(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報光用空間変調パターンによって空間的に変調された情報光と参照光用パターンに成形された記録用参照光とを対物レンズによって記録媒体に対して収束するように照射して前記記録媒体のホログラム記録層における前記情報光と前記記録用参照光との干渉縞を記録する光情報記録方法であって、
前記記録媒体の温度条件を検出し、
前記温度条件に基づいて前記対物レンズの入射瞳面における前記情報光の前記情報光用空間変調パターンおよび前記記録用参照光の前記参照光用パターンを拡大又は縮小することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項２】
前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンは、前記温度条件が高くなると縮小され、前記温度条件が低くなると拡大されることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録方法。
【請求項３】
前記情報光および前記記録用参照光は、前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、
前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンは、前記空間光変調器から前記対物レンズの入射瞳面までの間に配置された光学系によって拡大又は縮小されることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録方法。
【請求項４】
前記情報光および前記記録用参照光は、前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、
前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンは、前記空間光変調器における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンの表示の倍率を変更することによって拡大又は縮小されることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録方法。
【請求項５】
前記記録媒体の温度条件は、前記記録媒体の前記ホログラム記録層に予め記録された干渉縞を再生することによって検出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光情報記録方法。
【請求項６】
前記記録媒体の温度条件は、光情報記録装置に設けられた温度センサーによって検出されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光情報記録方法。
【請求項７】
参照光用パターンに成形された再生用参照光を対物レンズによって記録媒体に対して収束するように照射して前記記録媒体のホログラム記録層に記録された干渉縞から情報を再生する光情報再生方法であって、
前記記録媒体の温度条件を検出し、
前記温度条件に基づいて前記対物レンズの入射瞳面における前記再生用参照光の前記参照光用パターンを拡大又は縮小することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項８】
前記入射瞳面における前記参照光用パターンは、前記温度条件が高くなると縮小され、前記温度条件が低くなると拡大されることを特徴とする請求項７に記載の光情報再生方法。
【請求項９】
前記再生用参照光は、前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、
前記入射瞳面における前記参照光用パターンは、前記空間光変調器から前記対物レンズの入射瞳面までの間に配置された光学系によって拡大又は縮小されることを特徴とする請求項７または８に記載の光情報再生方法。
【請求項１０】
前記再生用参照光は、前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、
前記入射瞳面における前記参照光用パターンは、前記空間光変調器における前記参照光用パターンの表示の倍率を変更することによって拡大又は縮小されることを特徴とする請求項７または８に記載の光情報再生方法。
【請求項１１】
前記記録媒体の温度条件は、前記記録媒体の前記ホログラム記録層に予め記録された干渉縞を再生することによって検出されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の光情報再生方法。
【請求項１２】
前記記録媒体の温度条件は、光情報記録装置に設けられた温度センサーによって検出されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の光情報再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を担持した情報光および記録用参照光を対物レンズによって記録媒体に照射して、記録媒体のホログラム記録層において干渉させ、当該干渉縞を記録する光情報記録方法およびホログラム記録層に記録された干渉縞から情報を再生する光情報再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィを利用して記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、一般的に、イメージ情報を持った情報光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉縞を記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その記録媒体に参照光を照射することにより、干渉縞による回折によりイメージ情報が再生される。
【０００３】
近年、ホログラフィック記録において、超高密度のデータ密度とするために、ボリュームホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラフィが実用域で開発され注目を集めている。ボリュームホログラフィとは、記録媒体の厚み方向も積極的に活用して、３次元的に干渉縞を書き込む方式であり、デジタルボリュームホログラフィとは、ボリュームホログラフィと同様の記録媒体と記録方式を用いつつも、記録するイメージ情報は２値化したデジタルパターンに限定した、コンピュータ指向のホログラフィック記録方式である。このデジタルボリュームホログラフィにおいては、例えばアナログ的な絵のような画像情報も、一旦デジタル化して、２次元デジタルパターン情報に展開し、これをイメージ情報として記録する。再生時は、このデジタルパターン情報を読み出してデコードすることで、元の画像情報に戻して表示する。これにより、再生時にＳＮ比（信号対雑音比）が多少悪くても、微分検出を行ったり、２値化データをコード化しエラー訂正を行ったりすることで、極めて忠実に元の情報を再現することが可能になる。
【０００４】
ボリュームホログラフィによるホログラム記録層への記録の一例は、記録すべき情報を担持する情報光と記録用参照光とがホログラム記録層内において厚み方向の干渉縞を生じるように透明基板側から同時に所定時間照射し、ホログラム記録層内に干渉縞パターンを立体的に定着せしめることによって情報を立体的なホログラムとして記録している（特許文献１および特許文献２）。
【０００５】
また、光情報記録方法としては、情報光の光軸と記録用参照光の光軸とが一定の角度で交差するように照射して干渉させる方式（二光束干渉方式）と、情報光の光軸と記録用参照光の光軸とが同軸上に配置され、同一方向から対物レンズによって収束するように照射して干渉させる方式（コリニア方式）とがある。
【０００６】
前記のようなボリュームホログラフィにより適しているものとして、コリニア方式が有力視されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平２００４−３６２７５０号公報
【特許文献２】特開２００３−９９９５２号公報
【特許文献３】特開平１０−１２４８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ホログラム記録層の厚さが干渉縞の間隔に比べて十分大きなものは、厚いホログラムと呼ばれ、回折格子と同様の性質を有する薄いホログラムと区別されている。厚いホログラムでは、原則として記録された時に用いた記録用参照光と同じ波長の光を記録時と同じ方向から入射させないと再生することができない。つまり、再生するためには、基本的に記録時の記録用参照光と全く同じ再生用参照光を再生時に照射する必要があった。
【０００９】
ボリュームホログラフィによって記録された干渉縞は、厚いホログラムとして記録されるので、記録した情報を再生するためには、記録用参照光と同じ波面を持つ再生用参照光を記録時と同じ状態で照射しなければならなかった。
【００１０】
特許文献１には、情報光も記録用参照光も２次元パターン情報によって空間的に変調して、対物レンズによって記録媒体に対して情報光と記録用参照光とを同軸的に照射することで形成されたコリニア方式の干渉縞をホログラム記録層に記録することが開示されている。従来、このホログラム記録層から情報を再生するためには、再生用参照光は、記録用参照光と同じ波長で、同じ２次元パターン情報によって空間的に変調され、同じ位置に配置された同じ焦点距離の対物レンズによって照射されなければならなかった。
【００１１】
更に、ホログラムを記録再生するには、記録時と再生時において、温度も均一に保つ必要があった。これは、記録媒体のホログラム記録層が温度変化によって膨張または収縮するため、記録された干渉縞の間隔が広くまたは狭くなるためである。すなわち、常温よりも高い温度で記録した場合、ホログラム記録層が熱によって膨張しているため、膨張した状態のホログラム記録層に干渉縞が記録される。干渉縞を記録した後、記録媒体が常温に戻ると、膨張したホログラム記録層が収縮するので、記録された干渉縞も縮まり、干渉縞の間隔が狭くなる。逆に、常温よりも低い温度の下で記録した場合は、収縮した状態のホログラム記録層に干渉縞が記録されるので、常温に戻ると、ホログラム記録層が膨張し記録された干渉縞は広がるのである。また、再生時の温度が高いと、ホログラム記録層が膨張するので、記録された干渉縞の間隔が広くなり、温度が低いと、ホログラム記録層が収縮するので、記録された干渉縞の間隔が狭くなる。
【００１２】
二光束干渉方式の干渉縞においては、記録時の温度に比べて再生時の温度が±２℃以上変化すると再生が難しくなる。また、コリニア方式の干渉縞は、二光束干渉方式の干渉縞よりは温度範囲が広いが、それでも±６℃程度の範囲であった。  しかも、ホログラフィック記録再生においては、光源としてレーザーを使用するため、連続して記録再生を行なうと、レーザーの熱によって記録媒体の温度が変化し、記録媒体のホログラム記録層に記録された干渉縞の間隔も変化するおそれがあった。
【００１３】
このように、記録する時の温度とほぼ同じ温度でなければ再生できないホログラフィック記録再生は、信頼性に欠けるものであり、また実用的な動作温度を確保できないため、汎用性や応用性に欠けるものであった。
【００１４】
本発明は、上記の課題に鑑みて、ホログラフィック記録再生において、信頼性を向上し、動作温度の範囲を広げて汎用性および応用性を高めた光情報記録方法および光情報再生方法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】
【００１５】
前記目的を達成するために本発明の光情報記録方法は、情報光用空間変調パターンによって空間的に変調された情報光と参照光用パターンに成形された記録用参照光とを対物レンズによって記録媒体に対して収束するように照射して前記記録媒体のホログラム記録層における前記情報光と前記記録用参照光との干渉縞を記録する光情報記録方法であって、前記記録媒体の温度条件を検出し、前記温度条件に基づいて前記対物レンズの入射瞳面における前記情報光の前記情報光用空間変調パターンおよび前記記録用参照光の前記参照光用パターンの倍率を変更することを特徴とする。
【００１６】
更に、上記光情報記録方法において、前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンは、前記温度条件が高くなると縮小され、前記温度条件が低くなると拡大されることが好ましい。
【００１７】
更に、上記光情報記録方法において、前記情報光および前記記録用参照光は、前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンの倍率は、前記空間光変調器から前記対物レンズの入射瞳面までの間に配置された光学系によって変更されてもよい。
【００１８】
また、上記光情報記録方法において、前記情報光および前記記録用参照光は、前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、前記入射瞳面における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンの倍率は、前記空間光変調器における前記情報光用空間変調パターンおよび前記参照光用パターンの表示の倍率を変更することによって変更されてもよい。
【００１９】
更に、上記光情報記録方法において、前記記録媒体の温度条件は、前記記録媒体の前記ホログラム記録層に予め記録された干渉縞を再生することによって検出されてもよいし、光情報記録装置に設けられた温度センサーによって検出されてもよい。
【００２０】
また、本発明の光情報再生方法は、参照光用パターンに成形された再生用参照光を対物レンズによって記録媒体に対して収束するように照射して前記記録媒体のホログラム記録層に記録された干渉縞から情報を再生する光情報再生方法であって、前記記録媒体の温度条件を検出し、前記温度条件に基づいて前記対物レンズの入射瞳面における前記再生用参照光の前記参照光用パターンの倍率を変更することを特徴とする。
【００２１】
更に、上記光情報再生方法において、前記入射瞳面における前記参照光用パターンは、前記温度条件が高くなると縮小され、前記温度条件が低くなると拡大されることが好ましい。
【００２２】
更に、上記光情報再生方法において、前記再生用参照光は、前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、前記入射瞳面における前記参照光用パターンの倍率は、前記空間光変調器から前記対物レンズの入射瞳面までの間に配置された光学系によって変更されてもよい。
【００２３】
また、上記光情報再生方法において、前記再生用参照光は、前記参照光用パターンが表示された空間光変調器によって生成され、前記入射瞳面における前記参照光用パターンの倍率は、前記空間光変調器における前記参照光用パターンの表示の倍率を変更することによって変更されてもよい。
【００２４】
更に、上記光情報再生方法において、前記記録媒体の温度条件は、前記記録媒体の前記ホログラム記録層に予め記録された干渉縞を再生することによって検出されてもよいし、光情報記録装置に設けられた温度センサーによって検出されてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光情報記録方法においては、温度変化による記録媒体のホログラム記録層の体積変化を補正することができ、通常の温度状態に戻った時のホログラム記録層における干渉縞の間隔を一定の範囲内とすることができるので、信頼性を向上させることができる。そして、光情報記録装置の動作温度範囲が広がるので、汎用性および応用性が高まる。
【００２６】
また、本発明の光情報再生方法においては、温度変化による記録媒体のホログラム記録層の体積変化を補正して再生することができるので、信頼性を向上させることができる。そして、光情報再生装置の動作温度範囲が広がるので、汎用性および応用性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７を用いて説明する。まず、図１および図２を用いて光情報記録方法について説明し、次に、図３を用いて光情報再生方法について説明する。
【００２８】
図１および図２は、本発明の光情報記録方法の概略を説明するための図であり、それぞれ（Ａ）は標準の温度条件、（Ｂ）は高温の温度条件、（Ｃ）は低温の温度条件の場合である。図１は、情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃの全体的な光線を示したものであり、図２は、情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃにおける一画素１６ａ〜ｃ、１７ａ〜ｃからの光線２３ａ〜ｃ、２４ａ〜ｃを示したものである。図１および図２において、上側には対物レンズ１４の入射瞳面１５におけるパターンを示し、下側には断面構造を示している。
【００２９】
図１および図２において、情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃは、対物レンズ１４によって記録媒体１に対して収束するように照射され、情報光２１と記録用参照光２２との間で形成された干渉縞７ａ〜ｃが記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃに記録される。ここで、図１および図２の記録媒体１にはホログラム記録層２ａ〜ｃ、ギャップ層３、反射層４、基板５および保護層６が設けられている。
【００３０】
情報光２１ａ〜ｃは、情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃによって空間的に変調されている。例えば、情報光２１ａ〜ｃは、２次元に配置された複数の画素を有する空間光変調器に情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃを表示して、空間光変調器の表示面に光を照射することによって生成される。
【００３１】
情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃは、複数の画素１６から構成され、光線束の断面の強度や位相等を画素毎に変化させて、光の強度や位相等の空間的な分布を変調させるものである。情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃには、記録する情報をコード化した２次元パターン情報が含まれる。図１においては、情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃは輪郭のみを示し、各画素によるパターンは省略しており、図２においては、一画素１６ａ〜ｃのみを示している。
【００３２】
記録用参照光２２ａ〜ｃは、その輪郭が参照光用パターン１３ａ〜ｃに成形されており、図１においては円環状に成形されている。例えば、記録用参照光２２ａ〜ｃは、２次元に配置された複数の画素を有する空間光変調器に参照光用パターン１３ａ〜ｃを表示して、空間光変調器の表示面に光を照射することによって生成される。また、参照光用パターン１３ａ〜ｃの形状の開口を有するマスクを使用して記録用参照光を成形して生成することもできる。空間光変調器を使用する場合は、空間光変調器の一部に情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃを表示し、他の一部に参照光用パターン１３ａ〜ｃを表示すれば、一つの空間光変調器によって情報光と記録用参照光を同時に生成することができる。
【００３３】
記録用参照光２２ａ〜ｃの強度や位相等は、参照光用パターン１３ａ〜ｃ内において一様であってもよいが、情報光２１ａ〜ｃと同じように、画素１７によって空間的に変調させることもできる。記録用参照光２２ａ〜ｃを空間的に変調する場合は、同じパターンに空間的に変調された参照光を使用しないと再生できないため、再生する際の鍵として利用することができる。
【００３４】
図１および図２では、対物レンズ１４の入射瞳面１５において、情報光２１ａ〜ｃが中心に配置され、その周囲に記録用参照光２２ａ〜ｃが配置され、情報光２１ａ〜ｃ全体の光軸と記録用参照光２２ａ〜ｃ全体の光軸とが同一線上に位置するコリニア方式を採用している。しかし、記録用参照光を中心に配置し、その周囲に情報光を配置してもよいし、記録用参照光を分割して中心と周囲に配置し、その間に環状に情報光を配置してもよい。
【００３５】
対物レンズ１４は、記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃにおいて情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃの干渉による干渉縞７ａ〜ｃが形成されるように照射する。情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃは、全体として、図１に示すように、対物レンズ１４によって記録媒体１に対して収束するように照射される。ところで、図２に示すように、情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃおよび参照光用パターン１３ａ〜ｃの一画素１６、１７に対応する情報光２３ａ〜ｃおよび記録用参照光２４ａ〜ｃについては、画素１６，１７によって回折されて回折光が発生するため、拡散光として対物レンズ１４に入射する。このため、一画素に対応する光２３ａ〜ｃおよび２４ａ〜ｃは、対物レンズ１４によって平行光となるので、同軸に配置された情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃが対物レンズ１４によって同一の焦点に照射されても、各画素に対応する光２３ａ〜ｃおよび２４ａ〜ｃが一定の角度θa〜θcで交差するので、干渉縞７ａ〜ｃを形成することができる。なお、図２においては記録用参照光２２ａ〜ｃも各画素１７によって空間的に変調しているが、情報光２１ａ〜ｃだけを空間的に変調した場合であっても、記録用参照光２２ａ〜ｃと交差して干渉縞を形成できる。
【００３６】
図２においては、特定の一画素１６、１７に対応する光２３ａ〜ｃ、２４ａ〜ｃを示して説明したが、実際は、情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃの各画素に対応する複数の光が集合して情報光２１ａ〜ｃを構成しており、記録用参照光２２ａ〜ｃの各画素に対応する複数の光が集合して記録用参照光２２ａを構成しているので、各画素に対応する情報光と各画素に対応する記録用参照光との間でそれぞれ干渉縞が形成される。そして、画素の組み合わせによって、その交差角θは異なり、複雑な干渉縞が形成されるのである。  
【００３７】
本発明の光情報記録方法では、対物レンズ１４の入射瞳面１５における情報光２１ａ〜ｃの情報光用空間変調パターン１２ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃの参照光用パターン１３ａ〜ｃは、記録媒体１の温度条件に基づいて倍率が変更される。記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃが熱により膨張する正の熱膨張係数を有する材料の場合、記録時における温度条件が高温の状態では情報光用空間変調パターンおよび参照光用パターンを縮小し、温度条件が低温の状態では各パターンを拡大する。負の熱膨張係数を有するホログラム記録層に対しては、逆に高温時にパターンを拡大し、低温時にパターンを縮小すればよい。記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃは、一般的に正の熱膨張係数を有するので、以下、正の熱膨張係数を有する場合について説明する。
【００３８】
交差する２つの光線によって形成される干渉縞の間隔δは、２つの光線の交差角度θに依存し、交差角度θが大きくなれば干渉縞の間隔δは狭くなり、交差角度θが小さくなれば干渉縞の間隔δは広くなる。
【００３９】
図２（Ａ）のように、通常の温度条件の場合、情報光２１ａにおける特定の一画素１６ａからの光線２３ａと記録用参照光２２ａにおける特定の一画素１７ａからの光線２４ａは、角度θaで交差し、間隔δaの干渉縞７ａを形成する。なお、本明細書において通常の温度条件とは、装置に標準温度として設定された任意の温度または温度の範囲であり、特定の温度を指すものではない。
【００４０】
温度条件が標準温度よりも補正が必要な程度高くなった場合は、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、対物レンズ１４の入射瞳面１５において、通常のパターン１２ａ、１３ａよりも情報光用空間変調パターン１２ｂおよび参照光用パターン１３ｂを縮小して表示または結像させる。情報光用空間変調パターン１２ｂおよび参照光用パターン１３ｂを縮小させると、図２（Ｂ）に示すように、情報光２１ｂにおける特定の一画素１６ｂと記録用参照光２２ｂにおける特定の一画素１７ｂとの間隔が狭くなり、対応する情報光２３ｂおよび記録用参照光２４ｂのなす角度θbは通常時の角度θaよりも小さくなる。この結果、画素に対応する情報光２３ｂと記録用参照光２４ｂとによって形成される干渉縞７ｂの間隔δbは通常時の間隔δaよりも広くなる。
【００４１】
高温の状態では、ホログラム記録層２ｂが膨張しているため、通常よりも広い間隔δbの干渉縞７ｂをホログラム記録層２ｂに記録すれば、その後、記録媒体１の温度が下がった際に、膨張したホログラム記録層が収縮すると共に記録された干渉縞７ｂも縮まり、その間隔δbも狭くなるので、ホログラム記録層２ｂの熱膨張の影響を補正することができる。なお、情報光用空間変調パターン１２ｂおよび参照光用パターン１３ｂの倍率は、記録後に記録媒体１の温度が通常の温度条件まで低下した時に、狭くなった干渉縞７ｂの間隔δbが、通常の温度条件で記録した干渉縞７ａの間隔δaと同程度になるように設定される。
【００４２】
温度条件が標準温度よりも補正が必要な程度低くなった場合は、図１（Ｃ）および図２（Ｃ）に示すように、対物レンズ１４の入射瞳面１５において、通常のパターン１２ａ、１３ａよりも情報光用空間変調パターン１２ｃおよび参照光用パターン１３ｃを拡大して表示または結像させる。情報光用空間変調パターン１２ｃおよび参照光用パターン１３ｃを拡大させると、図２（Ｃ）に示すように、情報光２１ｃにおける特定の一画素１６ｃと記録用参照光２２ｃにおける特定の一画素１７ｃとの間隔が広くなり、対応する情報光２３ｃおよび記録用参照光２４ｃのなす角度θcが通常時の角度θaよりも大きくなる。この結果、画素に対応する情報光２３ｃと記録用参照光２４ｃとによって形成される干渉縞７ｃの間隔δcは通常時の間隔δaよりも狭くなる。
【００４３】
低温の状態では、ホログラム記録層２ｃが収縮しているため、通常よりも狭い間隔δcの干渉縞７ｃをホログラム記録層２ｃに記録すれば、その後、記録媒体１の温度が上がった際に、収縮したホログラム記録層２ｃが膨張すると共に記録された干渉縞７ｃも拡大され、その間隔δcも広くなるので、ホログラム記録層２ｃの熱収縮の影響を補正することができる。なお、情報光用空間変調パターン１２ｃおよび参照光用パターン１３ｃの倍率は、記録後に記録媒体１の温度が通常の温度条件まで上昇した時に、広くなった干渉縞７ｃの間隔δcが、通常の温度条件で記録した干渉縞７ａの間隔δaと同程度になるように設定される。
【００４４】
以上のように、本発明の光情報記録方法においては、温度変化による記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃの体積変化を補正することができ、通常の温度状態に戻った時のホログラム記録層における干渉縞７ａ〜ｃの間隔を一定の範囲内とすることができるので、信頼性を向上させることができる。そして、光情報記録装置の動作温度範囲が広がるので、汎用性および応用性が高まる。
【００４５】
なお、図１および図２において、対物レンズ１４の焦点近傍においては、情報光２１ａ〜ｃおよび記録用参照光２２ａ〜ｃが集中して干渉縞の強度が大きくなるので、ホログラム記録層２ａ〜ｃ中の感光材料を多量に消費してしまい多重度（同一箇所に書き込める干渉縞の数）を減少させてしまう。更に、ホログラム記録層２ａ〜ｃに強度の大きい干渉縞が記録されてしまうと、他の干渉縞に対するノイズとなるおそれがあった。このため、ホログラム記録層２ａ〜ｃ以外の位置に対物レンズ１４の焦点を合わせることが好ましい。図１においては、ホログラム記録層２ａ〜ｃと反射層４との間にギャップ層３を設け、反射層４の表面に焦点を合わせることで、焦点近傍の強度の大きい干渉縞をホログラム記録層２ａ〜ｃに記録しないようにしている。また、対物レンズ１４の焦点の位置によって、ホログラム記録層２における干渉縞のサイズを変更することができ、反射層４の表面に焦点を合わせると干渉縞のサイズを小さくすることができる。
【００４６】
次に、図３を用いて光情報再生方法について説明する。図３は、本発明の光情報再生方法の概略を説明するための図であり、それぞれ（Ａ）は標準の温度条件、（Ｂ）は高温の温度条件、（Ｃ）は低温の温度条件の場合である。図３は、再生用参照光２５ａ〜ｃおよび再生光２６ａ〜ｃの全体的な光線を示している。図３において、上側には対物レンズ１４の入射瞳面１５における参照光用パターン１８ａ〜ｃおよび射出瞳面１５に再生された再生光２６ａ〜ｃの空間変調パターン１９ａ〜ｃを示し、下側には断面構造を示している。
【００４７】
図３において、再生用参照光２５ａ〜ｃは、対物レンズ１４によって記録媒体１に対して収束するように照射され、記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃに記録された干渉縞７ａ〜ｃから再生光２６ａ〜ｃを発生させる。発生した再生光２６ａ〜ｃは、対物レンズ１４によって、対物レンズ１４の射出瞳面１５に空間変調パターン１９ａ〜ｃが結像され、その後、図示しない検出手段によって検出される。再生用参照光２５ａ〜ｃと再生光２６ａ〜ｃとは対物レンズ１４に入射する方向が反対であるから、再生用参照光２５ａ〜ｃにとっての入射瞳面１５と再生光２６ａ〜ｃにとっての射出瞳面１５は同じ平面となる。なお、図３において、図１および図２と同じ部材については同じ符号を使用し、そこでの説明を準用する。
【００４８】
再生用参照光２５ａ〜ｃは、その輪郭が参照光用パターン１８ａ〜ｃに成形されており、図３においては円環状に成形されている。例えば、再生用参照光２５ａ〜ｃは、２次元に配置された複数の画素を有する空間光変調器に参照光用パターン１８ａ〜ｃを表示して、空間光変調器の表示面に光を照射することによって生成される。また、参照光用パターン１８ａ〜ｃの形状の開口を有するマスクを使用して再生用参照光を成形して生成することもできる。再生用参照光２５ａ〜ｃの参照光用パターン１８ａ〜ｃは、記録時において、干渉縞７ａ〜ｃを記録した記録用参照光の参照光用パターンと同じものを使用する。
【００４９】
温度条件が標準温度よりも補正が必要な程度高くなった場合は、図３（Ｂ）に示すように、対物レンズ１４の入射瞳面１５において、通常の参照光用パターン１８ａよりも参照光用パターン１８ｂを縮小して表示または結像させる。高温の状態では、ホログラム記録層２ｂが膨張しているため、干渉縞７ｂの間隔は通常よりも広くなっている。参照光用パターン１８ｂを縮小させると、図３（Ｂ）に示すように、再生用参照光２５ｂの記録媒体１に入射する角度は通常時の角度よりも小さくなるので、通常時の間隔よりも広い間隔の干渉縞７ｂと干渉することができ、干渉縞７ｂから再生光２６ｂを発生させることができる。
【００５０】
温度条件が標準温度よりも補正が必要な程度低くなった場合は、図３（Ｃ）に示すように、対物レンズ１４の入射瞳面１５において、通常の参照光用パターン１８ａよりも参照光用パターン１８ｃを拡大して表示または結像させる。低温の状態では、ホログラム記録層２ｃが収縮しているため、干渉縞７ｃの間隔は通常よりも狭くなっている。参照光用パターン１８ｃを縮小させると、図３（Ｃ）に示すように、再生用参照光２５ｃの記録媒体１に入射する角度は通常時の角度よりも大きくなるので、通常時の間隔よりも狭い間隔の干渉縞７ｃと干渉することができ、干渉縞７ｃから再生光２６ｃを発生させることができる。
【００５１】
なお、高温時または低温時における参照光用パターン１８ｂ、ｃの倍率は、再生用参照光２５ｂ、ｃの記録媒体１に入射する角度が、ホログラム記録層２ｂ、ｃの膨張または収縮によって変化した干渉縞７ｂ、ｃの間隔に対応するように調節すればよい。
【００５２】
図３に示すように、再生された再生光２６ａ〜ｃの空間変調パターン１９ａ〜ｃも、干渉縞７ａ〜ｃの間隔に応じて、倍率が変更されているが、その倍率のまま再生光２６ａ〜ｃを検出手段によって検出してもよいし、検出手段までの間に、空間変調パターン１９ａ〜ｃが一律な大きさになるように倍率を変更してから検出してもよい。
【００５３】
記録時または再生時において、温度条件は一定の範囲を有していてもよい。例えば、１６℃以上２４℃未満の範囲を通常の温度条件、２４℃以上３０℃未満の範囲を第一高温条件、３０℃以上３６℃未満の範囲を第二高温条件、３６℃以上を第三高温条件、１０℃以上１６℃未満の範囲を第一低温条件、４℃以上１０℃未満の範囲を第二低温条件、４℃未満を第三低温条件として、それぞれ倍率を設定してもよい。各条件における温度の範囲は、当該倍率のパターンによって記録再生可能な温度範囲から設定すればよい。なお、温度に応じて倍率を変更する方法でもよい。
【００５４】
以上のように、本発明の光情報再生方法においては、温度変化による記録媒体１のホログラム記録層２ａ〜ｃの体積変化を補正して再生することができるので、信頼性を向上させることができる。そして、光情報再生装置の動作温度範囲が広がるので、汎用性および応用性が高まる。
【００５５】
本発明の光情報記録方法および光情報再生方法においては、記録媒体の温度条件を検出して、温度条件に基づいて、対物レンズの入射瞳面における情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの倍率を変更しなければならない。以下、記録媒体の温度条件を検出する手段と倍率を変更する手段を例示する。
【００５６】
記録媒体の温度条件を検出する手段として、光情報記録再生装置に設けられた温度センサーを使用することができる。温度センサーによって記録媒体の温度を直接測定して検出することもできるし、光情報記録再生装置内の温度を測定し、その温度から記録媒体またはホログラム記録層の温度を推定して間接的に検出することもできる。
【００５７】
また、記録媒体の温度条件は、記録媒体のホログラム記録層に予め記録された干渉縞を再生することによって検出することもできる。例えば、予め記録媒体のホログラム記録層中に通常の温度条件で干渉縞を記録しておき、記録時または再生時において、記録されている干渉縞に対し、再生用参照光の入射瞳面における参照光用パターンの倍率を変化させて再生すれば、再生光の強度やＳＮ比等などから最適の倍率、すなわち温度条件を検出することができる。また、予め記録媒体のホログラム記録層中に温度条件を変化させて複数の干渉縞を記録しておき、記録時または再生時において、記録されている複数の温度条件が異なる干渉縞に対し、通常の温度条件の参照光用パターンに成形された再生用参照光を照射して再生すれば、再生光の強度やＳＮ比等から最適の干渉縞を特定できるので、当該干渉縞を記録した時の温度条件から記録媒体の温度条件を検出できる。
【００５８】
対物レンズの入射瞳面における情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの倍率は、空間光変調器に表示する情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの倍率を変更することによって変更できる。例えば、通常の温度条件では、空間光変調器の３画素×３画素によって情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの１画素を表示し、高温の温度条件では、空間光変調器の２画素×２画素によって各パターンの１画素を表示し、低温の温度条件では、空間光変調器の４画素×４画素によって各パターンの１画素を表示すればよい。
【００５９】
また、情報光および記録用参照光を生成する空間光変調器として、画素の寸法を変更可能な空間光変調器を使用して、情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの倍率を変更してもよい。画素の寸法を変更可能な空間光変調器としては、液晶空間光位相変調器(例えば，浜松ホトニクス製ＰＡＬ−ＳＬＭ）を使用することができる。
【００６０】
他の手段として、対物レンズの入射瞳面における情報光用空間変調パターンおよび／または参照光用パターンの倍率は、空間光変調器から対物レンズの入射瞳面までの間に配置された光学系によって変更することができる。例えば、光学系としては、ズームレンズを使用したり、一対のリレーレンズを使用してリレーレンズ間の光路長を長くすることで倍率を変更できる。図４乃至図７は、それぞれ倍率を変更可能にした光学系を有する光情報記録再生装置の一実施形態を示す概略図である。
【００６１】
図４乃至図６は、ズームレンズを使用した光情報記録再生装置３０の概略図であり、図４には記録時の光路が、図５には再生時の光路が、図６には記録媒体１に関する情報や位置決め用の情報（以下「媒体情報」とよぶ。）を読み取る時の光路が示されている。
【００６２】
図４乃至図６に示すように、光情報記録再生装置３０は、ピックアップ３１の中に、記録再生用光源３２、コリメータレンズ３３、偏光ビームスプリッタ３４、空間光変調器３５、ズームレンズ３６、ダイクロイックミラー３７、四分の一波長板３８、対物レンズ３９および光検出手段４０を有している。また、図４乃至図６において、記録媒体１は、ホログラム記録層２、ギャップ層３、反射層４、基板５および保護層６に加えて波長選択反射層８を有しており、反射層４には媒体情報が記録されているか、記録することが可能である。そして、図４乃至図６のピックアップ３１には、媒体情報用素子４１および媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２が設けられている。
【００６３】
ピックアップ３１は、記録媒体１の特定の記録位置に情報を記録するための情報光および記録用参照光を照射したり、記録媒体１の特定の再生位置から情報を再生するための再生用参照光を照射したりするものである。ピックアップ３１は、記録媒体１に対して移動可能に設けることで、記録位置又は再生位置へのアクセスが容易となるため好ましい。図４においては、記録用の光学系も再生用の光学系も一つのピックアップ３１に設けたが、記録用のピックアップと再生用のピックアップを別々に設けてもよい。
【００６４】
記録再生用光源３２は、情報を記録するための情報光および記録用参照光を形成するための光および情報を再生するための再生用参照光を形成するための光を射出する。光源３２としては、例えばコヒーレントな直線偏光の光線束を発生する半導体レーザを用いることができる。この記録再生用光源３２としては、高密度記録を行うために波長が短い方が有利であり、グリーンレーザ（例えば波長５３２ｎｍ）や青色レーザ（例えば波長４１０ｎｍ）を採用することが好ましい。また、光源３２として、固体レーザーを使用することもできる。
【００６５】
コリメータレンズ３３は記録再生用光源３２からの発散光線束をほぼ平行光線とするものである。
【００６６】
偏光ビームスプリッタ３４は、直線偏光（例えばＰ偏光）を反射または透過し、当該偏光に垂直な直線偏光（例えばＳ偏光）を透過または反射するような半反射面を有している。図４においては、偏光ビームスプリッタ３４は、記録再生用光源３２から射出された光線束を空間光変調器３５に向けて反射し、空間光変調器３５で偏光方向が９０度回転された情報光および記録用参照光を透過する。また、図５においては、偏光ビームスプリッタ３４は、記録再生用光源３２から射出された光線束を空間光変調器３５に向けて反射し、空間光変調器３５で偏光方向が９０度回転された再生用参照光を透過し、記録媒体１の干渉縞から発生した再生光を光検出手段４０に向けて反射する。
【００６７】
空間光変調器３５は、複数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相または／および強度を変調することができる透過型または反射型の空間光変調器を使用することができる。空間光変調器３５としては、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）やマトリクス型の液晶素子を使用することができる。ＤＭＤは、入射した光を画素ごとに反射方向を変えることで強度を空間的に変調したり、入射した光を画素ごとに反射位置を変えることで位相を空間的に変調することができる。液晶素子は、画素ごとに液晶の配向状態を制御することで、入射した光の強度や位相を空間的に変調することができる。例えば、各画素毎に出射光の位相を、互いにπラジアンだけ異なる２つの値のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調することができる。図４乃至６において空間光変調器３５は、反射型であり、入射光の偏光方向に対して、出射光の偏光方向を９０°回転させるようになっている。
【００６８】
そして、空間光変調器３５の表示面の情報光用の領域に情報光用空間変調パターンを表示して、表示された情報光用空間変調パターンによって光を空間的に変調すれば、情報光を生成することができる。情報光用空間変調パターンは、記録する情報を符号化して得られる２次元パターン情報を含むものであり、多段階に属性を変化させた画素を２次元的に配置して表現される。情報光用空間変調パターンの各画素毎に、例えば、光の位相や強度等の状態を多段階に変化させる。以下の説明においては、各画素毎に光の強度をオン（白色の画素）とオフ（黒色または網掛けの画素）の２段階に変化させる方法で説明するが、この方法に限定されるものではない。例えば、光の位相を変化させてもよいし、２段階ではなく３段階以上に変化させてもよい。
【００６９】
さらに、空間光変調器３５の表示面の参照光用の領域に参照光用パターンを表示して、表示された参照光用パターンによって光を空間的に変調すれば、記録用参照光または再生用参照光を生成することができる。記録用参照光および再生用参照光は、空間的に変調されていてもよいし、空間的に変調されていなくてもよい。記録用参照光を空間的に変調すると、記録用参照光の空間変調パターンを変えることで、多重記録することができるし、記録用参照光の空間変調パターンをキーとすることで、情報の不正アクセスに対する安全性を高めることができる。参照光を空間的に変調する場合は、空間光変調器３５に表示する参照光用パターンを空間的に変調させればよい。
【００７０】
空間光変調器３５において、情報光用の領域の中心と参照光用の領域の中心が同一となるように配置して、情報光の光軸と記録用参照光の光軸とを同軸とすることが好ましい。なお、情報光と記録用参照光を生成する空間光変調器を別々に設けることもできる。例えば、光源３２からの光をビームスプリッタ等により分割して、一方の光を第一の空間光変調器によって空間的に変調して情報光を生成し、他方の光をマスクや第二の空間光変調器によって参照光用パターンに成形して参照光を生成してもよい。この場合は、情報光用空間変調パターンと参照光用パターンを対物レンズ３９の入射瞳面３９ａにおいて結像させる必要があるため、情報光を生成する空間光変調器と参照光を生成するマスクまたは空間光変調器を共役な関係とし、ズームレンズ３６によって対物レンズ３９の入射瞳面３９ａに伝搬させる。
【００７１】
ズームレンズ３６は、空間光変調器３５から対物レンズ３９までの間に配置されており、対物レンズ３９の入射瞳面３９ａにおいて、空間光変調器３５に表示されたパターンを拡大または縮小可能に結像させるように配置されている。図４において、ズームレンズ３６は、一対の凸レンズ３６ａ、３６ｄとその間に移動可能に配置された一対の凹レンズ３６ｂ、３６ｃから構成されている。図４の状態では、レンズ３６ａ〜ｄが対称に配置されているため、入射瞳面３９ａには等倍のパターンを結像させることができる。パターンを拡大する場合は、凹レンズ３６ｂ、３６ｃをそれぞれ空間光変調器３５側（図４では右側）に移動させ、縮小する場合は、対物レンズ３９側（図４では左側）に移動させればよい。
【００７２】
また、図４において、ズームレンズ３６は、検出手段４０において、対物レンズ３９の射出瞳面３９ａに再生された再生光のパターンを拡大または縮小可能に結像させるように配置されている。図４乃至図６では、空間光変調器３５と検出手段４０とが共役な関係となるように配置されている。なお、ズームレンズ３６の構成は、図４乃至図６に示すレンズ群に限定されるものではない。
【００７３】
ダイクロイックミラー３７は、記録再生用光源３２からの記録用又は再生用の光を反射し、媒体情報用素子４１からの媒体情報読み取り光を透過して、記録用又は再生用の光と媒体情報読み取り光を同じ位置に照射するために配置されている。図４乃至図６において、記録再生用光源３２から射出される光の波長λ１と媒体情報用素子４１から射出される光の波長λ２とを異なるようにし、ダイクロイックミラー３７の反射面として、波長λ１の光を反射し、波長λ２の光を透過する反射面が採用されている。この場合、記録媒体１においても、波長λ１の記録用又は再生用の光を反射し、波長λ２の媒体情報読み取り光を透過する波長選択反射層８を設けることにより、記録再生領域に重畳して媒体情報を記録することができ、記録又は再生中も位置決めを行うことが可能となる。媒体情報用素子４１等を設けなかった場合、ダイクロイックミラー３７は不要である。
【００７４】
四分の一波長板３８は、互いに垂直な方向に振動する偏光の光路差を４分の１波長変化させる位相板である。４分の１波長板によってＰ偏光（Ｓ偏光）の光は円偏光に変化され、さらに、記録媒体１によって反射された円偏光の光が４分の１波長板を通過するとＳ偏光（Ｐ偏光）に変化されることになる。四分の一波長板３８によって戻り光の偏光を変化させることで、再生時に発生した再生光を偏光ビームスプリッタ３４によって反射させて検出手段４０に向けることができる。
【００７５】
対物レンズ３９は、記録時においては、入射瞳面３９ａに結像した情報光および記録用参照光を記録媒体１に照射し、ホログラム記録層２において干渉させて干渉縞を記録させるものであり、また再生時においては、入射瞳面３９ａに結像した再生用参照光を記録媒体１に照射し、記録媒体１のホログラム記録層２から発生した再生光を入射して射出瞳面３９ａに結像させるものである。
【００７６】
光検出手段４０は、複数の受光画素を有し、各受光画素毎に受光した光の強度や位相を検出できるようになっている。光検出手段４０としては、ＣＣＤ型固体撮像素子やＭＯＳ型固体撮像素子を用いることができる。また、光検出手段４０として、ＭＯＳ型固体撮像素子と信号処理回路とが１チップ上に集積されたスマート光センサ（例えば、文献「Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ，１９９６年９月，Ｎｏ．２０２，第９３〜９９ページ」参照。）を用いてもよい。このスマート光センサは、転送レートが大きく、高速な演算機能を有するので、このスマート光センサを用いることにより、高速な再生が可能となり、例えば、Ｇ（ギガ）ビット／秒オーダの転送レートで再生を行うことが可能となる。
【００７７】
また、図４において、記録媒体１の反射層４には、媒体情報として、記録容量、記録再生方式、トラック幅等の記録媒体１に関する情報や、アドレス情報、トラッキングサーボ情報、フォーカスサーボ情報等の位置決め用の情報が記録されている。媒体情報は、図４に示すように、反射層４の表面の凹凸形状によるピットによって記録してもいいし、その他の方法、例えば反射率の異なるピットによって記録してもよい。
【００７８】
更に、波長選択反射層８は、波長λ１の記録用又は再生用の光を反射し、波長λ２の媒体情報読み取り光を透過するものであり、波長λ１の記録用又は再生用の光に対しては反射層として機能する。情報光、記録用参照光、再生用参照光又は再生光が反射層４まで到達すると、反射層４に記録された媒体情報によって変調若しくは散乱され、記録又は再生のノイズとなることがあるが、波長選択反射層８によってこのノイズを低減することができる。
【００７９】
なお、記録媒体１として、ディスク状の記録媒体を使用し、回転させつつ記録再生を行う方式の場合は、ＣＤドライブやＤＶＤドライブにおいて使用されているディスク駆動機構を使用することができ、更には、ＣＤドライブやＤＶＤドライブとの互換性を持たせることも容易になるので好ましい。しかし、記録媒体１の形状としては、ディスク状に限定されるものではなく、例えば、カード状のものも使用できる。また、記録媒体を回転させたり、移動させながら記録または再生することが転送レートが速くなるので好ましいが、記録媒体を停止した状態で記録または再生してもよい。
【００８０】
媒体情報用素子４１は、記録媒体１の反射層４に記録された媒体情報を再生するものであり、媒体情報読み取り光を発生させる光源、例えば半導体レーザと、記録媒体１から帰ってきた光を受光する光検出器とを備えている。媒体情報用素子４１の光源は、記録媒体１のホログラム記録層２に影響を与えないことが好ましく、記録再生用光源３２の波長λ１と異なる波長λ２であることが好ましい。
【００８１】
例えば、情報光、記録用参照光および再生用参照光の波長λ１と媒体情報読み取り光の波長λ２の組み合わせとして、（λ１、λ２）＝（４１０ｎｍ、６５０ｎｍ）、（４１０ｎｍ、７８０ｎｍ）、（５３２ｎｍ、６５０ｎｍ）、（５３２ｎｍ、７８０ｎｍ）の組み合わせを使用することができる。
【００８２】
媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２は、媒体情報用素子４１から射出された発散光線束をほぼ平行光線とするものであるが、対物レンズ３９によって反射層４に焦点が位置するような光束とすることがより好ましい。
【００８３】
このような光情報記録再生装置３０の動作について以下説明する。図６は、媒体情報を読み取り時の動作を説明する図である。図６においては、媒体情報読み取り光のみを示しているが、媒体情報を読み取りながら、ホログラム記録層２に干渉縞を記録したり、ホログラム記録層２の干渉縞から情報を再生してもよい。
【００８４】
媒体情報読み取り用素子４１から射出された媒体情報読み取り光は、媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２を経て、ダイクロイックミラー３７および四分の一波長板３８を通過し、対物レンズ３９によって記録媒体１に照射される。ここで、媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２および対物レンズ３９によって、媒体情報読み取り光を記録媒体１の反射層４に収束するように照射することが好ましい。記録媒体１に照射された媒体情報読み取り光は、記録媒体１の保護層６、ホログラム記録層２、ギャップ層３および波長選択反射層８を通過して、反射層４によって反射される。反射された媒体情報読み取り光は、反射層４に記録された媒体情報によって変調され、媒体情報を担持する。そして、媒体情報読み取り光は、記録媒体１の波長選択反射層８、ギャップ層３、ホログラム記録層２および保護層６を通過し、対物レンズ３９、四分の一波長板３８、ダイクロイックミラー３７および媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２を経て、媒体情報用素子４１の光検出器によって検出され、媒体情報が再生される。
【００８５】
媒体情報は、図示しない制御手段に送られ、制御手段によって、記録媒体の条件に応じた記録、再生条件を設定したり、ピックアップ３１を特定の記録位置や再生位置に移動させて位置決めする。
【００８６】
次に、ホログラム記録層に干渉縞を記録する時の動作を図４を用いて説明する。まず、前述した温度センサーや記録媒体１に予め記録された干渉縞等から記録媒体１の温度条件を検出し、温度条件に応じた倍率を選択する。温度条件の検出は、記録時の最初に行なうことが好ましく、その後も定期的に検出することが好ましい。そして、光源３２から光が射出され、射出された光は、コリメータレンズ３３によってほぼ平行光線にされ、偏光ビームスプリッタ３４で反射して、空間光変調器３５に入射し、情報光および記録用参照光が生成される。情報光および記録用参照光は、偏光ビームスプリッタ３４を通過し、途中ダイクロイックミラー３７によって反射されるが、ズームレンズ３６によって選択された倍率で対物レンズ３９の入射瞳面３９ａに結像される。その後、四分の一波長板３８を経て、対物レンズ３９によって記録媒体１に照射される。ここで、前述したとおり、ホログラム記録層２以外の位置に情報光および記録用参照光の焦点を合わせることが好ましい。
【００８７】
記録媒体１に照射された情報光および記録用参照光は、記録媒体１の保護層６を通過して、ホログラム記録層２において情報光と記録用参照光との干渉縞が記録され、ギャップ層３を経て、波長選択反射層８によって反射される。反射された情報光および記録用参照光は、ギャップ層３を通過して、ホログラム記録層２において反射された情報光と反射された記録用参照光との干渉縞が記録され、保護層６を通過して記録媒体１から射出される。
【００８８】
更に、ホログラム記録層２に記録された干渉縞を再生する時の動作を図５を用いて説明する。まず、記録媒体１の温度条件を検出し、温度条件に応じた倍率を選択する。温度条件の検出は、再生時の最初に行なうことが好ましく、その後も定期的に検出することが好ましい。そして、光源３２から射出された光は、コリメータレンズ３３によってほぼ平行光線にされ、偏光ビームスプリッタ３４で反射して、空間光変調器３５に入射し、再生用参照光が生成される。再生用参照光は、偏光ビームスプリッタ３４を通過し、途中ダイクロイックミラー３７によって反射されるが、ズームレンズ３６によって選択された倍率で対物レンズ３９の入射瞳面３９ａに結像される。その後、四分の一波長板３８を経て、対物レンズ３９によって記録媒体１に照射される。ここで、再生用参照光は、記録用参照光の焦点と同じ位置に焦点が位置するように照射される。
【００８９】
記録媒体１に照射された再生用参照光は、記録媒体１の保護層６を通過して、ホログラム記録層２に記録された干渉縞と干渉して再生光を発生させる。その後、再生用参照光は、ギャップ層３を経て、波長選択反射層８によって反射される。反射された再生用参照光は、ギャップ層３を通過して、ホログラム記録層２において、再び干渉縞と干渉して再生光を発生させる。再生光は、記録媒体１を射出して、対物レンズ３９を経て、四分の一波長板３８によって偏光が変化され、ダイクロイックミラー３７によって反射され、ズームレンズ３６を経て、空間光変調器３５に表示されていたのと同じ倍率に変更される。そして、偏光ビームスプリッタ３４によって反射され、光検出手段４０によって検出され、再生光の情報が再生される。
【００９０】
図７は、一対のリレーレンズを使用してリレーレンズ間の光路長を長くすることで倍率を変更できる光情報記録再生装置７０である。図７において、図４乃至図６の記録再生装置３０と同じ部品には同じ符号を付し、説明は省略する。図７の光情報記録再生装置７０は、ピックアップ７１を有し、空間光変調器３５から対物レンズ３９までの間に一対のリレーレンズ７２、７３が設けられている。
【００９１】
一対のリレーレンズ７２、７３は、空間光変調器３５に表示されたパターンを対物レンズ３９の入射瞳面３９ａに結像させるように配置されている。すなわち、空間光変調器３５から第１のリレーレンズ７２までの距離が第１のリレーレンズ７２の焦点距離ｆ１となり、第２のリレーレンズ７３から対物レンズ３９の入射瞳面３９ａまでの距離が第２のリレーレンズ７３の焦点距離ｆ２となり、第１および第２のリレーレンズ７２、７３間の距離が第１のリレーレンズ７２の焦点距離ｆ１と第２のリレーレンズ７３の焦点距離ｆ２の和となるように配置されている。
【００９２】
更に、ピックアップ７１においては、第２のリレーレンズ７３から対物レンズ３９までの光学部品が配置された移動部７４が設けられており、一対のリレーレンズ７２，７３間の距離を変更することが可能である。なお、図７においては、移動部７４には、第２のリレーレンズ７３、ダイクロイックミラー３７、四分の一波長板３８および対物レンズ３９に加えて、媒体情報用素子４１および媒体情報読み取り光用コリメータレンズ４２も配置されている。
【００９３】
図７のピックアップ７１において、パターンを拡大する場合は、一対のリレーレンズ７２，７３間の距離を長くする方向（図７では左）に移動部７４を移動させ、縮小する場合は、短くする方向（図７では右）に移動部７４を移動させばよい。なお、移動部７４の移動距離は、倍率に合わせて設定されるが、第２のリレーレンズ７３の焦点深度の範囲内とすることが対物レンズ３９の入射瞳面３９ａにおいて結像させることができるので好ましい。
【００９４】
図７の光情報記録再生装置７０の記録動作および再生動作は、基本的には図４および図５における光情報記録再生装置３０の動作と共通しており、図４および図５の光情報記録再生装置３０がズームレンズによって倍率を変更していた点を、図７の光情報記録再生装置７０では、移動部７４によって一対のリレーレンズ７２，７３間の距離を変更して倍率を変更する点で異なる。
【００９５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】（Ａ）は標準の温度条件、（Ｂ）は高温の温度条件、（Ｃ）は低温の温度条件における本発明の光情報記録方法の概略説明図
【図２】（Ａ）は標準の温度条件、（Ｂ）は高温の温度条件、（Ｃ）は低温の温度条件における本発明の光情報記録方法の概略説明図
【図３】（Ａ）は標準の温度条件、（Ｂ）は高温の温度条件、（Ｃ）は低温の温度条件における本発明の光情報再生方法の概略説明図
【図４】本発明の光情報記録再生装置の一実施形態における記録時の動作を説明する概略構成図
【図５】本発明の光情報記録再生装置の一実施形態における再生時の動作を説明する概略構成図
【図６】本発明の光情報記録再生装置の一実施形態における媒体情報読み取り時の動作を説明する概略構成図
【図７】本発明の光情報記録再生装置の他の実施形態を示す概略構成図
【符号の説明】
【００９７】
１  記録媒体
２  ホログラム記録層
１２  情報光用空間変調パターン
１３  参照光用パターン
１４  対物レンズ
１５  入射瞳面
２１  情報光
２２  記録用参照光
【図１】
0004669927.tif 000002
【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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