(57)【要約】【課題】  小型化が可能なホログラム記録担体へのホログラム記録方法を提供する。【解決手段】  ホログラム記録方法は、可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、信号光ビームを、光感応材料からなる記録媒体から入射光処理領域へ通過するように、記録媒体に照射して、記録媒体における信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、を含むホログラム記録方法であって、記録媒体の信号光ビームの入射側の反対側において記録媒体を透過して入射された信号光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を互いに異ならしめる入射光処理領域を設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可干渉性の光ビームの照射による回折格子によって情報の記録又は再生が行われるホログラム記録担体であって、光感応材料からなる記録媒体部と、前記記録媒体部の前記光ビームの入射側の反対側に設けられかつ前記記録媒体部を透過して入射された前記光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部と、を有することを特徴とするホログラム記録担体。
【請求項２】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの少なくとも回折光を前記記録媒体部に反射する領域を有することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録担体。
【請求項３】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光を反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２記載のホログラム記録担体。
【請求項４】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を反射する０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２記載のホログラム記録担体。
【請求項５】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２記載のホログラム記録担体。
【請求項６】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２記載のホログラム記録担体。
【請求項７】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの少なくとも回折光を透過させる領域を有することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録担体。
【請求項８】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光を透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項７記載のホログラム記録担体。
【請求項９】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を透過させる０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項７記載のホログラム記録担体。
【請求項１０】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項７記載のホログラム記録担体。
【請求項１１】
前記入射光処理領域部は、前記光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項７記載のホログラム記録担体。
【請求項１２】
前記入射光処理領域部はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項１〜１１記載のホログラム記録担体。
【請求項１３】
前記トラックは、前記記録媒体部における前記入射光処理領域部の位置情報を有することを特徴とする請求項１２記載のホログラム記録担体。
【請求項１４】
可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを、光感応材料からなる記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように、前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、を含むホログラム記録方法であって、前記記録媒体部の前記信号光ビームの入射側の反対側において前記記録媒体部を透過して入射された前記信号光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を互いに異ならしめる入射光処理領域部を設けたことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項１５】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を前記記録媒体部に反射する領域を有することを特徴とする請求項１４記載のホログラム記録方法。
【請求項１６】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項１７】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項１８】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項１９】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項２０】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を透過させる領域を有することを特徴とする請求項１４記載のホログラム記録方法。
【請求項２１】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２０記載のホログラム記録方法。
【請求項２２】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２０記載のホログラム記録方法。
【請求項２３】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２０記載のホログラム記録方法。
【請求項２４】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２０記載のホログラム記録方法。
【請求項２５】
前記信号光ビームを空間変調する行及び列の画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記０次光処理領域部が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項１４〜２４のいずれかに記載のホログラム記録方法。
【請求項２６】
前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記０次光処理領域部の伸長方向とが所定角度θ（θ≠０）で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項２５記載のホログラム記録方法。
【請求項２７】
可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを、光感応材料からなる記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、により記録された記録情報を再生するホログラム再生方法であって、
前記記録媒体部を透過する光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部を設けること、並びに
形成された前記回折格子の領域に、前記参照光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる再生工程と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する工程と、を含むことを特徴とするホログラム再生方法。
【請求項２８】
前記入射光処理領域部は、前記再生波の少なくとも回折光を前記記録媒体部に反射する領域を有することを特徴とする請求項２７記載のホログラム再生方法。
【請求項２９】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記再生波の回折光を反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２８記載のホログラム再生方法。
【請求項３０】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を反射する０次光処理領域部と、前記再生波の回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２８記載のホログラム再生方法。
【請求項３１】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域部と、前記再生波の回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２８記載のホログラム再生方法。
【請求項３２】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記再生波の回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項２８記載のホログラム再生方法。
【請求項３３】
前記入射光処理領域部は、前記再生波の少なくとも回折光を透過させる領域を有することを特徴とする請求項２７記載のホログラム再生方法。
【請求項３４】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記再生波の回折光を透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３３記載のホログラム再生方法。
【請求項３５】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を透過させる０次光処理領域部と、前記再生波の回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３３記載のホログラム再生方法。
【請求項３６】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域部と、前記再生波の回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３３記載のホログラム再生方法。
【請求項３７】
前記入射光処理領域部は、前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記再生波の回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３３記載のホログラム再生方法。
【請求項３８】
回折格子の領域として記録情報を記録及び／又は前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム装置であって、
光感応材料からなる記録媒体部とこれを透過する光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部とを有するホログラム記録担体を、装着自在に保持する支持部と、
可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、
記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、
前記信号光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する分離部と、
前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とするホログラム装置。
【請求項３９】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を前記記録媒体部に反射する領域を有することを特徴とする請求項３８記載のホログラム装置。
【請求項４０】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３９記載のホログラム装置。
【請求項４１】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３９記載のホログラム装置。
【請求項４２】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３９記載のホログラム装置。
【請求項４３】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項３９記載のホログラム装置。
【請求項４４】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を透過させる領域を有することを特徴とする請求項３８記載のホログラム装置。
【請求項４５】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項４４記載のホログラム装置。
【請求項４６】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項４４記載のホログラム装置。
【請求項４７】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項４４記載のホログラム装置。
【請求項４８】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項４４記載のホログラム装置。
【請求項４９】
前記参照光ビームを空間変調する行及び列の画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記０次光処理領域部が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項３８〜４８のいずれかに記載のホログラム装置。
【請求項５０】
前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記０次光処理領域部の伸長方向とが所定角度θ（θ≠０）で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項４９記載のホログラム装置。
【請求項５１】
回折格子の領域として記録情報を記録及び／又は前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム装置であって、
光感応材料からなる記録媒体部を装着自在に保持する支持部と、
可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、
記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、
前記信号光ビームを前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部内に入射かつ通過させ、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、
前記記録媒体部の前記信号光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する分離部と、
前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とするホログラム装置。
【請求項５２】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を前記記録媒体部に反射する領域を有することを特徴とする請求項５１記載のホログラム装置。
【請求項５３】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５２記載のホログラム装置。
【請求項５４】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５２記載のホログラム装置。
【請求項５５】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５２記載のホログラム装置。
【請求項５６】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５２記載のホログラム装置。
【請求項５７】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビームの少なくとも回折光を透過させる領域を有することを特徴とする請求項５１記載のホログラム装置。
【請求項５８】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５７記載のホログラム装置。
【請求項５９】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５７記載のホログラム装置。
【請求項６０】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５７記載のホログラム装置。
【請求項６１】
前記入射光処理領域部は、前記信号光ビーム及び前記参照光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域部と、前記信号光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域部とを有することを特徴とする請求項５７記載のホログラム装置。
【請求項６２】
前記参照光ビームを空間変調する行及び列の画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記０次光処理領域部が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項５１〜６１のいずれかに記載のホログラム装置。
【請求項６３】
前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記０次光処理領域部の伸長方向とが所定角度θ（θ≠０）で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体部とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項６２記載のホログラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光感応材料からなる記録媒体いわゆるホログラフィックメモリに関し、特にホログラフィックメモリを利用するホログラム記録再生方法及び光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムの原理を利用したデジタル情報記録システムとして、体積ホログラフィック記録システムが知られている。このシステムの特徴は、記録情報をフォトリフラクティブ材料などの光感応材料からなる記録媒体に屈折率の変化として記録することである。
【０００３】
従来のホログラム記録再生方法の1つにフーリエ変換を用いて記録再生する方法がある。
【０００４】
図１に示すように、従来の４ｆ系ホログラム記録再生装置において、レーザ光源ＬＥＤから発せられたレーザ光ビーム１２の参照光ビームは、ビームスプリッタ１３において光１２ａ、１２ｂとに分割される。光１２ａは、ビームエキスパンダＢＸでビーム径を拡大されて、平行光として、透過型のＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネルなどの空間光変調器ＳＬＭに照射される。空間光変調器ＳＬＭは、エンコーダーで信号変換された記録すべき情報を電気信号として受け取って、２次元データすなわち平面上に明暗の２次元ドットパターンなどの記録情報を形成する。光１２ａは、空間光変調器ＳＬＭを透過すると、光変調されて、データ信号成分を含む信号光ビームとなる。ドットパターン信号成分を含んだ信号光ビーム１２ａは、その焦点距離ｆだけ離しておいたフーリエ変換レンズ１６を通過してドットパターン信号成分がフーリエ変換されて、記録媒体１０内に集光される。一方、ビームスプリッタ１３において分割された参照光ビーム１２ｂは、参照光としてミラー１８、１９によって記録媒体１０内に導かれて、信号光ビーム１２ａの光路と記録媒体１０の内部で交差し干渉して光干渉パターンを形成し、光干渉パターン全体を屈折率の変化などの回折格子として記録する。
【０００５】
このように、コヒーレントな平行光で照明されたドットパターンデータからの回折光をフーリエ変換レンズで結像し、その焦点面すなわちフーリエ面上の分布に直してフーリエ変換の結果の分布をコヒーレントな参照光と干渉させてその干渉縞を焦点近傍の記録媒体に記録する。１ページ目の記録が終了したら、回動ミラー１９を所定量回転し、かつ、その位置を所定量平行移動させ記録媒体１０に対する参照光ビーム１２ｂの入射角度を変化させ、２ページ目を同じ手順で記録する。このように逐次記録を行うことにより角度多重記録を行う。
【０００６】
一方で、再生時には逆フーリエ変換を行いドットパターン像を再生する。情報再生においては、図１に示すように、例えば、空間光変調器ＳＬＭによって信号光ビーム１２ａの光路を遮断して、参照光ビーム１２ｂのみを記録媒体１０へ照射する。再生時には、再生するページを記録した時の参照光と同じ入射角度になるように、ミラーの位置と角度をミラーの回動と直線移動を組み合わせで変化させ制御する。参照光ビーム１２ｂが照射された記録媒体１０の信号光ビーム１２ａの入射側の反対側には、記録された信号光を再現した再生波が現れる。この再生波を逆フーリエ変換レンズ１６ａに導いて、逆フーリエ変換するとドットパターン信号を再現することができる。さらに、このドットパターン信号を焦点距離位置の像検出センサ２０によって受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダ２６に送ると、元のデータが再生される。
【０００７】
従来は記録媒体内のある体積中に情報を高密度で記録するために角度多重や、波長多重を用いて数ｍｍ角程度の体積中に多重記録を行なっていた（特許文献１参照）。参照光及び信号光が同じ側から所定角度で交差して入射するような記録媒体システムでは、情報の再生時において、再生用参照光と再生光との分離が困難である。そのため再生信号の読み取り性能が劣化してしまう問題がある。また、迷光防止手段が必要になりシステムの小型化に不利である。
【特許文献１】特開２００１−１８４６３７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、小型化が可能なホログラム記録担体へのホログラム記録及び再生方法並びにホログラムの記録及び／又は再生の装置を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載のホログラム記録担体は、可干渉性の光ビームの照射による回折格子によって情報の記録又は再生が行われるホログラム記録担体であって、光感応材料からなる記録媒体部と、前記記録媒体部の前記光ビームの入射側の反対側に設けられかつ前記記録媒体部を透過して入射された前記光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１４のホログラム記録方法は、可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを、光感応材料からなる記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように、前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、を含むホログラム記録方法であって、前記記録媒体部の前記信号光ビームの入射側の反対側において前記記録媒体部を透過して入射された前記信号光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を互いに異ならしめる入射光処理領域部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２７のホログラム再生方法は、可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを、光感応材料からなる記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、により記録された記録情報を再生するホログラム再生方法であって、
前記記録媒体部を透過する光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部を設けること、並びに
形成された前記回折格子の領域に、前記参照光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる再生工程と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項３８のホログラム装置は、回折格子の領域として記録情報を記録及び／又は前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム装置であって、
光感応材料からなる記録媒体部とこれを透過する光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部とを有するホログラム記録担体を、装着自在に保持する支持部と、
可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、
記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、
前記信号光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを、前記記録媒体部から前記入射光処理領域部へ通過するように前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する分離部と、
前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５１のホログラム装置は、回折格子の領域として記録情報を記録及び／又は前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム装置であって、
光感応材料からなる記録媒体部を装着自在に保持する支持部と、
可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、
記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、
前記信号光ビームを前記記録媒体部に照射して、前記記録媒体部内に入射かつ通過させ、前記記録媒体部における前記信号光ビームの０次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、
前記記録媒体部の前記信号光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる入射光処理領域部と、
前記参照光ビームと前記再生波とを分離する分離部と、
前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜ホログラム記録担体＞
図２は、実施形態の一例である矩形状平行平板のカード型のホログラム記録担体１１を示す。ホログラム記録担体１１は、記録媒体１０と、光入射側の反対側に設けられた入射光処理領域Ｒとが一体化して結合して構成されている。ホログラム記録担体１１は、可干渉性光ビームが記録媒体１０を通過し、その入射側と反対側に焦点を持ち集光できるように、入射光処理領域Ｒが光ビームのビームウエストの位置又は近傍（光軸上）に位置するように用いられる。入射光処理領域Ｒは、入射光ビームの０次光を処理するための０次光処理領域Ｒ１と、入射光ビームの回折光（光軸上）を処理するための回折光処理領域Ｒ２とからなり、これらが入射光ビームの０次光の偏光面及び回折光の偏光面を異ならしめる処理をする。なお、ホログラム記録担体は、図示しないが、カード以外にディスクなど様々な形状で形成されてもよい。
【００１６】
可干渉入射光ビームが空間光変調器などで光変調された場合に０次光及び回折光が生じ、無変調の場合には０次光が生じる。ホログラム記録に用いる信号光ビームは、空間的な変調によらず常に同じ波面となる０次光と、空間的な変調に応じた回折光とからなり、ホログラム再生に用いる参照光ビームは、空間的な変調によらず常に同じ波面となる０次光からなる。
【００１７】
入射光処理領域Ｒへの入射光ビームの０次光及び回折光の偏光面を異ならしめるためには、それぞれを受光する０次光処理領域Ｒ１及び回折光処理領域Ｒ２を空間的に分離しておく必要がある。また、０次光処理領域Ｒ１及び回折光処理領域Ｒ２のいずれかを、光ビームの少なくとも回折光を記録媒体に反射するか、透過させるようにすることができる。
【００１８】
まず、入射光処理領域Ｒが光ビームの少なくとも回折光を記録媒体に反射する領域を有する場合には、次の態様がある。
【００１９】
（１）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて反射する０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転させずに反射する回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２０】
（２）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに反射する０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２１】
（３）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに透過、散乱、偏向又は吸収する０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２２】
（４）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２３】
つぎに、入射光処理領域Ｒが光ビームの少なくとも回折光を透過させる領域を有する場合には、次の態様がある。
【００２４】
（５）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転させずに透過させる回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２５】
（６）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに透過させる０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２６】
（７）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに散乱、偏向、反射又は吸収する０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２７】
（８）入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて透過させる０次光処理領域Ｒ１と、光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて透過させる回折光処理領域Ｒ２とにする。
【００２８】
記録媒体１０には、これを通過する光により情報の記録又は再生可能となるように、光学干渉パターンを保存できる光感応材料として、例えばフォトリフラクティブ材料や、ホールバーニング材料、フォトクロミック材料など光学干渉パターンを保存できる光感応材料が用いられる。光干渉パターンによる回折格子のホログラムは記録媒体１０の光入射側に主に記録される。
【００２９】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１又は回折光処理領域Ｒ２における入射光ビームの偏光面を回転せしめる材料としては、分子構造、結晶構造の非対称性により互いに直交する偏光に対する屈折率が異なる旋光性物質が用いられる。旋光性物質としては水晶、液晶、カー効果材料などがある。光学活性を示す旋光性物質からなる光学回転膜は、互いに垂直な電気ベクトル（偏光成分）からなる入射光が通過したときこの２成分間に所定の位相差を与える。この位相差は（２π／λ）（｜ｎｅ−ｎｏ｜）ｄ｛ただし、λは真空中波長、ｎｅ及びｎｏは２つの偏光成分に対する光学回転膜の屈折率、並びにｄは光学回転膜の膜厚をしめす｝である。光学回転膜は位相板として機能し、例えば、１軸性結晶である水晶を結晶軸に平行で切り、入射光に位相差（リターデーション）を与える光学素子、すなわち特定の波長の光が通過する際、Ｓ偏光とＰ偏光との間に位相差を生ぜしめる複屈折素子として知られ、１／４波長板、１／２波長板として機能する。例えば、１／４波長板として機能する光学回転膜は、膜の光学軸（結晶軸）に対して入射光の１つの偏光面が角度４５度であるように配置する場合、直線偏光を円偏光に変換できる。１／２波長板ではその主軸方向に対して所定角度θで振動する直線偏光を入射させると、射出光は１８０°−２θだけ回転するので、１／２波長板を角度αだけ光線光軸の周りを回転させると、射出光の偏向面を２αだけ回転させる旋光子として機能する。かかる光学回転膜の一例は、特定の波長に対応してそれぞれに厚みを設定して研磨した２枚の水晶板（人工水晶など）の結晶の光学軸を直交させ積層した構造を有する。また、光学回転膜は無機材料の他にポリイミドなどの有機材料によっても構成できる。構成材料のもつ複屈折量は波長により異なりその位相差も変動するので、所定の位相差を得るためには使用波長に合わせて選択する必要がある。
【００３０】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１又は回折光処理領域Ｒ２における入射光ビームを反射する材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ又はそれらの合金が挙げられる。反射膜としては金属のほかに誘電体多層膜としても形成できる。
【００３１】
よって、入射光をその偏光面を回転せしめて反射する領域の場合は、偏光面を回転せしめる光学回転膜と、これの記録媒体１０とは反対側の面に反射膜と、を組み合わせて構成する。
【００３２】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１又は回折光処理領域Ｒ２における入射光ビームを透過させる材料としては、使用する波長に対する透過率が他方処理領域より高い材料であれば有機又は無機の材料を問わない。また、透過材料からなる光透過膜を設けずに記録媒体１０の露出した表面を処理領域とすることもできる。
【００３３】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１又は回折光処理領域Ｒ２における入射光ビームを吸収する材料としては、使用する波長に対する吸光度が他方処理領域より高い有機又は無機材料が用いられる。
【００３４】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１又は回折光処理領域Ｒ２における入射光ビームの散乱又は偏向については、入射光ビームを記録媒体１０の内部に反射せしめる作用が必要であるので、入射光処理領域Ｒの反射膜を記録媒体１０とは反対側の面に設け、記録媒体１０との界面に粗面、曲面又は傾斜面（法線に対して傾斜）が設けられる。よって、入射光を散乱又は偏向せしめて反射する領域の場合は、記録媒体１０とは入射反対側の面に粗面、曲面又は傾斜面の反射膜で構成する。
【００３５】
またさらに、入射光処理領域Ｒの一部、例えば０次光処理領域Ｒ１に、線状のトラックを有するようにする。このトラックは、記録媒体における入射光処理領域の位置情報を有することが好ましい。光ビームのトラッキングサーボ制御などに用いることができるからである。
【００３６】
このように、本実施形態のホログラム記録担体では、記録時に別経路の参照光を用いず、その代わりに、信号光のみを記録媒体へ入射させて、信号光の０次光と回折光との干渉により回折格子を生成して記録し、参照光（０次光）照射のみでかかる回折格子から信号光を再生するとともに信号光を参照光から分離することができる。そのために、記録媒体の入射光ビーム照射側の反対側には、入射光の０次光と回折光とを分離しかつ、それら偏光面を互いに異ならしめる入射光処理領域が設けられている。
【００３７】
＜第１実施例＞
上記（１）の態様である本実施形態のホログラム記録担体の情報の記録及び／又は再生用のホログラム装置の一例であるホログラム記録再生装置を図３に示す。
【００３８】
光源ＬＥＤには、例えば近赤外レーザ光波長８５０ｎｍのＤＢＲ（Distributed Bragg 
Reflector)レーザを用いる。参照光ビーム１２の光路上には、シャッタＳＨｓ、ビームエキスパンダＢＸ、空間光変調器ＳＬＭ、ハーフミラーＨＭ、偏光ビームスプリッタ１５、集光レンズ１６０が配置されている。シャッタＳＨｓはコントローラ３２に制御され、記録媒体への光ビームの照射時間を制御する。
【００３９】
ビームエキスパンダＢＸは、シャッタＳＨｓを通過した参照光ビーム１２の径を拡大して平行光線とし空間光変調器ＳＬＭに入射するように照射する。
【００４０】
空間光変調器ＳＬＭは、エンコーダ２５より供給され電気的なデータ（２次元ドットパターンデータ）を受けて、明暗のドットマトリクス信号を表示する。参照光ビームは、データが表示されている空間光変調器ＳＬＭを通過すると光変調されて、データをドットマトリクス成分として含む信号光ビーム１２ａとなる。
【００４１】
ハーフミラーＨＭは像検出センサ２０へ再生波を導くため設けられている。ハーフミラーＨＭは再生波を像検出センサ２０に送り得る位置に配置されている。像検出センサ２０は焦点距離位置に配置され、電荷結合素子ＣＣＤや相補型金属酸化膜半導体装置などのアレイなどから構成される。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ１５は後述する再生波を、参照光ビーム１２の光路から分離して像検出センサ２０へ供給する分離部である。偏光ビームスプリッタ１５は再生波と参照光を分離する分離手段として設けられている。
【００４３】
集光レンズ１６０は、偏光ビームスプリッタ１５を透過した信号光ビーム１２ａのドットマトリクス成分をフーリエ変換するとともに、ホログラム記録担体１１の記録媒体１０の装着位置の後方（入射光処理領域）に焦点を結ぶように集光する。集光レンズ１６０により、シャッタＳＨｓが開いたとき、信号光ビーム１２ａ又は参照光ビーム１２が記録媒体１０の主面に所定入射角度例えば零度で照射される。空間光変調器ＳＬＭ及び像検出センサ２０は、集光レンズ１６０の焦点距離に配置されている。
【００４４】
さらに、像検出センサ２０にはデコーダ２６が接続される。デコーダ２６はコントローラ３２へ接続される。なお、あらかじめホログラム記録担体１１にフォトリフラクティブ材料の種類に対応した標識を付してある場合、ホログラム記録担体１１がこれを移動させる支持部である可動ステージ６０上に装着されると、コントローラ３２は適当なセンサにより自動的にこの標識を読み取り、ホログラム記録担体１１の移動制御や記録媒体１０に適した記録再生制御を行うこともできる。
【００４５】
＜記録再生の原理＞
上記（１）の態様である本実施形態を例にして、ホログラム記録担体の記録再生の原理を、Ｐ偏光光源を用いた場合について説明する。
【００４６】
図４に示す可動ステージ上に装着されたホログラム記録担体は、記録媒体１０に、その信号光１２ａ入射側の反対側に設けられた入射光処理領域Ｒが一体化して結合して構成されている。
【００４７】
入射光処理領域Ｒは、光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめかつ反射する０次光処理領域Ｒ１RRと、光ビームの回折光をその偏光面を回転させずに反射する回折光処理領域Ｒ２Rとからなる。０次光処理領域Ｒ１RRは例えば、１／４波長板として機能する光学回転膜１１１とこれに積層された反射膜１１２とからなる。回折光処理領域Ｒ２Rは光透過膜１１０とこれに積層された反射膜１１２とからなる。また、回折光処理領域Ｒ２Rは光透過膜１１０を省略し、反射膜１１２のみで構成できる。
【００４８】
記録時には、図５に示すように、Ｐ偏光の信号光１２ａ（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）は偏光ビームスプリッタ１５を透過し、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１RRとその近傍の回折光処理領域Ｒ２Rを照射する。
【００４９】
０次光ｚＰは、０次光処理領域Ｒ１RRの光学回転膜１１１に入射、透過した時点で円偏光に変換され、さらに反射膜１１２で反射され、再び光学回転膜１１１を透過する。この時点で０次光は入射した偏光面の方向とは９０度異なる偏光面の方向のＳ偏光反射０次光ｚＳとなる。Ｓ偏光反射０次光ｚＳが記録媒体１０を戻るように透過し、偏光ビームスプリッタ１５で反射される。
【００５０】
一方、信号光の回折光ｒＰは回折光処理領域Ｒ２Rの反射膜１１２で反射されるが、その偏光面は回転せず、Ｐ偏光反射回折光ｒＰとして記録媒体１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１５をも透過する。
【００５１】
ホログラムの記録は０次光と回折光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の０次光ｚＰ及び回折光ｒＰの一組（回折格子Ｐ１）と、入射するＰ偏光０次光ｚＰと反射するＰ偏光反射回折光ｒＰの一組（回折格子Ｐ２）と、である。これらの干渉によって記録されるホログラムは略同一位置で作られるホログラムの２つが多重される。図５では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【００５２】
再生時には、図６に示すように、Ｐ偏光の参照光（０次光）１２が上記同一光路で偏光ビームスプリッタ１５を透過し、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１RRを照射する。ここでＰ偏光の参照光は反射膜１１２を介し光学回転膜１１１を往復で透過することにより、Ｓ偏光反射０次光ｚＳとなり、これが記録媒体１０を戻るように透過し、偏光ビームスプリッタ１５で反射され光路が逸れる。なお、Ｓ偏光反射０次光ｚＳの回折格子への照射では、再生波は生じない。Ｐ偏光０次光ｚＰとＳ偏光反射０次光ｚＳでは伝搬方向が異なるからである。
【００５３】
Ｐ偏光の参照光（０次光）により２つのホログラムからそれぞれ再生波が発生する。発生した再生波には少なくとも記録された信号光と同じ回折光の成分が含まれている。共に入射するＰ偏光の０次光ｚＰ及び回折光ｒＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）からの再生波ＲｒＰは、Ｐ偏光として光源方向とは反対（すなわち入射順方向）に向かって発生する。そして、このＰ偏光再生波ＲｒＰは、回折光処理領域Ｒ２Rの反射膜１１２で反射されるが、その偏光面は回転せず、Ｐ偏光反射再生波ＲｒＰとして記録媒体１０を透過し集光レンズ１６０により平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１５をも透過する。よって、Ｐ偏光反射再生波ＲｒＰはハーフミラーＨＭで一部反射されて像検出センサに受光される。
【００５４】
一方、入射するＰ偏光０次光ｚＰと反射するＰ偏光反射回折光ｒＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ２）からの再生波ＲｒＰは、Ｐ偏光として光源方向（すなわち入射反対方向）に向かって発生するので偏光ビームスプリッタ１５を透過して、ハーフミラーＨＭを経て同様に像検出センサに受光される。
【００５５】
このようにＰ偏光再生波ＲｒＰと再生用の参照光とが分離できるため、再生波を受光する像検出センサに不要な参照光が入ることがない。
【００５６】
さらに、記録時の信号光（０次光及び回折光）がＳ偏光である場合も、偏光ビームスプリッタなどの配置向きを変更すれば記録再生動作は、記録時の信号光（０次光及び回折光）がＰ偏光である場合と同様に実行できる。よって、この実施形態では、光源からの光ビームの偏光状態は限定されない。記録時の光源の偏光状態、成分にかかわらず、再生時には、参照光（０次光）と再生波が分離できる。
【００５７】
＜ホログラム記録再生装置の記録動作＞
まず、図３に示す記録媒体１０を保持している可動ステージ６０をコントローラ３２で位置制御して、対象としている記録媒体１０を所定記録位置に移動する。
【００５８】
次に、記録信号をエンコーダ２５より空間光変調器ＳＬＭへ送出し、空間光変調器ＳＬＭが記録情報に対応したパターンを表示する。
【００５９】
次に、シャッタＳＨｓを開放して参照光ビーム１２を空間光変調器ＳＬＭに照射する。参照光ビーム１２が記録情報に対応したパターンが表示されている空間光変調器ＳＬＭにより空間的に変調され、信号光ビーム１２ａ（０次光及び回折光）が生成される。生成された信号光ビーム１２ａがハーフミラーＨＭ及び偏光ビームスプリッタ１５を通過して記録媒体１０へ照射され、記録が開始される。
【００６０】
記録媒体１０に照射された信号光ビーム１２ａにより、その０次光と回折光との間で光干渉パターンが生じ、これに対応した回折格子Ｐ１、Ｐ２が上記のようにフォトリフラクティブ効果により記録媒体１０内に記録される。
【００６１】
記録媒体１０への記録終了後、コントローラ３２によりシャッタＳＨｓを閉鎖する。
【００６２】
記録媒体１０の所定記録位置での記録が終了したら、記録媒体１０を所定量移動し（図３のｙ方向へ）、記録媒体１０に対する信号光ビーム１２ａの位置を他の所定記録位置に変化させ、先の記録手順と同じ手順で記録する。このように逐次記録を行うことにより記録媒体１０に記録を行う。
【００６３】
図７は光源側から信号光ビーム１２ａの光軸方向から見た空間光変調器ＳＬＭと記録媒体１０の入射光処理領域Ｒとを並べて示した図である。図７に示すように、記録媒体１０入射側の反対側に設けられた入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１はトラックなすように画定されている。トラック状の０次光処理領域Ｒ１は図７のｙ方向へ伸長している。トラック状の０次光処理領域Ｒ１は間欠的に複数を線上に並べて設けることができ、これによって、０次光処理領域Ｒ１の記録媒体１０における位置情報をトラック状の０次光処理領域Ｒ１に担持させることができる。トラック状の０次光処理領域Ｒ１の複数を所定ピッチで平行に並設して、トラッキングサーボ制御に供することもできる。
【００６４】
記録媒体１０及び空間光変調器ＳＬＭは、トラック状の０次光処理領域Ｒ１の伸長方向ＤR1と空間光変調器ＳＬＭの画素マトリクスの行の伸長方向ＤSLMとが所定角度θ（θ≠０）で交差するように、相対的に配置されている。他に、記録媒体１０及び空間光変調器ＳＬＭの角度設定に、マトリクスの列の伸長方向を利用しても良い。この記録媒体１０及び空間光変調器ＳＬＭの角度設定の構成は以下の理由による。
【００６５】
一般に、記録時には、記録情報に応じて各画素毎の透過／非透過となる２次元ドットパターンを表示した空間光変調器ＳＬＭに参照光ビーム１２が入射され空間的に変調されて信号光ビーム１２ａが生成される。信号光ビーム１２ａはフーリエ変換レンズすなわち集光レンズ１６０によりフーリエ変換され、記録媒体１０に入射され、フーリエ変換レンズに対応したフーリエ面ＦＦに信号光ビーム１２ａの０次光及び回折光の点像としてそれぞれ結像される。
【００６６】
図８に示すように、空間光変調器ＳＬＭで変調された信号光ビーム１２ａ（０次光及び回折光）では、空間光変調器の画素の繰り返し（ピッチａとする）による回折光が最高周波数成分となる。信号光ビーム１２ａは集光レンズ１６０によりフーリエ変換され、図８に示すフーリエ面ＦＦに空間光変調器ＳＬＭによる空間的な変調に応じた空間周波数スペクトル分布光強度が生じる。
【００６７】
画素ピッチによる空間周波数（１／ａ）、信号光ビーム１２ａの波長（λ）、フーリエ変換レンズ（集光レンズ１６０）の焦点距離（ｆ）を用いると、フーリエ面ＦＦでの０次光と１次光の間隔（ｄ１）はｄ１＝（１／ａ）・（λ）・（ｆ）のように表すことができる。例えば、空間光変調器の画素ピッチが１０μｍ、信号光ビーム１２ａの波長５３０ｎｍ、集光レンズ１６０の焦点距離１４ｍｍである場合、フーリエ面での０次光と１次回折光との間隔（ｄ１）は上式により、７５０μｍ程度となる。空間光変調ＳＬＭでの最高空間周波数成分は画素ピッチなので、フーリエ面ＦＦでは信号光ビーム１２ａの０次光の点像からもっと離れた位置に画素ピッチに応じた点像が存在する。したがって、フーリエ面ＦＦには信号光ビーム１２ａの中央の０次光と空間光変調器ＳＬＭの行方向と列方向の画素ピッチによる１次回折光と０次光とで構成される田の字型の空間内に空間光変調器の変調に応じた空間周波数スペクトル分布は存在することになる。
【００６８】
空間光変調器ＳＬＭの行方向に対応する回折光の点像は、フーリエ面ＦＦが入射光処理領域Ｒに含まれている。トラック状の０次光処理領域Ｒ１の伸長方向ＤR1と空間光変調器ＳＬＭの画素マトリクスの行の伸長方向ＤSLMの角度θ＝０度のときには、トラック状の０次光処理領域Ｒ１上に空間変調器ＳＬＭの画素マトリクスの行方向の空間周波数成分に応じた点像が結像される。
【００６９】
したがって空間光変調器ＳＬＭの行方向に対応する回折光は回折光処理領域Ｒ２Rで反射されないため、上述の光干渉パターンの生成において、空間光変調器ＳＬＭの行方向に応じた信号光ビーム１２aの反射された回折光は存在せず、信号光ビーム１２ａの０次光との光干渉は生じない。すなわちトラック状の０次光処理領域Ｒ１の伸長方向ＤR1と空間光変調器ＳＬＭの画素マトリクスの行の伸長方向ＤSLMの角度θ＝０度のときには、記録媒体１０の回折格子Ｐ２には空間光変調器ＳＬＭの行方向に対応した回折光による情報が記録されない。
【００７０】
回折光のうち１次回折光を有効に利用するため、すなわち信号光ビーム１２ａの（空間光変調器ＳＬＭの行方向に応じた）反射された回折光と信号光ビーム１２ａの０次光とを光干渉させるために、記録媒体１０及び空間光変調器ＳＬＭは、トラック状の０次光処理領域Ｒ１の伸長方向ＤR1と空間光変調器ＳＬＭの画素マトリクスの行（又は列）の伸長方向ＤSLMとが所定角度θ（θ≠０）で交差するように、相対的に配置されている。
【００７１】
＜ホログラム記録再生装置の再生動作＞
次に、ホログラムからの情報再生の工程手順について述べる。
【００７２】
まず、図３に示す記録媒体１０を保持する可動ステージ６０をコントローラ３２で位置制御して、対象としている記録媒体１０を所定記録位置に移動する。
【００７３】
次に、参照光ビーム１２に対して空間的な変調を行わない状態すなわち全画素透過の情報をエンコーダ２５より空間光変調器ＳＬＭへ送出し、全画素透過パターンを表示させる。
【００７４】
次に、シャッタＳＨｓを開放して参照光ビーム１２を空間光変調器ＳＬＭに照射し、そのまま参照光ビーム１２を記録媒体１０に照射して再生を開始する。参照光ビーム１２は全透過表示の空間光変調器ＳＬＭを通過しているため変調されていない。したがって空間的な変調に応じた回折光は発生せず、参照光ビーム１２は０次光成分のみとなる。
【００７５】
再生時の参照光ビーム１２（０次光）を記録時の信号光ビーム１２ａと同じ角度、位置で記録媒体１０に照射すると、記録媒体１０内の回折格子Ｐ１、Ｐ２に照射され、再生波が発生する。参照光ビーム１２は偏光ビームスプリッタ１５で反射され側方に射出される。したがって、参照光ビーム１２は像検出センサ２０で受光されないので、記録情報の再生が容易になる。
【００７６】
再生波は記録媒体１０の入射側から射出し、集光レンズ１６０及び偏光ビームスプリッタ１５を通過し、ハーフミラーＨＭで反射され、像検出センサ２０上で記録情報に応じたドットパターンを結像する。このドットパターン信号を像検出センサ２０の受光器によって受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダ２６に送ると、元のデータが再生される。
【００７７】
次に記録媒体１０の所定記録位置での再生終了後、コントローラ３２によりシャッタＳＨｓを閉鎖する。
【００７８】
次に記録媒体１０を移動し（図３のｙ方向）、記録媒体１０に対する参照光ビーム１２の位置を他の所定記録位置に変化させ、先の再生手順と同じ手順で再生する。このように逐次再生を行うことにより記録媒体１０からの情報再生を行う。
【００７９】
＜第２実施例＞
第１実施例のホログラム記録担体は、記録媒体の信号光の入射側の反対側に一体化して設けられた入射光処理領域が、０次光処理領域で０次光をその偏光面を回転せしめて反射する構成としている。これに対し、第２実施例のホログラム記録担体（上記（２）の態様）は、図９に示すように、０次光処理領域を入射０次光をその偏光面を回転させずに反射する領域Ｒ１Rとし、回折光処理領域を回折光をその偏光面を回転せしめて反射する領域Ｒ２RRとする入射光処理領域Ｒを備える。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ反射する回折光処理領域Ｒ２RRと、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに反射する０次光処理領域Ｒ１Rとからなる。回折光処理領域Ｒ２RRは例えば、１／４波長板として機能する光学回転膜１１１とこれに積層された反射膜１１２とからなる。０次光処理領域Ｒ１Rは光透過膜１１０とこれに積層された反射膜１１２とからなる。また、０次光処理領域Ｒ１Rは光透過膜１１０を省略し、反射膜１１２のみで構成できる。なお、光学回転膜１１１として１／４波長板として機能する膜を用いているが、第１実施例及び以下の実施例でも同様であるが、これに限られず、他の位相板、波長板の機能を有する膜を用いることができる。０次光処理領域Ｒ１Rは、ｙ方向へ伸長しているトラック構造として形成してもよい。
【００８０】
第２実施例であるホログラム記録再生装置は、図１０に示すように、ハーフミラーＨＭを用いず、再生波を参照光ビーム１２の光路から分離しかつ像検出センサ２０へ導くように、偏光ビームスプリッタ１５を設けた以外、第１実施例のものと同一である。よって、偏光ビームスプリッタ１５は再生波を像検出センサ２０に送り得る位置に配置されている。
【００８１】
第２実施例の記録再生方法を説明する。
【００８２】
記録工程においては、図１１に示すように、信号光１２ａ例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）は偏光ビームスプリッタ１５を透過し、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１Rとその近傍の回折光処理領域Ｒ２RRを照射する。なお、図面においてＰ偏光は紙面に平行方向の、Ｓ偏光は紙面に垂直方向の振動方向が表される。
【００８３】
信号光の０次光ｚＰは反射膜１１２で反射されるが、その偏光面は回転せず、Ｐ偏光反射０次光ｚＰとして記録媒体１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１５をも透過する。
【００８４】
一方、回折光ｒＰは、回折光処理領域Ｒ２RRの光学回転膜１１１に入射、透過した時点で円偏光に変換され、さらに反射膜１１２で反射され、再び光学回転膜１１１を透過する。この時点で回折光は入射した偏光面の方向とは９０度異なる偏光面の方向のＳ偏光反射回折光ｒＳとなる。Ｓ偏光反射回折光ｒＳが記録媒体１０を戻るように透過し、偏光ビームスプリッタ１５で反射され、像検出センサ２０に至る。
【００８５】
ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）と、入射するＰ偏光０次光ｚＰと反射するＰ偏光反射回折光ｒＰの一組（回折格子Ｐ２）と、である。これらの干渉によって記録されるホログラムは略同一位置で作られるホログラムの２つが多重される。図１１では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【００８６】
再生工程においては、図１２に示すように、Ｐ偏光の参照光（０次光）１２が上記同一光路で偏光ビームスプリッタ１５を透過し、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１Rを照射する。ここで反射された０次光ｚＰは反射膜１１２で反射されるが、その偏光面は回転せず、Ｐ偏光反射０次光ｚＰとして記録媒体１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１５をも透過する。
【００８７】
２つのホログラムからそれぞれ再生波が発生する。共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）並びに入射するＰ偏光回折光ｒＰと反射するＰ偏光反射０次光ｚＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ２）からの再生波ＲｒＰは、Ｐ偏光として光源方向とは反対（すなわち入射順方向）に向かってそれぞれ発生する。そして、これらＰ偏光再生波ＲｒＰは、回折光処理領域Ｒ２RRの反射膜１１２を介し光学回転膜１１１を往復で透過することにより、ホログラム記録担体から射出する時にはＳ偏光になる。これらＳ偏光再生波ＲｒＳが集光レンズ１６０により平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１５に至る。偏光ビームスプリッタ１５は、Ｓ偏光再生波ＲｒＳを参照光（０次光）１２の光路から分離し、像検出センサに供給する。このようにＰ偏光再生波ＲｒＰは回折光処理領域Ｒ２RRを経てＳ偏光再生波ＲｒＳとなり、参照光と分離できるため、再生波を受光する像検出センサに不要な０次光成分が入ることがない。
【００８８】
さらに、記録時の信号光（０次光及び回折光）がＳ偏光である場合も、偏光ビームスプリッタなどの配置向きを変更すれば記録再生動作は、記録時の信号光がＰ偏光である場合と同様に実行できる。よって、この実施形態では、光源からの光ビームの偏光状態は限定されない。記録時の光源の偏光状態、成分にかかわらず、再生時には、参照光（０次光）と再生波が分離できる。
【００８９】
＜第３実施例＞
さらに他の変形例のホログラム記録担体（上記（３）の態様の１つ）は、図１３に示すように、信号光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに反射する０次光処理領域Ｒ１Rの代わりに、０次光をその偏光面を回転させずに反射し記録媒体へ散乱させる０次光処理領域Ｒ１SCとを有している以外、第２実施例のホログラム記録担体と同一である。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ反射する回折光処理領域Ｒ２RRと、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに反射散乱させる０次光処理領域Ｒ１SCとからなる。回折光処理領域Ｒ２RRは光学回転膜１１１とこれに積層された反射膜１１２とからなり、０次光処理領域Ｒ１SCは反射膜１１２上に形成された記録媒体へ反射突出部１１２ａとからなる。０次光処理領域Ｒ１SCは突出面に限定されずに、凹面や粗面又は曲面でも構成できる。また、回折光処理領域Ｒ２RRの光学回転膜１１１は必須ではなく、０次光処理領域Ｒ１SCは反射膜と一体的に構成できる。また、０次光処理領域Ｒ１SCは、ｙ方向へ伸長しているトラックとして形成してもよい。
【００９０】
０次光処理領域Ｒ１SCは、信号光ビーム１２ａの０次光を記録媒体１０にて散乱光とし、この散乱光の偏光成分と同一偏光成分の入射回折光とによる光干渉を達成させる。
【００９１】
すなわち、光学回転膜１１１として１／４波長板として機能する膜を用い、例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）で記録を行う場合、ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）と、入射するＰ偏光回折光ｒＰと反射かつ散乱するＰ偏光散乱０次光ｚＰscatteredの一組（回折格子Ｐ２）と、である。これらの干渉によって記録されるホログラムは略同一位置で作られるホログラムの２つが多重される。再生は図１２に示される方法と同様に、実行される。図１３では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【００９２】
＜第４実施例＞
さらに、図１４に第４実施例を示す。これは、第３実施例における０次光を記録媒体へ反射し散乱させる反射突出部１１２ａを有する０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光を反射し内部に偏って偏向させる傾斜反射面１１２ｂを有する０次光処理領域Ｒ１DLを形成した以外、第３実施例のホログラム記録担体と同一である。傾斜反射面１１２ｂは、記録媒体へ反射し散乱させる反射突出部の形状を、粗面やシリンドリカル面などの曲面から、反射膜に平行でない平面と変形することで実現できる。
【００９３】
０次光処理領域Ｒ１DLは、信号光ビーム１２ａの０次光を記録媒体１０のトラックの一方側に偏らせて反射して戻し、この偏向した反射光の偏光成分と同一偏光成分の入射回折光とによる光干渉を達成させる。
【００９４】
偏向された０次光は、記録媒体１０の入射側から射出される。０次光処理領域Ｒ１DLの傾き角度の大小により集光レンズ１６０に戻る偏向された０次光の光量を制御できるので、集光レンズ１６０に光を戻さないことも可能である。
【００９５】
記録再生においては、光学回転膜１１１として１／４波長板として機能する膜を用い、例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）で記録を行う場合、ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）と、入射するＰ偏光回折光ｒＰと反射かつ偏向するＰ偏光反射０次光ｚＰdeflectedの一組（回折格子Ｐ２）と、である。再生は図１２に示される方法と同様に、実行される。
【００９６】
＜第５実施例＞
さらに、図１５に第５実施例を示す。これは、第３実施例における０次光を記録媒体へ反射し散乱させる反射突出部１１２ａを有する０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光を吸収する吸収部１１２ｃを有する０次光処理領域Ｒ１ABを形成した以外、第３実施例のホログラム記録担体と同一である。吸収部１１２ｃは、使用波長を効率よく吸収する吸収材料を０次光処理領域Ｒ１ABの例えば凹部に充填することで実現できる。
【００９７】
記録再生においては、光学回転膜１１１として１／４波長板として機能する膜を用い、例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）で記録を行う場合、ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。再生は図１２に示される方法と同様に、実行される。
【００９８】
＜第６実施例＞
さらに、図１６に第６実施例を示す。これは、第３実施例における０次光を記録媒体へ反射し散乱させる反射突出部１１２ａを有する０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光処理領域を入射０次光をその偏光面を回転させずに透過させる領域Ｒ１Tすなわち０次光が透過する透過部１１２ｄを有する０次光処理領域Ｒ１Tを形成した以外、第３実施例のホログラム記録担体と同一である。透過部１１２ｄは、光学回転膜及び反射膜を貫く貫通開口や、使用波長を効率よく透過する透過材料を０次光処理領域Ｒ１Tの例えば貫通開口部に充填することでも実現できる。
【００９９】
記録再生においては、光学回転膜１１１として１／４波長板として機能する膜を用い、例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）で記録を行う場合、ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。再生は図１２に示される方法と同様に、実行される。
【０１００】
＜第７実施例＞
以上の実施例のホログラム記録担体では、記録媒体の信号光の入射側の反対側に一体化して設けられた入射光処理領域が、０次光及び回折光処理領域のいずれか一方で０次光又は回折光をその偏光面を回転せしめて反射する構成としている。これに対し、図１７に示すように、第７実施例のホログラム記録担体（上記（４）の態様）は、０次光及び回折光処理領域の両者で０次光及び回折光をそれらの偏光面をそれぞれ異なった角度で回転せしめて反射するように入射光処理領域Ｒを構成する。すなわち、入射光処理領域Ｒは、入射光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめて反射する０次光処理領域Ｒ１RRaと、入射光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめて反射する回折光処理領域Ｒ２RRbとを有する。０次光処理領域Ｒ１RRaは、ｙ方向へ伸長しているトラック構造として形成してもよい。
【０１０１】
入射光処理領域Ｒの０次光及び回折光処理領域Ｒ１RRa、Ｒ２RRbは、それぞれ入射光ビームの偏光面を所定角度で回転せしめるように光学軸（結晶軸など）を所定方向に配向させた１／２波長板として機能する光学回転膜１１１ａ、１１１ｂと、これらに積層された反射膜１１２とから構成される。
【０１０２】
記録時には、図１７に示すように、空間光変調器で変調された信号光１２ａが記録媒体１０に入射され、０次光と回折光が干渉し、ホログラムが記録される。ホログラム記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）、反射かつ偏光面が回転された回折光ｒＢのＰ偏光成分及び入射するＰ偏光の０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ２）、入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び反射かつ偏光面が回転された０次光ｚＡのＰ偏光成分の一組（回折格子Ｐ３）、反射かつ偏光面が回転された回折光ｒＢ及び反射かつ偏光面が回転された０次光ｚＡのそれぞれのＰ偏光成分の一組（回折格子Ｐ４）とＳ偏光成分の一組（回折格子Ｐ５）である。これらの干渉によって記録されるホログラムは略同一位置で多重して作られる。
【０１０３】
再生時には、図１８に示すように、参照光（０次光）１２が記録媒体１０に入射され、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）、反射かつ偏光面が回転された回折光ｒＢのＰ偏光成分及び入射するＰ偏光の０次光ｚＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ２）からの再生波ＲｒＰがＰ偏光として光源方向とは反対側（すなわち入射順方向）に向かって発生する。そして、このＰ偏光再生波ＲｒＰは、反射膜１１２を介して光学回転膜１１１を往復で透過することにより、ホログラム記録担体から射出する時にはＢ偏光ＲｒＢになる。参照光（０次光）１２は記録媒体１０を透過後、入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１RRaで偏光面が回転され反射された０次光ｚＡとして、記録媒体１０に入射される。入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び反射かつ偏光面が回転された０次光ｚＡのＰ偏光成分に起因するホログラム（回折格子Ｐ３）、反射かつ偏光面が回転された回折光ｒＢ及び反射かつ偏光面が回転された０次光ｚＡのそれぞれのＰ偏光成分に起因するホログラム（回折格子Ｐ４）とそれぞれのＳ偏光成分に起因するホログラム（回折格子Ｐ５）から再生波ＲｒＡがＡ偏光として光源方向に向かって発生する。記録媒体１０からは、再生波ＲｒＢ、再生波ＲｒＡと参照光ｚＡが射出される。これらは集光レンズ１６０により平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１５に至る。再生波ＲｒＢ、再生波ＲｒＡと参照光ｚＡの偏光ビームスプリッタ１５のＳ偏光方向と同じ偏光成分が反射され、像検出センサ２０に導かれる。このホログラム再生装置においては、像検出センサ２０との相対位置関係を保持して像検出センサ２０とともに偏光ビームスプリッタ１５を参照光の光軸周りに回転制御できる回転機構ＲｏＭが設けられている。回転機構ＲｏＭにより、偏光ビームスプリッタ１５のＳ偏光方向とＢ偏光再生波ＲｒＢのＢ偏光とが等しくなるように偏光ビームスプリッタ１５の方向を合わせる。よって、再生波は偏光ビームスプリッタ１５で反射して像検出センサ２０で検出される。０次光処理領域Ｒ１RRaで反射した参照光（０次光）は、偏光ビームスプリッタ１５で参照光のＢ偏光成分が反射されるが、像検出センサ２０で検出される参照光量は減る。０次光処理領域Ｒ１RRaと回折光処理領域Ｒ２RRbの作用でＡ偏光とＢ偏光が直交する関係にすれば、偏光ビームスプリッタ１５で参照光と再生波が分離でき、像検出センサ２０で再生波の検出が容易になる。
【０１０４】
＜第８実施例＞
また、上記実施形態では入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２が光を反射する形態でのホログラム記録再生を示してきたが、回折光処理領域Ｒ２が入射光を透過させる形態で用いても同等の効果を発揮できる。すなわち、回折光処理領域Ｒ２が光ビームの回折光を透過させる領域Ｒ２Tである場合も、実施形態に含まれる。
【０１０５】
図１９は第８実施例のホログラム記録再生装置を示す。これは、入射光処理領域の０次光処理領域及び回折光処理領域が入射光をほとんど透過させるホログラム記録担体から情報を再生する。ただし、ホログラム記録担体の記録媒体１０においては、入射光処理領域Ｒを、光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめて透過する０次光処理領域Ｒ１TRと、光ビームの回折光をその偏光面を回転させずに透過させる回折光処理領域Ｒ２Tとに分けてある（上記（５）の態様に対応する）。すなわち、０次光処理領域Ｒ１及び回折光処理領域Ｒ２の少なくとも一方を光透過性として、透過光の偏光面の方向を異ならしめて、０次光と回折光（再生波も含む）とを分離する。
【０１０６】
このホログラム記録再生装置は、図３に示す装置のハーフミラーＨＭを用いず、参照光及び信号光を生成する光学系側にある偏光ビームスプリッタ１５と像検出センサ２０とを記録媒体１０の光射出側に移動して、かかる参照光及び信号光を生成する光学系と共軸に逆フーリエ変換レンズなどの集光レンズ１６ａと偏光ビームスプリッタ１５と像検出センサ２０とを整列させて用いて、記録媒体１０の射出側の入射光処理領域Ｒから再生波を検出する構成とした以外、図３に示す装置と同一である。
【０１０７】
かかる本実施形態のホログラム記録担体の記録再生工程を、Ｐ偏光光源を用いた場合について説明する。
【０１０８】
図１９に示す可動ステージ上に装着されたホログラム記録担体は、記録媒体１０に、その信号光１２ａ入射側の反対側に設けられた入射光処理領域Ｒが一体化して結合して構成されている。
【０１０９】
本実施形態のホログラム記録担体における入射光処理領域Ｒは、図２０に示すように、光ビームの０次光をその偏光面を回転せしめかつ透過させる０次光処理領域Ｒ１TRと、光ビームの回折光をその偏光面を回転させずに透過させる回折光処理領域Ｒ２Tとからなる。０次光処理領域Ｒ１TRは例えば、１／２波長板として機能する光学回転膜１１１からなる。なお、光学回転膜１１１として１／２波長板に限られず、他の位相板、波長板の機能を有する膜を用いることができる。回折光処理領域Ｒ２Tは使用波長を効率よく透過する透過材料からなる光透過膜１１０からなる。光回転作用を要しない回折光処理領域Ｒ２Tは光透過膜を設けなくとも、記録媒体の射出表面自体でも構成できる。
【０１１０】
記録時には、図２０に示すように、Ｐ偏光の信号光１２ａ（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）は集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１TRとその近傍の回折光処理領域Ｒ２Tを照射する。
【０１１１】
０次光ｚＰは、０次光処理領域Ｒ１TRの光学回転膜１１１に入射、透過した時点で、入射した偏光面の方向とは９０度異なる偏光面の方向のＳ偏光０次光ｚＳとなる。Ｓ偏光０次光ｚＳは集光レンズ１６ａを透過し、これにより平行光となり、図１９に示す偏光ビームスプリッタ１５で反射され光路が逸れる。一方、信号光の回折光ｒＰはそのままＰ偏光として回折光処理領域Ｒ２Tを透過し、集光レンズ１６ａにより平行光となり、図１９に示す偏光ビームスプリッタ１５も透過する。
【０１１２】
ホログラムの記録は０次光と回折光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の０次光ｚＰ及び回折光ｒＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。図２０では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【０１１３】
再生時には、図２１に示すように、Ｐ偏光の参照光（０次光）１２が上記記録時と同一光路で集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１TRを照射する。ここでＰ偏光の参照光（０次光）ｚＰは、０次光処理領域Ｒ１TRの光学回転膜１１１に入射、透過した時点で、入射した偏光面の方向とは９０度異なる偏光面の方向のＳ偏光０次光ｚＳとなる。Ｓ偏光０次光ｚＳは集光レンズ１６ａを透過し、これにより平行光となり、図１９に示す偏光ビームスプリッタ１５で反射され光路が逸れる。
【０１１４】
Ｐ偏光の参照光（０次光）により、共に入射するＰ偏光の０次光ｚＰ及び回折光ｒＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）からの再生波ＲｒＰが生じ、これは、Ｐ偏光として光源方向とは反対（すなわち入射順方向）に向かって発生する。そして、このＰ偏光再生波ＲｒＰは回折光処理領域Ｒ２Tをそのまま透過する。このＰ偏光再生波ＲｒＰは集光レンズ１６ａにより平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１５を透過し、像検出センサ２０に至る。焦点距離位置の像検出センサ２０は再生波による像を電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダ２６に送ると、元のデータが再生される。
【０１１５】
このようにＰ偏光再生波ＲｒＰと再生用の参照光とが分離できるため、再生波を受光する像検出センサに不要な参照光が入ることがない。
【０１１６】
＜第９実施例＞
上記第８実施例のホログラム記録担体の入射光処理領域が、０次光処理領域で０次光をその偏光面を回転せしめて透過させる構成としている。これに対し、第９実施例のホログラム記録担体（上記（６）の態様）は、図２２に示すように、０次光処理領域を入射０次光をその偏光面を回転させずに透過させる領域Ｒ１Tとし、回折光処理領域を回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる領域Ｒ２TRとする入射光処理領域Ｒを備える。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ透過させる回折光処理領域Ｒ２TRと、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに透過させる０次光処理領域Ｒ１Tとからなる。回折光処理領域Ｒ２TRは例えば、１／２波長板として機能する光学回転膜１１１からなる。なお、光学回転膜１１１として１／２波長板に限られず、他の位相板、波長板の機能を有する膜を用いることができる。０次光処理領域Ｒ１Tは使用波長を効率よく透過する透過材料からなる光透過膜１１０からなる。この光回転作用を要しない０次光処理領域Ｒ１Tは光透過膜を設けなくとも、光学回転膜１１１を貫く貫通開口でも実現できる。０次光処理領域Ｒ１Tは、ｙ方向へ伸長しているトラック構造として形成してもよい。
【０１１７】
第９実施例の記録再生方法を説明する。
【０１１８】
記録工程においては、図２２に示すように、信号光１２ａ例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）は、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１Tとその近傍の回折光処理領域Ｒ２TRを照射する。
【０１１９】
信号光の０次光ｚＰは、その偏光面は回転せず、Ｐ偏光０次光ｚＰとして記録媒体１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１５をも透過する。
【０１２０】
一方、回折光ｒＰは、回折光処理領域Ｒ２TRの光学回転膜１１１に入射、透過した時点で入射した偏光面の方向とは９０度異なる偏光面の方向のＳ偏光回折光ｒＳとなる。Ｓ偏光回折光ｒＳが集光レンズ１６ａを透過し、偏光ビームスプリッタがあればこれで反射される。
【０１２１】
ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。図２２では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【０１２２】
再生工程においては、図２３に示すように、Ｐ偏光の参照光（０次光）１２は、集光レンズ１６０により集光され、ホログラム記録担体の記録媒体１０を透過し、０次光処理領域Ｒ１Tを照射する。ここで０次光ｚＰはそのまま記録媒体１０を透過し、偏光ビームスプリッタがあればこれをも透過する。
【０１２３】
Ｐ偏光の参照光（０次光）により再生波が発生する。共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）からの再生波ＲｒＰは、Ｐ偏光として光源方向とは反対（すなわち入射順方向）に向かって発生する。そして、Ｐ偏光再生波ＲｒＰは、回折光処理領域Ｒ２TRの光学回転膜１１１を透過することにより、ホログラム記録担体から射出する時にはＳ偏光になる。これらＳ偏光再生波ＲｒＳが集光レンズ１６ａにより平行光とされ、、偏光ビームスプリッタがあればこれで反射される。
【０１２４】
偏光ビームスプリッタ１５があれば、Ｓ偏光再生波ＲｒＳを参照光（０次光）１２の光路から分離し、像検出センサに供給できる。このようにＰ偏光再生波ＲｒＰと参照光とが分離できるため、再生波を受光する像検出センサに不要な参照光が入ることがない。
【０１２５】
したがって、第９実施例の媒体から情報再生するホログラム記録再生装置は、図２４に示すように、Ｓ偏光再生波ＲｒＳを参照光ビーム１２の光路から分離しかつ像検出センサ２０へ導くように、偏光ビームスプリッタ１５及び像検出センサ２０を設けた以外、第８実施例のものと同一である。
【０１２６】
＜第１０実施例＞
図２５に第１０実施例（上記（７）の態様の１つ）を示す。これは、第３実施例（図１３）における光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ反射する回折光処理領域Ｒ２RRに代えて、反射膜１１２を設けずに、回折光をその偏光面を回転せしめて透過させる領域Ｒ２TRを形成した以外、第３実施例のホログラム記録担体と同一である。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ透過させる回折光処理領域Ｒ２TRと、光ビームの０次光をその偏光面を回転させずに反射散乱させる０次光処理領域Ｒ１SCとからなる。信号光ビーム１２ａの０次光のみを散乱させる０次光処理領域Ｒ１SCをトラック（ｙ方向）に沿って内部に設けることができる。また、０次光処理領域Ｒ１SCはｙ方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによって、０次光処理領域Ｒ１SCの記録媒体１０における位置情報を担持させることができる。０次光処理領域Ｒ１SCは、信号光ビーム１２ａの０次光を記録媒体１０に散乱した状態で戻し、これと、入射０次光及び回折光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。
【０１２７】
信号光ビーム１２ａの０次光及び回折光による記録媒体１０内での回折格子の記録工程を説明する。記録媒体１０に照射された信号光ビーム１２ａにより、その０次光及び回折光の同じＰ偏光間で光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ１が記録媒体１０内に記録される。
【０１２８】
信号光ビーム１２ａの０次光は入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１SCで散乱され、再び記録媒体１０に０次散乱光ｚＰscatteredとして入射される。信号光ビーム１２ａの回折光は入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出される。
【０１２９】
記録媒体１０内には信号光ビーム１２ａの散乱された０次光と回折光との同じＰ偏光間での光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ２が記録媒体１０内に記録される。
【０１３０】
したがって、図２５に示す変形例において、少なくとも光干渉パターンのそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による回折格子Ｐ１及びＰ２が記録媒体１０内にホログラム記録される。図２５では、各光干渉パターン形成の理解を容易にするために、ホログラム記録における回折光の伝播方向を白抜き矢印で示し、０次光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。
【０１３１】
次に、参照光ビーム１２（０次光）による記録媒体１０内での再生工程を説明する。
【０１３２】
再生時の同じＰ偏光参照光ビーム１２（０次光）を記録時の信号光ビームと同じ角度、位置で記録媒体１０に照射すると、参照光ビーム１２（０次光）は記録媒体１０内の回折格子Ｐ１に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ１より同じＰ偏光再生波が発生する。次に参照光ビーム１２（０次光）は、入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１SCで散乱され、再び記録媒体１０に入射される。散乱された０次光は記録媒体１０内の回折格子Ｐ２に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ２よりＰ偏光再生波が発生する。
【０１３３】
これら再生波は、入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出され集光レンズ１６ａを通過する。したがって再生時には、少なくとも再生波は記録媒体１０の入射側の反対側から射出され、集光レンズ１６ａを通過する。あとの工程は図２２〜図２４に示す実施形態と同じである。
【０１３４】
散乱された０次光は、記録媒体１０の入射側から射出されるので、集光レンズ１６ａを通過する光はほとんど無く、像検出センサ２０ではほとんど受光されず、記録情報の再生が容易になる。
【０１３５】
＜第１１実施例＞
さらに、図２６に第１１実施例を示す。これは、第１０実施例における０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光を反射し内部に偏って偏向させる傾斜反射面１１２ｂを有する０次光処理領域Ｒ１DLを形成した以外、第１０実施例のホログラム記録担体と同一である。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ透過させる回折光処理領域Ｒ２TRと、信号光ビーム１２ａの０次光をその偏光面を回転させずに内部に反射偏向させる０次光処理領域Ｒ１DLとからなる。０次光処理領域Ｒ１DLはトラック状に内部に設けることができ、また、間欠的に複数を線上にして設けることができる。これによって、０次光処理領域Ｒ１DLの記録媒体１０における位置情報を担持させることができる。ｙ方向へ伸長しているトラック状の０次光処理領域Ｒ１DLは、信号光ビーム１２ａの０次光を記録媒体１０のトラックの一方側に偏らせて反射して戻し、これと、入射０次光及び回折光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。
【０１３６】
記録時には、記録媒体１０に照射された信号光ビーム１２ａにより、その０次光及び回折光のＰ偏光間で光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ１が記録媒体１０内に記録される。
【０１３７】
また、信号光ビーム１２ａの０次光は入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１DLで偏向かつ反射され、再び記録媒体１０内に０次偏向光ｚＰdeflectedとして入射される。信号光ビーム１２ａの回折光は入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出される。
【０１３８】
記録媒体１０内には信号光ビーム１２ａの偏向された０次光と回折光とのＰ偏光間での光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ２が記録媒体１０内に記録される。
【０１３９】
したがって、光干渉パターンのそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による回折格子Ｐ１及びＰ２が記録媒体１０内にホログラム記録される。
【０１４０】
次に、参照光ビーム１２（０次光）による記録媒体１０内での再生工程を説明する。
【０１４１】
再生時の参照光ビーム１２（０次光）を記録時の信号光ビームと同じ角度、位置で記録媒体１０に照射すると、参照光ビーム１２（０次光）は記録媒体１０内の回折格子Ｐ１に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ１よりＰ偏光再生波が発生する。次に参照光ビーム１２（０次光）は、入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１DLで偏向かつ反射され、再び記録媒体１０に入射される。偏向された０次光は記録媒体１０内の回折格子Ｐ２に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ２よりＰ偏光再生波が発生する。
【０１４２】
これらＰ偏光再生波は、入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出され集光レンズ１６ａを通過する。したがって再生時には、少なくとも再生波は記録媒体１０の入射側の反対側から射出され、集光レンズ１６ａを通過する。あとの工程は図２２〜図２４の実施形態と同じである。
【０１４３】
偏向された０次光は、記録媒体１０の入射側から射出されるので、集光レンズ１６ａを通過する光は無いため、像検出センサ２０では受光されず、記録情報の再生が容易になる。
【０１４４】
＜第１２実施例＞
図２７に第１２実施例を示す。これは、第１０実施例における０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光を単に反射する反射面１１２を有する０次光処理領域Ｒ１Rを形成した以外、第１０実施例のホログラム記録担体と同一である。すなわち、入射光処理領域Ｒは、光ビームの回折光をその偏光面を回転せしめ透過させる回折光処理領域Ｒ２TRと、信号光ビーム１２ａの０次光をその偏光面を回転させずに内部に反射させる０次光処理領域Ｒ１Rとからなる。０次光処理領域Ｒ１Rはトラック状に内部に設けることができ、また、間欠的に複数を線上にして設けることができる。これによって、０次光処理領域Ｒ１Rの記録媒体１０における位置情報を担持させることができる。ｙ方向へ伸長しているトラック状の０次光処理領域Ｒ１Rは、信号光ビーム１２ａの０次光を記録媒体１０のトラックの一方側に偏らせて反射して戻し、これと、入射０次光及び回折光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。
【０１４５】
記録時には、記録媒体１０に照射された信号光ビーム１２ａにより、その０次光及び回折光のＰ偏光間で光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ１が記録媒体１０内に記録される。
【０１４６】
また、信号光ビーム１２ａの０次光は入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１Rで反射かつ反射され、再び記録媒体１０内に０次反射光ｚＰreflectedとして入射される。信号光ビーム１２ａの回折光は入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出される。
【０１４７】
記録媒体１０内には信号光ビーム１２ａの反射された０次光と回折光とのＰ偏光間での光干渉パターンが生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターンに対応した回折格子Ｐ２が記録媒体１０内に記録される。
【０１４８】
したがって、光干渉パターンのそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による回折格子Ｐ１及びＰ２が記録媒体１０内にホログラム記録される。
【０１４９】
次に、参照光ビーム１２（０次光）による記録媒体１０内での再生工程を説明する。
【０１５０】
再生時の参照光ビーム１２（０次光）を記録時の信号光ビームと同じ角度、位置で記録媒体１０に照射すると、参照光ビーム１２（０次光）は記録媒体１０内の回折格子Ｐ１に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ１よりＰ偏光再生波が発生する。次に参照光ビーム１２（０次光）は、入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１Rで反射され、再び記録媒体１０に入射される。反射された０次光は記録媒体１０内の回折格子Ｐ２に照射され、記録情報に応じた回折格子Ｐ２よりＰ偏光再生波が発生する。
【０１５１】
これらＰ偏光再生波は、入射光処理領域Ｒの回折光処理領域Ｒ２TRを透過し、記録媒体１０の入射側の反対側に射出され集光レンズ１６ａを通過する。したがって再生時には、少なくとも再生波は記録媒体１０の入射側の反対側から射出され、集光レンズ１６ａを通過する。あとの工程は図２２〜図２４の実施形態と同じである。
【０１５２】
反射された０次光は、記録媒体１０の入射側から射出されるので、集光レンズ１６ａを通過する光は無いため、像検出センサ２０では受光されず、記録情報の再生が容易になる。
【０１５３】
＜第１３実施例＞
さらに、図２８に第１３実施例を示す。これは、第１０実施例における０次光処理領域Ｒ１SCに代えて、０次光を吸収する吸収部１１２ｃを有する０次光処理領域Ｒ１ABを形成した以外、第１０実施例のホログラム記録担体と同一である。吸収部１１２ｃは、使用波長を効率よく吸収する吸収材料を０次光処理領域Ｒ１ABに例えば塗布したり凹部に充填することで実現できる。
【０１５４】
記録再生においては、光学回転膜１１１として１／２波長板として機能する膜を用い、例えばＰ偏光（０次光ｚＰ及び回折光ｒＰ）で記録を行う場合、ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。再生は図２２〜図２４の実施形態と同じ方法で同様に、実行される。
【０１５５】
＜第１４実施例＞
図２９に第１４実施例（上記（８）の態様）を示す。これは、０次光及び回折光処理領域の両者で０次光及び回折光をそれらの偏光面をそれぞれ異なった角度で回転せしめて透過させるように入射光処理領域Ｒを構成する。すなわち、入射光処理領域Ｒは、入射光ビームの０次光を、その偏光面を第１の回転角度で回転せしめてＡ偏光として透過させる０次光処理領域Ｒ１TRaと、信号光ビーム及び参照光ビームの回折光を、その偏光面を第２の回転角度でその偏光面を回転せしめてＢ偏光として透過させる回折光処理領域Ｒ２TRbとを有する。０次光処理領域Ｒ１TRaは、ｙ方向へ伸長しているトラック構造として形成してもよい。
【０１５６】
入射光処理領域Ｒの０次光及び回折光処理領域Ｒ１TRa、Ｒ２TRbは、それぞれ入射光ビームの偏光面を所定角度で回転せしめるように光学軸（結晶軸など）を所定方向に配向させた１／２波長板として機能する光学回転膜１１１ａ、１１１ｂから構成される。
【０１５７】
記録時には、図２９に示すように、空間光変調器で変調された信号光１２ａが記録媒体１０に入射され、０次光と回折光が干渉し、ホログラムが記録される。ホログラムの記録は回折光と０次光の偏光面の方向が同一の場合に可能であるので、記録媒体１０内で干渉するのは、共に入射するＰ偏光の回折光ｒＰ及び０次光ｚＰの一組（回折格子Ｐ１）だけである。０次光は０次光処理領域Ｒ１TRaで偏光面が回転され透過される。回折光は回折光処理領域Ｒ２TRbで偏光面が回転され透過される。
【０１５８】
再生時には、参照光（０次光）１２が記録媒体１０に入射され、共に入射するＰ偏光の０次光ｚＰ及び回折光ｒＰに起因するホログラム（回折格子Ｐ１）からの再生波が、Ｐ偏光再生波として光源方向とは反対（すなわち入射順方向）に向かって発生する。そして、このＰ偏光再生波は光学回転膜１１１ｂ（回折光処理領域Ｒ２TRb）を透過することにより、ホログラム記録担体から射出する時にはＢ偏光になる。このＢ偏光再生波が集光レンズ１６ａにより平行光とされ、偏光ビームスプリッタに至る。
【０１５９】
図３０に示すように、偏光ビームスプリッタ１５は、Ｂ偏光再生波を参照光（０次光）１２の光路から分離する。この実施形態のホログラム再生装置においては、像検出センサ２０との相対位置関係を保持して像検出センサ２０とともに偏光ビームスプリッタ１５を参照光の光軸周りに回転制御できる回転機構ＲｏＭが設けられている。回転機構ＲｏＭにより、偏光ビームスプリッタ１５のＳ偏光方向とＢ偏光再生波のＢ偏光とが等しくなるように偏光ビームスプリッタ１５の方向を合わせる。よって、再生波は偏光ビームスプリッタ１５で反射して像検出センサ２０で検出される。０次光処理領域Ｒ１TRaを透過した参照光（０次光）は、偏光ビームスプリッタ１５で参照光のＢ偏光成分が反射されるが、像検出センサ２０で検出される参照光量は減る。０次光処理領域Ｒ１TRaと回折光処理領域Ｒ２TRbの作用でＡ偏光とＢ偏光が直交する関係にすれば、偏光ビームスプリッタ１５で参照光と再生波は分離でき、像検出センサ２０で再生波の検出が容易になる。
【０１６０】
以上、上記実施例では記録媒体１０と入射光処理領域Ｒが一体化した形態で、ホログラム記録再生を行うことを説明してあるので、以下の表１のようにまとめることができる。
【０１６１】
【表１】
2005215381.tif 000003
＜第１５−２８実施例＞
記録媒体１０と入射光処理領域Ｒが一体化した形態以外に、記録媒体１０と入射光処理領域Ｒとを離して別体化して、入射光処理領域Ｒを装置側に設けても同等のホログラムの記録及び／又は再生の効果が発揮される。以下に、入射光処理領域Ｒを装置側に設けた実施例を示す。
【０１６２】
図３１に、入射光処理領域Ｒを装置側に設けた実施形態のホログラム記録再生装置を示す。記録媒体１０は所定の装置のスロットから挿入されて、ホログラム記録再生装置内部の入射光処理領域Ｒに対して所定位置に固定される。この装置側の入射光処理領域Ｒは上記同様に入射光の０次光と回折光とを分離して一部の光を記録媒体１０内部に戻す機能を備えている。入射光処理領域Ｒは、装置筐体内部においてｘｙ方向において並進運動制御された可動ステージ６０ａに保持されている。ピックアップ部ＰＵは、参照光、信号光を記録媒体１０に透過させるように、入射光処理領域Ｒに対向して設けられている。ピックアップ部ＰＵの内部には上記で説明した光源ＬＥＤ、シャッタＳＨｓ、ビームエキスパンダＢＸ、空間光変調器ＳＬＭ、ハーフミラーＨＭ、偏光ビームスプリッタ１５、集光レンズ１６０、像検出センサ２０など光学系が設けられている。ピックアップ部ＰＵには記録媒体１０を介して入射光処理領域Ｒへ光ビームの合焦が可能となるように、フォーカシング及びトラッキングのサーボ制御機構（図示せず）も設けられている。入射光処理領域Ｒ及び装着されるべき記録媒体１０には、これらの間のアライメントのためにそれぞれに例えば互いに嵌合する位置マーカが設けられている。
【０１６３】
入射光処理領域Ｒの０次光処理領域Ｒ１は回折光処理領域Ｒ２と偏光面を異ならしめる処理をする。例えば、入射光処理領域Ｒは、第１実施例に対応するように、入射光の０次光をその偏光面を回転せしめかつ反射する０次光処理領域Ｒ１RRと、回折光をその偏光面を回転させずに反射する回折光処理領域Ｒ２Rとから構成できる。よって、図３１に示すホログラム記録再生装置は、入射光処理領域Ｒが記録媒体とは別に装置側に離間して設けられた以外、図３に示す装置と同一の構成を有している。
【０１６４】
よって、図３１に示すホログラム記録再生装置の構成により、上記第１−７実施例のおのおのについて以下の表２の第１５−２１実施例のホログラム記録再生装置（記録媒体１０と入射光処理領域Ｒが別体化し装置側に入射光処理領域Ｒを装備したもの）を作製することができる。さらに、図３２に示す入射光処理領域Ｒを装置側に設けた実施形態のホログラム記録再生装置の構成により、上記第８−１４実施例のおのおのについて以下の表２の第２２−２８実施例のホログラム記録再生装置（記録媒体１０と入射光処理領域Ｒが別体化し装置側に入射光処理領域Ｒを装備したもの）を作製することができる。図３２のホログラム記録再生装置内部において、記録媒体１０が所定の装置のスロットから挿入されて、ホログラム記録再生装置内部の入射光処理領域Ｒに対して所定位置に固定される。この装置側の入射光処理領域Ｒは上記同様に記録媒体１０からの入射光の０次光と回折光とを分離して少なくとも回折光を入射側の反対側に射出させる機能を備えている。入射光処理領域Ｒは、装置筐体内部においてｘｙ方向において並進運動制御された可動ステージ６０ａに保持されている。ピックアップ部ＰＵ１は、参照光、信号光を記録媒体１０に透過させるように、入射光処理領域Ｒに対向して設けられている。ピックアップ部ＰＵ１の内部には上記で説明した光源ＬＥＤ、シャッタＳＨｓ、ビームエキスパンダＢＸ、空間光変調器ＳＬＭ及び集光レンズ１６０など光学系が、受光部ＰＵ２の内部には偏光ビームスプリッタ１５、集光レンズ１６ａ、像検出センサ２０などの光学系が設けられている。
【０１６５】
【表２】
2005215381.tif 000004
＜第２９実施例＞
また、記録媒体１０の形態はカードなど種々の形状で構成できるが、図３３に示すように、ディスク状の記録媒体１０をカートリッジＣＲに収納してそのケース内壁面に入射光処理領域Ｒを設けることもできる。ディスク状の記録媒体１０中央のクランプ接合部にクランプに嵌合する媒体側位置マーカや、装置への固定用のカートリッジ側位置マーカを設けることにより、的確なアライメントが可能となる。
【０１６６】
＜その他実施例＞
なお、上記実施形態では、ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置を例に説明したが、本発明は、明らかに、ホログラムの記録方法、ホログラム再生方法、ホログラム記録装置及びホログラム再生装置を含む。また、上記実施形態では、２次元データに応じて空間的に変調したいわゆる２次元変調の実施例を説明したが、本発明は１次元データに応じて空間的に変調した１次元変調のホログラム記録再生にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】従来のホログラム記録再生システムを示す概略構成図である。
【図２】本発明によるホログラム記録担体の一例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明による実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。
【図４】本発明による実施形態のホログラム記録再生装置におけるホログラム記録担体を示す概略断面図である。
【図５】本発明による実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図６】本発明による実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。
【図７】本発明による実施形態のホログラム記録担体と空間光変調器との関係を説明する概略平面図である。
【図８】本発明による実施形態のホログラム記録担体と空間光変調器との関係を説明する概略斜視図である。
【図９】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置におけるホログラム記録担体を示す概略断面図である。
【図１０】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。
【図１１】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１２】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。
【図１３】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１４】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１５】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１６】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１７】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図１８】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。
【図１９】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。
【図２０】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２１】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。
【図２２】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２３】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。
【図２４】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。
【図２５】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２６】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２７】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２８】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図２９】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。
【図３０】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。
【図３１】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を示す概略斜視図である。
【図３２】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を示す概略斜視図である。
【図３３】本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録媒体カートリッジを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１０  記録媒体
１１  ホログラム記録担体
１５  偏光ビームスプリッタ
２０  像検出センサ
２５  エンコーダ
２６  デコーダ
３２  コントローラ
１６ａ，１６０  集光レンズ
１１２  反射膜
１１２ａ  突出部
１１２ｂ  傾斜反射面
１１２ｃ  吸収部
１１２ｄ  透過部
ＬＥＤ  光源
ＳＨｓ  シャッタ
ＢＸ  ビームエキスパンダ
ＳＬＭ  空間光変調器
ＨＭ  ハーフミラー
Ｒ１  ０次光処理領域
Ｒ２  回折光処理領域
ＰＵ  ピックアップ部
【図１】
2005215381.tif 000005
【図２】
2005215381.tif 000006
【図３】
2005215381.tif 000007
【図４】
2005215381.tif 000008
【図５】
2005215381.tif 000009
【図６】
2005215381.tif 000010
【図７】
2005215381.tif 000011
【図８】
2005215381.tif 000012
【図９】
2005215381.tif 000013
【図１０】
2005215381.tif 000014
【図１１】
2005215381.tif 000015
【図１２】
2005215381.tif 000016
【図１３】
2005215381.tif 000017
【図１４】
2005215381.tif 000018
【図１５】
2005215381.tif 000019
【図１６】
2005215381.tif 000020
【図１７】
2005215381.tif 000021
【図１８】
2005215381.tif 000022
【図１９】
2005215381.tif 000023
【図２０】
2005215381.tif 000024
【図２１】
2005215381.tif 000025
【図２２】
2005215381.tif 000026
【図２３】
2005215381.tif 000027
【図２４】
2005215381.tif 000028
【図２５】
2005215381.tif 000029
【図２６】
2005215381.tif 000030
【図２７】
2005215381.tif 000031
【図２８】
2005215381.tif 000032
【図２９】
2005215381.tif 000033
【図３０】
2005215381.tif 000034
【図３１】
2005215381.tif 000035
【図３２】
2005215381.tif 000036
【図３３】
2005215381.tif 000037