(57)【要約】【課題】記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができるホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置を提供する。【解決手段】ホログラフィック記録媒体１０は、情報をホログラムとして記録可能な記録層１２と、この記録層１２を挟むように一対配設された第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂと、を有して構成されている。そして、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂは、情報を再生又は記録するための信号光ＬＢ１又は参照光ＬＢ２とは波長の異なる発熱用レーザ光ＬＢ３の照射により発熱可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報をホログラムとして記録可能な記録層と、該記録層を挟むように一対配設された発熱層と、を有してなり、これらの発熱層は、前記情報を再生又は記録するための再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは波長の異なる発熱用レーザ光の照射により発熱可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の発熱層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が高い材料からなることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記一対の発熱層の発熱量は、略等しくされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料からなることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録し、且つ、前記信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録された前記情報を再生するホログラフィック記録再生方法であって、前記記録層に記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射することを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整することを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項７】
請求項５において、
前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動し、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整することを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかにおいて、
前記再生用レーザ光の波長を、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定することを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかにおいて、
再生時の環境温度よりも低い環境温度で前記情報の記録を行うことを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項１０】
請求項９において、
記録時の前記環境温度は、前記ホログラフィック記録媒体の記録収縮による体積収縮率と、前記ホログラフィック記録媒体を前記記録時の環境温度から前記再生時の環境温度に置いた場合における前記ホログラフィック記録媒体の体積膨張率と、が略等しくなるように設定されていることを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【請求項１１】
請求項１乃至４のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録可能、且つ、前記信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録された前記情報を再生可能なホログラフィック記録再生装置であって、前記記録層に記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射可能な発熱光学系を有してなることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
【請求項１３】
請求項１１において、
前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動することによって、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれかにおいて、
前記再生用レーザ光の波長が、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定されていることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報をホログラムとして記録可能な記録層を備えたホログラム記録媒体が広く知られており、記録層の材料には一般にフォトポリマー等が用いられる。
【０００３】
しかしながら、このフォトポリマー等の記録材料は熱変形が生じやすいため、記録時におけるレーザ光の照射や定着露光、保管中の温度変化等によって記録層が変形（収縮）し、回折効率等の再生特性が変化してしまうといった問題がある。
【０００４】
かかる問題点を解決する一手段として、例えば、非特許文献１に示されるように、記録材料の収縮を低減する方法が提案されている。
【０００５】
【非特許文献１】Ｄ．Ａ．Ｗａｌｄｍａｎ，「Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，１９９７，ｖｏｌ．４１，ｎｏ．５，ｐ．４９７−５１４
【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、このような方法によっても記録材料の変形を完全に無くすことはできず、記録層の変形により記録時と再生時のホログラム形状が異なるものとなる結果、回折効率等の再生特性が変化してしまうといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができるホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置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】
【０００８】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができるホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置を見出した。
【０００９】
即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
【００１０】
（１）情報をホログラムとして記録可能な記録層と、該記録層を挟むように一対配設された発熱層と、を有してなり、これらの発熱層は、前記情報を再生又は記録するための再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは波長の異なる発熱用レーザ光の照射により発熱可能とされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【００１１】
（２）前記一対の発熱層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が高い材料からなることを特徴とする前記（１）記載のホログラフィック記録媒体。
【００１２】
（３）前記一対の発熱層の発熱量は、略等しくされていることを特徴とする前記（１）又は（２）記載のホログラフィック記録媒体。
【００１３】
（４）前記記録層は、前記再生用レーザ光及び記録用レーザ光の波長に対する光吸収係数よりも、前記発熱用レーザ光の波長に対する光吸収係数が低い材料からなることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のホログラフィック記録媒体。
【００１４】
（５）前記（１）乃至（４）のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録し、且つ、前記信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録された前記情報を再生するホログラフィック記録再生方法であって、前記記録層に記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射することを特徴とするホログラフィック記録再生方法。
【００１５】
（６）前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整することを特徴とする前記（５）記載のホログラフィック記録再生方法。
【００１６】
（７）前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動し、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整することを特徴とする前記（５）記載のホログラフィック記録再生方法。
【００１７】
（８）前記再生用レーザ光の波長を、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定することを特徴とする前記（５）乃至（７）のいずれかに記載のホログラフィック記録再生方法。
【００１８】
（９）再生時の環境温度よりも低い環境温度で前記情報の記録を行うことを特徴とする前記（５）乃至（８）のいずれかに記載のホログラフィック記録再生方法。
【００１９】
（１０）記録時の前記環境温度は、前記ホログラフィック記録媒体の記録収縮による体積収縮率と、前記ホログラフィック記録媒体を前記記録時の環境温度から前記再生時の環境温度に置いた場合における前記ホログラフィック記録媒体の体積膨張率と、が略等しくなるように設定されていることを特徴とする前記（９）記載のホログラフィック記録再生方法。
【００２０】
（１１）前記（１）乃至（４）のいずれかのホログラフィック記録媒体に、レーザ光源を分岐した信号光及び参照光からなる記録用レーザ光によって情報を記録可能、且つ、前記信号光及び参照光の一方と同一照射条件とされた再生用レーザ光を照射して、記録された前記情報を再生可能なホログラフィック記録再生装置であって、前記記録層に記録された前記情報を再生する際に、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に照射可能な発熱光学系を有してなることを特徴とするホログラフィック記録再生装置。
【００２１】
（１２）前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光の強度を調整可能とされていることを特徴とする前記（１１）記載のホログラフィック記録再生装置。
【００２２】
（１３）前記発熱光学系は、前記再生用レーザ光の照射による前記ホログラムの回折光の強度に基づいて、前記発熱用レーザ光を前記発熱層に集光するためのレンズの位置を移動することによって、前記発熱用レーザ光の焦点位置を調整可能とされていることを特徴とする前記（１１）記載のホログラフィック記録再生装置。
【００２３】
（１４）前記再生用レーザ光の波長が、前記記録用レーザ光の波長よりも長く設定されていることを特徴とする前記（１１）乃至（１３）のいずれかに記載のホログラフィック記録再生装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るホログラフィック記録媒体、及びその記録再生方法、記録再生装置によれば、記録や温度変化等による記録層の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係るホログラフィック記録媒体は、情報をホログラムとして記録可能な記録層と、該記録層を挟むように一対配設された発熱層と、を有してなり、これらの発熱層は、前記情報を再生又は記録するための再生用レーザ光又は記録用レーザ光とは波長の異なる発熱用レーザ光の照射により発熱可能とされていることによって、上記課題を解決したものである。
【００２６】
以下、図面を用いて、本発明の実施例１及び２に係る、ホログラフィック記録媒体及びその記録再生方法、記録再生装置について説明する。
【実施例１】
【００２７】
まず、図１を用いて、本発明の実施例１に係るホログラフィック記録媒体１０について説明する。
【００２８】
図に示されるように、本実施例１に係るホログラフィック記録媒体１０は、情報をホログラムとして記録可能な記録層１２と、この記録層１２を挟むように一対配設された第１発熱層１４Ａ及び第２発熱層１４Ｂと、これら記録層１２及び第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂを挟むように一対配設された２枚の基板１６と、を有して構成されている。
【００２９】
なお、図１には、このホログラフィック記録媒体１０に、再生用レーザ光又は記録用レーザ光として用いられる、波長λｗの信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２と、これらの光とは波長の異なる、波長λｈの発熱用レーザ光ＬＢ３が照射されている様子が示されている。
【００３０】
図２に示されるように、記録層１２は、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の波長λｗに対する光吸収係数Ｘ１よりも、発熱用レーザ光ＬＢ３の波長λｈに対する光吸収係数Ｘ２が低い材料からなるのに対して、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂは、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の波長λｗに対する光吸収係数Ｙ１よりも、発熱用レーザ光ＬＢ３の波長λｈに対する光吸収係数Ｙ２が高い材料からなる。従って、例えば、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２が青色波長帯域の光である場合、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂには、緑色から赤色波長帯域の光に対する光吸収係数が高い材料が適用できる。
【００３１】
図１に戻って、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂは、発熱用レーザ光ＬＢ３の照射によって発熱可能となっており、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの各発熱量は略等しくなるように設定されている。
【００３２】
具体的には、第１発熱層１４Ａの厚さｔ１と第２発熱層１４Ｂの厚さｔ２は、ｔ２＝ｔ１／（１−α×ｔ１）（１−ＡＲ）の関係を満たすように設計される。ここで、「α」は第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの光吸収係数を、又、「ＡＲ」は記録層１２における発熱用レーザ光ＬＢ３に対する光吸収率をそれぞれ示している。この第１発熱層１４Ａの厚さｔ１と第２発熱層１４Ｂの厚さｔ２の関係式は、以下のようにして導き出すことができる。
【００３３】
発熱用レーザ光ＬＢ３が、ホログラフィック記録媒体１０の上方から、第１発熱層１４Ａ、記録層１２、第２発熱層１４Ｂの順で透過する場合、発熱用レーザ光ＬＢ３のレーザ出力をＰ、この発熱用レーザ光ＬＢ３に対する、第１発熱層１４Ａの光吸収率をＡ１、第２発熱層１４Ｂの光吸収率をＡ２とすると、第１発熱層１４Ａの光吸収量はＰ×Ａ１、記録層１２の光吸収量はＰ×（１−Ａ１）×ＡＲ、第２発熱層１４Ｂの光吸収量はＰ×（１−Ａ１）（１−ＡＲ）×Ａ２で示される。
【００３４】
従って、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの各発熱量（光吸収量）を等しくするためには、Ｐ×（１−Ａ１）（１−ＡＲ）×Ａ２＝Ｐ×Ａ１、即ち、Ａ２＝Ａ１／（１−Ａ１）（１−ＡＲ）とすればよいことが分かる。
【００３５】
又、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂが同一の材料であれば、第１発熱層１４Ａの光吸収率Ａ１と第２発熱層１４Ｂの光吸収率Ａ２との関係は、それぞれの厚さｔ１及びｔ２との関係に置き換えて考えることができるため、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂを構成する材料の光吸収係数をαと定義し、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの光吸収率Ａ１、Ａ２をそれぞれα×ｔ１、α×ｔ２と置き換えれば、上記関係式ｔ２＝ｔ１／（１−α×ｔ１）（１−ＡＲ）を導き出すことができる。
【００３６】
本実施例１に係るホログラフィック記録媒体１０によれば、情報をホログラムとして記録可能な記録層１２と、この記録層１２を挟むように一対配設された第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂと、を有してなり、これらの第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂは、情報を再生又は記録するための信号光ＬＢ１又は参照光ＬＢ２（再生用レーザ光又は記録用レーザ光）とは波長の異なる発熱用レーザ光ＬＢ３の照射により発熱可能とされているため、記録層１２を第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの熱によって加熱膨張させることができ、記録や温度変化等による記録層１２の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができる。
【００３７】
又、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂは、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の波長λｗに対する光吸収係数Ｙ１よりも、発熱用レーザ光ＬＢ３の波長λｈに対する光吸収係数Ｙ２が高い材料からなるため、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の照射に基づく第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの発熱を抑えることができ、発熱用レーザ光ＬＢ３によって第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの発熱量を精度良く調整することができる。
【００３８】
更に、記録層１２は、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の波長λｗに対する光吸収係数Ｘ１よりも、発熱用レーザ光ＬＢ３の波長λｈに対する光吸収係数Ｘ２が低い材料からなるため、発熱用レーザ光ＬＢ３の照射に基づく記録層１２の感光を防ぐことができ、記録層１２におけるノイズの発生等を未然に防止することができる。
【００３９】
又、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの各発熱量は略等しくされているため、記録層１２における温度分布を均一化することができ、記録層１２の回折効率を高めることができる。
【００４０】
次に、図３に示されるようなホログラフィック記録再生装置を用いて、ホログラフィック記録媒体１０に記録された情報を記録再生する方法について説明する。
【００４１】
図に示されるように、ホログラフィック記録再生装置２０は、レーザ光源２２と、このレーザ光源２２からのレーザ光の、振動面が直交する直線偏光の一方、例えばｐ偏光成分を透過し、且つｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタ２４と、この偏光ビームスプリッタ２４で反射されたｓ偏光状態の信号光ＬＢ１をホログラフィック記録媒体１０に導く信号光学系２８と、ｐ偏光成分として偏光ビームスプリッタ２４を透過した後、１／２波長板２６で偏光面を略９０度回転させられることによってｓ偏光状態とされた参照光ＬＢ２をホログラフィック記録媒体１０に導く参照光学系３０と、ホログラフィック記録媒体１０に参照光（再生用レーザ光）ＬＢ２を照射したときに発生する回折光を検出するための検出光学系３２と、ホログラフィック記録媒体１０の第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂに発熱用レーザ光ＬＢ３を照射するための発熱光学系３４と、を備えて構成されている。
【００４２】
信号光学系２８は、レーザ光源２２から出射された信号光のビーム径を拡大するために、２つの第１、第２レンズ２８Ａ、２８Ｂ及びピンホール２８Ｃによって構成されたビームエキスパンダ２８Ｄと、このビームエキスパンダ２８Ｄを通った信号光ＬＢ１を直角に反射するミラー２８Ｅと、ミラー２８Ｅで反射した信号光ＬＢ１が入射する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）２８Ｆと、このＳＬＭ２８Ｆを通過した信号光ＬＢ１をホログラフィック記録媒体１０内に集光させるフーリエレンズ２８Ｇと、を備えて構成されている。なお、ビームエキスパンダ２８Ｄは、第１、第２レンズ２８Ａ、２８Ｂがそれぞれの焦点距離の和に略等しい距離間隔で配置されることによってリレー光学系を構成していると共に、このリレー光学系の共焦点近傍にピンホール２８Ｃが配置されることによって空間フィルタとしての機能を有している。
【００４３】
参照光学系３０は、１／２波長板２６から入射した参照光ＬＢ２をホログラフィック記録媒体１０の方向に反射する２つの回転ミラー３０Ａ、３０Ｂを備えて構成されている。なお、回転ミラー３０Ａ、３０Ｂは回転ステージ３０Ｃ、３０Ｄによって反射角が調整可能な状態で支持されており、これによって、参照光学系３０は、参照光ＬＢ２のホログラフィック記録媒体１０への入射角を変調できるようにされている。即ち、角度多重記録が可能とされている。
【００４４】
検出光学系３２は、２次元光検出器３２Ａと、この２次元光検出器３２Ａとホログラフィック記録媒体１０との間に配置された結像レンズ３２Ｂと、を備えて構成されている。
【００４５】
発熱光学系３４は、発熱用レーザ光ＬＢ３の光源である発熱用レーザ光源３４Ａと、この発熱用レーザ光源３４Ａから出射された発熱用レーザ光ＬＢ３をホログラフィック記録媒体１０の発熱層１４Ａ、１４Ｂ上に集光するためのレンズ３４Ｂと、発熱用レーザ光源３４Ａ及びレンズ３４Ｂを制御するための温度制御装置３４Ｃと、を備えて構成されている。
【００４６】
このホログラフィック記録再生装置２０の信号光学系２８に入射した信号光ＬＢ１は、ビームエキスパンダ２８Ｄによりビーム径が拡大された後、ミラー２８Ｅによって反射され、ＳＬＭ２８Ｆにおいて強度変調の形でデータを付与された後、フーリエレンズ２８Ｇによって集光且つ強度分布のフーリエ変換を受けて、ホログラフィック記録媒体１０に照射される。
【００４７】
一方、参照光学系３０に入射した参照光ＬＢ２は、２つの回転ミラー３０Ａ、３０Ｂによって所定の角度で反射された後、ホログラフィック記録媒体１０内で、照射された信号光ＬＢ１と交差する。
【００４８】
そして、図４（Ａ）に示されるように、これら信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２は、両者の交差する領域で光学的干渉を生じ、これがグレーティングとしてホログラフィック記録媒体１０の記録層１２に記録される。なお、同一の記録領域にホログラムを角度多重記録する場合には、参照光ＬＢ２の入射角θを所定の角度ピッチで変更することによって、必要な枚数だけホログラムを多重して記録する。
【００４９】
このとき、ホログラフィック記録媒体１０の記録層１２は、図４（Ｂ）に示されるように、信号光ＬＢ１及び参照光ＬＢ２の照射等によって、記録層１２の体積がΔＶｗだけ記録収縮される（図５のＳ１１）。
【００５０】
本実施例１に係るホログラフィック記録再生装置２０では、この記録層１２の記録収縮を補償するために、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂに発熱用レーザ光ＬＢ３が照射される。この結果、発熱用レーザ光ＬＢ３を吸収した第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂが発熱し、図４（Ｃ）に示されるように、記録層１２の体積がΔＶｒだけ加熱膨張されることになる（図５のＳ１２）。
【００５１】
なお、記録層１２の材料として一般に用いられるフォトポリマーの記録収縮率は０．１％〜０．５％程度、エポキシ系樹脂の線膨張係数は５〜１０×１０-5／℃であるため、発熱用レーザＬＢ３による第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの温度制御は、概ね１０℃（記録収縮率０．１％、線膨張係数１０×１０-5／℃の場合）から１００℃（記録収縮率０．５％、線膨張係数５×１０-5／℃の場合）の温度範囲で行われる。
【００５２】
次に、この加熱膨張された記録層１２に対して、参照光ＬＢ２が照射される。この参照光ＬＢ２は記録層１２に形成されたホログラムによって回折され、記録時の信号光ＬＢ１と同一方向の回折光として結像レンズ３２Ｂの方向に出射される。この回折光は、結像レンズ３２Ｂを介して撮像素子３２Ａに受光され、これによって再生像が複合化され、再生情報が得られることになる。
【００５３】
なお、上述の記録収縮により記録層１２に記録したグレーティングの周期が短くなる（変化する）ため、図６に示されるように、記録後のホログラム記録媒体１０において最大回折効率を示す波長λｗ´は、記録用レーザ光の波長λｗよりも短くなる。従って、再生用レーザ光の波長λｒを記録用レーザ光の波長λｗよりも長く設定するのが好ましく、この場合、記録層１２を加熱膨張させることによってホログラム記録媒体１０の波長λｗ´を再生用レーザ光の波長λｒに近づけることができ、ホログラムの回折効率を最大にすることができる。
【００５４】
より具体的には、再生用レーザ光の波長λｒをλｗ´＋Δλ1／２（Δλ1は、記録装置における記録用レーザ光の波長誤差）以上の値に設定すればよく、又、再生装置における再生用レーザ光の波長誤差Δλ2を考慮した場合には、再生用レーザ光の波長λｒをλｗ´＋（Δλ1＋Δλ2）／２以上の値に設定するのが好ましい。なお、再生用レーザ光と記録用レーザ光は、本実施例１のように同一光源としてもよく、又、別光源であってもよい。
【００５５】
又、撮像素子３２Ａは、再生像の複合化の他、再生像の総光量の検出が可能となっており、撮像素子３２Ａにより検出された総光量のデータは、発熱光学系３４の温度制御装置３４Ｃに送られる。そして、この温度制御装置３４Ｃでは、再生像の総光量が規定の閾値以下である場合、即ち、再生情報が得られない場合、発熱用レーザ光ＬＢ３の強度が調整され、再生像の総光量が規定の閾値より大きくなるように最適制御される。
【００５６】
本実施例１に係るホログラフィック記録再生方法によれば、記録層１２に記録された情報を再生する際に、発熱用レーザ光ＬＢ３を第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂに照射することによって記録層１２を加熱膨張させるようにしたため、記録や温度変化等による記録層１２の収縮を補償し、ホログラムを最適な条件で再生することができる。
【００５７】
特に、参照光（再生用レーザ光）ＬＢ２の照射によるホログラムの回折光の強度に基づいて、発熱用レーザ光ＬＢ３の強度を調整するようにしたため、ホログラムをより一層最適な条件で再生することができる。
【００５８】
なお、本発明に係るホログラフィック記録再生方法は、本実施例１に係るホログラフィック記録再生方法に限定されるものではなく、例えば、最初に参照光ＬＢ２を照射し、再生情報が得られない場合にのみ発熱用レーザ光ＬＢ３を照射するようにしてもよく、又、参照光ＬＢ２と発熱用レーザ光ＬＢ３を略同時に照射してもよい。
【００５９】
ホログラフィック記録媒体においては、一般に角度多重記録によって同一の記録領域に数百から数千枚のホログラムを重畳記録することができ、又、現在主流の撮像素子は、フレームレートが数十フレーム／秒程度であるため、ホログラフィック記録媒体における同一の記録領域を再生するためには、数十秒の時間が必要とされる。
【００６０】
一方、光ディスクの分野においては、約１μｍに集光させたレーザ光によって１０10℃／秒程度の温度制御が可能とされているため、ホログラフィック記録媒体に適用されるレーザ光のスポットが１ｍｍ程度でも１０4℃／秒程度の温度制御が可能と考えられる。従って、例えば、０〜１００℃の範囲で第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの温度制御を行う場合でも、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂを所望の温度にするためには１０ミリ秒程度の時間で足りると推測される。
【００６１】
つまり、ホログラムの再生に必要な最小時間は数十秒程度であるのに対して、第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂの温度制御は１０ミリ秒程度で行うことが可能であるため、参照光ＬＢ２と発熱用レーザ光ＬＢ３を略同時に照射した場合でも、記録層１２を十分に加熱膨張させた状態でホログラムの再生を行うことができると考えられる。
【００６２】
更に、上記実施例１においては、参照光ＬＢ２の照射によるホログラムの回折光の強度に基づいて、発熱用レーザ光ＬＢ３の強度を調整するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、再生用レーザ光ＬＢ１の照射によるホログラムの回折光の強度に基づいて、発熱用レーザ光ＬＢ３を第１、第２発熱層１４Ａ、１４Ｂに集光するためのレンズ３４Ｂの位置を移動し、発熱用レーザ光ＬＢ３の焦点位置を調整するようにしても同様の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００６３】
以下、図７及び図８を用いて、本発明の実施例２に係るホログラフィック記録再生方法について説明する。
【００６４】
本実施例２に係るホログラフィック記録再生方法は、上記実施例１に係るホログラフィック記録再生方法と、その記録及び再生の原理は同様であるが、記録時の環境温度Ｔ１を再生時の環境温度Ｔ０に対して低く設定したものである。
【００６５】
本実施例２に係るホログラフィック記録再生方法では、最初に、ホログラフィック記録媒体１０が環境温度Ｔ０から環境温度Ｔ１の状態に置かれ、図７（Ｂ）に示されるように、記録層１２の体積がΔＶｃだけ冷却収縮される（図８のＳ２１）。次に、この冷却収縮されたホログラフィック記録媒体１０に対して、上述の記録方法により記録が行われ、図７（Ｃ）に示されるように、記録層１２の体積は記録収縮によって更にΔＶｗだけ収縮される（図８のＳ２２）。
【００６６】
この記録後のホログラフィック記録媒体１０は、記録時の環境温度Ｔ１よりも高い環境温度Ｔ０に置かれ、図７（Ｄ）に示されるように、記録層１２の体積がΔＶｈだけ加熱膨張される（図８のＳ２３）。そして、図７（Ｅ）に示されるように、上述の再生方法により記録層１２の体積が更にΔＶｒだけ加熱膨張され（図８のＳ２４）、ホログラムの再生が行われる。
【００６７】
本実施例２に係るホログラフィック記録再生方法によれば、再生時の環境温度Ｔ０よりも低い環境温度Ｔ１で情報の記録を行うようにしたため、上記実施例１に係るホログラフィック記録再生方法に比べ、再生時の記録層１２の体積を、記録収縮前の体積に、より近づけることができ、ホログラフィック記録媒体１０の記録収縮を、より一層容易に補償することができる。
【００６８】
なお、図９に示されるように、記録時の環境温度Ｔ２を、ホログラフィック記録媒体１０の記録収縮（図９のＳ３２）による体積収縮率ΔＶｗと、ホログラフィック記録媒体１０を記録時の環境温度Ｔ２から再生時の環境温度Ｔ０に置いた場合（図９のＳ３３）におけるホログラフィック記録媒体１０の体積膨張率ΔＶｈと、が略等しくなるように設定すれば、再生時の記録層１２の体積を、記録収縮前の体積に略等しくすることができ、記録収縮の補償が更に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例１に係るホログラフィック記録媒体に信号光、参照光及び発熱用レーザ光を照射した状態を示す略示側面図
【図２】同ホログラフィック記録媒体における記録層と発熱層の光吸収係数を模式的に示すグラフ
【図３】本発明の実施例１に係るホログラフィック記録再生装置の光学系統図
【図４】本発明の実施例１に係るホログラフィック記録媒体の記録収縮及び加熱膨張の様子を示す略示側面図
【図５】同ホログラフィック記録媒体の状態変化を示すグラフ
【図６】同ホログラフィック記録媒体の記録再生時における波長と回折効率との関係を示すグラフ
【図７】本発明の実施例２に係るホログラフィック記録再生方法によるホログラフィック記録媒体の記録収縮及び加熱膨張の様子を示す略示側面図
【図８】同ホログラフィック記録媒体の状態変化を示すグラフ
【図９】同ホログラフィック記録媒体の他の状態変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００７０】
ｔ１、ｔ２…厚さ
ＬＢ１…信号光
ＬＢ２…参照光
ＬＢ３…発熱用レーザ光
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２…温度
１０…ホログラフィック記録媒体
１２…記録層
１４Ａ…第１発熱層
１４Ｂ…第２発熱層
１６…基板
２０…ホログラフィック記録再生装置
２２…レーザ光源
２４…偏光ビームスプリッタ
２６…１／２波長板
２８…信号光学系
２８Ａ…第１レンズ
２８Ｂ…第２レンズ
２８Ｃ…ピンホール
２８Ｄ…ビームエキスパンダ
２８Ｅ…ミラー
２８Ｆ…空間光変調器
２８Ｇ…フーリエレンズ
３０…参照光学系
３０Ａ、３０Ｂ…回転ミラー
３０Ｃ、３０Ｄ…回転ステージ
３２…検出光学系
３２Ａ…撮像素子
３２Ｂ…結像レンズ
３４…発熱光学系
３４Ａ…発熱用レーザ光
３４Ｂ…レンズ
３４Ｃ…温度制御装置
【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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【図９】
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