(57)【要約】【課題】消去過程を経ずに高速にデータの書き換えを行うことができるホログラム記録方法を提供する。また、データが書き換えられた場合に、元のデータによるクロストークを防止して、ノイズが少なくＳ／Ｎの大きな再生光を得ることができるホログラム再生方法を提供する。【解決手段】第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録するホログラム記録方法。
【請求項２】
再生光が直線偏光である場合に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光方向と異なる偏光方向の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する請求項１に記載のホログラム記録方法。
【請求項３】
再生光が円偏光である場合に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光と逆回りの円偏光である再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する請求項１に記載のホログラム記録方法。
【請求項４】
第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定領域に、前記第１のデータに係るホログラムを再生するための読み出し光の偏光状態と異なる偏光状態の読み出し光で再生光を生じ且つ該読み出し光で前記第１のデータに係るホログラムから再生光が生じない条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録するホログラム記録方法。
【請求項５】
第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、第２のデータに係るホログラムを上書き記録するホログラム記録方法であって、
前記第１のデータに係るホログラムを記録した信号光及び参照光の偏光状態と前記第１のデータに係るホログラムを再生する読み出し光の偏光状態との組合せと、第２のデータに係るホログラムを記録する信号光及び参照光の偏光状態と前記第２のデータに係るホログラムを再生する読み出し光の偏光状態との組合せとが異なるように、第２のデータに係るホログラムを上書き記録するホログラム記録方法。
【請求項６】
前記第１のデータに係るホログラムの再生条件を前記光記録媒体に記録し、記録された再生条件に基づいて前記第２のデータに係るホログラムを上書き記録する請求項１乃至５の何れか１項に記載のホログラム記録方法。
【請求項７】
前記第２のデータに係るホログラムを上書き記録する条件が、前記第１のデータに係るホログラムの再生条件に応じて予め設定されている請求項１乃至６の何れか１項に記載のホログラム記録方法。
【請求項８】
第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムが上書き記録される場合に、
前記第２のデータに係るホログラムの記録及び再生の条件を前記光記録媒体に予め記録しておき、記録された条件に基づいて前記第２のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態を判定し、判定された偏光状態の再生光を選択的に検出して、前記第２のデータに係るホログラムを再生するホログラム再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録方法及びホログラム再生方法に係り、特に、ホログラムとして記録されたデータを書き換えることができるホログラム記録方法と、書き換えられたデータを再生することができるホログラム再生方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のコンピュータファイルメモリとして、３次元的記録領域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フィックメモリが注目されている。ホログラフィックメモリでは、同一体積内に多重させて複数のデータページを記録することができ、且つページ毎にデータを一括して読み出すことができる。アナログ画像ではなく、二値のデジタルデータ「０，１」を「明、暗」としてデジタル化し、ホログラムとして記録・再生することによって、デジタルデータの記録・再生も可能となる。最近では、このデジタルホログラフィックメモリシステムの具体的な光学系や体積多重記録方式に基づくＳ／Ｎやビット誤り率評価、又は２次元符号化についての提案がなされ、光学系の収差の影響など、より光学的な観点からの研究も進展している。
【０００３】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、シフト多重記録方法を説明する図である。この方法では、参照光として、球面波やスペックルパターン等、急峻に波面が変化する光波を用いる。このような参照光を用いた場合には、記録メディアの位置を記録スポットからシフト量δ（図６（Ｂ））だけ僅かにずらすだけで、再生のためのブラッグ条件を外すことができ、そこに新たなホログラムを記録することができる。即ち、僅かに記録メディアを移動させながら記録することで略同じ体積中にホログラムを多重記録することができる。以上のように、デジタルホログラフィックストレージでは、二次元一括記録再生による高速転送と体積記録による大容量化が同時に実現できる。
【０００４】
ホログラフィックメモリのメディア材料としては、フォトポリマー材料、フォトリフラクティブ材料、アゾポリマーに代表されるフォトクロミック材料などが盛んに研究されている。この中でも、フォトリフラクティブ材料又はフォトクロミック材料を用いた記録メディアは、記録データを消去して、新たなデータを記録することが可能である。これら書き換え型の記録メディアは繰り返し記録が可能であることから、大容量の情報蓄積に加えて、ハードディスクなどのバックアップメモリとしての利用も大いに期待されている。
【０００５】
従来、ホログラムとして記録されたデータの書き換えを行う場合には、記録領域全体に均一に光を照射して記録されたホログラムを一括消去した後に、新たなホログラムを記録するのが一般的であった。また、フォトリフラクティブ材料やフォトクロミック材料を用いた記録メディアでは、記録メディアを昇温して高温に保持することで、ホログラムを一括消去することもできる（非特許文献１）。
【非特許文献１】Appl.Phys.Lett.60,4-5(1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のデータ書き換え方法では、不要なデータに係るホログラムを消去した後に新たなホログラムを記録するため、処理時間が長くなるという問題があった。一方、消去を行わずにホログラムを上書きすることもできるが、記録・再生の条件によっては、消去されなかったホログラムによりクロストークが発生し、再生光の質が低下する場合がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、本発明の目的は、消去過程を経ずに高速にデータの書き換えを行うことができるホログラム記録方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、データが書き換えられた場合に、元のデータによるクロストークを防止して、ノイズが少なくＳ／Ｎの大きな再生光を得ることができるホログラム再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のホログラム記録方法は、第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録することを特徴としている。
【０００９】
本発明のホログラム記録方法では、第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する場合に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する。この方法で記録された場合、第１のデータは消去されていないが、第２のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態は、第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なっているので、第２のデータをクロストーク無く再生することが可能である。即ち、消去過程を経ずに高速にデータの書き換えを行うことができる。
【００１０】
上記のホログラム記録方法において、第２のデータの記録条件は、第１のデータが記録されたときの記録条件に応じて適宜決定される。例えば、再生光が直線偏光である場合には、第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光方向と異なる偏光方向の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録することができる。再生光が円偏光である場合には、第１のデータに係るホログラムから得られる再生光と逆回りの円偏光である再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録することができる。
【００１１】
また、第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定領域に、第１のデータに係るホログラムを再生するための読み出し光の偏光状態と異なる偏光状態の読み出し光で再生光を生じ且つ該読み出し光で前記第１のデータに係るホログラムから再生光が生じない条件で、第２のデータに係るホログラムを上書き記録してもよい。
【００１２】
また、第２のデータに係るホログラムは、第１のデータに係るホログラムの再生条件を前記光記録媒体に記録し、記録された再生条件に基づいて上書き記録することができる。第２のデータに係るホログラムを上書き記録する条件を、第１のデータに係るホログラムの再生条件に応じて予め設定しておくこともできる。
【００１３】
更に、再生光の偏光状態は、ホログラムを記録した信号光及び参照光の偏光状態とホログラムを再生する読み出し光の偏光状態との組合せで決まる。従って、本発明のホログラム記録方法は、第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、第２のデータに係るホログラムを上書き記録するホログラム記録方法であって、第１のデータに係るホログラムを記録した信号光及び参照光の偏光状態と第１のデータに係るホログラムを再生する読み出し光の偏光状態との組合せと、第２のデータに係るホログラムを記録する信号光及び参照光の偏光状態と第２のデータに係るホログラムを再生する読み出し光の偏光状態との組合せとが異なるように、第２のデータに係るホログラムを上書き記録する方法ということもできる。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明のホログラム再生方法は、第１のデータに係るホログラムが記録されている光記録媒体の所定の記録領域に、前記第１のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態と異なる偏光状態の再生光を生じる条件で、第２のデータに係るホログラムが上書き記録される場合に、前記第２のデータに係るホログラムの記録及び再生の条件を前記光記録媒体に予め記録しておき、記録された条件に基づいて前記第２のデータに係るホログラムから得られる再生光の偏光状態を判定し、判定された偏光状態の再生光を選択的に検出して、前記第２のデータに係るホログラムを再生することを特徴としている。
【００１５】
第１のデータは完全に消去されていないため、得られる再生光には、第１のデータに係るホログラムから得られる再生光と第２のデータに係るホログラムから得られる再生光とが含まれる場合がある。このホログラム再生方法によれば、第２のデータに係るホログラムが記録された条件に基づいて、該ホログラムから得られる再生光の偏光状態を判定し、判定された偏光状態の再生光を選択的に検出するので、第２のデータに係るホログラムから得られる再生光を、第１のデータに係るホログラムから得られる再生光から分離して検出することが可能である。従って、第２のデータを再生する際に、第１のデータによるクロストークを防止して、ノイズが少なくＳ／Ｎの大きな再生光を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明のホログラム記録方法によれば、消去過程を経ずに高速にデータの書き換えを行うことができる、という効果が得られる。また、本発明のホログラム再生方法によれば、データが書き換えられた場合に、元のデータによるクロストークを防止して、ノイズが少なくＳ／Ｎの大きな再生光を得ることができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（ホログラム記録媒体）
図１に、ホログラム記録媒体（光記録媒体）の構成を示す。本実施の形態で使用されるホログラム記録媒体２４は、後述する通りディスク状に形成されているが、図では、矩形に切出した一部分を示した。図１（Ａ）に示すように、ホログラム記録媒体２４は、例えば１００μｍ厚以上の厚膜状に成型された光記録層２３で構成されている。光記録層担体では強度が不十分となる場合は、図１（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように、片面又は両面に石英やプラスチック等の板状の透明な媒質で構成された基板２５を設けることができる。
【００１８】
光記録層２３は、光誘起複屈折性（光誘起異方性、光誘起２色性）を示す材料で構成されている。光誘起複屈折性を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応して、入射光の偏光方向を記録することができる。例えば、側鎖に光異性化する基を有する高分子又は高分子液晶、又は光異性化する分子を分散させた高分子は、直線偏光を照射すると、光異性化が誘起されて、直線偏光の方向に応じて屈折率の異方性を生じ、偏光方向を記録し、保存することができる。このとき、同時に参照光を照射すれば、信号光の偏光方向をホログラムとして記録することができる。
【００１９】
通常のホログラムは、信号光（物体光）と参照光の偏光方向を同一（平行）にして記録する。このように記録される、又は記録されたホログラムを、この明細書では強度変調型ホログラムと称する。これに対して、上記の光誘起複屈折性を示す材料は、信号光と参照光の偏光方向を直交させて、信号光をホログラムとして記録することができる。このように記録される、又は記録されたホログラムを、この明細書では偏光変調型ホログラムと称する。ただし、偏光変調型ホログラムも、強度変調型ホログラムと同様に、２次元データに応じて空間的に２値に強度変調されたものとすることができる。
【００２０】
例えば、Ｓ偏光の信号光を、Ｓ偏光の参照光によって、強度変調型ホログラムとして記録することができるとともに、Ｐ偏光の参照光によって、偏光変調型ホログラムとして記録することができる。強度変調型ホログラムとして記録されたＳ偏光の信号光は、Ｐ偏光の読み出し光によって、Ｐ偏光の回折光として再生することができ、偏光変調型ホログラムとして記録されたＳ偏光の信号光は、Ｐ偏光の読み出し光によって、Ｓ偏光の回折光として再生することができる。記録時、参照光の偏光角を変える代わりに、信号光の偏光角を変えてもよい。
【００２１】
側鎖に光異性化する基を有する高分子としては、ポリエステル群から選ばれた少なくとも一種の重合体であって、その側鎖にアゾベンゼン骨格を有する材料が好適である。特に、下記の化学式で示される側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステル（特開平１０−３４０４７９号公報参照）が好適である。
【００２２】
【化１】
2005234181.tif 000002
【００２３】
（記録・再生の条件）
本発明では、第１のデータを記録したホログラムからの再生光の偏光状態と、第２のデータを記録したホログラムからの再生光の偏光状態とが互いに異なるように、第１のデータを記録した領域に第２のデータを上書き記録し、再生光の偏光状態が異なることを利用して、第２のデータを選択的に再生する。この特徴を備えた記録・再生方法を実施することができれば、いかなる記録・再生条件を適用してもよい。
【００２４】
下記の表１〜表４に、信号光、参照光、読出し光、及び再生光の組み合わせ（以下、「記録再生条件」という）の一例を示す。表１には再生光の偏光状態がＳ偏光になる記録再生条件（Ａグループ）を示し、表２には再生光の偏光状態がＰ偏光になる記録再生条件（Ｂグループ）を示す。また、表３には再生光の偏光状態がＲＣ偏光（右回り円偏光）になる記録再生条件（Ｃグループ）を示し、表４には再生光の偏光状態がＬＣ偏光（左回り円偏光）になる記録再生条件（Ｄグループ）を示す。各グループに属する記録再生条件は、例えば「Ａ−１」というように、グループ名と表枠の外に付けた番号との組み合わせで表す。
【００２５】
【表１】
2005234181.tif 000003
【００２６】
【表２】
2005234181.tif 000004
【００２７】
【表３】
2005234181.tif 000005
【００２８】
【表４】
2005234181.tif 000006
【００２９】
上記Ａ〜Ｄグループのうちの２つ以上の任意のグループからそれぞれ１つの記録再生条件を選んで組とする。例えば、表１の記録再生条件（Ａ−１）と表２の記録再生条件（Ｂ−３）とを組とする。書き換え記録を行う場合には、第１のデータを記録再生条件（Ａ−１）で記録した領域に、第２のデータを記録再生条件（Ｂ−３）で上書き記録する。更に第２のデータを書き換える場合には、再度、記録再生条件（Ａ−１）で上書き記録する。このように、組とした記録再生条件を順に使用し、書き換え毎に記録再生条件を変えることによって、Ｓ／Ｎの良い再生像を得ることができる。
【００３０】
（ホログラム記録・再生方法）
以下、図面を参照して、本発明のホログラム記録方法・再生方法を、デジタルホログラフィックストレージでのデータの書き換えに適用した３つの実施の形態を詳細に説明する。これらの実施の形態では、上記Ａ〜Ｄグループの任意のグループを２つ選択し、選択したグループの各々から記録再生条件を選んで組とした。なお、以下の実施の形態では、上記の４つのグループから２つのグループを選択する例について説明するが、３つのグループ又は４つのグループを選択し、選択したグループの各々から記録再生条件を選んで組とすることもできる。
【００３１】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態では、表１の記録再生条件（Ａ−１）と表２の記録再生条件（Ｂ−３）とを組とする。書き換え記録を行う場合には、第１のデータを記録再生条件（Ａ−１）で記録した領域に、第２のデータを記録再生条件（Ｂ−３）で上書き記録する。更に第２のデータを書き換える場合には、再度、記録再生条件（Ａ−１）で上書き記録する。このように、組とした記録再生条件を交互に繰り返し使用し、書き換え毎に記録再生条件を変更する。
【００３２】
次に、本実施の形態で使用するホログラム記録再生装置について説明する。
【００３３】
図２に示すように、本実施の形態のホログラム記録再生装置には、例えばＮｄ:ＹＶＯ4結晶を用いたレーザ発振器１０が設けられている。レーザ発振器１０からは、コヒーレント光である波長５３２ｎｍのレーザ光が発振され、照射される。レーザ発振器１０のレーザ光照射側には、Ｐ偏光を透過し且つＳ偏光を反射することにより、レーザ光を参照光用の光と信号光用の光との２つの光に分離する偏光ビームスプリッタ１６が配置されている。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ１６の光反射側には、偏光ビームスプリッタ１６で反射された光の偏光面を９０度回転する１／２波長板５２及び直線偏光を円偏光にする１／４波長板５４の各々が、各々別々に光路中に挿入及び光路から退避可能に配置されている。１／４波長板５４の光透過側には、参照光用のレーザ光を反射して光路をホログラム記録媒体方向に変更する反射ミラー１８、及び参照光用のレーザ光を集光して球面参照波からなる参照光を生成する対物レンズ２０が順に配置されている。この対物レンズ２０のレーザ光集光側には、ｚ面内でディスク状に形成されたホログラム記録媒体２４を回転させるステッピングモータを備えたｘ−ｚステージ２２が設けられている。対物レンズ２０は、ホログラム記録媒体２４に球面参照波を参照光として照射する。
【００３５】
偏光ビームスプリッタ１６の光透過側には、偏光ビームスプリッタ１６を透過した光を遮断するためのシャッター１２及び偏光面を９０度回転する旋光子２６の各々が、各々別々に光路中に挿入及び光路から退避可能に配置されている。旋光子２６の光透過側には、信号光用のレーザ光を４５°の反射角で反射して光路をホログラム記録媒体方向に変更する、反射ミラー２８、レンズ３０、３２、３４で構成されたレンズ系が順に配置されている。
【００３６】
レンズ３２とレンズ３４との間には、液晶表示素子等で構成され、供給された各ページ毎の記録信号に応じて信号光用のレーザ光を変調し、ホログラムの各ページを記録するための信号光を生成する透過型の空間光変調素子３６が配置されている。空間光変調素子３６とレンズ３４との間には、１／２波長板５９及び直線偏光を円偏光にする１／４波長板５６が光路中に挿入及び退避可能に配置されている。空間光変調素子３６は偏光変調機能を備えており、例えば、空間光変調素子３６への入射光がＳ偏光のとき、出射光はＰ偏光になる。
【００３７】
レンズ３０、３２は、レーザ光を大径のビームにコリメートして空間光変調素子３６に照射し、レンズ３４は空間光変調素子３６で変調されて透過した光を信号光としてホログラム記録媒体２４上に集光させる。このとき、信号光の集光スポットが、参照光の集光スポットより小さくなるように集光され、信号光と参照光とが同時にホログラム記録媒体２４に照射される。
【００３８】
ホログラム記録媒体２４の再生光透過側には、レンズ３８、及びＣＣＤ等の撮像素子で構成され、受光した再生光を電気信号に変換して出力する検出器４０が配置されている。検出器４０は、パーソナルコンピュータ４２に接続されている。レンズ３８と検出器４０との間には、直線偏光を円偏光にする１／４波長板５８及び再生光から所定偏光方向の光（例えば、０°偏光成分、４５°偏光成分、又は９０°偏光成分）を選択して透過させる検光子４４の各々が、各々別々に光路中に挿入及び光路から退避可能に配置されている。
【００３９】
パーソナルコンピュータ４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリ等を備え、ディスプレイやキーボード等の図示しない入出力装置に接続されると共に、パーソナルコンピュータから所定のタイミングで供給された記録信号に応じてパターンを発生するパターン発生器４６を介して空間光変調素子３６に接続されている。メモリには、上書き記録処理を行う場合の記録・再生の条件が、最初の記録処理を行ったときの記録・再生の条件に応じてテーブルで記憶されている。本実施の形態では、最初の記録処理を行う場合の記録・再生の条件として表１の記録再生条件（Ａ−１）と、最初の上書き記録処理を行う場合の記録・再生の条件として表２の記録再生条件（Ｂ−３）とが、テーブルで記憶されている。上述した通り、複数回の書き換えを行う場合にはこれらの記録再生条件が交互に使用される。
【００４０】
また、パーソナルコンピュータ４２には、シャッター１２、旋光子２６、１／２波長板５２、５９、１／４波長板５４、５６、５８、及び検光子４４を各々別々に光路中に挿入するように駆動すると共に、光路中に挿入されているシャッター１２等を光路から別々に退避させる駆動装置４８が接続されている。また、パーソナルコンピュータ４２には、ｘ−ｚステージ２２を駆動する駆動装置５０が接続されている。
【００４１】
次に、図３を参照して、パーソナルコンピュータ４２によって実行される記録再生処理ルーチンについて説明する。まず、操作者は、図示しない操作装置を操作して、ホログラムの各ページの記録処理かホログラムの再生処理かを選択する。ホログラムの各ページを記録する場合には、記録情報を予めパーソナルコンピュータに入力し、記録信号を生成しておく。
【００４２】
ステップ１００では、ホログラムの各ページの記録処理が選択されたか、ホログラムの再生処理が選択されたかを判断し、ホログラムの各ページの記録処理が選択された場合には、ステップ１０２においてホログラムが記録されていない領域への記録か（最初の記録処理か）、又は既にホログラムが記録されている領域への記録か（上書き記録処理か）を判断する。ここでは、最初に記録処理される記録情報を第１のデータとし、上書き記録処理される記録情報を第２のデータとする。
【００４３】
上書き記録処理か否かは、例えば、ホログラム記録媒体に、書き込み回数を予め記録しておいて、後述するように再生光を照射して書き込み回数を読み込むことにより判断することができる。なお、記録時に操作者がホログラムの最初の記録処理か上書き記録処理かをホログラム記録再生装置に指示し、この指示に基づいて判断するようにしてもよい。
【００４４】
本実施の形態では、信号光及び参照光を共にＳ偏光として第１のデータの記録を行う。従って、最初の記録処理の場合には、ステップ１０４において駆動装置４８を駆動し、シャッター１２、１／２波長板５２、及び１／４波長板５４、５６を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６と１／２波長板５９とを光路に挿入する。また、駆動装置５０によりｘ−ｚステージ２２のステッピングモータを駆動して、ホログラム記録媒体を所定の回転速度で回転させる。
【００４５】
次のステップ１０６で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第１のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。
【００４６】
偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光にされた後、空間光変調素子３６で変調されてＰ偏光となり、更に１／２波長板５９でＳ偏光とされて信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される。信号光及び参照光はＳ偏光であり、信号光の偏光方向と参照光の偏光方向とは平行である。従って、第１のデータは強度変調型ホログラムとして記録される。
【００４７】
本実施の形態のシフト多重記録方法では、参照光として球面波を用い、ホログラム記録材料をディスク状とし、ディスク状のホログラム記録媒体（ディスク）を回転させることによりシフト多重記録を行っている。このシフト多重記録方法では、ディスクの回転によって同じ領域に複数ページのホログラムを重ねて記録することができる。レーザ光の波長や記録メディアの膜厚、対物レンズのＮＡなどを適切に設定すると、次のページのホログラムを記録するために記録位置が数十μｍ移動するようにディスクを回転するだけで、ディスクの略同じ領域に次のページのホログラムを既に記録されているページとクロストーク無く記録し再生することができる。これは、参照光が球面波であるため、ディスク状のホログラム記録媒体のシフト（数十μｍの移動）によって参照光の角度が変化したのと等価になることを利用したものである。
【００４８】
球面参照波を用いたシフト多重記録において、ディスク状ホログラム記録媒体のシフト量を定める距離、すなわち、互いのホログラムが独立に分離できる距離δsphericalは下記（１）式で与えられる。
【００４９】
【数１】
2005234181.tif 000007
【００５０】
ここで、λはレーザ光の波長、ｚ0は球面参照波を生成する対物レンズとホログラム記録媒体の距離、Lはホログラム記録媒体の膜厚、ＮＡは対物レンズの開口数、θsは信号光と参照光との角度である。上記（１）式より、ホログラム記録媒体の厚さＬが大きいほど、互いのホログラムが独立に分離できる距離に応じて定まるシフト量δは小さくなり、したがって多重度を増加することができ、記録容量を増大させることができる。
【００５１】
パーソナルコンピュータ４２は、ホログラム記録媒体２４を回転させた状態で、ホログラムの各ページが記録開始位置からシフト量δの間隔で記録されるように定められたタイミングで各ページの記録信号を空間光変調素子３６に供給する。
【００５２】
次のステップ１０８で、ホログラム記録媒体２４に、最初の記録処理の記録条件、即ち、第１のデータを記録したときの信号光及び参照光の偏光状態に関する情報を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。特定の領域としては、例えば、記録されるファイルとこのファイルを記録した記録領域とを対応付けるファイル配置表（ＦＡＴ；File Allocation Table）を記録した、いわゆるＦＡＴ領域を使用することができる。
【００５３】
ステップ１０２において、上書き記録処理と判断された場合には、ステップ１１０において、１／４波長板５４、５６、５８、及び１／２波長板５２を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、シャッタ１２と検光子４４とを光路中に挿入し、ステップ１１２でホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最初の記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。偏光ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光は、シャッタ１２で遮光され、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたレーザ光のみがホログラム記録媒体２４に照射される。ホログラム記録媒体２４で回折された再生光は、レンズ３８を透過し、検光子４４により所定偏光成分の再生光のみが選択的に透過され、検出器４０に受光された再生光が検出器４０により電気信号に変換されて、パーソナルコンピュータ４２に入力される。
【００５４】
次のステップ１１４で、メモリに記憶されたテーブルを読み出し、ステップ１１６で、読み出されたテーブルを参照して、読み取った最初の記録処理の記録再生条件から、第２のデータを上書き記録するときの記録条件を決定する。
【００５５】
本実施の形態では、上書き記録の条件として、信号光がＰ偏光、参照光がＳ偏光という条件が設定されている。この場合、読み出し光としてＳ偏光を照射するとＰ偏光の再生光が得られる。上書き記録の条件が決定されると、ステップ１１８において、駆動装置４８を駆動し、シャッター１２と検光子４４とを光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６を光路中に挿入する。
【００５６】
次のステップ１２０で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第２のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。
【００５７】
偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光に変換された後、空間光変調素子３６で変調されて、Ｐ偏光の信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される。信号光はＰ偏光、参照光はＳ偏光であり、信号光の偏光方向と参照光の偏光方向とは直交している。従って、第２のデータが偏光変調型ホログラムとして記録される。
【００５８】
次のステップ１２２で、ホログラム記録媒体２４に、上書き記録処理の記録条件、即ち、第２のデータを記録したときの信号光及び参照光の偏光状態に関する情報を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。
【００５９】
次に、ホログラムの再生処理について説明する。ステップ１００でホログラムの再生処理が選択されたと判断された場合には、ステップ１２４で、シャッタ１２と検光子４４とを光路中に挿入し、ステップ１２６で、ホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最後に記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。即ち、上書き記録された最新データの記録再生条件を読み取る。本実施の形態では、最初の記録処理と上書き記録処理とで、読み出し光の偏光状態は共通（両方ともＳ偏光）であるため、同じ読み出し光を照射して記録再生条件を読み取ることができる。
【００６０】
最後に記録処理を行ったときの記録再生条件か否かは、得られた再生光の強度に基づいて判断することができる。例えば、上書き記録されたデータと上書き記録前のデータとを同じ偏光状態の読み出し光を照射して読み出す場合には、上書き記録前後のデータの各々に対応して複数の再生光が得られる。最新データに対応する再生光の強度は、他のデータに対応する再生光の強度よりも大きい。従って、最も強度が大きい再生光から読み取った記録再生条件が、最後に記録処理を行ったときの記録再生条件である。本実施の形態では、Ｓ偏光の読み出し光を照射すると、Ｓ偏光とＰ偏光の２つの再生光が得られる。この場合には、検光子４４の透過軸を回転するなどして、両者の強度差を検出し、より強度が大きい再生光から記録再生条件を読み取る。
【００６１】
以下では、（Ｂ−３）の条件で上書き記録された第２のデータを再生する場合について説明する。次のステップ１２８で、第２のデータの再生処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光がシャッタ１２で遮光され、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、読み出し光としてホログラム記録媒体２４に照射される。なお、この例では、記録再生条件を読み取るための読み出し光と、第２のデータを再生するための読み出し光とは、同じ偏光状態の光である。従って、記録再生条件の読み取りに引き続いて、第２のデータの再生処理を行うことができる。
【００６２】
ホログラム記録媒体２４で回折された再生光は、第１のデータに対応するＳ偏光成分と第２のデータに対応するＰ偏光成分とを含んでいる。この再生光は、レンズ３８を透過し、検光子４４により第２のデータに対応するＰ偏光成分のみが選択的に透過され、検出器４０で受光される。受光された再生光は、検出器４０により電気信号に変換され、パーソナルコンピュータ４２に入力される。この通り、第１のデータに対応するＳ偏光成分は検光子４４により遮断されるので、第２のデータがクロストーク無く再生される。また、第１のデータに起因するノイズが防止され、Ｓ／Ｎの大きな再生光を得ることができる。
【００６３】
以上説明した通り、本実施の形態では、第１のデータを消去することなく第２のデータを上書き記録するので、高速にデータの書き換えを行うことができる。また、第２のデータを上書き記録する場合に、第１のデータが記録されたときの記録再生条件を参照して、第１のデータとは異なる偏光方向の再生光が得られるように記録再生条件を決めているので、検光子を用いることにより、第２のデータの再生光を第１のデータの再生光から容易に分離して検出することができる。即ち、第２のデータをクロストーク無く再生することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、ホログラムの再生処理が選択されたと判断された場合に、最後に記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取り、得られた記録再生条件に基づいて再生処理を行う例について説明したが、記録再生条件を読み取ることなく、直接、記録再生処理を行ってもよい。例えば、ホログラム記録媒体で回折された再生光が、第１のデータに対応するＳ偏光成分と第２のデータに対応するＰ偏光成分とを含んでいる場合に、検光子の透過軸を回転するなどして、再生光に含まれる２つの成分の強度を光検出器で比較することによって、いずれの成分が最新データからの再生光かを知ることができる。また、最新データの再生光成分から該データを再生することができる。
【００６５】
また、同一領域に複数ページのホログラムが記録される場合には、一部のページだけが書き換えられる場合がある。この場合でも、検光子の透過軸を回転するなどして、これら２つの再生光の強度を光検出器で比較することによって、最新データを記録した記録再生条件を知ることができる。
【００６６】
例えば、全２ページのホログラムが（Ｂ−３）の条件で上書き記録され、第１のページだけが（Ａ−１）の条件で書き換えられた場合、Ｓ偏光の参照光を照射すると、第１のページからは主にＳ偏光の再生光が出射され、第２のページからは主にＰ偏光の再生光が出射される。複数ページのホログラムは第１のページから記録されるので、この例でいえば、第１のページについて再生光の強度を比較して、Ｓ偏光の再生光強度がＰ偏光の再生光強度より大きい場合には、（Ａ−１）の条件が最新データを記録した記録再生条件であることがわかる。なお、比較のために読み出すホログラムのページ数は何ページでも良いが、高速化のためには少ないページ数がよい。
【００６７】
なお、図２に示すホログラム記録再生装置において、光路に挿入又は光路から退避可能な素子のうち、本実施の形態の記録再生条件に応じて挿入する素子の符号を下記表５にまとめて示す。挿入する素子以外は光路から退避させるものとする。
【００６８】
【表５】
2005234181.tif 000008
【００６９】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、表３の記録再生条件（Ｃ−５）と表４の記録再生条件（Ｄ−３）とを組とする。書き換え記録を行う場合には、第１のデータを記録再生条件（Ｃ−５）で記録した領域に、第２のデータを記録再生条件（Ｄ−３）で上書き記録する。更に第２のデータを書き換える場合には、再度、記録再生条件（Ｃ−５）で上書き記録する。このように、組とした記録再生条件を交互に繰り返し使用し、書き換え毎に記録再生条件を変更する。
【００７０】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同じホログラム記録再生装置を使用してホログラムの記録及び再生を行う。図４を参照して、第２の実施の形態の記録再生処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の処理ルーチンと同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００７１】
本実施の形態では、信号光を右回りの円偏光（ＲＣ偏光）、参照光を左回りの円偏光（ＬＣ偏光）として第１のデータの記録を行う。従って、最初の記録処理の場合には、ステップ２００において駆動装置４８を駆動し、シャッタ１２、１／２波長板５２、５９、１／４波長板５８、及び検光子４４を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６と１／４波長板５４、５６とを光路に挿入する。
【００７２】
次のステップ２０２で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第１のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光にされた後、空間光変調素子３６で変調されてＰ偏光となり、更に１／４波長板５６でＲＣ偏光とされて信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、１／４波長板５４でＬＣ偏光とされ、参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される。
【００７３】
次のステップ１０８で、ホログラム記録媒体２４に最初の記録処理の記録条件を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。
【００７４】
ステップ１０２において、上書き記録処理と判断された場合には、ステップ２０４において駆動装置４８を駆動し、旋光子２６、１／２波長板５２、５９、及び１／４波長板５４、５６を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、シャッタ１２、１／４波長板５８、及び検光子４４を光路中に挿入し、ステップ２０６でホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最初の記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたレーザ光（Ｓ偏光）がホログラム記録媒体２４に照射される。ホログラム記録媒体２４で回折された再生光（ＲＣ偏光）は、１／４波長板５８でＳ偏光に変換されて、レンズ３８を透過し、検光子４４によりＳ偏光成分のみが選択的に透過され、検出器４０に受光された再生光が検出器４０により電気信号に変換されて、パーソナルコンピュータ４２に入力される。
【００７５】
次のステップ１１４で、メモリに記憶されたテーブルを読み出し、ステップ１１６で、読み出されたテーブルを参照して、読み取った最初の記録処理の記録再生条件から、第２のデータを上書き記録するときの記録条件を決定する。
【００７６】
本実施の形態では、上書き記録の条件として、信号光がＬＣ偏光、参照光がＲＣ偏光という条件が設定されている。この場合、読み出し光としてＳ偏光を照射するとＬＣ偏光の再生光が得られる。上書き記録の条件が決定されると、ステップ２０８において、駆動装置４８を駆動し、シャッター１２、１／４波長板５８、及び検光子４４を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６と１／４波長板５４、５６とを光路に挿入する。
【００７７】
次のステップ２１０で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第２のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光に変換された後、空間光変調素子３６でＰ偏光に変調され、１／４波長板５６でＬＣ偏光に変換されて、ＬＣ偏光の信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、１／４波長板５４でＲＣ偏光に変換されて、ＲＣ偏光の参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される。
【００７８】
次のステップ１２２で、ホログラム記録媒体２４に、上書き記録処理の記録条件を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。
【００７９】
次に、ホログラムの再生処理について説明する。ステップ１００でホログラムの再生処理が選択されたと判断された場合には、ステップ２１２で、旋光子２６、１／２波長板５２、５９、及び１／４波長板５４、５６を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、シャッタ１２、１／４波長板５８、及び検光子４４を光路中に挿入し、ステップ２１４でホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最後に記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。本実施の形態では、最初の記録処理と上書き記録処理とで、読み出し光の偏光状態は共通（両方ともＳ偏光）であるため、同じ読み出し光を照射して記録再生条件を読み取ることができる。
【００８０】
この例では、記録再生条件を読み取るための読み出し光と、第２のデータを再生するための読み出し光とは、同じ偏光状態の光である。従って、記録再生条件の読み取りに引き続いて、第２のデータの再生処理を行うことができる。以下では、（Ｄ−３）の条件で上書き記録された第２のデータを再生する場合について説明する。
【００８１】
次のステップ２１６で、第２のデータの再生処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光がシャッタ１２で遮光され、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、読み出し光としてホログラム記録媒体２４に照射される。
【００８２】
ホログラム記録媒体２４で回折された再生光は、第１のデータに対応するＲＣ偏光成分と第２のデータに対応するＬＣ偏光成分とを含んでいる。この再生光は、レンズ３８を透過し、１／４波長板５８によりＲＣ偏光はＳ偏光に変換され、ＬＣ偏光はＰ偏光に変換されて、検光子４４により第２のデータに対応するＰ偏光成分のみが選択的に透過され、検出器４０で受光される。受光された再生光は、検出器４０により電気信号に変換され、パーソナルコンピュータ４２に入力される。
【００８３】
この通り、第１のデータに対応するＳ偏光成分は検光子４４により遮断されるので、第２のデータがクロストーク無く再生される。また、第１のデータに起因するノイズが防止され、Ｓ／Ｎの大きな再生光を得ることができる。
【００８４】
以上説明した通り、本実施の形態では、第１のデータを消去することなく第２のデータを上書き記録するので、高速にデータの書き換えを行うことができる。また、第２のデータを上書き記録する場合に、第１のデータが記録されたときの記録再生条件を参照して、第１のデータとは異なる方向に回転する円偏光の再生光が得られるように記録再生条件を決めているので、１／４波長板と検光子とを用いることにより、第２のデータの再生光を第１のデータの再生光から容易に分離して検出することができる。即ち、第２のデータをクロストーク無く再生することができる。
【００８５】
なお、図２に示すホログラム記録再生装置において、光路に挿入又は光路から退避可能な素子のうち、本実施の形態の記録再生条件に応じて挿入する素子を下記表６にまとめて示す。挿入する素子以外は光路から退避させるものとする。
【００８６】
【表６】
2005234181.tif 000009
【００８７】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、表３の記録再生条件（Ｃ−７）と表４の記録再生条件（Ｄ−５）とを組とする。書き換え記録を行う場合には、第１のデータを記録再生条件（Ｃ−７）で記録した領域に、第２のデータを記録再生条件（Ｄ−５）で上書き記録する。更に第２のデータを書き換える場合には、再度、記録再生条件（Ｃ−７）で上書き記録する。このように、組とした記録再生条件を交互に繰り返し使用し、書き換え毎に記録再生条件を変更する。
【００８８】
上記の記録再生条件の組み合わせでは、（Ｃ−７）の条件で記録したホログラムに、条件（Ｄ−５）の読み出し光であるＲＣ偏光を照射した場合、（Ｃ−７）の条件で記録したホログラムからは再生光が出射しない。また、（Ｄ−５）の条件で記録したホログラムに、条件（Ｃ−７）の読み出し光であるＬＣ偏光を照射した場合、（Ｄ−５）の条件で記録したホログラムからは再生光が出射しない。従って、Ｓ／Ｎの良い再生光を得ることができる。
【００８９】
第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同じホログラム記録再生装置を使用してホログラムの記録及び再生を行う。図５を参照して、第３の実施の形態の記録再生処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の処理ルーチンと同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態では、信号光をＲＣ偏光、参照光をＬＣ偏光として第１のデータの記録を行う。従って、最初の記録処理の場合には、ステップ３００において駆動装置４８を駆動し、シャッタ１２、１／２波長板５２、５９、１／４波長板５８、及び検光子４４を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６と１／４波長板５４、５６とを光路に挿入する。
【００９１】
次のステップ３０２で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第１のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光にされた後、空間光変調素子３６で変調されてＰ偏光となり、更に１／４波長板５６でＲＣ偏光とされて、信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、１／４波長板５４でＬＣ偏光とされ、参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される
次のステップ１０８で、ホログラム記録媒体２４に最初の記録処理の記録条件を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。
【００９２】
ステップ１０２において、上書き記録処理と判断された場合には、ステップ３０４において駆動装置４８を駆動し、旋光子２６、１／２波長板５２、５９、１／４波長板５６、５８、及び検光子４４を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、シャッタ１２と１／４波長板５４とを光路中に挿入し、ステップ３０６でホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最初の記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。
【００９３】
偏光ビームスプリッタ１６で反射されたレーザ光（Ｓ偏光）が１／４波長板５４でＬＣ偏光に変換されて、読み出し光としてホログラム記録媒体２４に照射される。ホログラム記録媒体２４で回折された再生光（ＲＣ偏光）は、レンズ３８を透過し、検出器４０で受光された再生光が検出器４０により電気信号に変換されて、パーソナルコンピュータ４２に入力される。
【００９４】
なお、上述した通り、条件（Ｄ−５）の読み出し光であるＲＣ偏光を照射しても（Ｃ−７）の条件で記録したホログラムからは再生光が出射せず、条件（Ｃ−７）の読み出し光であるＬＣ偏光を照射しても、（Ｄ−５）の条件で記録したホログラムからは再生光が出射しない。従って、書き換え回数が不明の場合には、記録再生条件を読み出すのに、ＲＣ偏光の読出し光とＬＣ偏光の読出し光とをそれぞれ照射し、得られた再生光の強度を比較する。これにより、最新データを記録した記録再生条件を知ることができる。
【００９５】
次のステップ１１４で、メモリに記憶されたテーブルを読み出し、ステップ１１６で、読み出されたテーブルを参照して、読み取った最初の記録処理の記録再生条件から、第２のデータを上書き記録するときの記録条件を決定する。
【００９６】
本実施の形態では、上書き記録の条件として、信号光がＬＣ偏光、参照光がＲＣ偏光という条件が設定されている。この場合、読み出し光としてＲＣ偏光を照射するとＬＣ偏光の再生光が得られる。上書き記録の条件が決定されると、ステップ３０８において、駆動装置４８を駆動し、シャッター１２を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、旋光子２６と１／４波長板５４、５６とを光路に挿入する。
【００９７】
次のステップ３１０で、レーザ光を照射すると共に、パーソナルコンピュータ４２から第２のデータの記録信号を記録開始位置から所定のタイミングで出力し、ホログラム記録媒体２４へのホログラムのシフト多重記録処理を実行する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したＰ偏光は、旋光子２６でＳ偏光に変換された後、空間光変調素子３６でＰ偏光に変調され、１／４波長板５６でＬＣ偏光に変換されて、ＬＣ偏光の信号光としてホログラム記録媒体２４に照射される。一方、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、１／４波長板５４でＲＣ偏光に変換されて、ＲＣ偏光の参照光としてホログラム記録媒体２４に照射される。
【００９８】
次のステップ１２２で、ホログラム記録媒体２４に上書き記録処理の記録条件を特定の領域に記録し、処理ルーチンを終了する。
【００９９】
次に、ホログラムの再生処理について説明する。ステップ１００でホログラムの再生処理が選択されたと判断された場合には、ステップ３１２で、旋光子２６、１／２波長板５２、５９、及び１／４波長板５６、５８を光路から退避させてレーザ光が通過できるようにすると共に、シャッタ１２と１／４波長板５４とを光路中に挿入し、ステップ３１４で、ホログラム記録媒体２４に読み出し光を照射して、最後に記録処理を行ったときの記録再生条件を読み取る。上述した通り、本実施の形態では、最初の記録処理と上書き記録処理とで読み出し光の偏光状態が異なっているため、２種類の読み出し光を各々照射して記録再生条件を読み取る。
【０１００】
次のステップ３１６で、読み取った記録再生条件に基づいて、第２のデータの再生処理を実行する。以下では（Ｄ−７）の条件で上書き記録された第２のデータを再生する場合について説明する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光がシャッタ１２で遮光され、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたＳ偏光は、１／４波長板５４でＲＣ偏光に変換されて、読み出し光としてホログラム記録媒体２４に照射される。
【０１０１】
本実施の形態では、第１のデータを記録したときの信号光はＲＣ偏光、参照光はＬＣ偏光である。この場合、読み出し光としてＬＣ偏光を照射するとＲＣ偏光の再生光が得られる。一方、第２のデータを記録したときの信号光はＬＣ偏光、参照光はＲＣ偏光である。この場合、読み出し光としてＲＣ偏光を照射するとＬＣ偏光の再生光が得られる。以上の通り、第１のデータと第２のデータとで読み出し光の偏光状態が異なっているので、読み出し光としてＲＣ偏光を照射して第２のデータを再生する場合、第１のデータは再生されない。
【０１０２】
ホログラム記録媒体２４で回折される再生光は、第２のデータに対応するＬＣ偏光だけを含んでいる。この再生光は、レンズ３８を透過し、検出器４０で受光される。受光された再生光は、検出器４０により電気信号に変換され、パーソナルコンピュータ４２に入力される。この通り、第２のデータに対応する再生光だけが出射され、第１のデータに対応する再生光は出射されないので、第２のデータだけがクロストーク無く再生される。また、第１のデータに起因するノイズが防止され、Ｓ／Ｎの大きな再生光を得ることができる。
【０１０３】
以上説明した通り、本実施の形態では、第１のデータを消去することなく第２のデータを上書き記録するので、高速にデータの書き換えを行うことができる。また、第２のデータを上書き記録する場合に、第１のデータが記録されたときの記録再生条件を参照して、第１のデータが再生されない読み出し光で第２のデータの再生光が得られるように記録再生条件を決めているので、第２のデータの再生光だけを検出することができる。即ち、第２のデータをクロストーク無く再生することができる。
【０１０４】
なお、図２に示すホログラム記録再生装置において、光路に挿入又は光路から退避可能な素子のうち、本実施の形態の記録再生条件に応じて挿入する素子を下記表７にまとめて示す。挿入する素子以外は光路から退避させるものとする。
【０１０５】
【表７】
2005234181.tif 000010
【０１０６】
なお、上記では、ホログラム記録媒体を回転させてシフト多重記録する例について説明したが、ホログラム記録媒体を直線状に移動させてシフト多重記録するようにしてもよく、ホログラム記録媒体を回転又は直線状に移動する代わりに、信号光及び参照光をホログラム記録媒体上に走査するようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記では、シフト多重記録方法を適用した実施の形態について説明したが、角度多重記録方法、波長多重記録方法、又は位相多重記録方法にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、ホログラム記録媒体の構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態のホログラム記録再生装置の概略図である。
【図３】第１の実施の形態の記録再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態の記録再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第３の実施の形態の記録再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、シフト多重記録方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  レーザ発振器
１２  シャッター
１６  偏光ビームスプリッタ
１８  反射ミラー
２０  対物レンズ
２２  ｘ−ｚステージ
２３  光記録層
２４  ホログラム記録媒体
２６  旋光子
２８  反射ミラー
３０、３２、３４、３８  レンズ
３６  空間光変調素子
４０  検出器
４２  パーソナルコンピュータ
４４  検光子
４６  パターン発生器
４８、５０  駆動装置
５２  １／２波長板
５４、５６、５８  １／４波長板
【図１】
2005234181.tif 000011
【図２】
2005234181.tif 000012
【図３】
2005234181.tif 000013
【図４】
2005234181.tif 000014
【図５】
2005234181.tif 000015
【図６】
2005234181.tif 000016