(57)【要約】【課題】円錐形光学部材を用いて円錐形参照光ビームを発生させ、この円錐形参照光ビームと記録光ビームとを照射することで、平板状のホログラフィック記録媒体にホログラム記録を行う際に、ホログラフィック記録媒体の記録領域の全面に亘って均一な強度でホログラム記録ができるようにする。【解決手段】ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を有することの影響を、光ビーム部分遮光手段４０を使用して補償するようにし、ないしは、ホログラフィック・ディスク１２と、円錐形凸面ミラー５６や円錐形プリズム６２などの円錐形光学部材との間の、相対的な配設位置を適切に定めることにより、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を持たないようにする。【選択図】　　　図１
2004127352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム記録方法において、
平板状のホログラフィック記録媒体と、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材とを、該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になるように配置し、
ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、
空間変調した記録光ビームを発生させ、
前記平行光ビームの光路中に、制御可能な光ビーム部分遮光手段を配置し、該光ビーム部分遮光手段は、該光ビーム部分遮光手段を通過する光ビームの断面の所望の領域を遮光する手段であって、その遮光領域を制御可能に構成した手段であり、
前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行し、
ホログラム記録の開始と同時に、前記光ビーム部分遮光手段による遮光領域を時間的に変化させるように制御して、前記ホログラフィック記録媒体に照射される参照光のパワー密度が低い領域ほど、その参照光による露光時間が長時間となるようにすることで、前記ホログラフィック記録媒体の略々全面に亘って略々均一なホログラム回折強度が得られるようにする、
ことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項２】
前記円錐形光学部材が、該円錐形光学部材の円錐形反射面または円錐形屈折面に入射する平行光ビームを構成する光線群のうち、該円錐形光学部材の円錐軸に近い光線ほど、前記ホログラフィック記録媒体上において該円錐形光学部材の円錐軸から遠い位置に反射または屈折されるように、構成されており、
前記光ビーム部分遮光手段が、該光ビーム部分遮光手段を通過する光ビームの径を制御可能な手段として構成されており、
ホログラム記録の開始と同時に、前記光ビーム部分遮光手段により前記平行光ビームの径を漸次減少させることによって、前記ホログラフィック記録媒体上において前記円錐形光学部材の円錐軸から遠い位置ほど、前記ホログラフィック記録媒体に照射される参照光による露光時間が長時間となるようにす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】
前記円錐形光学部材が、（イ）該円錐形光学部材の円錐形反射面または円錐形屈折面に入射する平行光ビームを構成する光線群のうち、該円錐形光学部材の円錐軸に近い光線ほど、前記ホログラフィック記録媒体上において該円錐形光学部材の円錐軸から近い位置に反射または屈折され、且つ、（ロ）前記ホログラフィック記録媒体上において該円錐形光学部材の円錐軸から近い位置ほど、前記ホログラフィック記録媒体を照射する参照光のパワー密度が低下するように、構成されており、
前記光ビーム部分遮光手段が、該光ビーム部分遮光手段を通過する光ビームの径を制御可能な手段として構成されており、
ホログラム記録の開始と同時に、前記光ビーム部分遮光手段により前記平行光ビームの径を漸次減少させることによって、前記ホログラフィック記録媒体上において前記円錐形光学部材の円錐軸から近い位置ほど、前記ホログラフィック記録媒体に照射される参照光による露光時間が長時間となるようにす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４】
前記円錐形光学部材が、（イ）該円錐形光学部材の円錐形反射面または円錐形屈折面に入射する平行光ビームを構成する光線群のうち、該円錐形光学部材の円錐軸に近い光線ほど、前記ホログラフィック記録媒体上において該円錐形光学部材の円錐軸から近い位置に反射または屈折され、且つ、（ロ）前記ホログラフィック記録媒体上において該円錐形光学部材の円錐軸から遠い位置ほど、前記ホログラフィック記録媒体を照射する参照光のパワー密度が低下するように、構成されており、
前記光ビーム部分遮光手段が、該光ビーム部分遮光手段を通過する光ビームの中心部の円形領域を遮光領域とし、且つ、その遮光領域の径を制御可能な手段として構成されており、
ホログラム記録の開始と同時に、前記光ビーム部分遮光手段により前記平行光ビームの中心部の前記遮光領域の径を漸次増大させることによって、前記ホログラフィック記録媒体上において前記円錐形光学部材の円錐軸から遠い位置ほど、前記ホログラフィック記録媒体に照射される参照光による露光時間が長時間となるようにす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５】
平板状の前記ホログラフィック記録媒体がディスク状に形成されており、
前記ホログラフィック記録媒体と前記円錐形光学部材とを、該円錐形光学部材の円錐軸と該ホログラフィック記録媒体のディスク中心軸とが実質的に一致するように配置し、
前記ホログラフィック記録媒体の記録領域を半径方向にＮ等分して得られるＮ個の異なる半径を持つリング状領域において夫々に最適な参照光による露光時間を算出し、夫々のリング状領域における参照光による露光時間が夫々の前記算出値と等しくなるように前記光ビーム部分遮光手段を時間的に制御することを特徴とする請求項２、３、又は４記載のホログラム記録方法。
【請求項６】
前記光ビーム部分遮光手段として、絞り羽式の可変径絞りを使用することを特徴とする請求項２又は３記載のホログラム記録方法。
【請求項７】
前記光ビーム部分遮光手段として、液晶を用いた空間変調器を使用することを特徴とする請求項２、３、又は４記載のホログラム記録方法。
【請求項８】
ホログラム記録方法において、
頂角がπ／２ラジアンより大きい凸円錐形反射面を有する反射型光学部材から成る円錐形光学部材を用意し、
平板状のホログラフィック記録媒体を用意し、
前記円錐形光学部材と前記ホログラフィック記録媒体とを、（イ）該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になり、（ロ）該円錐形光学部材の前記凸円錐形反射面の頂点と該ホログラフィック記録媒体との距離が０となるように配置し、
ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、
空間変調した記録光ビームを発生させ、
前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行する、
ことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項９】
ホログラム記録方法において、
屈折率がｎの材料で形成され、頂角がπ−２・ｓｉｎ−１（１／ｎ）ラジアンより大きい凸円錐形屈折面と、該凸円錐形屈折面の円錐軸に対して垂直な平坦な底面とを有する屈折型光学部材から成る、円錐形光学部材を用意し、
平板状のホログラフィック記録媒体を用意し、
前記円錐形光学部材と前記ホログラフィック記録媒体とを、（イ）該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になり、（ロ）該円錐形光学部材の前記凸円錐形屈折面の頂点と該ホログラフィック記録媒体との距離が０となるように配置し、
ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、
空間変調した記録光ビームを発生させ、
前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行する、
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム記録方法に関し、より詳しくは、例えばディスク状などの、平板状のホログラフィック記録媒体にホログラムを記録する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィック記録媒体にホログラムの形で情報を記録するホログラム記録においては、ホログラフィック記録媒体に参照光ビーム及び記録光ビームを照射し、それらビームの干渉によって発生する干渉縞を、そのホログラフィック記録媒体に記録するようにしている。
【０００３】
使用するホログラフィック記録媒体が、ディスク状の媒体（ホログラフィック・ディスク）である場合などには、参照光ビームを円錐形ビームに整形することによって、様々な利点が得られる。例えば、そのように整形して得られた円錐形参照光ビームの光軸をホログラフィック・ディスクの中心軸に実質的に一致させて、その円錐形参照光ビームをホログラフィック・ディスク上に照射するようにすれば、一度の露光によって、ホログラフィック・ディスクの記録領域の全面に亘るホログラム記録が行え、しかも、その円錐形参照光ビームの円錐角を変化させることで、ホログラムの多重記録を行うことができるため、それによってホログラフィック記録媒体の記録容量を増大させることができる。
【０００４】
参照光ビームを円錐形ビームに整形するには、円錐形光学部材を使用すればよく、使用可能な円錐形光学部材には、円錐形反射面を有する反射型光学部材や、円錐形屈折面を有する屈折型光学部材がある。かかる円錐形光学部材と、平板状のホログラフィック記録媒体とを、円錐形光学部材の円錐軸がホログラフィック記録媒体に対して垂直になるように配置する。そして、平行光ビームを、その平行光ビームの光軸と円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に一致させて円錐形光学部材に入射させると、その平行光ビームが、円錐形反射面または円錐形屈折面によって反射または屈折されることによって、ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させることができる。
【０００５】
こうして発生させた円錐形参照光ビームは、ビーム軸心を通りビーム軸心に対して実質的に同一の傾斜角を成す直線に沿って進行する光線から成る実質的に円筒対称性を有する参照光ビームとなる。上述のように、使用するホログラフィック記録媒体が、ディスク状の媒体（ホログラフィック・ディスク）である場合には、この円錐形参照光ビームの光軸とホログラフィック・ディスクの中心軸とを実質的に一致させて、この円錐形参照光ビームをホログラフィック・ディスクに照射すれば、それによって、ホログラフィック・ディスクの記録領域の全域において、参照光ビームの光線を同一の入射角（径方向にのみ傾斜した入射角）で入射させることができる。このことを利用して、例えば、コンパクト・ディスクのビット列の画像をホログラムの形でホログラフィック・ディスクに記録しておけば、そのホログラフを再生させつつ、ホログラフィック・ディスクを回転させることによって、コンパクト・ディスクと同様の方式で情報を読出すことが可能になるなど、幾多の優れた利点が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のようにして発生させた円錐形参照光ビームは、ホログラフィック・ディスク上における参照光のパワー密度が一定でなく、ホログラフィック・ディスクの径方向位置によって、参照光のパワー密度が異なるという問題があった。例えば、図１４には、円錐形光学部材１０２として、凸円錐形反射面を有する反射型光学部材（円錐形凸面ミラー）を使用する場合を示した。円錐形光学部材１０２とホログラフィック・ディスク１０４とは、この円錐形光学部材１０２の円錐軸がホログラフィック・ディスク１０４に対して垂直になるように配置されている。平行光ビーム１０６を、この平行光ビームの光軸と円錐形光学部材１０２の円錐軸とが実質的に一致するようにして円錐形光学部材１０２に入射させると、平行光ビーム１０６が凸円錐形反射面によって反射されることにより、ホログラフィック・ディスク１０４に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビーム１０８が発生する。
【０００７】
ただし、図１４から明らかなように、平行光ビーム１０６を形成している光線のうち、円錐形光学部材１０２の円錐軸に近い位置へ入射する光線ほど、ホログラフィック・ディスク１０４の中心軸から遠い領域へ反射されることから、光線束の拡がり方が大きくなる。そのため、円錐形光学部材１０２の円錐軸に近い領域に入射する光線は、円錐軸から遠い領域に入射する光線と比べて、ホログラフィック・ディスク１０４上における参照光のパワー密度がより大幅に低下する。従って、平行光ビーム１０６の、ビーム断面におけるパワー密度が略々一定であるとき、ホログラフィック・ディスク１０４上における参照光のパワー密度分布は、ホログラフィック・ディスク１０４の中心部から周辺部へ向かって、パワー密度が次第に低下して行くような、径方向位置依存性を有するものとなる。そして、参照光のパワー密度が低いディスク周辺部においては、記録されるホログラム強度が低下してしまう。
【０００８】
また、使用する円錐形光学部材が、反射型光学部材であるか、それとも屈折型光学部材であるかによって、ないしは、その円錐形光学部材の形状や、ホログラフィック・ディスクに対する相対的な配設位置によって、以上とは逆に、ホログラフィック・ディスクの中心部へ近付くほど参照光のパワー密度が低下するようなパワー密度分布となることもある。この場合には、参照光のパワー密度が低いディスク中心部において、記録されるホログラム強度が低下してしまう。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材を用いて円錐形参照光ビームを発生させ、この円錐形参照光ビームと記録光ビームとを照射することで、平板状のホログラフィック記録媒体にホログラム記録を行う際に、ホログラフィック記録媒体上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を有するということに起因して発生する問題を解決することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかるホログラム記録方法は、平板状のホログラフィック記録媒体と、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材とを、該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になるように配置し、ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、空間変調した記録光ビームを発生させ、前記平行光ビームの光路中に、制御可能な光ビーム部分遮光手段を配置し、該光ビーム部分遮光手段は、該光ビーム部分遮光手段を通過する光ビームの断面の所望の領域を遮光する手段であって、その遮光領域を制御可能に構成した手段であり、前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行し、ホログラム記録の開始と同時に、前記光ビーム部分遮光手段による遮光領域を時間的に変化させるように制御して、前記ホログラフィック記録媒体に照射される参照光のパワー密度が低い領域ほど、その参照光による露光時間が長時間となるようにすることで、前記ホログラフィック記録媒体の略々全面に亘って略々均一なホログラム回折強度が得られるようにすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるホログラム記録方法は、頂角がπ／２ラジアンより大きい凸円錐形反射面を有する反射型光学部材から成る円錐形光学部材を用意し、平板状のホログラフィック記録媒体を用意し、前記円錐形光学部材と前記ホログラフィック記録媒体とを、（イ）該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になり、（ロ）該円錐形光学部材の前記凸円錐形反射面の頂点と該ホログラフィック記録媒体との距離が０となるように配置し、ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、空間変調した記録光ビームを発生させ、前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるホログラム記録方法は、屈折率がｎの材料で形成され、頂角がπ−２・ｓｉｎ−１（１／ｎ）ラジアンより大きい凸円錐形屈折面と、該凸円錐形屈折面の円錐軸に対して垂直な平坦な底面とを有する屈折型光学部材から成る、円錐形光学部材を用意し、平板状のホログラフィック記録媒体を用意し、前記円錐形光学部材と前記ホログラフィック記録媒体とを、（イ）該円錐形光学部材の円錐軸が該ホログラフィック記録媒体に対して垂直になり、（ロ）該円錐形光学部材の前記凸円錐形屈折面の頂点と該ホログラフィック記録媒体との距離が０となるように配置し、ビーム断面におけるパワー密度分布が略々一様な平行光ビームを、該平行光ビームの光軸と前記円錐形光学部材の円錐軸とを実質的に揃えて前記円錐形光学部材に入射させることにより、前記ホログラフィック記録媒体に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビームを発生させ、空間変調した記録光ビームを発生させ、前記ホログラフィック記録媒体に、前記円錐形参照光ビーム及び前記記録光ビームを照射することで、ホログラム記録を実行することを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかるホログラム記録方法によれば、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材を用いて円錐形参照光ビームを発生させ、この円錐形参照光ビームと記録光ビームとを照射することで、平板状のホログラフィック記録媒体にホログラム記録を行う際に、ホログラフィック記録媒体上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を有することの影響を補償することができ、ないしは、ホログラフィック記録媒体上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を持たないようにすることができるため、ホログラフィック記録媒体の記録領域の全面に亘って均一な強度でホログラム記録を行うことができる。そのため、ホログラムの再生強度を均一化することができ、低ノイズ化が可能となり、更には、高密度のホログラム記録が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明にかかるホログラム記録方法を適用することのできる、円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させるようにしたホログラフィック・ディスク・レコーディング・システムの具体例の模式図、図２は図１のシステムに使用している光ビーム部分遮光手段とは別の光ビーム部分遮光手段の具体例を示した図、図３は図１のシステムに使用しているホログラフィック・ディスクと円錐形凸面ミラーとを示した図、図４のＡ及びＢは図１のシステムにおける可変径絞りの制御状態を示した図、図５のＡ、Ｂ、及びＣは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させるその他の構成を示した図、図６は円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図、図７は図６の構成によって発生する円錐形参照光ビームを説明するための図、図８のＡ及びＢは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図、図９のＡ及びＢは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図、図１０は図９の構成によって発生する円錐形参照光ビームを説明するための図、図１１は図２の光ビーム部分遮光手段を使用して図１０の円錐形参照光ビームを制御する際の制御状態を示した図、図１２は円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図、図１３は円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【００１５】
図１に模式図で示したホログラフィック・ディスク・レコーディング・システム１０は、ホログラフィック・ディスク１２上にホログラムの形で情報を記録するためのシステムであり、また特に、本発明にかかるホログラム記録方法を適用することのできる、円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させるようにしたホログラフィック・ディスク・レコーディング・システムの具体例である。ホログラフィック・ディスク１２は、ディスク状のホログラフィック記録媒体であり、従って、平板状のホログラフィック記録媒体である。ホログラフィック・ディスク・レコーディング・システム１０は、平行光束化したコヒーレント光から成るビームを発生する平行光ビーム発生手段１４を備えており、この平行光ビーム発生手段１４は、例えばレーザ装置などのコヒーレント光源とコリメータレンズとで構成することができる。
【００１６】
平行光ビーム発生手段１４から出射した平行光ビームは、ビーム・スプリッタ１８によって、２本の平行光ビーム２０、２２に分割され、一方の平行光ビーム（第１平行光ビーム）２０は記録光ビームに利用され、他方の平行光ビーム（第２平行光ビーム）２２は参照光ビームに利用される。
【００１７】
ビームスプリッタ１８から出射した第１平行光ビーム２０は、第１ミラー２６及び第２ミラー２８で反射されて、記録光ビーム径拡大用のビーム・エキスパンダ３０へ入射し、このビーム・エキスパンダ３０によって、ホログラフィック・ディスク１２の記録領域の全体をカバーするに十分なビーム径に拡大された後、空間変調器３２に入射し、そこで振幅変調もしくは位相変調されて記録光ビーム２３となる。
【００１８】
空間変調器３２としては、様々なタイプのものが使用可能であり、例えば液晶を用いて画素ごとに透過、不透過のどちらかの状態を選択し、記録光を０と１より成るデジタル信号で空間的に変調するものを使用してもよい。また、透明基板上にメタルをパターニングして振幅マスクとし、これを空間変調器３２として使用してもよい。更に、変調パターンを透明基板上にエンボス成形して位相マスクを作成し、これを空間変調器３２として使用してもよい。更にその他のタイプの空間変調器を使用することも可能である。適当な方法で変調された記録光ビーム２３は、図１においてホログラフィック・ディスク１２の下方から、このホログラフィック・ディスク１２上に照射される。
【００１９】
一方、ビームスプリッタ１８から出射した第２平行光ビーム２２は、第３ミラー３４によって反射されて、参照光ビーム径拡大用のビーム・エキスパンダ３５へ入射し、このビームエキスパンダ３５によってビーム径が拡大された後に、円錐形凸面ミラー３６へ入射する。図１には、こうしてビーム径が拡大された平行光ビームを、平行光ビーム２４として示した。円錐形凸面ミラー３６は、凸円錐形反射面３６ａを有する反射型光学部材から成る円錐形光学部材である。本発明を実施する上で使用可能な円錐形光学部材には、図１に示した円錐形凸面ミラー３６以外にも、様々なものがあり、例えば、凹円錐形反射面を有する反射型光学部材や、凸円錐形屈折面または凹円錐形屈折面を有する屈折型光学部材なども使用することができる。そのような円錐型光学部材の具体例の幾つかを、後に図示して説明する。
【００２０】
図１に示すように、ホログラフィック・ディスク１２と円錐形凸面ミラー３６とは、円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３６ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて（従って、円錐軸３６ｂがホログラフィック・ディスク１２に対して垂直になるようにして）配置されている。
【００２１】
ビーム・エキスパンダ３４から出射する平行光ビーム２４を、この平行光ビーム２４の光軸と円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３８ｂとを実質的に揃えて、円錐形凸面ミラー３６の凸円錐形反射面３６ａに入射させることによって、ホログラフィック・ディスク１２に対して垂直な光軸を有する円錐形参照光ビーム３８を発生させている。即ち、平行光ビーム２４を、円錐形凸面ミラー３６へ、その円錐軸３６ｂに平行に入射させると、その凸円錐形反射面３６ａで反射されて、この円錐形凸面ミラー３６の径方向の全ての方向へその円錐軸３６ｂに対して実質的に同一の傾斜角を成す直線に沿って進行する光線から成る、実質的に円筒対称性を有する出射光ビームが得られ、これが円錐形参照光ビーム３８である。
【００２２】
円錐形凸面ミラー３６は、その頂角をπ／２ラジアンより小さくしてある。そのため、円錐形凸面ミラー３６の凸円錐形反射面３６ａで反射された光線は、円錐形凸面ミラー３６の斜め後方へ進行し、円錐形参照光ビーム３８は、円錐形凸面ミラー３６の背後に位置しているホログラフィック・ディスク１２の記録領域を照射する。また、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３６ｂに近い位置へ入射した光線ほど、この円錐形凸面ミラー３６で反射された後には、ホログラフィック・ディスク１２上の中心軸から遠い位置を照射する。
【００２３】
既述のごとく、円錐形参照光ビーム３８は、ビーム軸心を通りビーム軸心に対して実質的に同一の傾斜角を成す直線に沿って進行する光線から成る実質的に円筒対称性を有するビームであるため、この円錐形参照光ビーム３８を形成している個々の光線は、ホログラフィック・ディスク１２へ同一の入射角（径方向に傾斜した入射角）で入射する。この入射角は、円錐形凸面ミラー３６の頂角の大きさに従って決まる。それゆえ、頂角の大きさの異なる複数の円錐形凸面ミラーを用意しておき、空間変調器３２の変調パターンを変更するたびに、それまで使用したものとは異なった頂角を有する円錐形凸面ミラー３６に交換してホログラム記録を実行することによって、角度多重方式の多重ホログラム記録を行うことができる。読出時には、読出用の円錐形参照光ビームをホログラフィック・ディスク１２に照射すれば、その読出用の円錐形参照光ビームと、光線の入射角が同一の円錐形参照光ビームを照射して記録したホログラムだけを再生することができる。
【００２４】
ただし、以上の構成において、参照光ビーム径拡大用のビーム・エキスパンダ３５から出射する平行光ビーム２４は、そのビーム断面のどの位置においてもパワー密度が略々一定であるのに対して、ホログラフィック・ディスク１２上における円錐形参照光ビーム３８のパワー密度は一定にならず、密度勾配を有するものとなる。
【００２５】
即ち、図１を見れば明らかなように、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形凸面ミラー３６の円錐軸に近い領域に入射する光線ほど、ホログラフィック・ディスク１２の中心軸から遠い領域を照射することになるため、その光線束の拡がり方が大きくなる。この光線束の広がりによって参照光のパワー密度が低下するため、円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３６ｂに近い領域に入射する光線は、円錐軸３６ｂから遠い領域に入射する光線と比べて、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の低下の度合いが大きい。一方、円錐形凸面ミラー３６へ入射する平行光ビーム２４は、そのビーム断面におけるパワー密度が略々一定であるため、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布は、このホログラフィック・ディスク１２の中心部から周辺部へ向かって次第に低下して行くような径方向位置依存性を有するものとなる。
【００２６】
このように、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度が一定でない場合には、そのことによる影響を補償する手段を講じないと、参照光のパワー密度が低いディスク周辺部において、記録されるホログラム強度が低下してしまうという問題が発生する。この補償のための手段として、図１のホログラフィック・ディスク・レコーディング１０においては、参照光ビーム径拡大用のビーム・エキスパンダ３５と円錐形凸面ミラー３６との間の、平行光ビーム２４の光路中に、制御可能な光ビーム部分遮光手段４０が配置されている。光ビーム部分遮光手段４０は、この光ビーム部分遮光手段４０を通過する光ビームの断面の所望の領域を遮光する手段であって、その遮光領域を制御可能に構成した手段である。
【００２７】
更に具体的に説明すると、図１に示した光ビーム部分遮光手段４０は、モータで絞り羽を開閉する絞り羽式の可変径絞り４２と、そのモータを制御することによってこの可変径絞り４２を制御する、絞りコントローラ４４とで構成されている。可変径絞り４２を制御して絞り羽を閉じて行くことによって、平行光ビーム２４を、そのビーム断面の外周側の領域から次第に遮光して行くことができる。
【００２８】
また、これとは別の具体例として、光ビーム部分遮光手段４０を、図２に示したように、液晶を用いた空間変調器４６と、この空間変調器４６を制御する空間変調器コントローラ４８とで構成することも可能である。空間変調器４６は、幅の狭い多数の同心的なリング形パターン４６ａを有する液晶パネルから成り、各々のリング型パターン４６ａは、空間変調器コントローラ４８で制御することによって、透過状態と遮光状態とを取らせることができる。空間変調器コントローラ４８の制御によって、外周側のリング形パターン４６ａから順に遮光状態とすることによって、図１の絞り羽式の可変径絞り４２と同じ機能が得られる。
【００２９】
絞りコントローラ４４には、予めホログラム記録開始時から記録終了時までの各時刻における可変径絞り４２の開口径情報がインプットされている。絞りコントローラ４４は、この開口径情報に従って、可変径絞り４２の開口径を時間的に制御する。
【００３０】
ホログラフィック・ディスク１２へのホログラム記録は、ボリュームホログラム記録によって行われる。ボリュームホログラム記録においては、記録されるホログラム強度（再生時の回折強度と同意）ηは、次の式１で表される。
【数１】
2004127352.tif 000003
この式１において、Ｉはホログラムの飽和強度、ｔは記録時間、τｗは記録系に依存して決定される定数である。一般に、記録光及び参照光のパワー密度が低いほど、定数τｗの値が大きくなるため、同じレベルのホログラム強度を得るのにより長時間の露光が必要となる。
【００３１】
そして、図１の構成では、既述のごとく、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が、このホログラフィック・ディスク１２の中心部から周辺部へ向かって次第に低下して行くような、径方向位置依存性を有するものとなっているため、このようなパワー密度分布の影響を補償するには、ホログラフィック・ディスク１２の外周部ほど長時間の露光を行う必要がある。そのための制御は、例えば、可変径絞り４２を以下のように制御することによって行えばよい。
【００３２】
先ず、ホログラフィック・ディスク１２上の記録領域は、図３にハッチングで示したようにドーナツ形であり、その内周半径をｒ１とし、外周半径をｒ２とする。このドーナツ形の記録領域を、互いに同一の狭い幅を有する、Ｎ個の同心的なリング形領域に分割する。これによって得られる、各々のリング形領域の幅はΔｒ＝（ｒ２−ｒ１）／Ｎになる。
【００３３】
次に、各々のリング形領域に照射される参照光のパワー密度を、計算によって求める。このパワー密度は、円錐形凸面ミラー３６に入射する平行光ビーム２４のパワー密度、円錐形凸面ミラー３６の形状、ホログラフィック・ディスク１２と円錐形凸面ミラー３６との相対的な配設位置、それに、各々のリング形領域の半径ｒｎから、一意的に求めることができる。
【００３４】
また、この制御には、上掲の式１を利用する。式１に含まれている定数τｗの値は、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の関数となるため、実際の計測によって、パワー密度の値に対応した定数τｗの値を求めておく。その計測結果に、計算によって求めた各々のリング形領域に対応したパワー密度の値を適用することで、各々のリング形領域に対応した定数τｗの値が得られ、更にその得られた定数τｗの値を上掲の式１に代入することによって、必要なホログラム強度ηを達成するための露光時間ｔが得られる。
【００３５】
こうして得られた各々のリング形領域に対応した露光時間を、内周側のリング形領域から純にｔ１、ｔ２、ｔ３、…、ｔＮとする。更に、隣り合ったリング領域の間で露光時間の差分を取り、その差分値を内周側から順番に並べると、Δｔ１＝ｔ２−ｔ１、Δｔ２＝ｔ３−ｔ２、Δｔ３＝ｔ４−ｔ３、…、Δｔｎ−１＝ｔｎ−ｔｎ−１、となる。
【００３６】
可変径絞り４２を制御する絞りコントローラ４４には、以上のようにして求めた差分値Δｔ１〜Δｔｎと、最内周のリング形領域の露光時間であるｔ１とをインプットしておく。絞りコントローラ４４は、記録開始時刻から時間ｔ１が経過するまでは、可変径絞り４２を、ホログラフィック・ディスク１２上の参照光の照射領域の内径がｒ１となるようにしたまま保持する。その後時間がΔｔｉ（ｉ＝１、２、３、…、Ｎ−１）経過するごとに、可変径絞り４２の開口径を少しずつ小さくし、それによって、ホログラフィック・ディスク１２上の参照光の照射領域の内径がΔｒずつ大きくなるように制御する。
【００３７】
図４のＡ及びＢから明らかなように、可変径絞り４２の開口径を小さくするほど、円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３６ｂに、より近接した部分で反射された参照光のみが、ホログラフィック・ディスク１２上に照射されるようになる。従って、ホログラム記録の開始と同時に、可変径絞り４２により平行光ビーム２４の開口径を漸次減少させることによって、ホログラフィック・ディスク１２上の中心軸（この中心軸は円錐形凸面ミラー３６の円錐軸３６ｂに実質的に一致している）に近い位置ほど、参照光による露光時間が長時間となる。即ち、ホログラフィック・ディスク１２の内周寄りの部分は、記録開始後早い時点で参照光の照射が停止されるのに対して、外周寄りの部分はより長時間に亘って露光が続けられるのである。以上によって、参照光のパワー密度がホログラフィック・ディスク１２上の外周側ほど低下するにもかかわらず、このホログラフィック・ディスク１２の記録領域の全面に亘って、略々同一強度のホログラム記録が可能となる。
【００３８】
既述のごとく、円錐形参照光ビームを発生させるための円錐形光学部材は、以上に説明した円錐形凸面ミラー３６に限られない。図５のＡには、凸面ではなく凹面の円錐形反射面５２ａを有する円錐形凹面ミラー５２を、その円錐軸５２ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて、そして、平行光ビーム２４の照射方向から見てホログラフィック・ディスク１２の背後に配置した構成を示した。また、図５のＢ及びＣは、凸円錐形屈折面５４ａを有する屈折型光学部材である円錐形プリズム５４を、その円錐軸５４ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて配置し、また、ホログラフィック・ディスク１２から比較的遠くに配置することにより、屈折させられた光線が一旦、円錐軸５４ｂを横切ってから、ホログラフィック・ディスク１２を照射するようにした構成を示した。
【００３９】
図５のＡ〜Ｃの構成によって発生する円錐形参照光ビーム３８は、図１の構成によって発生する円錐形参照光ビーム３８と同様に、（１）ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が、このホログラフィック・ディスク１２の中心部から周辺部へ向かって次第に低下して行くような径方向位置依存性を有するものとなり、且つ、（２）平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形光学部材（円錐形凹面ミラー５２ないし円錐形プリズム５４）の円錐軸に近い領域に入射する光線ほど、ホログラフィック・ディスク１２の中心軸から遠い領域を照射するものとなっている。従って、図５のＡ〜Ｃの構成によって発生する円錐形参照光ビーム３８は、これら２つの点において、図１の構成によって発生する円錐形参照光ビーム３８と同一の特性を有するため、図５のＡ〜Ｃの構成を用いた場合にも、図１の構成に関して上で説明した、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー分布密度の径方向位置依存性の影響を補償するための方法を、そのまま適用することができる。
【００４０】
円錐形光学部材の形態によっては、発生する円錐形参照光ビームが上記（１）及び（２）の特性のうちの少なくとも一方を備えていないことがある。そのような実施の形態の１つとして、図６に、凸円錐形反射面５６ａを有し、その頂角θがπ／２ラジアンより大きい円錐形凸面ミラー５６を、その円錐軸５６ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて（従って、その円錐軸５６ｂがホログラフィック・ディスク１２に対して垂直になるようにして）、また、その頂点５６ｃが平行光ビーム２４の照射方向から見てホログラフィック・ディスク１２の背後に位置するようにして配置した構成を示した。この構成によって発生する円錐形参照光ビーム５８について、以下に、図７を参照して説明する。
【００４１】
図７において、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形凸面ミラー５６上の、円錐軸５６ｂから半径ｒ１だけ離れた位置へ入射する光線Ｒａｙ１は、そこで反射されて、ホログラフィック・ディスク１２上の、中心軸（円錐軸５６ｂに一致している）から半径Ｒ１だけ離れた位置へ入射する。また、円錐軸５６ｂから半径ｒ２だけ離れた位置へ入射する光線Ｒａｙ２は、そこで反射されて、ホログラフィック・ディスク１２上の、中心軸から半径Ｒ２だけ離れた位置へ入射する。また、図示の如く、ｒ２＞ｒ１である。ここで、円錐形凸面ミラー５６の頂点５６ｃとホログラフィック・ディスク１２との間の距離をＬとし、また、頂点５６ｃと、この円錐形凸面ミラー５６への光線Ｒａｙ２の入射点との間の、円錐軸５６ｂの方向に計った距離をＨとするならば、次の式２及び式３が成り立つ。
【数２】
2004127352.tif 000004
【数３】
2004127352.tif 000005
これらの式から、次の式４が得られる。
【数４】
2004127352.tif 000006
更に変形すると、次の式５が得られる。
【数５】
2004127352.tif 000007
【００４２】
図７から明らかなように、平行光ビーム２４の光線が円錐形凸面ミラー５６で反射されてホログラフィック・ディスク１２上へ照射されるときには、その光線束が拡大するためにパワー密度が低下し、その低下率（＝ホログラフィック・ディスク１２上のパワー密度／平行光ビーム２４のパワー密度）は、Ｃ１を定数とするとき、光線Ｒａｙ１では、Ｃ１・ｒ１／Ｒ１となり、光線Ｒａｙ２では、Ｃ１・ｒ２／Ｒ２となる。そして、式５に示したように、ｒ２／Ｒ２＞ｒ１／Ｒ１であるため、ホログラフィック・ディスク１２上の外周寄りを照射する光線ほど、パワー密度が低下する度合いが小さくなる。従って、図６の構成では、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が、ホログラフィック・ディスク１２の中心部から周辺部へ向かって次第に増大して行くような、径方向位置依存性を有するものとなる。これは、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の勾配が、図１の構成とは逆向きの勾配になるということである。
【００４３】
一方、図６の構成では、これも図７から明らかなように、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形凸面ミラー５６の円錐軸５６ｂに近い領域に入射する光線ほど、ホログラフィック・ディスク１２の中心軸に近い領域を照射することになる。従って、光線の照射位置の関係も、図１の構成とは逆向きとなっている。
【００４４】
このように、図６の構成では、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の勾配が図１の構成とは逆向きの勾配になるため、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー分布密度の径方向位置依存性の影響を補償するには、ホログラフィック・ディスク１２上の記録領域を、中心軸に近い内周寄りほど長時間に亘って露光する必要がある。ただし、ホログラフィック・ディスク１２上における光線の照射位置の関係も、図１の構成とは逆向きであることから、図１に示した可変径絞り４２を用いて、図１の構成に関して上で説明したのと同じ方法で、ホログラム記録開始後、可変径絞り４２の開口径を少しずつ小さくすることによって、ホログラフィック・ディスク１２上の参照光の照射領域の内径が少しずつ大きくなるように制御すれば、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー分布密度の径方向位置依存性の影響を補償することができる。この方法によって可変径絞り４２を制御したときの状態を示したのが図８であり、同図のＡは、可変径絞り４２の開口径を大きくしたところを示し、同図のＢは、可変径絞り４２の開口径を小さくしたところを示している。
【００４５】
更に別の実施の形態として、図９のＡ及びＢに、凸円錐形屈折面６２ａと、その円錐軸６２ｂに対して垂直な平坦な底面とを有する屈折型光学部材である円錐形プリズム６２を用いた構成を示した。円錐形プリズム６２は、その円錐軸６２ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて（従って、その円錐軸６２ｂがホログラフィック・ディスク１２に対して垂直になるようにして）配設されており、また、ホログラフィック・ディスク１２に比較的近接した位置に配設されている。この円錐形プリズム６２の頂角θは、π−２・ｓｉｎ−１（１／ｎ）ラジアンより大きく、ここでｎは、円錐形プリズム６２の材料の屈折率である。かかる構成によって発生する円錐形参照光ビーム６４について、以下に、図１０を参照して説明する。
【００４６】
図１０において、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形プリズム６２上の、円錐軸６２ｂから半径ｒ１だけ離れた位置へ入射する光線Ｒａｙ１は、そこで反射されて、ホログラフィック・ディスク１２上の、中心軸（円錐軸６２ｂに一致している）から半径Ｒ１だけ離れた位置へ入射する。また、円錐軸６２ｂから半径ｒ２だけ離れた位置へ入射する光線Ｒａｙ２は、そこで反射されて、中心軸から半径Ｒ２だけ離れたホログラフィック・ディスク１２上の位置へ入射する。また、図示の如く、ｒ２＞ｒ１である。ここで、円錐形プリズム６２の頂点６２ｃとホログラフィック・ディスク１２との間の距離をＬとし、また、頂点６２ｃと、円錐形プリズム６２への光線Ｒａｙ２の入射点との間の、円錐軸６２ｂの方向に計った距離をＨとするならば、次の式６及び式７が成り立つ。
【数６】
2004127352.tif 000008
【数７】
2004127352.tif 000009
これらの式から、次の式８が得られる。
【数８】
2004127352.tif 000010
更に変形すると、次の式９が得られる。
【数９】
2004127352.tif 000011
【００４７】
図１０から明らかなように、平行光ビーム２４の光線が円錐形プリズム６２で屈折させられてホログラフィック・ディスク１２上へ照射されるときには、その光線束が収束するためにパワー密度が増大し、その増大率（＝ホログラフィック・ディスク１２上のパワー密度／平行光ビーム２４のパワー密度）は、Ｃ２を定数とするとき、光線Ｒａｙ１では、Ｃ２・ｒ１／Ｒ１となり、光線Ｒａｙ２では、Ｃ２・ｒ２／Ｒ２となる。そして、式９に示したように、ｒ２／Ｒ２＜ｒ１／Ｒ１であるため、ホログラフィック・ディスク１２上の外周寄りを照射する光線ほど、パワー密度が増大する度合いが小さくなる。従って、図９の構成では、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が、ホログラフィック・ディスク１２の中心部から周辺部へ向かって次第に低下して行くような、径方向位置依存性を有するものとなる。これは、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の勾配が、図１の構成と同じ向きの勾配になるということである。
【００４８】
一方、図９の構成では、これも図１０から明らかなように、平行光ビーム２４を形成している光線のうち、円錐形プリズム６２の円錐軸６２ｂに近い領域に入射する光線ほど、ホログラフィック・ディスク１２の中心軸に近い領域を照射することになる。従って、光線の照射位置の関係は、図１の構成とは逆向きとなっている。
【００４９】
このように、図９の構成では、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度の勾配が図１の構成と同じ向きの勾配になるため、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー分布密度の径方向位置依存性の影響を補償するには、ホログラフィック・ディスク１２上の記録領域を、図１の構成と同様に中心軸から遠い外側寄りほど長時間に亘って露光する必要がある。ただし、ホログラフィック・ディスク１２上における光線の照射位置の関係が、図１の構成とは逆向きになるため、図１に示した可変径絞り４２を用いて、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー分布密度の径方向位置依存性の影響を補償することはできない。
【００５０】
そこで、図９の構成においては、光ビーム部分遮光手段４０として、図２に示した、液晶を用いた空間変調器４６と、この空間変調器４６を制御する空間変調器コントローラ４８とで構成したものを用いればよい。既述のごとく、空間変調器４６は、幅の狭い多数の同心的なリング形パターン４６ａを有する液晶パネルから成り、各々のリング形パターン４６ａは、空間変調器コントローラ４８で制御することによって、透過状態と遮光状態とを取らせることができる。
【００５１】
この空間変調器４６を、空間変調器コントローラ４８の制御により、中心に近い幾つかのリング型パターンを常時、遮光状態とすると共に、それより外側のリング形パターンを、内周側のリング形パターンから順に遮光状態とすればよい。このように制御することで、空間変調器４６と空間変調器コントローラ４８とで構成された光ビーム部分遮光手段４０は、この光ビーム部分遮光手段４０を通過する光ビームの中心部の円形領域を遮光領域とし、且つ、その遮光領域の径を制御可能な手段となる。そして、空間変調器４６をこのように制御することは、とりもなおさず、ホログラム記録の開始と同時に、光ビーム部分遮光手段４０により平行光ビーム２４の中心部の遮光領域の径を漸次増大させることにより、ホログラフィック・ディスク１２上において円錐形プリズム６２の円錐軸６２ｂから遠い位置ほど、ホログラフィック・ディスク１２に照射される参照光による露光時間が長時間となるようにすることに他ならない。
【００５２】
従って、ホログラフィック・ディスク１２の内周寄りの部分は、記録開始後早い時点で参照光の照射が停止されるのに対して、外周寄りの部分はより長時間に亘って露光が続けられる。この方法によって空間変調器４６を制御したときの状態を示したのが図１１であり、同図のＡは、空間変調器４６の中央のビーム不透過部４６ｂの径を小さくしたところ、同図のＢは、このビーム不透過部４６ｂの径を大きくしたところを示している。従って、この方法によれば、参照光のパワー密度がホログラフィック・ディスク１２の外周部ほど低下しているにもかかわらず、ホログラフィック・ディスク１２の記録領域の全面に亘って、略々同一強度のホログラムを記録することが可能となる。
【００５３】
以上に、ホログラフィック・ディスク上における参照光のパワー密度分布が径方向位置依存性を有する場合に、その径方向位置依存性による影響を、光ビーム部分遮光手段によって補償するようにした方法の幾つかの具体的について説明したが、かかる補償方法を記録光ビームに適用することも考えられる。
【００５４】
例えば、記録光ビームを、上で説明した参照光ビームと同様に、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材を用いて円錐形記録ビームとすれば、ホログラフィック記録媒体上における記録光のパワー密度が径方向位置依存性を有するようになる。その場合に、上で説明した光ビーム部分遮光手段４０と同様の構成の第２の光ビーム部分遮光手段を、図１のビームエキスパンダ３０と空間変調器３２との間に配設し、それを以上に説明したように制御することで、ホログラフィック記録媒体上における記録光のパワー密度が径方向位置依存性を有することの影響を補償することができる。
【００５５】
また、記録光ビームを円錐形ビームとぜずに平行光ビームのままとし、従ってホログラフィック記録媒体上における記録光のパワー密度が、径方向位置依存性を持っていない場合でも、上で説明した光ビーム部分遮光手段４０と同様の構成の第２の光ビーム部分遮光手段を、図１のビームエキスパンダ３０と空間変調器３２との間に配設し、それを参照光ビーム用の光ビーム部分遮光手段４０の制御と連動させて制御することで、ホログラフィック・ディスク１２上の参照光の照射を停止する領域においては記録光の照射も併せて停止するようにすれば、参照光が照射されずに記録光だけが照射されるという事態を回避することができるため、それによって、ホログラム記録の品質を更に向上させることができる。尚、その際に、例えば、平行光ビームから成る記録光の照射を径方向内側から停止させて行くのであれば、図１１を参照してその動作を説明した光ビーム部分遮光手段などを用いればよく、また、径方向外側から停止させて行くのであれば、図４を参照してその動作を説明した光ビーム部分遮光手段などを用いればよい。
【００５６】
以上に説明した本発明の幾つかの実施の形態にかかる方法は、いずれも、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が径方向位置依存性を有する場合に、その径方向位置依存性による影響を補償するようにした方法であったが、本発明は、このような方法以外に更に、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度分布が径方向位置依存性を持たないようにする方法をも包含するものである。この方法にかかる実施の形態について、以下に説明する。
【００５７】
図１２は、図６に示した円錐形凸面ミラー５６を使用した構成であるが、その配設位置が図６の構成とは異なっている。既述のごとく、円錐形凸面ミラー５６は、凸円錐形反射面５６ａを有し、その頂角θがπ／２ラジアンより大きい円錐形光学部材である。この円錐形凸面ミラー５６を、その円錐軸５６ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて（従って、その円錐軸５６ｂがホログラフィック・ディスク１２に対して垂直になるようにして）配置していることは、図６の構成と同じである。ただし、その頂点５６ｃが図６の構成のように平行光ビーム２４の照射方向から見てホログラフィック・ディスク１２の背後に位置するのではなく、頂点５６ｃとホログラフィック・ディスク１２との距離が０となるように、この円錐形凸面ミラー５６を配置している。
【００５８】
図１２の構成によれば、図６の構成に関して上に示した式４において、Ｌ＝０とした関係が成り立ち、従って、ｒ２／Ｒ２＝ｒ１／Ｒ１となる。これは、円錐形凸面ミラー５６のどの位置へ入射して反射された平行光ビーム２４の光線も、ホログラフィック・ディスク１２上へ照射される際に、パワー密度が同じ低下率で低下することを意味しており、従って、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度が、その径方向位置によらず一定となる。従って、図１２の構成によれば、これまでに説明した構成のように、光ビーム部分遮光手段を用いるまでもなく、ホログラフィック・ディスク１２の記録領域の全面に亘って一定強度のホログラムを記録することができる。
【００５９】
図１３は、図９に示した円錐形プリズム６２を使用した構成であるが、その配置位置が図９の構成とは異なっている。既述のごとく、円錐形プリズム６２は、屈折率がｎの材料で形成され、その頂角がπ−２・ｓｉｎ−１（１／ｎ）ラジアンより大きい凸円錐形屈折面６２ａと、この凸円錐型屈折面６２ａの円錐軸６２ｂに対して垂直な平坦な底面とを有する円錐形光学部材である。この円錐形プリズム６２を、その円錐軸６２ｂをホログラフィック・ディスク１２の中心軸に実質的に一致させて（従って、その円錐軸６２ｂがホログラフィック・ディスク１２に対して垂直になるようにして）配置していることは、図９の構成と同じである。ただし、その頂点６２ｃが図９の構成のようにホログラフィック・ディスク１２から離隔しておらず、頂点６２ｃとホログラフィック・ディスク１２との距離が０となるように、この円錐形プリズム６２を配置している。
【００６０】
図１３の構成によれば、図９の構成に関して上に示した式８において、Ｌ＝０とした関係が成り立ち、従って、ｒ２／Ｒ２＝ｒ１／Ｒ１となる。これは、円錐形プリズム６２のどの位置へ入射して屈折した平行光ビーム２４の光線も、ホログラフィック・ディスク１２上へ照射される際に、パワー密度が同じ増大率で増大することを意味しており、従って、ホログラフィック・ディスク１２上における参照光のパワー密度が、その径方向位置によらず一定となる。従って、図１３の構成によれば、図１１の構成と同様に、光ビーム部分遮光手段４０を用いるまでもなく、ホログラフィック・ディスク１２の記録領域の全面に亘って一定強度のホログラムを記録することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるホログラム記録方法によれば、円錐形反射面を有する反射型光学部材または円錐形屈折面を有する屈折型光学部材から成る円錐形光学部材を用いて円錐形参照光ビームを発生させ、この円錐形参照光ビームと記録光ビームとを照射することで、平板状のホログラフィック記録媒体にホログラム記録を行う際に、ホログラフィック記録媒体上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を有することの影響を補償することができ、ないしは、ホログラフィック記録媒体上における参照光のパワー密度が径方向位置依存性を持たないようにすることができるため、ホログラフィック記録媒体の記録領域の全面に亘って均一な強度でホログラム記録を行うことができる。そのため、ホログラムの再生強度を均一化することができ、低ノイズ化が可能となり、更には、高密度のホログラム記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるホログラム記録方法を適用することのできる、円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させるようにしたホログラフィック・ディスク・レコーディング・システムの具体例の模式図である。
【図２】図１のシステムに使用している光ビーム部分遮光手段とは別の光ビーム部分遮光手段の具体例を示した図である。
【図３】図１のシステムに使用しているホログラフィック・ディスクと円錐形凸面ミラーとを示した図である。
【図４】Ａ及びＢは図１のシステムにおける可変径絞りの制御状態を示した図である。
【図５】Ａ、Ｂ、及びＣは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させるその他の構成を示した図である。
【図６】円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【図７】図６の構成によって発生する円錐形参照光ビームを説明するための図である。
【図８】Ａ及びＢは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【図９】Ａ及びＢは円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【図１０】図９の構成によって発生する円錐形参照光ビームを説明するための図である。
【図１１】図２の光ビーム部分遮光手段を使用して図１０の円錐形参照光ビームを制御する際の制御状態を示した図である。
【図１２】円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【図１３】円錐形光学部材を使用して円錐形参照光ビームを発生させる更に別の構成を示した図である。
【図１４】円錐形凸面ミラーによって発生する円錐形参照光ビームの説明図である。
【符号の説明】
１０……ホログラフィック・ディスク・レコーディング・システム、１２……ホログラフィック・ディスク、２４……平行光ビーム、３６……円錐形凸面ミラー、３６ａ……凸円錐形反射面、３６ｂ……円錐軸、３８……円錐形参照光ビーム、４０……光ビーム部分遮光手段、４２……可変径絞り、４４……絞りコントローラ、４６……空間変調器、４８……空間変調器コントローラ、５２……円錐形凹面ミラー、５４……円錐形プリズム、５６……円錐形凸面ミラー、５８……円錐形参照光ビーム、６２……円錐形プリズム。
【図１】
2004127352.tif 000012
【図２】
2004127352.tif 000013
【図３】
2004127352.tif 000014
【図４】
2004127352.tif 000015
【図５】
2004127352.tif 000016
【図６】
2004127352.tif 000017
【図７】
2004127352.tif 000018
【図８】
2004127352.tif 000019
【図９】
2004127352.tif 000020
【図１０】
2004127352.tif 000021
【図１１】
2004127352.tif 000022
【図１２】
2004127352.tif 000023
【図１３】
2004127352.tif 000024
【図１４】
2004127352.tif 000025