１つから参照光を出射する参照光出射手段と、
前記参照光を出射する光出射部の位置を制御し、多重記録を行う制御手段と、
前記参照光を集光させる集光光学系と、
を備えることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
請求項１記載のホログラム記録装置において、前記参照光出射手段は空間光変調器で構成されていることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項３】
請求項２記載のホログラム記録装置において、前記空間光変調器は前記参照光の位相を変調することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項４】
請求項２記載のホログラム記録装置において、前記空間光変調器は前記参照光の強度を変調することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項記載のホログラム記録装置において、前記参照光出射手段における前記光出射部の配列位置は、前記光記録媒への前記信号光の照射位置から前記空間光変調器に引いた垂線と前記空間光変調器との交点で互いに直交する２本の直線上であって、かつ前記交点を除いた位置であることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか一項記載のホログラム記録装置において、前記参照光出射手段と前記信号光照射手段とは同一の空間光変調器に形成され、さらに、前記信号光照射手段で照射された信号光と前記参照光出射手段で出射された参照光とを前記光記録媒体に集光させる共通光学系を含むことを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項７】
信号光と、
複数配列された光出射部のいずれか１つから前記信号光とは異なる照射角で参照光と、を光記録媒体上に照射してホログラムを記録し、
さらに前記参照光を出射する光出射部の位置を制御し、多重記録を行うことを特徴とする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、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】
ホログラム記録再生方法は、二値のデジタルデータ「０，１」を例えば「明，暗」としてデジタル画像化した信号光をホログラムとして記録再生することによりデジタルデータの記録再生を行うものである。フーリエ変換ホログラムの場合、信号光はレンズによりフーリエ変換され、フーリエ変換像が光記録媒体に照射される。また、信号光と干渉して干渉縞を生成する参照光も同時に光記録媒体に照射される。
【０００３】
近年、上記参照光の信号光に対する照射角を変化させて光記録媒体に多重記録を行う技術が提案されている。たとえば、下記特許文献１には、反射面の角度が変更可能なミラーにより参照光の照射角度を制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、参照光の信号光に対する照射角を容易に制御す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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載のホログラム記録装置の発明は、信号光を光記録媒体上に照射する信号光照射手段と、複数配列された光出射部のいずれか１つから参照光を出射する参照光出射手段と、前記参照光を出射する光出射部の位置を制御し、多重記録を行う制御手段と、前記参照光を集光させる集光光学系と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記参照光出射手段が空間光変調器で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記空間光変調器が前記参照光の位相を変調することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記空間光変調器が前記参照光の強度を変調することを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項記載の発明において、前記参照光出射手段における前記光出射部の配列位置は、前記光記録媒への前記信号光の照射位置から前記空間光変調器に引いた垂線と前記空間光変調器との交点で互いに直交する２本の直線上であって、かつ前記交点を除いた位置であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項２から請求項５のいずれか一項記載の発明において、前記参照光出射手段と前記信号光照射手段とが同一の空間光変調器に形成され、さらに、前記信号光照射手段で照射された信号光と前記参照光出射手段で出射された参照光とを前記光記録媒体に集光させる共通光学系を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載のホログラム記録方法の発明は、信号光と、複数配列された光出射部のいずれか１つから前記信号光とは異なる照射角で参照光と、を光記録媒体上に照射してホログラムを記録し、さらに前記参照光を出射する光出射部の位置を制御し、多重記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１または請求項２の発明によれば、ミラーにより参照光の照射角度を制御する場合に比べて、容易に参照光の照射角度を制御することができる。
【００１３】
請求項３または請求項４の発明によれば、フーリエ変換面における参照光の実質的な分布範囲が広がるため、参照光と信号光とを容易に干渉させることができる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、本構成を有していない場合に比べて、各光出射部から出射される参照光は共通角度成分をもたないので、多重記録されたホログラムのクロストークを低減することができる。
【００１５】
請求項６の発明によれば、参照光と信号光とを同一の光学系で光記録媒体に照射することにより、本構成を有していない場合に比べて、装置構成を簡略化することができる。
【００１６】
請求項７の発明によれば、ミラーにより参照光の照射角度を制御する場合に比べて、容易に参照光の照射角度を制御することができるホログラム記録方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１８】
図１には、本発明にかかるホログラム記録・再生装置の一実施形態の構成例が示される。図１において、信号光をホログラムとして記録する際には、光源１０からのコヒーレント光をビームスプリッタ３０により信号光Ｓ用の光と参照光Ｒ用の光に分離し、信号光Ｓ用の光をシャッター３２を介してレンズ１２，１４によって口径の広い平行光にし、空間光変調器１８に入射させる。
【００１９】
上記空間光変調器１８は、例えば液晶パネルにより構成され、コンピュータによって構成される画像制御部１６により２値のデジタルデータ「０，１」を「明，暗」としたデジタル画像（２値画像）を表示する。これによって、空間光変調器１８を通過した光は、２値画像の各画素の値に応じて強度変調されて信号光Ｓとなる。この信号光Ｓを、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換し、光記録媒体２２に照射する。
【００２０】
また、参照光Ｒ用の光は、ビームスプリッタ３０からミラー３４に入射して光路が変更され、レンズ３７，３８によって平行光にされ、参照光Ｒを出射する参照光出射部２４に入射する。参照光出射部２４から出射された参照光Ｒは、ミラー３６に入射して光路が変更され、レンズ３９により集光されて光記録媒体２２上における信号光Ｓの照射位置に照射される。ここで、参照光出射部２４は、複数設定された所定の位置のいずれか１つの位置から、上記信号光Ｓに対して所定の照射角で照射される参照光Ｒを出射する構成となっており、例えば空間光変調器等で構成することができる。参照光出射部２４の詳細については後述する。
【００２１】
以上の工程により、光記録媒体２２中でフーリエ変換後の信号光Ｓと参照光Ｒとが干渉して、光記録媒体２２に信号光Ｓがホログラムとして記録される。この場合、画像制御部１６により参照光出射部２４における参照光Ｒの出射位置を変更すれば、参照光Ｒの信号光Ｓに対する照射角を変更することができ、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。
【００２２】
次に、図１において、ホログラムの回折光から情報を再生する際には、シャッター３２を閉じ、光源１０から空間光変調器１８に照射されるコヒーレント光を遮断して、参照光Ｒのみを光記録媒体２２に照射する。この場合、参照光出射部２４から出射される参照光Ｒとしては、所望のホログラムを記録した際に使用した照射角で照射される参照光Ｒが選択される。これにより発生するホログラムからの回折光を逆フーリエ変換レンズ２６で平行光とし、光検出器２８により受光する。回折光を受光した光検出器２８の出力信号は、コンピュータ等により実現される情報取得部２９に入力され、ホログラムに含まれていた情報を取得する。
【００２３】
図２（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４の一例の説明図が示される。図２（ａ）には、図１に示されたホログラム記録・再生装置において、光記録媒体２２とこれに参照光Ｒを照射するための参照光出射部２４及びレンズ３９が示されている。図２（ａ）において、空間光変調器で構成された参照光出射部２４に光源１０からの光が入射し、参照光出射部２４から出射した光がレンズ３９で集光されて光記録媒体２２に照射される。この参照光出射部２４は、画像制御部１６により空間光変調器を制御することにより光源１０からの光を強度変調し、所定の位置に複数設定された光出射部において光源１０からの光が通過できる構成となっている。
【００２４】
図２（ｂ）には、上記参照光出射部２４の平面図が示される。図２（ｂ）において、参照光出射部２４には、所定の位置において光を出射する複数の光出射部４０が形成されている。図２（ｂ）の例では、光出射部４０は円形領域として形成され、参照光出射部２４の平面上に格子状に複数配列されている。この光出射部４０は、光源１０からの光を通過させ、光記録媒体２２側に出射する構成となっている。画像制御部１６は、例えば液晶パネル等により構成された参照光出射部２４を制御し、複数配列された光出射部４０のいずれか１つに光を通過させて参照光Ｒとして出射させる。この参照光Ｒは、出射される光出射部４０の位置に応じて信号光Ｓと所定の照射角をなす光となる。従って、参照光Ｒを出射する光出射部４０の位置を変更することにより、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。
【００２５】
なお、光出射部４０の形状は円形に限られず、矩形等の形状としてもよい。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４の他の例の説明図が示される。ここで、図３（ａ）の構成は図２（ａ）の構成と同じであるので説明を省略する。
【００２７】
図３（ｂ）には、本例における参照光出射部２４の平面図が示される。図３（ｂ）において、光出射部４０は円形領域として形成され、参照光出射部２４の平面上に直線状に複数配列されている。本例によっても、参照光Ｒは、出射される光出射部４０の位置に応じて信号光Ｓと所定の照射角をなす光となる。従って、画像制御部１６により参照光Ｒを出射する光出射部４０の位置を変更することにより、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。
【００２８】
図４（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４のさらに他の例の説明図が示される。図４（ａ）の例では、光記録媒体２２と参照光出射部２４とが、それぞれの面が平行になるように配置されているが、これに限定されない。
【００２９】
図４（ｂ）には、本例における参照光出射部２４の平面図が示される。図４（ｂ）において、光出射部４０は円形領域として形成され、参照光出射部２４の平面上において、光記録媒２２への信号光Ｓの照射位置から参照光出射部２４に引いた垂線と参照光出射部２４との交点で互いに直交する２本の直線上であって、かつ上記交点を除いた位置に複数配列されている。このような配列により、図２（ｂ）の場合に比べて、各光出射部４０から出射される参照光Ｒの間の共通角度成分を除去することができる。すなわち、図２（ｂ）に示されるように各光出射部４０を配列すると、図のｘ方向に光出射部４０を切り替えた場合には、図のｙ方向の光出射部４０の位置すなわち参照光Ｒの角度成分が一定となり、ｙ方向に光出射部４０を切り替えた場合には、ｘ方向の光出射部４０の位置すなわち参照光Ｒの角度成分が一定となる。これに対して、図４（ｂ）ように光出射部４０を配列すれば、ｘ方向及びｙ方向の何れにも共通角度成分をなくすことができる。
【００３０】
本例によっても、参照光Ｒは、出射される光出射部４０の位置に応じて信号光Ｓと所定の照射角を有する光となる。従って、画像制御部１６により参照光Ｒを出射する光出射部４０の位置を変更することにより、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４のさらに他の例の説明図が示される。図５（ａ）において、参照光Ｒの光路には、光記録媒体２２上への参照光Ｒの照射範囲を拡大する位相変調素子４２が設けられている。この位相変調素子４２として、例えばガラスのような光透過体の表面に凹凸のパターンを形成し、通過する光の位相を変調する素子を使用することが好適である。参照光Ｒを位相変調することにより、レンズ３９のフーリエ面での参照光Ｒの分布が広がる。この結果、光記録媒体２２上への参照光Ｒの照射範囲を拡大することができ、信号光Ｓとの重なりを拡大して干渉させやすくなる。ここで、図５（ａ）の例では、位相変調素子４２が参照光出射部２４よりも光記録媒体２２側に配置されているが、参照光出射部２４を光記録媒体２２側に配置してもよい。また、参照光出射部２４と位相変調素子４２とは接触して配置してもよく、離間して配置してもよい。位相変調素子のその他の例としては拡散板がある。
【００３２】
なお、図５（ｂ）に示される参照光出射部２４における光出射部４０の配列は図３（ｂ）と同じであるが、図２（ｂ）または図４（ｂ）と同じ配列としてもよい。
【００３３】
図６（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４のさらに他の例の説明図が示される。ここで、図６（ａ）の構成は図２（ａ）の構成と同じであるので説明を省略する。
【００３４】
図６（ｂ）には、本例における参照光出射部２４の平面図が示される。図６（ｂ）において、光出射部４０は円形領域として形成され、各光出射部４０には強度変調パターンが形成されている。図６（ｂ）の例では、例えば白点の位置は光を透過させ、黒点の位置は光を透過させない。このような強度変調パターンによってもレンズ３８のフーリエ面において参照光Ｒの分布を広げることができる。また、強度変調パターンとしては、ランダムパターンが好適である。参照光Ｒを強度変調することにより、レンズ３９のフーリエ面で参照光Ｒの分布が広がる。これにより、信号光Ｓと参照光Ｒの重なりが拡大し、効率よくホログラムが記録できる。
【００３５】
なお、図６（ｂ）に示される参照光出射部２４における光出射部４０の配列は図３（ｂ）と同じであるが、図２（ｂ）または図４（ｂ）と同じ配列としてもよい。
【００３６】
図７（ａ），（ｂ）には、参照光出射部２４のさらに他の例の説明図が示される。本例では、参照光出射部２４が、信号光Ｓを生成するための空間光変調器１８と同一の空間光変調器に形成されており、図７（ａ）に示されるように、信号光Ｓと参照光Ｒとが共通のフーリエ変換レンズ２０により集光されて光記録媒体２２に照射される。この場合には、図１に示されたビームスプリッタ３０、シャッター３２、ミラー３４，３６及びレンズ３７，３８，３９は不要となる。
【００３７】
図７（ｂ）には、本例における参照光出射部２４が形成された空間光変調器Ａの平面図が示される。図７（ｂ）において、空間光変調器Ａには、信号光Ｓを生成するための空間光変調器１８の部分と、光出射部４０が形成された参照光出射部２４の部分とが設けられている。本例によっても、参照光Ｒは、出射される光出射部４０の位置に応じて信号光Ｓと所定の照射角をなす光となる。従って、画像制御部１６により参照光Ｒを出射する光出射部４０の位置を変更することにより、ホログラムの角度多重記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかるホログラム記録・再生装置の一実施形態の構成例を示す図である。
【図２】参照光出射部の例の説明図である。
【図３】参照光出射部の他の例の説明図である。
【図４】参照光出射部のさらに他の例の説明図である。
【図５】参照光出射部のさらに他の例の説明図である。
【図６】参照光出射部のさらに他の例の説明図である。
【図７】参照光出射部のさらに他の例の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  光源、１２，１４  レンズ、１６  画像制御部、１８  空間光変調器、２０  フーリエ変換レンズ、２２  光記録媒体、２４  参照光出射部、２６  逆フーリエ変換レンズ、２８  光検出器、２９  情報取得部、３０  ビームスプリッタ、３２  シャッター、３４，３６  ミラー、３７，３８，３９  レンズ、４０  光出射部、４２  位相変調素子。
【図１】
2008261977.tif 000003
【図２】
2008261977.tif 000004
【図３】
2008261977.tif 000005
【図４】
2008261977.tif 000006
【図５】
2008261977.tif 000007
【図６】
2008261977.tif 000008
【図７】
2008261977.tif 000009