(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を照射する光源と、
該照射される光源光を信号光及び参照光に分離する第１光学系と、
前記信号光の光路に配置されており前記信号光を変調可能な空間光変調器と、
該空間光変調器を通過した信号光と前記参照光とをホログラム記録媒体上に導く第２光学系と、
前記信号光及び前記参照光に対する前記ホログラム記録媒体の記録角度を相対的に変更可能な記録角度変更手段と、
前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち特定の角度記録面を記録する際の前記記録角度を基準記録角度として設定し、以降における前記記録角度を前記設定された基準記録角度を基準として所定角度ずつ変更し固定するように前記記録角度変更手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする角度多重型のホログラム記録装置。
【請求項２】
前記空間光変調器は、前記ホログラム記録媒体が未記録の場合、前記特定の角度記録面に対して、前記基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報を記録することを特徴とする請求項１に記載の角度多重型のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記特定の角度記録面に対して記録情報が記録された後における前記ホログラム記録媒体に対しては、前記角度基準識別情報に基づいて前記記録角度変更手段を較正することを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち一つには、前記基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されており、
前記制御手段は、前記角度基準識別情報に基づいて前記記録角度変更手段を較正することを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
前記第２光学系により導かれる前記信号光及び前記参照光の集光位置に対して、前記ホログラム記録媒体を相対的に移動させる移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の角度多重型のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記空間光変調器は、前記移動手段による移動毎に、前記ホログラム記録媒体の全ての角度記録面に対する記録を行うことを特徴とする請求項５に記載の角度多重型のホログラム記録装置。
【請求項７】
前記特定の角度記録面は、前記複数の角度記録面のうち最初に記録される角度記録面であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の角度多重型のホログラム記録装置。
【請求項８】
複数の角度記録面のうち一つに基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されている角度多重型のホログラム記録媒体から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、
再生照明光を前記ホログラム記録媒体に照射する光源と、
前記ホログラム記録媒体からの、前記再生照明光に基づく再生光を受光する受光手段と、
該受光された再生光に基づいて、前記ホログラム記録媒体に重ねて記録された前記複数の記録情報を夫々読み取る読取手段と、
前記再生照明光に対する前記ホログラム記録媒体の再生角度を相対的に変更可能な再生角度変更手段と、
前記再生角度を前記基準角度記録面に対応する基準再生角度を基準として所定角度ずつ変更させ且つ固定するように前記再生角度変更手段を制御する制御手段と
を備えており、
前記制御手段は、前記角度基準識別情報に基づいて前記再生角度変更手段を較正することを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項９】
前記再生照明光の集光位置に対して、前記ホログラム記録媒体を相対的に移動させる移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の角度多重型のホログラム再生装置。
【請求項１０】
前記読取手段は、前記移動手段による移動毎に、前記ホログラム記録媒体の全ての角度記録面に対する再生を行うことを特徴とする請求項９に記載の角度多重型のホログラム再生装置。
【請求項１１】
光源光を照射する光源と、該照射される光源光を信号光及び参照光に分離する第１光学系と、前記信号光の光路に配置されており前記信号光を変調可能な空間光変調器と、該空間光変調器を通過した信号光と前記参照光とをホログラム記録媒体上に導く第２光学系と、前記信号光及び前記参照光に対する前記ホログラム記録媒体の記録角度を相対的に変更可能な記録角度変更手段とを備えた角度多重型のホログラム記録装置によるホログラム記録方法であって、
前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち特定の角度記録面を記録する際の前記記録角度を基準記録角度として設定する工程と、
以降における前記記録角度を前記設定された基準記録角度を基準として所定角度ずつ変更し固定するように前記記録角度変更手段を制御する工程と
を備えたことを特徴とする角度多重型のホログラム記録方法。
【請求項１２】
前記特定の角度記録面は、前記複数の角度記録面のうち最初に記録される角度記録面であることを特徴とする請求項１１に記載の角度多重型のホログラム記録方法。
【請求項１３】
複数の角度記録面のうち一つに基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されている角度多重型のホログラム記録媒体から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、再生照明光を前記ホログラム記録媒体に照射する光源と、前記ホログラム記録媒体からの、前記再生照明光に基づく再生光を受光する受光手段と、該受光された再生光に基づいて、前記ホログラム記録媒体に重ねて記録された前記複数の記録情報を夫々読み取る読取手段と、前記再生照明光に対する前記ホログラム記録媒体の再生角度を相対的に変更可能な再生角度変更手段とを備えた角度多重型のホログラム再生装置によるホログラム再生方法において、
前記角度基準識別情報に基づいて前記再生角度変更手段を較正する工程と、
前記再生角度を前記基準角度記録面に対応する基準再生角度を基準として所定角度ずつ変更させ且つ固定するように前記再生角度変更手段を制御する工程と
を含むことを特徴とする角度多重型のホログラム再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間光変調器（Spatial Light Modulator）を介して信号光をホログラム記録媒体に照射し、情報を記録するホログラム記録装置及び方法並びに該ホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生装置及び方法の技術分野に属する。特に、参照光及び信号光のホログラム記録媒体の表面に対する角度を相対的に変えることで同一エリアに異なる記録情報を多重記録し、これを再生する角度多重型のホログラム記録装置及び方法並びにホログラム再生装置及び方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホログラム記録装置では、例えば液晶装置等から構成され、記録すべき記録情報に応じて変調を行う空間光変調器に、信号光たるレーザ光が照射される。ここで特に、空間光変調器は、マトリクス状にセルが平面配列されており、セル毎に光透過率を記録情報に応じて変えることで、信号光を変調する。更に、変調された信号光を、微細ピッチを持つセルにおける回折現象によって０次光、１次光等の複数の回折光として、異なる出射角度で出射する。この際、出射角度は、変調単位であるセルのピッチにより規定される。そして、このように構成された空間光変調器により変調された信号光と空間光変調器を経ない参照光とが、ホログラム記録媒体上で干渉させられる。これにより、ホログラム記録媒体に記録情報が波面として記録されるように構成されている。
【０００３】
特に記録時に、参照光及び信号光に対するホログラム記録媒体の表面の角度を僅かずつ変更することによって、同一エリアに異なる記録情報を多重記録する角度多重型のホログラム記録装置も提案されている。本願では、このような角度多重型の記録における、ホログラム記録媒体の表面に対する信号光の角度を適宜“記録角度”と呼ぶ。更に、例えばホログラム記録媒体の表面の法線に一致する際の記録角度など、記録角度の基準となる角度を適宜“基準記録角度”と呼ぶ。更にまた、本願では、各記録角度に対応する記録面を“角度記録面”と呼び、基準記録角度に対応する記録面を“基準角度記録面”と呼ぶことにする。
【０００４】
他方、このようなホログラム記録装置と対をなすホログラム再生装置は、再生照明光に対するホログラム記録媒体の表面の角度を僅かずつ変更することによって、同一エリアに多重記録された記録情報を再生するように構成されている。本願では、このような角度多重型の再生における、ホログラム記録媒体の表面に対する再生照明光の角度を適宜“再生角度”と呼ぶ。更に、例えばホログラム記録媒体の表面の法線に一致する際の再生角度など、再生角度の基準となる角度を適宜“基準再生角度”と呼ぶ。
【０００５】
角度多重型のホログラム記録装置によれば、記録角度を基準記録角度から例えば０．０１度刻みで最大数度の範囲で変更して（例えば８８度〜９２度の間で僅かずつ変更して）、同一記録エリアにおける各角度記録面に対する記録を、記録角度毎に順次行う。尚、本願では、信号光及び参照光が一時に照射されるホログラム記録媒体の表面上の領域を“記録エリア”と呼ぶことにする。角度多重型の場合、同一記録エリアに、例えば５０面といった複数の角度記録面が記録されることになる。
【０００６】
他方、角度多重型のホログラム再生装置によれば、再生角度を基準再生角度から、記録角度の場合に対応して僅かに変更することによって、同一エリアに多重記録された記録情報を、再生角度別に再生する。
【０００７】
このように角度多重型のホログラム記録装置及びホログラム再生装置によれば、同一エリアに記録角度別に記録される多数の角度記録面に記録情報を夫々記録でき且つこれを夫々再生できるので、記録密度及び記録容量を飛躍的に増大できるものとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホログラム記録においては一般に、角度選択性が非常に大きい。このため、同一機種であり且つ別のホログラム記録装置、ホログラム記録再生装置又はホログラム再生装置を用いて、同一のホログラム記録媒体（例えば、リムーバブルな記録媒体）に対する記録（追記）や再生を行う場合、装置間のバラツキによって、各装置における当該ホログラム記録媒体を前述の基準記録角度或いは基準再生角度で固定する際の機構及び光学系等の機械的状態或いは設定条件が、各装置間で一致するとは限らない。例えば、装置間のバラツキによっては、一の装置で基準記録角度に対応するものとして記録された基準角度記録面は、他の装置における基準記録角度或いは基準再生角度に対応する筈の機構及び光学系等の機械的状態或いは設定条件に、実際には対応しなくなる。即ち、このような機械的状態或いは設定条件の下では、基準角度記録面とは異なる角度記録面が基準角度記録面であると誤認されてしまう可能性がある。或いは、基準角度の誤認により、記録（追記）しようとする角度記録面とは異なる角度記録面に記録したり、再生しようとする角度記録面とは異なる角度記録面を再生したり、記録角度と再生角度との対応が取れないために再生不能に陥ったりする可能性があるという技術的問題点が生じる。
【０００９】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、記録密度及び記録容量を向上させることが可能であり、しかも正確且つ迅速に記録動作や再生動作を行うことが可能である角度多重型のホログラム記録装置及び方法並びにホログラム再生装置及び方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の角度多重型のホログラム記録装置は上記課題を解決するために、光源光を照射する光源と、該照射される光源光を信号光及び参照光に分離する第１光学系と、前記信号光の光路に配置されており前記信号光を変調可能な空間光変調器と、該空間光変調器を通過した信号光と前記参照光とをホログラム記録媒体上に導く第２光学系と、前記信号光及び前記参照光に対する前記ホログラム記録媒体の記録角度を相対的に変更可能な記録角度変更手段と、前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち特定の角度記録面を記録する際の前記記録角度を基準記録角度として設定し、以降における前記記録角度を前記設定された基準記録角度を基準として所定角度ずつ変更し固定するように前記記録角度変更手段を制御する制御手段とを備える。
【００１１】
本発明のホログラム記録装置によれば、その動作時には、半導体レーザ装置等の光源は、レーザ光等の光源光を照射する。第１光学系は、この光源光を、信号光及び参照光に分離する。ここで、信号光の光路に配置された、例えば液晶装置等から構成される空間光変調器は、信号光に対する変調を行う。その後、第２光学系は、この変調された信号光と、第１光学系で分離された参照光とをホログラム記録媒体上に導く。この結果、ホログラム記録媒体上では、これら信号光と参照光との干渉により、記録情報が波面として記録される。
【００１２】
この際特に、制御手段は、ホログラム記録媒体における、例えば最初の角度記録面等の特定の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。そして、記録角度変更手段は、制御手段による制御下で、特定の角度記録面を記録した以降における記録角度を、この設定された基準記録角度を基準として、所定角度ずつ変更し固定する。よって、当該ホログラム記録装置側における記録角度変更手段及び光学系等の機械的状態或いは設定条件により規定される基準記録角度と、ホログラム記録媒体側における基準記録角度とを、例えば最初の記録時等の特定の記録時に一致させることが可能となる。即ち、これらを、同一機種であり且つ別のホログラム記録装置のいずれを使用する場合にも、装置間のバラツキによらずに各ホログラム記録装置について特定の記録時に一致させることが可能となる。しかもそれ以降は、各ホログラム記録装置について特定の記録時に設定された基準記録角度を基準として、いずれの記録角度についても正確に角度記録面への記録を行える。
【００１３】
ここで比較のため、予め角度記録面別にその記録角度を示す角度情報をホログラム記録媒体に記録しておき、各角度記録面に対する記録（追記）や再生を行う際に、該角度情報を先ず参照することで、角度変更の都度にいずれの角度記録面に対する記録（追記）や再生を行うかを確認してから実際の記録（追記）や再生を行う場合を想定する。この場合には、記録角度を変更する都度に、いずれの角度記録面であるかを確認する作業が発生するので、迅速なる記録動作は困難となる。更にこのような角度情報等を記録する分だけ、それ以外のコンテンツ情報等の実際に記録したい記録情報用の記録容量が減ってしまう。
【００１４】
これに対して、本発明のホログラム記録装置は、特定の記録時に設定された基準記録角度を基準として、その後の迅速なる角度変更と記録動作が可能となるのである。
【００１５】
このように本発明によれば、角度多重により記録密度及び記録容量を飛躍的に高めることができ、しかも装置間のバラツキによらずに正確に角度多重型の多重記録を行うことができ、迅速なる記録動作も可能となる。
【００１６】
尚、本発明では、空間光変調器は、記録情報の示す２値データに応じて２値変調してもよい。これにより、２値データを示す記録情報を、高密度でホログラム記録媒体に記録できる。或いは、記録情報の示す階調データに応じて多値変調してもよい。これにより、階調データを示す記録情報を、高密度でホログラム記録媒体に記録できる。
【００１７】
更に、本発明では、空間光変調器から出射される変調後の信号光は、回折による０次光及びＬ次光（但し、Ｌは、１以上の自然数）のうち少なくとも一つからなる。例えば、回折光のうち０次光のみを利用して或いは０次光と一又は複数の１次光等の高次光とを利用して、高密度でホログラム記録が可能となる。
【００１８】
加えて、上述した本発明の角度多重型のホログラム記録装置に対して、参照光の位相を変えて多重記録を行う参照光位相多重方式、参照光の振幅を変えて多重記録を行う参照光振幅多重方式、参照光の偏光を変えて多重記録を行う参照光偏光多重方式、及びホログラム記録媒体に入射する信号光の焦点深度を変えて多重記録を行う焦点深度多重方式のうち少なくとも一つの方式を組み合わせてもよい。これにより、一層高密度のホログラム記録が可能となる。
【００１９】
本発明の角度多重型のホログラム記録装置の一態様では、前記空間光変調器は、前記ホログラム記録媒体が未記録の場合、前記特定の角度記録面に対して、前記基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報を記録する。
【００２０】
この態様によれば、ホログラム記録媒体が未記録の場合、空間光変調器は、特定の角度記録面に対して、角度基準識別情報を記録する。従って、その後は、この角度基準識別情報に基づいて、当該ホログラム記録媒体に対して既に基準記録角度が設定されていることが容易に認識でき、且つ、いずれの角度記録面が、基準角度記録面であるかをホログラム記録装置の異同を問わずに容易に識別可能となる。
【００２１】
本発明の角度多重型のホログラム記録装置の他の態様では、前記制御手段は、少なくとも前記特定の角度記録面に対して記録情報が記録された後における前記ホログラム記録媒体に対しては、前記角度基準識別情報に基づいて前記記録角度変更手段を較正する。
【００２２】
この態様によれば、特定の角度記録面に対して記録した後、他の角度記録面に対して記録情報を記録する際には、制御手段は、先ず角度基準識別情報に基づいて記録角度変更手段を較正する。より具体的には例えば、今回記録する時点での記録角度変更手段における基準記録角度に対応する筈の機械的状態或いは光学系等の設定条件に対応する角度記録面と、角度基準識別情報により示される基準角度記録面との角度差を検出し、該検出された角度差だけオフセットを掛けて、記録角度変更手段は、記録角度を変更する。これにより、機械的状態或いは光学系等の設定条件の経時的変化、ホログラム記録媒体のローディング或いはセッティング角度の変化などが、ホログラム記録媒体の角度選択性に比べて無視し得ない程度に大きくても、オフセットによりこのような変化が補償されて、いずれの角度記録面に対しても正確に記録情報の記録（追記）を行える。
【００２３】
或いは本発明の角度多重型のホログラム記録装置の他の態様では、前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち一つには、前記基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されており、前記制御手段は、前記角度基準識別情報に基づいて前記記録角度変更手段を較正する。
【００２４】
この態様によれば、既に記録が行われて角度基準識別情報が記録された角度記録面を有するホログラム記録媒体に対して記録を行う際には、制御手段は、角度基準識別情報に基づいて記録角度変更手段を較正する。より具体的には例えば、今回記録する時点での記録角度変更手段における基準記録角度に対応する筈の機械的状態或いは光学系等の設定条件に対応する角度記録面と、角度基準識別情報により示される基準角度記録面との角度差を検出し、以降は、該検出された角度差だけオフセットを掛けて、記録角度変更手段は、記録角度を変更し固定する。これにより、最初に基準角度面に記録を行った他のホログラム記録装置及び今回記録を行おうとするホログラム記録装置間で、記録角度変更手段における機械的状態或いは光学系等の設定条件が一致していなくても、オフセットによりこのような差異が補償されて、今回記録を行おうとするホログラム記録装置により正確に記録情報の記録（追記）を行える。
【００２５】
本発明の角度多重型のホログラム記録装置の他の態様では、前記第２光学系により導かれる前記信号光及び前記参照光の集光位置に対して、前記ホログラム記録媒体を相対的に移動させる移動手段を更に備える。
【００２６】
この態様によれば、信号光と参照光とが集光される一つの記録エリアに対する角度多重による一又は複数の角度記録面に対する記録が完了した際には、移動手段は、ホログラム記録媒体を相対的に移動させる。これにより、他の記録エリアに信号光及び参照光が集光され、当該他の記録エリアに対して同様に複数の角度記録面に対する記録が行われる。
【００２７】
この態様では、前記空間光変調器は、前記移動手段による移動毎に、前記ホログラム記録媒体の全ての角度記録面に対する記録を行うように構成してもよい。
【００２８】
このように構成すれば、移動手段による移動の回数や移動量を小さく抑えることが可能となる。更に、移動手段による移動に伴って発生し得る、記録角度変更手段及び光学系等の機械的状態或いは設定条件における変化を最小限に抑えることも可能となる。
【００２９】
尚、一の記録エリアにおける全ての角度記録面に対する記録を完了する前に、移動手段による移動を行ってもよい。或いは、一の記録エリアにおける一の角度記録面に対する記録を完了する毎に、移動手段による移動を行うことも可能である。
【００３０】
本発明の角度多重型のホログラム記録装置の他の態様では、前記特定の角度記録面は、前記複数の角度記録面のうち最初に記録される角度記録面である。
【００３１】
この態様によれば、ホログラム記録媒体における最初の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。よって、最初の記録時に設定された基準記録角度を基準として、いずれの記録角度についても正確に角度記録面への記録を行える。
【００３２】
本発明の角度多重型のホログラム再生装置は上記課題を解決するために、複数の角度記録面のうち一つに基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されている角度多重型のホログラム記録媒体から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、再生照明光を前記ホログラム記録媒体に照射する光源と、前記ホログラム記録媒体からの、前記再生照明光に基づく再生光を受光する受光手段と、該受光された再生光に基づいて、前記ホログラム記録媒体に重ねて記録された前記複数の記録情報を夫々読み取る読取手段と、前記再生照明光に対する前記ホログラム記録媒体の再生角度を相対的に変更可能な再生角度変更手段と、前記再生角度を前記基準角度記録面に対応する基準再生角度を基準として所定角度ずつ変更させ且つ固定するように前記再生角度変更手段を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記角度基準識別情報に基づいて前記再生角度変更手段を較正する。
【００３３】
本発明の角度多重型のホログラム再生装置によれば、その動作時には、半導体レーザ装置等の光源は、レーザ光等の再生照明光を照射する。すると、例えばフォトダイオードアレイ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を含んでなる受光手段は、ホログラム記録媒体からの、再生照明光に基づく再生光を受光する。ここに「再生光」とは、記録時における参照光に対応する再生照明光がホログラム記録媒体に照射された際に生じる、０次光或いは１次光等の高次光などである。続いて、この受光手段により受光された再生光に基づいて、読取手段は、各角度記録面に記録された複数の記録情報を、角度記録面別に読み取る。
【００３４】
この際特に、制御手段は、ホログラム記録媒体から読み取られる角度基準識別情報に基づいて、再生角度変更手段を較正する。そして、再生角度変更手段は、制御手段による制御下で、各再生角度を、基準再生角度を基準として所定角度ずつ変更し固定する。より具体的には例えば、今回再生する時点での再生角度変更手段における基準再生角度に対応する筈の機械的状態或いは光学系等の設定条件に対応する角度記録面と、角度基準識別情報により示される基準角度記録面との角度差を検出し、以降は、該検出された角度差だけオフセットを掛けて、再生角度変更手段は、再生角度を変更し固定する。これにより、最初に基準角度記録面に記録を行った他のホログラム記録装置及び今回記録を行おうとするホログラム再生装置間で、記録角度変更手段及び再生角度変更手段における機械的状態或いは光学系等の設定条件が一致していなくても、オフセットによりこのような差異が補償されて、今回再生を行おうとするホログラム再生装置により正確に記録情報の再生を行える。
【００３５】
ここで比較のため、予め角度記録面別にその記録角度を示す角度情報をホログラム記録媒体に記録しておき、各角度記録面に対する再生を行う際に、該角度情報を先ず参照することで、角度変更の都度にいずれの角度記録面に対する再生を行うかを確認してから実際の再生を行う場合を想定する。この場合には、再生角度を変更する都度に、いずれの角度記録面であるかを確認する作業が発生するので、迅速なる再生動作は困難となる。
【００３６】
これに対して、本発明のホログラム再生装置は、角度基準識別情報に基づいて較正を行うことで、その後の迅速なる角度変更と再生動作が可能となるのである。
【００３７】
このように本発明によれば、角度多重により記録密度及び記録容量を飛躍的に高めることができ、しかも装置間のバラツキによらずに正確に角度多重型の再生を行うことができ、迅速なる再生動作も可能となる。
【００３８】
加えて、上述した本発明の角度多重型のホログラム再生装置に対して、参照光の位相を変えて多重記録を行う参照光位相多重方式、参照光の振幅を変えて多重記録を行う参照光振幅多重方式、参照光の偏光を変えて多重記録を行う参照光偏光多重方式、及びホログラム記録媒体に入射する信号光の焦点深度を変えて多重記録を行う焦点深度多重方式のうち少なくとも一つの方式を組み合わせてもよい。これにより、一層高密度のホログラム再生が可能となる。
【００３９】
本発明のホログラム再生装置の他の態様では、前記再生照明光の集光位置に対して、前記ホログラム記録媒体を相対的に移動させる移動手段を更に備える。
【００４０】
この態様によれば、再生照明光が集光される一つの記録エリアに対する角度多重による一又は複数の角度記録面に対する再生が完了した際には、移動手段は、ホログラム記録媒体を相対的に移動させる。これにより、他の記録エリアに再生照明光が集光され、当該他の記録エリアに対して同様に複数の角度記録面に対する再生が行われる。
【００４１】
この態様では、前記読取手段は、前記移動手段による移動毎に、前記ホログラム記録媒体の全ての角度記録面に対する再生を行うように構成してもよい。
【００４２】
このように構成すれば、移動手段による移動の回数や移動量を小さく抑えることが可能となる。更に、移動手段による移動に伴って発生し得る、再生角度変更手段及び光学系等の機械的状態或いは設定条件における変化を最小限に抑えることも可能となる。
【００４３】
尚、一の記録エリアにおける全ての角度記録面に対する再生を完了する前に、移動手段による移動を行ってもよい。或いは、一の記録エリアにおける一の角度記録面に対する再生を完了する毎に、移動手段による移動を行うことも可能である。
【００４４】
本発明の角度多重型のホログラム記録方法は上記課題を解決するために、光源光を照射する光源と、該照射される光源光を信号光及び参照光に分離する第１光学系と、前記信号光の光路に配置されており前記信号光を変調可能な空間光変調器と、該空間光変調器を通過した信号光と前記参照光とをホログラム記録媒体上に導く第２光学系と、前記信号光及び前記参照光に対する前記ホログラム記録媒体の記録角度を相対的に変更可能な記録角度変更手段とを備えた角度多重型のホログラム記録装置によるホログラム記録方法であって、前記ホログラム記録媒体における複数の角度記録面のうち特定の角度記録面を記録する際の前記記録角度を基準記録角度として設定する工程と、以降における前記記録角度を前記設定された基準記録角度を基準として所定角度ずつ変更し固定するように前記記録角度変更手段を制御する工程とを備える。
【００４５】
本発明の角度多重型のホログラム記録方法によれば、上述した本発明のホログラム記録装置の場合と同様に、角度多重により記録密度及び記録容量を飛躍的に高めることができ、しかも装置間のバラツキによらずに正確に角度多重型の多重記録を行うことができ、迅速なる記録動作も可能となる。
【００４６】
本発明の角度多重型のホログラム記録方法の一態様では、前記特定の角度記録面は、前記複数の角度記録面のうち最初に記録される角度記録面である。
【００４７】
この態様によれば、ホログラム記録媒体における最初の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。よって、最初の記録時に設定された基準記録角度を基準として、いずれの記録角度についても正確に角度記録面への記録を行える。
【００４８】
本発明の角度多重型のホログラム再生方法は上記課題を解決するために、複数の角度記録面のうち一つに基準角度記録面である旨を示す角度基準識別情報が記録されている角度多重型のホログラム記録媒体から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、再生照明光を前記ホログラム記録媒体に照射する光源と、前記ホログラム記録媒体からの、前記再生照明光に基づく再生光を受光する受光手段と、該受光された再生光に基づいて、前記ホログラム記録媒体に重ねて記録された前記複数の記録情報を夫々読み取る読取手段と、前記再生照明光に対する前記ホログラム記録媒体の再生角度を相対的に変更可能な再生角度変更手段とを備えた角度多重型のホログラム再生装置によるホログラム再生方法において、前記角度基準識別情報に基づいて前記再生角度変更手段を較正する工程と、前記再生角度を前記基準角度記録面に対応する基準再生角度を基準として所定角度ずつ変更させ且つ固定するように前記再生角度変更手段を制御する工程とを含む。
【００４９】
本発明の角度多重型のホログラム再生方法によれば、上述した本発明のホログラム再生装置の場合と同様に、角度多重により記録密度及び記録容量を飛躍的に高めることができ、しかも装置間のバラツキによらずに正確に角度多重型の再生を行うことができ、迅速なる再生動作も可能となる。
【００５０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５２】
（ホログラム記録装置の第１実施形態）
本発明のホログラム記録装置の第１実施形態について図１から図３を参照して説明する。
【００５３】
先ず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るホログラム記録装置の全体構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態に係るホログラム記録装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態が備えた空間光変調器の図式的な外観斜視図である。
【００５４】
図１に示すように、本実施形態に係るホログラム記録装置１００は、レーザ光からなる光源光Ｌ０を照射する光源の一例たるレーザ装置１１と、この光源光Ｌ０を信号光Ｌ１及び参照光Ｌ２に分離する第１光学系の一例たるビームスプリッタ１２と、信号光Ｌ１の光路に配置され、信号光Ｌ１の径を拡大する拡大光学系の一例を構成するレンズ１３と、レンズ１３から出射された信号光Ｌ１を概ね平行光とするコリメータレンズ等のレンズ１４と、レンズ１４から出射された信号光Ｌ１を、記録すべき記録信号に応じて変調し、変調後の信号光Ｌ３として出射する空間光変調器１５と、信号光Ｌ３の径を縮小して、ホログラム記録媒体２００に向けて出射する縮小光学系の一例たるレンズ１６とを備える。
【００５５】
更にホログラム記録装置１００は、ビームスプリッタ１２により分離された参照光Ｌ２を、ホログラム記録媒体２００上における、当該参照光Ｌ２に対応する信号光Ｌ３が集光される位置と同一位置に導く、第２光学系の一例たるミラー１７を備える。
【００５６】
尚、図１では、ホログラム記録媒体２００上における、空間光変調器１５により回折されてなる、０次光及び４つの１次光を含む信号光Ｌ３が集光される表面部分Ｃ１を拡大して示してある。
【００５７】
図２に示すように、空間光変調器１５は、例えば液晶装置からなり、複数のセル１５２に分割されており、該セル１５２の単位で変調可能である。例えば、空間光変調器１５が、アクティブマトリクス駆動型の液晶装置であれば、マトリクス状に２次元配列された複数の画素電極に対応して複数のセル１５２が規定される。空間光変調器１５は、セル１５２のサイズに応じた回折現象によって、信号光Ｌ１が入射されると、０次光Ｌ３−０及び１次光３−１、２次光Ｌ３−２、…の高次光を含む変調した回折光からなる信号光Ｌ３を出射するように構成されている。
【００５８】
再び図１において、ホログラム記録装置１００は、ホログラム記録媒体２００の表面に対する信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２の角度を、僅かずつ変更し且つ固定可能な記録角度変更装置１９と、信号光Ｌ３がホログラム記録媒体２００における記録すべき角度記録面に対応する記録角度となるように記録角度変更装置１９を制御する制御装置１８とを備える。尚、本実施形態では、信号光Ｌ３の光軸がホログラム記録媒体２００の表面に対してなす角度を“記録角度”として定義する。
【００５９】
記録角度変更装置１９は、ホログラム記録媒体２００の表面に対する信号光Ｌ３の記録角度を相対的に変更すればよく、例えば、光学系をなすレーザ装置１１、ビームスプリッタ１２、レンズ１３、１４及び１６、並びに空間光変調器１５の各光軸に対する角度や配置を変更するように構成されてもよいし、この光学系に対して、信号光Ｌ３や参照光Ｌ２の角度を変更する専用の光学要素を追加配置してもよい。或いは、これに代えて又は加えて、ホログラム記録媒体２００の保持角度を機械的に変更するように構成されてもよい。係る記録角度変更装置１９による角度変更動作については、制御装置１８により、後述する一連の記録動作の一部をなすように制御される。
【００６０】
制御装置１８は、例えば、マイクロプロセッサからなるコントローラ等を含んでなり、ホログラム記録媒体２００上に記録すべき記録情報等に応じて制御信号Ｓ１を生成出力し、上述の如く記録角度変更装置１９における記録角度の制御を行うと共に、空間光変調器１５に対して記録情報に応じた記録信号Ｓｄを供給し、空間光変調器１５における変調の制御を行うように構成されている。
【００６１】
ホログラム記録装置１００は更に、ホログラム記録媒体２００からの、再生照明光に基づく再生光Ｌ１２を集光するレンズ２４ａと、該レンズ２４ａを介して再生光Ｌ１２を受光する受光装置２５ａと、該受光された再生光Ｌ１２に基づいて、即ち受光装置２５ａから出力される受光信号Ｓｒに基づいて、ホログラム記録媒体２００に重ねて記録された複数の記録情報を夫々読み取る読取装置２６ａとを備える。
【００６２】
本実施形態では、信号光Ｌ１又はＬ３をホログラム記録媒体２００に至る前のいずれかの段階で遮断することによって、参照光Ｌ２を、そのまま再生照明光として利用するように構成されている。例えば、制御装置１８による制御下で、空間光変調器１５を、信号光Ｌ１を遮断するシャッターとして用いることで、このように信号光Ｌ１又はＬ３を遮断できる。或いは、信号光Ｌ１又はＬ３を遮断するために専用の光学要素を信号光Ｌ１又はＬ３の光路に追加配置する構成や、遮光部材を信号光Ｌ１又はＬ３の光路に選択的に挿入する構成を採用してもよい。
【００６３】
このようにして生成される再生光Ｌ１２をレンズ２４ａを介して受光する受光装置２５ａは、例えばフォトダイオードアレイ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を含んでなる。
【００６４】
読取装置２６ａは、受光された再生光Ｌ１２の明暗パターンに対応する記録情報を特定することで、各記録情報を読み取る。本実施形態では特に、読取装置２６ａは、ホログラム記録媒体２００における複数の角度記録面のうち、基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す識別情報の一例としての、角度基準信号Ｓａが書き込まれた基準角度記録面から、当該角度基準信号Ｓａを読み取り可能である。そして、読取装置２６ａは、このように角度基準信号Ｓａを読み取ると、これを制御装置１８に出力するように構成されている。
【００６５】
本実施形態では特に、制御装置１８は、ホログラム記録媒体２００における特定の角度記録面として最初の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。そして、記録角度変更装置１９は、制御装置１８による制御下で、最初の角度記録面を記録した以降における記録角度を、この設定された基準記録角度を基準として、所定角度ずつ変更し固定するように構成されている。
【００６６】
更に、制御装置１８は、読取装置２６ａからの角度基準信号Ｓａの有無によってホログラム記録媒体２００が未記録であると判定される場合、最初の角度記録面を基準角度記録面として設定するのに加えて、この最初の角度記録面に対して、基準記録角度に対応する基準角度記録面である旨を示す角度基準信号Ｓａを記録するように空間光変調器１５を制御する。その後は、この角度基準信号Ｓａに基づいて、ホログラム記録媒体２００に対して既に基準記録角度が設定されていることが容易に認識できる。更に、読取装置２６ａを用いて、いずれの角度記録面が基準角度記録面であるかを、ホログラム記録媒体２００の異同或いはホログラム記録装置１００の異同を問わずに容易に識別できる。
【００６７】
更にまた、制御装置１８は、最初の角度記録面に対して記録情報が記録された後におけるホログラム記録媒体２００に対しては、角度基準信号Ｓａにより示される基準記録角度に基づいて記録角度変更装置１９を較正する。即ち、最初の角度記録面を記録する際には、これを基準角度記録面として設定すると共に記録角度変更装置１９に較正をかけないものとする。そして後に、任意の角度記録面を記録する際には、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準記録角度に応じて、記録角度変更装置１９に較正をかけるように構成されている。より具体的には例えば、今回記録する時点での記録角度変更装置１９における基準記録角度に対応する筈の機械的状態或いは光学系等の設定条件での記録角度と、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準記録角度との角度差を検出する。更に、この検出された角度差だけ、オフセットを掛けて、記録角度変更装置１９は、記録角度を変更するように構成されている。
【００６８】
更にまた、別のホログラム記録装置によって当初からこのような角度基準信号Ｓａがホログラム記録媒体２００に記録されている場合にも、制御装置１８は、同様に、この角度基準信号Ｓａにより示される基準記録角度に基づいて、記録角度変更装置１９を較正するように構成されている。
【００６９】
加えて、ホログラム記録装置１００は、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が集光される位置を、ホログラム記録媒体２００の表面に対して相対的に、その表面に沿った方向に移動させる移動装置２０を更に備えている。移動装置２０は、例えば、レンズ１６等の光学系の角度や配置を変更することにより、信号光Ｌ３及び参照光２の集光位置を移動させる。或いは、レーザ装置１１等の他の光学要素の角度や配置を変更することで移動してもよいし、このような移動のために専用の光学要素（例えば、設置角度が可変であるミラー等）を、信号光Ｌ１又はＬ３並びに参照光Ｌ２の光路に追加配置してもよい。更には、ホログラム記録媒体２００の保持機構により、ホログラム記録媒体２００自体をその表面に沿って機械的に移動させる機構を含んでもよい。係る移動装置２０による移動動作についても、制御装置１８で生成出力される制御信号Ｓ２によって、後述する一連の記録動作の一部をなすように制御される。
【００７０】
次に、図１を参照して、以上の如く構成された本実施形態のホログラム記録装置１００の基本的な記録動作について説明する。
【００７１】
その動作時には、レーザ装置１１は、光源光Ｌ０を照射し、ビームスプリッタ１２は、光源光Ｌ０を、信号光Ｌ１及び参照光Ｌ２に分離する。そして、信号光Ｌ１は、レンズ１３及び１４により空間光変調器１５のサイズに応じた径とされて、空間光変調器１５に入射される。すると、空間光変調器１５は、制御装置１８による制御下で、記録すべき複数の記録情報の各々に応じて、各セル１５２を変調単位として、信号光Ｌ１に対する変調を行う。その後、この変調された信号光Ｌ３は、レンズ１６で集光された後、ミラー１７で反射された参照光Ｌ２と共にホログラム記録媒体２００の記録領域に照射される。すると、これらの光は相互に干渉して、記録すべき記録情報が波面としてホログラム記録される。
【００７２】
以上の基本的な記録動作によって、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が一時に照射される一つの記録エリアにおける、一つの記録角度に対応する一つの角度記録面に対する記録情報の記録が行われる。
【００７３】
次に、このような記録を、複数の角度記録面に対して行い、更に複数の記録エリアに対して行う、本実施形態のホログラム記録装置１００における角度多重型の記録動作の詳細について図３を参照して説明する。ここに、図３は、係る記録動作を示すフローチャートである。
【００７４】
図３において、先ず信号光Ｌ３が遮断されると共に参照光Ｌ２が再生照明光として用いられて、再生光Ｌ１２が受光装置２５ａで受光される。これに応じて、読取装置２６ａから出力される角度基準信号Ｓａが制御装置１８によりチェックされる（ステップＳ１１）。そして、角度基準信号Ｓａの存否に応じて、当該ホログラム記録媒体２００に対する最初の記録であるか否かが制御装置１８により判定される（ステップＳ１２）。
【００７５】
ここで、最初の記録であれば（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が用いられると共に、角度基準信号Ｓａを示す記録信号Ｓｄに基づいて空間光変調器１５による変調動作が行われて、角度基準信号Ｓａが記録される。この記録は、ホログラム記録媒体２００における、この時点での角度記録面、即ち基準角度記録面に対して行われる（ステップＳ１３）。
【００７６】
他方、ステップＳ１２の判定の結果、最初の記録でなければ（ステップＳ１２：Ｎｏ）、記録角度変更装置１９により固定されている現時点における記録角度がチェックされると共に、例えば制御装置１８の内蔵メモリに保持される（ステップＳ１４）。更に、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準記録角度と、この固定された状態における記録角度との角度差に基づいて記録角度変更装置１９に対する較正が行われる（ステップＳ１５）。この較正は、例えば記録角度変更装置１９に入力される制御信号Ｓ１に対して、上述の角度差に応じたオフセットをかけることで行われる。
【００７７】
ステップＳ１３又はＳ１５の処理に続いて、移動装置２０により固定されたホログラム記録媒体２００の現時点での記録エリア（即ち、信号光Ｌ３及び参照光L２が現時点で照射される領域）における、記録角度変更装置１９により固定された現時点の角度記録面に対して、記録情報のデータ記録を行うか否かが制御装置１８により、判定される（ステップＳ１６）。
【００７８】
ここで、データ記録を行なわない場合には（ステップＳ１６：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。即ち、この場合には、角度基準信号Ｓａのチェック（ステップＳ１１）や角度基準信号Ｓａの記録（ステップＳ１３）等については有効に実行されたことになる。
【００７９】
他方、ステップＳ１６の判定の結果、データ記録を行なう場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が照射されると共に、記録信号Ｓｄに応じて空間光変調器１５により信号光Ｌ３が変調されて、実際のデータ記録が行われる（ステップＳ１７）。
【００８０】
続いて、移動装置２０により固定されたホログラム記録媒体２００の現時点での記録エリアにおける、記録角度変更装置１９により変更可能な次の角度記録面に対して、記録情報のデータ記録を行うか否かが制御装置１８により、判定される（ステップＳ１８）。
【００８１】
ここで、次の角度記録面に対してデータ記録を行なう場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ１による制御を受けて記録角度変更装置１９により、記録角度が所定の微小角度（例えば、０．０１度）だけ変更される（ステップＳ１９）。この際、前述の如く、記録角度変更装置１９においては、基準記録角度を基準とした較正が行われているので、このような記録角度の変更を正確に行うことが可能である。そして、ステップＳ１６に戻って、以降の処理が繰り返される。
【００８２】
他方、ステップＳ１８の判定の結果、次の角度記録面に対してデータ記録を行なわない場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、移動装置２０により移動可能な他の記録エリアに対して、記録情報のデータ記録を行うか否かが制御装置１８により、判定される（ステップＳ２０）。
【００８３】
ここで、他の記録エリアに対してデータ記録を行なう場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ１による制御を受けて記録角度変更装置１９により変更し固定する記録角度がリセットされる。即ち、次の記録エリアにおける最初の角度記録面に対応する記録角度となるように、記録角度変更装置１９により記録角度が変更され固定される（ステップＳ２１）。この際、前述の如く、記録角度変更装置１９においては、基準記録角度を基準とした較正が行われているので、このような記録角度のリセットを正確に行うことが可能であり、更にリセット後における記録角度の変更も正確に行うことも可能である。
【００８４】
続いて、制御信号Ｓ２による制御を受けて移動装置２０により、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が照射される領域が、所定距離だけ移動されて、他の記録エリアとされる（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ１６に戻って、以降の処理が繰り返される。
【００８５】
他方、ステップＳ２０の判定の結果、他の記録エリアに対してデータ記録を行なわない場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、一連の記録処理を終了する。
【００８６】
以上により、複数の記録エリアにおける、複数の角度記録面に対する記録情報の多重記録が完了する。
【００８７】
以上説明したように本実施形態によれば、制御装置１８は、ホログラム記録媒体２００における最初の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。そして、記録角度変更装置１９は、制御装置１８による制御下で、最初の角度記録面を記録した以降における記録角度を、この設定された基準記録角度を基準として、所定の微小角度ずつ変更し固定する。よって、ホログラム記録装置１００側、即ち記録角度変更装置１９、並びにレーザ装置１１、ビームスプリッタ１２、レンズ１３、１４及び１６からなる光学系等の機械的状態或いは設定条件で規定される基準記録角度に対応する筈の記録角度と、ホログラム記録媒体２００側における基準記録角度とを、最初の記録時に一致させることが可能となる。即ち、これら両角度を、同一機種であり且つ別のホログラム記録装置１００のいずれを使用する場合にも、装置間のバラツキによらずに一致させることが可能となる。しかもそれ以降は、基準記録角度を基準として、いずれの記録角度についても迅速且つ正確に角度記録面への記録を行える。
【００８８】
以上説明したように本実施形態のホログラム記録装置１００は、角度多重型のホログラム記録が可能である。但し、本実施形態では、信号光Ｌ１又はＬ３を、遮断すると共に参照光Ｌ２を再生照明光として利用することによって、レンズ２４ａ、受光装置２５ａ及び読取装置２６ａを用いて、ホログラム記録媒体２００に角度多重方式で多重記録された任意の記録情報を再生することも可能である。即ち、図１に示した第１実施形態の構成において、記録時と再生時とで、信号光Ｌ１又はＬ３を遮断し、且つレンズ２４ａ、受光装置２５ａ、読取装置２６ａ及び制御装置１８によって、後述する本発明のホログラム再生装置と同様の再生動作を行うようにすれば、本実施形態のホログラム記録装置１００は、記録及び再生の両方が可能であるホログラム記録再生装置として構築することができる。
【００８９】
以上説明した実施形態では、空間光変調器１５は、信号光Ｌ３を、記録情報の示す２値データに応じて２値変調してもよいし、記録情報の示す階調データに応じて多値変調することも可能である。
【００９０】
尚、ホログラム記録媒体の材料としては、公知の無機系の材料でもよいし、有機系の材料（ポリマー材料）でもよい。また、ホログラム記録媒体は、カード状媒体として構成してもよいし、ディスク状媒体として構成してもよい。
【００９１】
（ホログラム記録装置の第２実施形態）
本発明のホログラム記録装置の第２実施形態について図４を参照して説明する。ここに図４は、第２実施形態のホログラム記録装置における記録動作を示すフローチャートである。
【００９２】
第２実施形態では、角度記録面の変更と記録エリアの変更とのタイミングが、第１実施形態の場合と異なり、その他の構成及び動作については、第１実施形態の場合と同様である。そこで、図４のフローチャートでは、図３に示したステップと同様のステップには同様のステップ番号を付し、それらの説明については適宜省略する。
【００９３】
図４において先ず、ステップＳ１１からＳ１７の処理が、図３に示した第１実施形態の場合と同様に行われる。
【００９４】
ステップＳ１７の終了後に、移動装置２０により移動可能な他の記録エリアに対して、記録情報のデータ記録を行うか否かが制御装置１８により、判定される（ステップＳ３１）。
【００９５】
ここで、他の記録エリアに対してデータ記録を行なう場合には（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ２による制御を受けて移動装置２０により、信号光Ｌ３及び参照光Ｌ２が照射される領域が、所定距離だけ移動されて、他の記録エリアとされる（ステップＳ３３）。そして、ステップＳ１６に戻って、以降の処理が繰り返される。
【００９６】
他方、ステップＳ３１の判定の結果、他の記録エリアに対してデータ記録を行なわない場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、移動装置２０により固定されたホログラム記録媒体２００の現時点での記録エリアにおける、記録角度変更装置１９により変更可能な次の角度記録面に対して、記録情報のデータ記録を行うか否かが制御装置１８により、判定される（ステップＳ３４）。
【００９７】
ここで、次の角度記録面に対してデータ記録を行なう場合には（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ１による制御を受けて記録角度変更装置１９により、記録角度が所定の微小角度（例えば、０．０１度）だけ変更される（ステップＳ３５）。この際、前述の如く、記録角度変更装置１９においては、基準記録角度を基準とした較正が行われているので、このような記録角度の変更を正確に行うことが可能である。そして、ステップＳ１６に戻って、以降の処理が繰り返される。
【００９８】
他方、ステップＳ３４の判定の結果、次の角度記録面に対してデータ記録を行なわない場合には（ステップＳ３４：Ｎｏ）、一連の記録処理を終了する。
【００９９】
以上により、複数の記録エリアにおける、複数の角度記録面に対する記録情報の多重記録が完了する。
【０１００】
以上説明したように本実施形態によれば、制御装置１８は、ホログラム記録媒体２００における最初の角度記録面を記録する際の記録角度を基準記録角度として設定する。そして、記録角度変更装置１９は、制御装置１８による制御下で、最初の角度記録面を記録した以降における記録角度を、この設定された基準記録角度を基準として、所定の微小角度ずつ変更し固定する。よって、第１実施形態の場合と同様に、ホログラム記録装置１００側の機械的状態或いは設定条件で規定される基準記録角度に対応する筈の記録角度と、ホログラム記録媒体２００側における基準記録角度とを、最初の記録時に一致させることが可能となる。
【０１０１】
（ホログラム記録装置の変形形態）
尚、上述の各実施形態に対して、参照光Ｌ２の位相を変えて多重記録を行う参照光位相多重方式を、上述した本実施形態における角度多重方式に組み合わせてもよい。この場合、例えば、位相偏光用の光学要素を参照光Ｌ２の光路に配置して、参照光Ｌ２の位相を変更して、この位相別に同一記録領域に対して重ねて上記同様のホログラム記録を行えばよい。
【０１０２】
更に、このような参照光位相多重方式に代えて又は加えて、参照光Ｌ２の振幅を変えて多重記録を行う参照光振幅多重方式を組み合わせてもよい。この場合、例えば、振幅変更用の光学要素を参照光Ｌ２の光路に配置して、参照光Ｌ２の振幅を変更して、この振幅別に、同一記録領域に対して重ねて上記同様のホログラム記録を行えばよい。
【０１０３】
更に、このような参照光位相多重方式或いは参照光振幅多重方式に代えて又は加えて、参照光Ｌ２の偏光状態を変えて多重記録を行う参照光偏光多重方式を、上述した本実施形態における角度多重方式に組み合わせてもよい。この場合、例えば、偏光状態変更用の光学要素を参照光Ｌ２の光路に配置して、参照光Ｌ２の変更状態を変更して、この変更状態別に同一記録領域に対して重ねて上記同様のホログラム記録を行えばよい。
【０１０４】
更に、このような参照光位相多重方式、参照光振幅多重方式或いは参照光偏光多重方式に代えて又は加えて、信号光Ｌ３の焦点深度を変えて多重記録を行う焦点深度多重方式を、上述した本実施形態における角度多重方式に組み合わせてもよい。この場合、例えば、レーザ装置１１或いはレンズ１３、１４、１６等の光学要素の位置を変更することで又は焦点距離変更用の光学要素を追加したり、ホログラム記録媒体２００側の位置を変更する機械要素を追加して、焦点深度を変更して、焦点深度別に同一記録領域に対して重ねて上記同様のホログラム記録を行えばよい。
【０１０５】
これらの変形形態によれば、上述した実施形態と比べて、より高密度のホログラム記録が可能となる。
【０１０６】
（ホログラム再生装置の実施形態）
本発明のホログラム再生装置の実施形態について図５及び図６を参照して説明する。
【０１０７】
先ず、図５を参照して、本実施形態に係るホログラム再生装置の全体構成について説明する。ここに、図５は、本実施形態に係るホログラム再生装置の全体構成を示すブロック図である。
【０１０８】
本実施形態に係るホログラム再生装置３００は、上述した実施形態のホログラム記録装置１００により記録されたホログラム記録媒体２００から記録情報を読み出すものである。
【０１０９】
図５に示すように、ホログラム再生装置３００は、再生照明光Ｌ１０をホログラム記録媒体２００に照射する、例えば半導体レーザ等の光源の一例たるレーザ装置２１と、再生照明光Ｌ１０をホログラム記録媒体２００に導くミラー２２及び２３と、ホログラム記録媒体２００からの、再生照明光に基づく再生光Ｌ１１を集光するレンズ２４と、該レンズ２４を介して再生光Ｌ１１を受光する受光装置２５と、該受光された再生光Ｌ１１に対応して受光装置２５から出力される受光信号Ｓｒに基づいてホログラム記録媒体２００に記録された記録情報を読み取る読取装置２６とを備える。
【０１１０】
ホログラム再生装置３００は、ホログラム記録媒体２００の表面に対する再生照明光Ｌ１０の角度を、僅かずつ変更し且つ固定可能な再生角度変更装置２９と、再生照明光Ｌ１０がホログラム記録媒体２００における再生すべき角度記録面に対応する再生角度となるように再生角度変更装置２９を制御する制御装置２８とを備える。尚、本実施形態では、再生照明光Ｌ１０の光軸がホログラム記録媒体２００の表面に対してなす角度を“再生角度”として定義する。
【０１１１】
再生角度変更装置２９は、ホログラム記録媒体２００の表面に対する再生照明光Ｌ１０の再生角度を相対的に変更すればよく、例えば、光学系をなすレーザ装置２１、ミラー２２及び２３の各光軸に対する角度や配置を変更するように構成されてもよいし、この光学系に対して、再生照明Ｌ１０の角度を変更する専用の光学要素を追加配置してもよい。或いは、これに代えて又は加えて、ホログラム記録媒体２００の保持角度を機械的に変更するように構成されてもよい。係る再生角度変更装置２９による角度変更動作については、制御装置２８により、後述する一連の再生動作の一部をなすように制御される。
【０１１２】
制御装置２８は、例えば、マイクロプロセッサからなるコントローラ等を含んでなり、ホログラム記録媒体２００から再生すべき記録情報等に応じて制御信号Ｓ１’を生成出力し、上述の如く再生角度変更装置２９における再生角度の制御を行うように構成されている。
【０１１３】
このようにして生成される再生光Ｌ１１をレンズ２４を介して受光する受光装置２５は、例えばフォトダイオードアレイ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を含んでなる。
【０１１４】
読取装置２６は好ましくは、受光装置２５の受光される明暗パターンと、ホログラム記録媒体２００を記録した際に空間光変調器１５（図１参照）によりセル単位で変調された複数の記録情報の値との関係をテーブルとしてメモリ内に格納しておく。そして、受光された再生光Ｌ１１の明暗パターンを特定し、このテーブルを参照して、特定された明暗パタ−ンに対応する記録情報を特定することで、各記録情報を読み取る。従って、一の記録エリアにおける一の角度記録面に記録された複数の記録情報を同時に読み取れることになる。
【０１１５】
本実施形態では特に、読取装置２６は、ホログラム記録媒体２００における複数の角度記録面のうち、角度基準信号Ｓａが書き込まれた基準角度記録面から、当該角度基準信号Ｓａを読み取り可能である。そして、読取装置２６は、このように角度基準信号Ｓａを読み取ると、これを制御装置２８に出力するように構成されている。
【０１１６】
制御装置２８は、角度基準信号Ｓａに基づいて、いずれの角度記録面が基準角度記録面であるかを、ホログラム記録媒体２００の異同或いはホログラム再生装置３００の異同を問わずに容易に識別できる。
【０１１７】
更に制御装置２８は、角度基準信号Ｓａにより示される基準記録角度に基づいて再生角度変更装置２９を較正する。即ち、任意の角度記録面を再生する際には、先ず角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準再生角度に応じて、再生角度変更装置２９に較正をかけるように構成されている。より具体的には例えば、今回再生する時点での再生角度変更装置２９における基準再生角度に対応する筈の機械的状態或いは光学系等の設定条件での再生角度と、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準再生角度との角度差を検出する。更に、この検出された角度差だけ、オフセットを掛けて、再生角度変更装置２９は、再生角度を変更するように構成されている。
【０１１８】
加えて、ホログラム再生装置３００は、再生照明Ｌ１０が集光される位置を、ホログラム記録媒体２００の表面に対して相対的に、その表面に沿った方向に移動させる移動装置３０を更に備えている。
【０１１９】
移動装置３０は、例えば、ミラー２２及び２３等の光学系の角度や配置を変更することにより、再生照明光Ｌ１０の集光位置を移動させる。或いは、レーザ装置２１等の他の光学要素の角度や配置を変更することで移動してもよいし、このような移動のために専用の光学要素（例えば、設置角度が可変であるミラー等）を、再生照明光Ｌ１０の光路に追加配置してもよい。更には、ホログラム記録媒体２００の保持機構により、ホログラム記録媒体２００自体をその表面に沿って機械的に移動させる機構を含んでもよい。係る移動装置３０による移動動作についても、制御装置２８で生成出力される制御信号Ｓ２’によって、後述する一連の再生動作の一部をなすように制御される。
【０１２０】
次に、図６を参照して、以上の如く構成された本実施形態のホログラム再生装置３００の基本的な再生動作について説明する。
【０１２１】
その動作時には、レーザ装置２１は、ミラー２２及び２３を経て、再生照明光Ｌ１０をホログラム２００に照射する。すると、受光装置２５は、ホログラム記録媒体２００における、再生照明光Ｌ１０に基づく再生光Ｌ１１を受光する。ここに再生光Ｌ１１は、記録時における参照光に対応する再生照明光Ｌ１０がホログラム記録媒体２００に照射された際に生じる、０次光或いは１次光等の高次光などである。ホログラム記録の性質により、このような再生光Ｌ１１は、図１に示した変調された信号光Ｌ３と同様の明暗パターンを奏する。
【０１２２】
続いて、この受光装置２５により受光された再生光Ｌ１１に基づいて、読取装置２６は、上述の如く高密度記録されたホログラム記録媒体２００に記録された各記録情報の再生が行われる。
【０１２３】
以上の基本的な再生動作によって、再生照明光Ｌ１０が一時に照射される一つの記録エリアにおける、一つの再生角度に対応する一つの角度記録面に対する記録情報の再生が行われる。
【０１２４】
次に、このような再生を、複数の角度記録面に対して行い、更に複数の記録エリアに対して行う、本実施形態のホログラム再生装置３００における角度多重型の再生動作の詳細について図６を参照して説明する。ここに、図６は、係る記録動作を示すフローチャートである。
【０１２５】
図６において、先ず再生照明光Ｌ１０に基づく再生光Ｌ１１が受光装置２５で受光される。これに応じて、読取装置２６から出力される角度基準信号Ｓａが制御装置２８によりチェックされる（ステップＳ４１）。そして、再生角度変更装置２９により固定されている現時点における再生角度と、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準再生角度との角度差に基づいて再生角度変更装置２９に対する較正が行われる（ステップＳ４２）。この較正は、例えば再生角度変更装置２９に入力される制御信号Ｓ１’に対して、上述の角度差に応じたオフセットをかけることで行われる。
【０１２６】
続いて、移動装置３０により固定されたホログラム記録媒体２００の現時点での記録エリアにおける、再生角度変更装置２９により固定された現時点の角度記録面に対して、記録情報のデータ再生を行うか否かが制御装置２８により、判定される（ステップＳ４３）。
【０１２７】
ここで、データ再生を行なわない場合には（ステップＳ４３：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。即ち、この場合には、角度基準信号Ｓａのチェック（ステップＳ４１）等については有効に実行されたことになる。
【０１２８】
他方、ステップＳ４３の判定の結果、データ再生を行なう場合には（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、再生照明光Ｌ１０が照射されて、受光装置２５及び読取装置２６等によって、実際のデータ再生が行われる（ステップＳ４４）。
【０１２９】
続いて、移動装置３０により固定されたホログラム記録媒体２００の現時点での記録エリアにおける、再生角度変更装置２９により変更可能な次の角度記録面に対して、記録情報のデータ再生を行うか否かが制御装置２８により、判定される（ステップＳ４５）。
【０１３０】
ここで、次の角度記録面に対してデータ再生を行なう場合には（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ１’による制御を受けて再生角度変更装置２９により、再生角度が所定の微小角度（例えば、０．０１度）だけ変更される（ステップＳ４６）。この際、前述の如く、再生角度変更装置２９においては、基準再生角度を基準とした較正が行われているので、このような再生角度の変更を正確に行うことが可能である。そして、ステップＳ４３に戻って、以降の処理が繰り返される。
【０１３１】
他方、ステップＳ４５の判定の結果、次の角度記録面に対してデータ再生を行なわない場合には（ステップＳ４５：Ｎｏ）、移動装置３０により移動可能な他の記録エリアに対して、記録情報のデータ再生を行うか否かが制御装置２８により、判定される（ステップＳ４７）。
【０１３２】
ここで、他の記録エリアに対してデータ再生を行なう場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、制御信号Ｓ１’による制御を受けて再生角度変更装置２９により変更し固定する再生角度がリセットされる。即ち、次の記録エリアにおける最初の角度記録面に対応する再生角度となるように、再生角度変更装置２９により再生角度が変更され固定される（ステップＳ４８）。この際、前述の如く、再生角度変更装置２９においては、基準再生角度を基準とした較正が行われているので、このような再生角度のリセットを正確に行うことが可能であり、更にリセット後における再生角度の変更も正確に行うことも可能である。
【０１３３】
続いて、制御信号Ｓ２’による制御を受けて移動装置３０により、再生照明光Ｌ１０が照射される領域が、所定距離だけ移動されて、他の記録エリアとされる（ステップＳ４９）。そして、ステップＳ１６に戻って、以降の処理が繰り返される。
【０１３４】
他方、ステップＳ４７の判定の結果、他の記録エリアに対してデータ再生を行なわない場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ）、一連の再生処理を終了する。
【０１３５】
以上により、複数の記録エリアにおける、複数の角度記録面に対する記録情報の再生が完了する。
【０１３６】
以上説明したように本実施形態によれば、再生角度変更装置２９は、制御装置２８による制御下で、角度基準信号Ｓａにより示される基準角度記録面に対応する基準再生角度を基準として、所定の微小角度ずつ変更し固定する。よって、ホログラム再生装置３００側、即ち再生角度変更装置２９、並びにレーザ装置２１、ミラー２２及び２３からなる光学系等の機械的状態或いは設定条件で規定される基準再生角度に対応する筈の再生角度と、ホログラム記録媒体２００側における基準再生角度とを、最初の再生時に一致させることが可能となる。即ち、これら両角度を、同一機種であり且つ別のホログラム再生装置３００のいずれを使用する場合にも、装置間のバラツキによらずに一致させることが可能となる。しかもそれ以降は、基準再生角度を基準として、いずれの再生角度についても迅速且つ正確に角度記録面からの再生を行える。
【０１３７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うホログラム記録装置及び方法並びにホログラム再生装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０１３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明のホログラム記録装置及び方法並びにホログラム再生装置及び方法によれば、記録密度及び記録容量を向上させることが可能であり、しかも正確且つ迅速に記録動作や再生動作を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム記録装置に係る第１実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態が備えた空間光変調器の図式的な外観斜視図である。
【図３】第１実施形態における角度多重型の記録動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明のホログラム記録装置に係る第２実施形態における角度多重型の記録動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明のホログラム再生装置に係る実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のホログラム再生装置に係る実施形態における角度多重型の再生動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１…レーザ装置
１２…ビームスプリッタ
１３、１４、１６…レンズ
１５…空間光変調器
１７…ミラー
１８…制御装置
１９…記録角度変更装置
２０…移動装置
２１…レーザ装置
２２、２３…ミラー
２４…レンズ
２５…受光装置
２６…読取措置
２８…制御装置
２９…記録角度変更装置
３０…移動装置
１００…ホログラム記録装置
２００…ホログラム記録媒体
３００…ホログラム再生装置
【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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