(57)【要約】【課題】記録材料の感光感度や光源パワーが低い場合であっても、記録に要する時間を短縮し、記録時のデータレートを向上させることができるホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録装置を提供する。【解決手段】再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、干渉露光後に参照光を未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、参照光及びその回折光の干渉により情報を記録するようにした。【選択図】図１
2005309007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記参照光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項２】
レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光と同一の入射角条件とされた、前記参照光とは異なる増幅光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記増幅光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項３】
請求項２において、
複数の前記ホログラムを順次記録する際に、前記増幅光を複数用いて、複数の未完ホログラムの単独露光を並行して行うことを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記未完ホログラムにおける単独露光の露光時間を、前記ホログラムの記録順に短くすることを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記複数の増幅光は、互いに非可干渉の光とされていることを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかにおいて、
前記複数の増幅光の光源は、複数のレーザダイオードを有してなるレーザアレイ、及び面発光型レーザダイオードのいずれか一方によって構成されていることを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかにおいて、
前記記録層における所定の領域で前記干渉露光を行うと共に、該干渉露光と並行して、前記未完ホログラムが存在する別の領域で前記単独露光を行うことを特徴とするホログラフィック記録方法。
【請求項８】
レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録可能なホログラフィック記録装置であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記参照光及びその回折光の干渉により前記未完ホログラムの強度を増幅可能な信号光学系及び参照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装置。
【請求項９】
レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録可能なホログラフィック記録装置であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成するための信号光学系及び参照光学系と、前記干渉露光後に前記参照光と同一の入射角条件とされた、前記参照光とは異なる増幅光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記増幅光及びその回折光の干渉により前記未完ホログラムの強度を増幅可能な増幅光学系と、を有してなることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【請求項１０】
請求項９において、
複数の前記ホログラムを順次記録する際に、前記増幅光を複数用いて、複数の未完ホログラムの単独露光を並行して行うように構成されていることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記増幅光学系は、前記未完ホログラムにおける単独露光の露光時間を、前記ホログラムの記録順に短くするように構成されていることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、
前記複数の増幅光は、互いに非可干渉の光とされていることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれかにおいて、
前記複数の増幅光の光源は、複数のレーザダイオードを有してなるレーザアレイ、及び面発光型レーザダイオードのいずれか一方によって構成されていることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれかにおいて、
前記信号光学系及び参照光学系によって、前記記録層における所定の領域で前記干渉露光を行うと共に、前記増幅光学系によって、前記干渉露光と並行して、前記未完ホログラムが存在する別の領域で前記単独露光を行うように構成されていることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【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方法及びホログラフィック記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を分岐した信号光と参照光との干渉縞により、情報をホログラムとして記録するホログラフィック記録方法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなホログラフィック記録における記録の速さ（記録時のデータレート）は、記録材料の感光感度や記録システムの光源パワーなどに制約される。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４２１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のホログラフィック記録方法において記録材料の感光感度や記録システムの光源パワーが低い場合には、記録材料への露光時間を長く設定し、露光量を増大させる必要があり、記録時のデータレートの向上には限界があった。
【０００６】
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、記録材料の感光感度や光源パワーが低い場合であっても、記録に要する時間を短縮し、記録時のデータレートを向上させることができるホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録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】
【０００７】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、記録材料の感光感度や光源パワーが低い場合であっても、記録に要する時間を短縮し、記録時のデータレートを向上させることができるホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録装置を見出した。
【０００８】
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。
【０００９】
（１）レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記参照光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することを特徴とするホログラフィック記録方法。
【００１０】
（２）レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光と同一の入射角条件とされた、前記参照光とは異なる増幅光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記増幅光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することを特徴とするホログラフィック記録方法。
【００１１】
（３）複数の前記ホログラムを順次記録する際に、前記増幅光を複数用いて、複数の未完ホログラムの単独露光を並行して行うことを特徴とする前記（２）記載のホログラフィック記録方法。
【００１２】
（４）前記未完ホログラムにおける単独露光の露光時間を、前記ホログラムの記録順に短くすることを特徴とする前記（３）記載のホログラフィック記録方法。
【００１３】
（５）前記複数の増幅光は、互いに非可干渉の光とされていることを特徴とする前記（３）又は（４）記載のホログラフィック記録方法。
【００１４】
（６）前記複数の増幅光の光源は、複数のレーザダイオードを有してなるレーザアレイ、
及び面発光型レーザダイオードのいずれか一方によって構成されていることを特徴とする
前記（３）乃至（５）のいずれかに記載のホログラフィック記録方法。
【００１５】
（７）前記記録層における所定の領域で前記干渉露光を行うと共に、該干渉露光と並行して、前記未完ホログラムが存在する別の領域で前記単独露光を行うことを特徴とする前記（２）乃至（６）のいずれかに記載のホログラフィック記録方法。
【００１６】
（８）レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録可能なホログラフィック記録装置であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記参照光及びその回折光の干渉により前記未完ホログラムの強度を増幅可能な信号光学系及び参照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装置。
【００１７】
（９）レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録可能なホログラフィック記録装置であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成するための信号光学系及び参照光学系と、前記干渉露光後に前記参照光と同一の入射角条件とされた、前記参照光とは異なる増幅光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記増幅光及びその回折光の干渉により前記未完ホログラムの強度を増幅可能な増幅光学系と、を有してなることを特徴とするホログラフィック記録装置。
【００１８】
（１０）前記増幅光学系は、複数の前記ホログラムを順次記録する際に、前記増幅光を複数用いて、複数の未完ホログラムの単独露光を並行して行うように構成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装置。
【００１９】
（１１）前記増幅光学系は、前記未完ホログラムにおける単独露光の露光時間を、前記ホログラムの記録順に短くするように構成されていることを特徴とする前記（１０）記載のホログラフィック記録装置。
【００２０】
（１２）前記複数の増幅光は、互いに非可干渉の光とされていることを特徴とする前記（１０）又は（１１）記載のホログラフィック記録装置。
【００２１】
（１３）前記複数の増幅光の光源は、複数のレーザダイオードを有してなるレーザアレイ、及び面発光型レーザダイオードのいずれか一方によって構成されていることを特徴とする前記（１０）乃至（１２）のいずれかに記載のホログラフィック記録装置。
【００２２】
（１４）前記信号光学系及び参照光学系によって、前記記録層における所定の領域で前記干渉露光を行うと共に、前記増幅光学系によって、前記干渉露光と並行して、前記未完ホログラムが存在する別の領域で前記単独露光を行うように構成されていることを特徴とする前記（９）乃至（１３）のいずれかに記載のホログラフィック記録装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録装置によれば、記録材料の感光感度や光源パワーが低い場合であっても、記録に要する時間を短縮し、記録時のデータレートを向上させ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】
【００２４】
本発明に係るホログラフィック記録方法は、レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記参照光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することによって、上記課題を解決したものである。
【００２５】
又、本発明に係るホログラフィック記録方法は、レーザ光を分岐した信号光及び参照光の干渉縞により、情報をホログラムとして記録層に記録するホログラフィック記録方法であって、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、前記信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、前記干渉露光後に前記参照光と同一の入射角条件とされた、前記参照光とは異なる増幅光を前記未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、前記増幅光及びその回折光の干渉により前記情報を記録することによって、上記同様の課題を解決したものである。
【００２６】
以下、図１〜図１４を用いて、本発明の実施例１〜４に係るホログラフィック記録方法及びホログラフィック記録装置について説明する。
【実施例１】
【００２７】
最初に、図１に示されるようなホログラフィック記録装置１０を用いて、本実施例１に係るホログラフィック記録方法について説明する。
【００２８】
ホログラフィック記録装置１０は、レーザ光源１２と、このレーザ光源１２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１４と、この偏光ビームスプリッタ１４で反射されたｓ偏光状態の信号光をホログラフィック記録媒体１６に導く信号光学系１８と、ｐ偏光成分として偏光ビームスプリッタ１４を透過した後、１／２波長板１５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をホログラフィック記録媒体１６に導く参照光学系２０と、を備えて構成されている。
【００２９】
信号光学系１８は、レーザ光源１２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１８Ａ、１８Ｂ及びピンホール１８Ｃによって構成されたビームエキスパンダ１８Ｄと、このビームエキスパンダ１８Ｄを通った信号光を直角に反射するミラー１８Ｅと、ミラー１８Ｅで反射した信号光が入射する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）１８Ｆと、このＳＬＭ１８Ｆを通過した信号光をホログラフィック記録媒体１６内に集光させるフーリエレンズ１８Ｇと、を備えて構成されている。
【００３０】
参照光学系２０は、偏光ビームスプリッタ１４から入射した参照光をホログラフィック記録媒体１６の方向に反射する２つの回転ミラー２０Ａ、２０Ｂを備えて構成されている。なお、回転ミラー２０Ａ、２０Ｂは回転ステージ２０Ｃ、２０Ｄ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２０は、参照光のホログラフィック記録媒体１６への入射角度を変調できるようにされている。
【００３１】
本実施例１に係るホログラフィック記録方法では、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、信号光及び参照光による「干渉露光」を完了して、未完ホログラムを形成し、干渉露光後に参照光を未完ホログラムに照射する「単独露光」を行うことによって回折光を発生させ、参照光及びその回折光の干渉により未完ホログラムの強度を増幅するようになっている。まず、上記「干渉露光」について説明する。
【００３２】
本実施例１に係る干渉露光では、レーザ光を分岐した信号光及び参照光の両者をホログラフィック記録媒体１６に照射する。
【００３３】
具体的には、信号光学系１８に入射した信号光は、ビームエキスパンダ１８Ｄによりビーム径が拡大された後、ミラー１８Ｅによって反射され、ＳＬＭ１８Ｆ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１８Ｇ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１６に照射される。
【００３４】
一方、参照光学系２０に入射した参照光は、２つの回転ミラー２０Ａ、２０Ｂ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１６内で、照射された信号光と交差する。
【００３５】
これら信号光及び参照光は、両者の交差する領域で光学的干渉を生じ、これが後述する未完ホログラムとしてホログラフィック記録媒体１６に記録される。
【００３６】
ところで、従来のホログラフィック記録方法における信号光及び参照光の露光時間Ｔ１は、図２に示されるように、ホログラムの屈折率変調度Ｎ１が、再生可能なホログラムの形成に必要な最小屈折率変調度Ｎｐ以上となるように設定される。即ち、露光時間Ｔ１は、最小屈折率変調度Ｎｐに対応した最小露光時間Ｔｐ以上の値に設定される（Ｔ１≧Ｔｐ）。
【００３７】
一方、本実施例１の干渉露光における信号光及び参照光の露光時間Ｔｗは、図３に示されるように、ホログラムの屈折率変調度Ｎｗが、最小屈折率変調度Ｎｐ未満となるように設定される。即ち、露光時間Ｔｗは、最小屈折率変調度Ｎｐに対応した最小露光時間Ｔｐ未満の値に設定される（Ｔｗ＜Ｔｐ）。そして、本実施例１に係るホログラフィック記録方法では、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間Ｔｐに達する前に干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成するようになっている。
【００３８】
この結果、本実施例１の干渉露光によって形成される未完ホログラムは、従来のホログラフィック記録方法によって形成されるホログラムに比べ、感光感度がより多く残存することになるが、未完ホログラムの強度は、以下に説明する「単独露光」によって増幅される。
【００３９】
本実施例１に係る単独露光では、信号光学系１８の光路を遮断して参照光のみをホログラフィック記録媒体１６に照射する。このとき、図４に示されるように、再生しようとするホログラムに対応した入射角条件で参照光を照射すれば、回折光として信号光が射出されることになる。しかしながら、照射した参照光の全てが回折光として射出されるわけではなく、その大半は透過光としてホログラフィック記録媒体１６の記録層１６Ａを通過する。そして、この透過光と回折光はコヒーレント（可干渉）な関係にあるため、両者が交差する領域で光学的干渉が発生し、これが干渉露光で形成された未完ホログラムと同形状のホログラムとして記録層１６Ａに記録される。従って、ホログラフィック記録媒体１６における感光感度が残存していれば、信号光及び参照光による「干渉露光」によって形成された未完ホログラムを、参照光（透過光）及びその回折光による「単独露光」によって増幅し、再生可能なホログラムを形成することができ、図３に示されるように、単独露光完了時の屈折率変調度Ｎｓを、最小屈折率変調度Ｎｐよりも大きくすることができる。
【００４０】
本実施例１に係るホログラフィック記録方法によれば、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間Ｔｐに達する前に、信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、干渉露光後に参照光を未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、参照光及びその回折光の干渉により情報を記録するようにしたため、記録材料の感光感度や光源パワーが低い場合であっても、記録に要する時間を短縮し、記録時のデータレートを向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、記録の完了後に記録材料の残留感光感度を消費させるようにした「ポスト露光」と呼ばれる技術が一般に知られているが、この「ポスト露光」では、露光の段階で再生可能なホログラムが形成されていることが必要であるのに対して、本発明に係るホログラフィック記録方法では、単独露光を行う段階ではホログラムの強度が不十分であってもよく（再生が不可能な未完ホログラムであってもよく）、本発明に係るホログラフィック記録方法と「ポスト露光」は異なる技術である。
【実施例２】
【００４２】
次に、図５に示されるホログラフィック記録装置３０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方法について説明する。なお、上記実施例１に係るホログラフィック記録装置１０と同様な部分については、図中において同じ符号を付す事とし、その説明は省略する。
【００４３】
ホログラフィック記録装置３０は、レーザ光源１２と、このレーザ光源１２から射出し、１／２波長板３２Ａを通過したレーザ光を記録光と増幅光に分離する偏光ビームスプリッタ３４Ａと、この偏光ビームスプリッタ３４Ａに反射された記録光を、更に信号光と参照光に分離する偏光ビームスプリッタ３４Ｂと、この偏光ビームスプリッタ３４Ｂに反射されたｓ偏光成分をホログラフィック記録媒体１６に導く信号光学系１８と、偏光ビームスプリッタ３４Ｂを透過し、１／２波長板３２Ｃで偏光面を略９０度回転されたｓ偏光成分をホログラフィック記録媒体１６に導く参照光学系３６と、偏光ビームスプリッタ３４Ａを透過したｐ偏光成分である増幅光をホログラフィック記録媒体１６に導く増幅光学系３８と、を備えて構成されている。なお、光路上に配置された１／２波長板３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの光学軸は回転可能とされ、偏光ビームスプリッタ３４Ａ、３４Ｂの透過光又は反射光の強度比を調整可能に構成されている。
【００４４】
信号光学系１８は、偏光ビームスプリッタ３４Ｂで反射した信号光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダ１８Ｄと、このビームエキスパンダ１８Ｄを通った信号光を直角に反射するミラー１８Ｅと、ミラー１８Ｅで反射した信号光が入射するＳＬＭ１８Ｆと、このＳＬＭ１８Ｆを通過した信号光をホログラフィック記録媒体１６内に集光させるフーリエレンズ１８Ｇと、を備えて構成されている。
【００４５】
参照光学系３６は、偏光ビームスプリッタ３４Ｂから射出され、１／２波長板３２Ｃによって偏光面を略９０度回転された参照光を反射するミラー３６Ａと、ミラー３６Ａで反射した参照光を偏光ビームスプリッタ３４Ｃの方向に反射する回転ミラー３６Ｂと、回転ミラー３６Ｂで反射した参照光を偏光ビームスプリッタ３４Ｃに集光させるレンズ３６Ｃと、偏光ビームスプリッタ３４Ｃで反射し、セレクタ３６Ｄを通過した参照光をコリメート状態としてホログラフィック記録媒体１６内に入射させるレンズ３６Ｅと、を備えて構成されている。なお、回転ミラー３６Ａは回転ステージ３６Ｆ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３６は、参照光のホログラフィック記録媒体１６への入射角度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。
【００４６】
増幅光学系３８は、偏光ビームスプリッタ３４Ａを透過した増幅光を所定の方向に反射するミラー３８Ａ、３８Ｂと、ミラー３８Ｂで反射した増幅光を偏光ビームスプリッタ３４Ｃの方向に反射する回転ミラー３８Ｃと、回転ミラー３８Ｃで反射した増幅光を偏光ビームスプリッタ３４Ｃに集光させるレンズ３８Ｄと、参照光学系３６と共通の、偏光ビームスプリッタ３４Ｃ、セレクタ３６Ｄ及びレンズ３６Ｅと、を備えて構成されている。なお、回転ミラー３８Ｃは回転ステージ３８Ｅ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、増幅光学系３８は、増幅光のホログラフィック記録媒体１６への入射角度を変調できるようにされている。
【００４７】
なお、信号光及び参照光はｓ偏光状態でホログラフィック記録媒体１６へ照射されるのに対して、増幅光はｐ偏光状態でホログラフィック記録媒体１６へ照射される。即ち、増幅光は、信号光及び参照光のいずれに対しても「非可干渉」であるため、３つの光が同時に入射しても、信号光と参照光による干渉縞のみがホログラフィック記録媒体１６に記録されることになる。
【００４８】
次に、本実施例２に係るホログラフィック記録装置３０により、ホログラムを角度多重記録する方法について説明する。
【００４９】
まず、図６（Ａ）に示されるように、ホログラフィック記録媒体１６の表面と直交する方向から信号光を、又、この信号光に対してθ１の角度から参照光を、それぞれ照射して、上述の干渉露光を行い、未完ホログラムを形成する。
【００５０】
次に、図６（Ｂ）に示されるように、信号光の入射角を固定すると共に、参照光の入射角θ１を角度ピッチΔθ分だけ変化させ、入射角θ２（＝θ１＋Δθ）として記録層１６Ａの干渉露光を行い、未完ホログラムを形成する。一方、増幅光の入射角は、参照光と同一の入射角条件である入射角θ１に調整され、図７に示されるように、入射角θ１における未完ホログラムの単独露光が入射角θ２における干渉露光と並行して行われる。
【００５１】
このように、参照光の入射角を角度ピッチΔθ分だけ変化させながら、信号光及び参照光による干渉露光を行うと同時に、増幅光の入射角を参照光の入射角に合わせて変化させながら、増幅光及びその回折光による単独露光を行い、必要な数だけ情報を角度多重記録する。
【００５２】
本実施例２に係るホログラフィック記録方法によれば、再生可能なホログラムを形成するための最小露光時間に達する前に、信号光及び参照光による干渉露光を完了して、未完ホログラムを形成し、干渉露光後に参照光と同一の入射角条件とされた、参照光とは異なる増幅光を未完ホログラムに照射する単独露光を行うことによって回折光を発生させ、増幅光及びその回折光の干渉により情報を記録するようにしたため、干渉露光と単独露光を並行して行うことができ、記録時のデータレートを更に向上させることができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、図８に示されるホログラフィック記録装置５０を用いて、本発明の実施例３に係るホログラフィック記録方法について説明する。
【００５４】
本実施例３に係るホログラフィック記録装置５０は、上記実施例２に係るホログラフィック記録装置３０の増幅光学系３８に代えて、レーザダイオード（ＬＤ）アレイ５２Ａを有してなる増幅光学系５２を適用したものである。なお、信号光学系１８及び参照光学系３６等については実施例２に係るホログラフィック記録装置３０と同様であるため、図中において同じ符号を付す事とし、その説明は省略する。
【００５５】
増幅光学系５２のＬＤアレイ５２Ａは、図９に示されるように、互いに非可干渉のレーザ光を発光可能な複数（この例では６個）のＬＤ５４と、各ＬＤ５４に個別に設けられたコリメータレンズ５６と、各ＬＤ５４の制御を行うためのＬＤ制御ボード５８と、を備えて構成されている。
【００５６】
図１０に、このホログラフィック記録装置５０により１０個のホログラムを角度多重記録する例を示す。図に示されるように、ホログラフィック記録装置５０では、干渉露光が露光時間Ｔｗ毎に順次行われると共に、この干渉露光と並行して、干渉露光の完了した複数（この例では、最大５個）の未完ホログラムに対して露光時間Ｔｓの単独露光が同時に行われている。
【００５７】
本実施例３に係るホログラフィック記録装置５０によれば、複数のホログラムを順次記録する際に、増幅光を複数用いて、複数の未完ホログラムの単独露光を並行して行うようにしたため、記録時のデータレートをより一層向上させることができる。
【００５８】
又、各ＬＤ５４のレーザ光（増幅光）は、互いに非可干渉の光とされているため、複数のレーザ光を同時に出射した場合でも増幅光同士の干渉によって不要なホログラムが形成されることがなく、記録時のノイズ発生を未然に防止することができる。
【００５９】
なお、本発明に係るホログラフィック記録方法は、本実施例３に係るホログラフィック記録方法に限定されるものではなく、例えば、干渉露光の時間や単独露光の時間を変化させてもよい。
【００６０】
即ち、単独露光が干渉露光に比べて大きな露光時間を要する場合には、図１１に示されるように、記録開始時の単独露光時間Ｔｓ１を、記録の後半（この例では、９個及び１０個目のホログラム記録時）においてＴｓ２に短縮するようにすれば、ホログラフィック記録装置における記録時間Ｔｒを更に短縮することができる。特に、図１２に示されるように、各未完ホログラムにおける単独露光の露光時間Ｔｓを、ホログラムの記録順に短くするようにすれば、干渉露光と単独露光におけるスケジューリングの効率を高めることができ、ホログラフィック記録装置における記録時間Ｔｒをより一層短縮することができる。
【００６１】
又、複数の参照光の光源として、ＬＤアレイ５２Ａの代わりに面発光型レーザダイオードを適用してもよい。なお、この面発光型レーザダイオードは、一般に、１つの基板上に数千〜数万個の面発光レーザを集積した後に個々のパーツに切断されることによって作製され、各面発光レーザのレーザ光は互いに非可干渉の光とされる。
【実施例４】
【００６２】
次に、図１３に示されるホログラフィック記録装置７０を用いて、本発明の実施例４に係るホログラフィック記録方法について説明する。
【００６３】
本実施例４に係るホログラフィック記録装置７０は、上記実施例３に係るホログラフィック記録装置５０の増幅光学系５２を、参照光学系３６と別の光路上に配置したものである。なお、他の構成については実施例３に係るホログラフィック記録装置５０と同様であるため、図中において同じ符号を付す事とし、その説明は省略する。
【００６４】
本実施例４に係るホログラフィック記録装置７０では、図１４に示されるように、信号光学系１８の信号光ＬＢ１及び参照光学系３６の参照光ＬＢ２によって、所定の領域Ｓ１で干渉露光を行う一方で、増幅光学系５２の増幅光ＬＢ３によって、未完ホログラムが存在する別の領域Ｓ２で単独露光を行い、ホログラムを角度多重記録するようになっている。
【００６５】
本実施例４に係るホログラフィック記録方法によれば、記録層１６Ａにおける所定の領域Ｓ１で干渉露光を行うと共に、この干渉露光と並行して、未完ホログラムが存在する別の領域Ｓ２で単独露光を行うようにしているため、干渉露光と単独露光を並行して行うことができ、記録時のデータレートを向上させることができる。
【００６６】
上記本実施例４に係るホログラフィック記録装置７０では、増幅光学系５２の光源であるＬＤアレイ５２Ａを、信号光学系１８及び参照光学系３６の光源であるレーザ光源１２と別に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記実施例２に係るホログラフィック記録装置３０と同様に、レーザ光源１２を分岐することによって増幅光を生成してもよい。なお、この場合、本実施例４においては干渉露光と単独露光が異なる領域において行われるため、上記実施例２の場合とは異なり、ｓ偏光及びｐ偏光の両方、又は、右回り及び左回りの楕円偏光の両方をそれぞれ増幅光として使用することができる。そのため、２つの光によって２つの未完ホログラムの単独露光を同時に行うことが可能となる。
【００６７】
又、干渉露光が行われる領域と単独露光が行われる領域は異なる領域であればよく、各領域が隣接していてもよい。
【００６８】
なお、上記実施例１〜４においては、露光時間と屈折率変調度がリニアな関係にある例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録層の感光材料の特性に合わせて本発明のホログラフィック記録方法を適用すればよい。
【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装置の光学系統図
【図２】従来のホログラフィック記録装置による記録時の露光時間と屈折率変調度の関係を示すグラフ
【図３】本発明の実施例１に係るホログラフィック記録装置による記録時の露光時間と屈折率変調度の関係を示すグラフ
【図４】同ホログラフィック記録装置における参照光及び信号光の関係を模式的に示す側面図
【図５】本発明の実施例２に係るホログラフィック記録装置の光学系統図
【図６】同ホログラフィック記録装置における参照光及び信号光の関係を模式的に示す側面図
【図７】同ホログラフィック記録装置による記録時の露光時間と屈折率変調度の関係を示すグラフ
【図８】本発明の実施例３に係るホログラフィック記録装置の光学系統図
【図９】同ホログラフィック記録装置におけるＬＤアレイを模式的に示す平面図
【図１０】同ホログラフィック記録装置による干渉露光及び単独露光の制御例を示すグラフ
【図１１】同ホログラフィック記録装置による干渉露光及び単独露光の他の制御例を示すグラフ
【図１２】同ホログラフィック記録装置による干渉露光及び単独露光の更に他の制御例を示すグラフ
【図１３】本発明の実施例４に係るホログラフィック記録装置の光学系統図
【図１４】同ホログラフィック記録装置における干渉露光及び単独露光の様子を模式的に示す側面図
【符号の説明】
【００７０】
１０、３０、５０、７０…ホログラフィック記録装置
１２…レーザ光源
１４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ…偏光ビームスプリッタ
１５…１／２波長板
１６…ホログラフィック記録媒体
１６Ａ…記録層
１８…信号光学系
１８Ａ…第１レンズ
１８Ｂ…第２レンズ
１８Ｃ…ピンホール
１８Ｄ…ビームエキスパンダ
１８Ｅ、３６Ａ、３８Ａ、３８Ｂ…ミラー
１８Ｆ…空間光変調器
１８Ｇ…フーリエレンズ
２０、３６…参照光学系
２０Ａ、２０Ｂ、３６Ｂ、３８Ｃ…回転ミラー
２０Ｃ、２０Ｄ、３６Ｆ、３８Ｅ…回転ステージ
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ…１／２波長板
３６Ｃ、３６Ｅ、３８Ｄ、５２Ｂ…レンズ
３６Ｄ…セレクタ
３８、５２…増幅光学系
５２Ａ…ＬＤアレイ
５４…ＬＤ
５６…コリメータレンズ
５８…ＬＤ制御ボード
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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