(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体と、当該ホログラム媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置とを備えたホログラム記録システムであって、
前記ホログラム媒体は、
前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有しており、
前記ホログラム記録装置は、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部と、
前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、前記第１の光を空間光変調した物体光を、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から入射する物体光入射部と、
いずれかのコア層の端面から該コア層に前記第２の光を参照光として入射する参照光入射部とを有し、
前記物体光と、該参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより、前記記録層に情報をホログラム記録するホログラム記録システム。
【請求項２】
前記ホログラム記録装置は、
第３の光を出射する光源と、前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記第３の光を、前記記録層に励起光として入射する励起光入射部とを更に有する請求項１記載のホログラム記録システム。
【請求項３】
前記ホログラム記録装置は、
第３の光を出射する光源と、前記ホログラム記録過程において、前記第３の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光として入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射する励起光入射部とを更に有する請求項１記載のホログラム記録システム。
【請求項４】
請求項１記載のホログラム記録システムと、
前記第１の光を遮断可能な物体光遮光部とを有し、
前記物体光遮光部により前記第１の光を遮断することにより、前記参照光もしくは回折光のみを前記記録層に照射することで前記ホログラム媒体に記録された情報を再生させるホログラム記録再生システム。
【請求項５】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体と、当該ホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生するホログラム再生装置とを備えたホログラム再生システムであって、
前記ホログラム媒体は、
前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有しており、
前記ホログラム再生装置は、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の少なくとも一部を、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光として入射する参照光入射部とを有し、
前記参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により、前記ホログラム記録された情報を再生光として検出するホログラム再生システム。
【請求項６】
前記ホログラム再生装置は、
前記再生光を検出する光検出器を更に有する請求項５記載のホログラム再生システム。
【請求項７】
前記光検出器に前記再生光を結像する結像器を更に有する請求項６記載のホログラム再生装置。
【請求項８】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有し、前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有するホログラム媒体にホログラムを記録する方法であって、
前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、
いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、前記物体光と、該参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより、前記記録層に情報をホログラム記録するホログラム記録方法。
【請求項９】
前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記記録層に励起光を入射する請求項８記載のホログラム記録方法。
【請求項１０】
前記ホログラム記録過程において、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光を入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射する請求項８記載のホログラム記録方法。
【請求項１１】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有し、前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有するホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生する方法であって、
いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、該コア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記ホログラムを再生するホログラム再生方法。
【請求項１２】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体にホログラムを記録する装置であって、
光を出射する光源と、前記光源から出射された光を第１の光、第２の光、第３の光に分岐する光分岐部と、
前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されているとして、前記第１の光を空間光変調した物体光を、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、前記第１の光を空間光変調した物体光を、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から入射する物体光入射部と、
いずれかのコア層の端面から該コア層に前記第２の光を参照光として入射する第１の参照光入射部と、
前記第３の光を、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光として入射する第２の参照光入射部と、
前記第２および第３の光のうちいずれかを遮断することにより、前記第１および第２の参照光入射部のいずれかを有効とする遮光部とを有し、
前記第１の参照光入射部が有効とされた場合、前記物体光と、該第１の参照光入射部から入射された参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより前記記録層に情報をホログラム記録し、前記第２の参照光入射部が有効とされた場合、前記物体光と該第２の参照光入射部から入射された参照光とにより前記記録層に情報をホログラム記録する装置。
【請求項１３】
第４の光を出射する光源と、前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記第４の光を、前記記録層に励起光として入射する励起光入射部とを更に有する請求項１２記載のホログラム記録装置。
【請求項１４】
第４の光を出射する光源と、前記ホログラム記録過程において、前記第４の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光として入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射する励起光入射部とを更に有する請求項１２記載のホログラム記録装置。
【請求項１５】
請求項１２記載のホログラム記録装置と、
前記第１の光を遮断可能な物体光遮光部とを有し、
前記物体光遮光部により前記第１の光を遮断することにより、前記参照光もしくは回折光のみを前記記録層に照射することで前記ホログラム媒体に記録された情報を再生させるホログラム記録再生装置。
【請求項１６】
屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生する装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の少なくとも一部を第１の光、第２の光に分岐する光分岐部と、
前記第１の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光として入射する第１の参照光入射部とを有し、
前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されているとして、前記第２の光を、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光として入射する第２の参照光入射部と、
前記第１および第２の光のうちいずれかを遮断することにより、前記第１および第２の参照光入射部のいずれかを有効とする遮光部とを有し、
前記第１の参照光入射部が有効とされた場合、該第１の参照光入射部から入射された参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記ホログラム記録された情報を再生光として検出し、前記第２の参照光入射部が有効とされた場合、該第２の参照光入射部から入射された参照光により当該情報を再生光として検出するホログラム再生装置。
【請求項１７】
前記再生光を検出する光検出器を更に有する請求項１６記載のホログラム再生装置。
【請求項１８】
前記光検出器に前記再生光を結像する結像器を更に有する請求項１７記載のホログラム再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム記録システム、ホログラム再生システム、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、及びその方法、並びにホログラム記録再生システム、ホログラム記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラム記録は、１つの媒体に対して多くの情報を多重に記録することが可能であるため、情報を高密度に記録できる次世代の有力な記録方式として注目されている。
ホログラム記録において多重記録を行う具体的な方法として、いわゆる体積ホログラムによる角度多重（参考文献：J.F.Heanue et al., "Volume Holographic Storage and Retrieval of Digital Data"，Science，Vol.265，pp.749-752，1994）等が提案されている。
【０００３】
図１３に、従来の体積ホログラムの記録再生方法の一例を示す。同図において、４００は光学的記録材料からなるホログラム媒体、６は物体光、７１は参照光、７は再生光である。参照光７１および物体光６は同一の波長を持ち、それはホログラム媒体４００が感光する波長である。
図１３において、記録を行う場合には、媒体４００に記録すべき情報を付与した物体光６と、ある特徴的な波面を有する参照光７１とを同時に照射する。これにより、媒体４００に物体光６と参照光７１によって形成された干渉縞が記録される。即ち、物体光６に付与されていた情報がホログラムとして記録されることになる。
【０００４】
再生を行う場合には、記録後の媒体４００に記録時に用いたものと等しい波面を有する参照光７１を照射する。これにより、参照光７１が媒体４００に記録された干渉縞によって回折され、この回折光が再生光７として得られる。このとき、再生光７の波面は記録時の物体光６の波面を再現したものとなるため、物体光６に付与されていた情報も再生光７から再生することができる。
ここで例えば、参照光７１として平面波を用い、これの媒体４００に入射する角度を変化させながら複数回の記録を行うと、物体光６と参照光７１とが形成する干渉縞は参照光７１の入射角度により各々互いに異なる独立したものとして、媒体４００に記録される。即ち、角度多重記録が実現することになる。
【０００５】
再生時には、記録時と等しい入射角度で参照光７１を媒体４００に入射させることにより、その入射角度に対応する１つの再生光７のみが得られる。これにより、多重記録したうちの所望の情報のみを分離して再生することができる。
ホログラム記録は、角度分解能が非常に高く、わずかな入射角度の違いでも独立した情報として記録されるため、高多重化が可能となり高密度記録が実現する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１３の方法で角度多重記録する場合には、記録及び再生時の参照光７１の媒体４００に対する入射角度を高精度に制御する必要があるため、このように記録及び再生時ともに参照光７１を媒体４００の外部から入射させる方法では、ミラーなど光学系の駆動部の精度を十分高くしなければならず、その結果、機構が大型かつ高価になってしまうという問題があった。
【０００７】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、角度多重記録する場合、記録時、再生時ともに、ホログラム媒体の外部から入射させる参照光の入射角度を容易に高い精度で制御することができるホログラム記録システム、ホログラム再生システム、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、及びその方法、並びにホログラム記録再生システム、ホログラム記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体と、当該ホログラム媒体にホログラムを記録するホログラム記録装置とを備えたホログラム記録システムであって、前記ホログラム媒体は、前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有しており、前記ホログラム記録装置は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部と、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、前記第１の光を空間光変調した物体光を、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から入射する物体光入射部と、いずれかのコア層の端面から該コア層に前記第２の光を参照光として入射する参照光入射部とを有し、前記物体光と、該参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより、前記記録層に情報をホログラム記録するホログラム記録システムである。
【０００９】
また、本発明は、上記記載のホログラム記録システムと、前記第１の光を遮断可能な物体光遮光部とを有し、前記物体光遮光部により前記第１の光を遮断することにより、前記参照光もしくは回折光のみを前記記録層に照射することで前記ホログラム媒体に記録された情報を再生させるホログラム記録再生システムである。
【００１０】
本発明はまた、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体と、当該ホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生するホログラム再生装置とを備えたホログラム再生システムであって、前記ホログラム媒体は、前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有しており、前記ホログラム再生装置は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光の少なくとも一部を、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光として入射する参照光入射部とを有し、前記参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により、前記ホログラム記録された情報を再生光として検出するホログラム再生システムである。
【００１１】
本発明はまた、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有し、前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有するホログラム媒体にホログラムを記録する方法であって、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、前記物体光と、該参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより、前記記録層に情報をホログラム記録するホログラム記録方法である。
【００１２】
前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体が記録時に励起光を必要とする場合は、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記記録層に励起光を入射しても良い。
あるいはまた、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光を入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射するようにしても良い。
【００１３】
本発明はまた、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有し、前記光導波路の各層が下方から上方に積層されており、前記回折格子層の回折効率が、前記コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなる分布、あるいは回折光が出射する積層方向には漸次低くなる分布を有するホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生する方法であって、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、該コア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記ホログラムを再生するホログラム再生方法である。
【００１５】
前記ホログラム媒体が記録時に励起光を必要とする場合は、第３の光を出射する光源と、
前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記第３の光を、前記記録層に励起光として入射する励起光入射部と
を更に有するようにしても良い。
または、第３の光を出射する光源と、
前記ホログラム記録過程において、前記第３の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光として入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射する励起光入射部と
を更に有するようにしても良い。
【００１６】
本発明はまた、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体にホログラムを記録する装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を第１の光、第２の光、第３の光に分岐する光分岐部と、
前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されているとして、前記第１の光を空間光変調した物体光を、該ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から入射する物体光入射部と、
いずれかのコア層の端面から該コア層に前記第２の光を参照光として入射する第１の参照光入射部と、
前記第３の光を、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光として入射する第２の参照光入射部と、
前記第２および第３の光のうちいずれかを遮断することにより、前記第１および第２の参照光入射部のいずれかを有効とする遮光部とを有し、
前記第１の参照光入射部が有効とされた場合、前記物体光と、該第１の参照光入射部から入射された参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより前記記録層に情報をホログラム記録し、前記第２の参照光入射部が有効とされた場合、前記物体光と該第２の参照光入射部から入射された参照光とにより前記記録層に情報をホログラム記録する装置を提供する。
【００１７】
前記ホログラム媒体が記録時に励起光を必要とする場合は、第４の光を出射する光源と、
前記ホログラム記録過程において、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から、前記第４の光を、前記記録層に励起光として入射する励起光入射部と
を更に有するようにしても良い。
あるいは、第４の光を出射する光源と、
前記ホログラム記録過程において、前記第４の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に励起光として入射し、該励起光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記記録層に励起光を入射する励起光入射部と
を更に有するようにしても良い。
【００２０】
本発明はまた、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体の記録層に記録されたホログラムを再生する装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の少なくとも一部を第１の光、第２の光に分岐する光分岐部と、
前記第１の光を、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光として入射する第１の参照光入射部とを有し、
前記ホログラム媒体の光導波路の各層が下方から上方に積層されているとして、前記第２の光を、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光として入射する第２の参照光入射部と、
前記第１および第２の光のうちいずれかを遮断することにより、前記第１および第２の参照光入射部のいずれかを有効とする遮光部とを有し、
前記第１の参照光入射部が有効とされた場合、該第１の参照光入射部から入射された参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光により前記ホログラム記録された情報を再生光として検出し、前記第２の参照光入射部が有効とされた場合、該第２の参照光入射部から入射された参照光により当該情報を再生光として検出するホログラム再生装置を提供する。
【００２１】
前記再生光を検出する光検出器を更に有するようにしても良い。この光検出器に前記再生光を結像する結像器を更に有するようにしても良い。
本発明はまた、上述したホログラム記録装置と、
前記第１の光を遮断可能な物体光遮光部とを有し、
前記物体光遮光部により前記第１の光を遮断することにより、前記参照光もしくは回折光のみを前記記録層に照射することで前記ホログラム媒体に記録された情報を再生させるホログラム記録再生装置を提供する。
【００２２】
これらのホログラム記録または再生方法、ホログラム記録または再生装置、およびホログラム記録再生装置によれば、記録時再生時に、ホログラム媒体へ入射させる参照光の入射角度を容易に制御することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の各実施の形態を説明する。各実施形態の図面間において、対応する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）、（Ｂ）および図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１実施形態によるホログラム記録再生方法、ならびにホログラム媒体の構造を示す断面図である。
ホログラム記録再生には、１つのコア層１と、該コア層１を挟むように配置した２つのクラッド層２，２と、コア層１上部と上部のクラッド層２との境界に設けた１つの回折格子層３とから構成される光導波路と、該光導波路の上方片面に配置した記録層４とから構成されるホログラム媒体を用いる。
【００２５】
図１（Ａ）に示す例では、コア層１の端面からコア層１に参照光５を入射し、伝搬光５００が回折格子層３により回折され記録層４に照射される回折光９と、ホログラム媒体の上方から入射した物体光６とにより、記録層４に情報をホログラム記録する。
図１（Ｂ）に示す例では、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５と、ホログラム媒体の上方から入射した物体光６とにより、記録層４に情報をホログラム記録する。なお、参照光５は上方から入射しても良い。
【００２６】
図２（Ａ）に示す例では、コア層１の端面からコア層１に参照光５を入射した際、伝搬光５００が回折格子層３により回折され、記録層４に照射される回折光９により、記録層４にホログラム記録した情報を再生光７として再生する。
図２（Ｂ）に示す例では、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５により、記録層４にホログラム記録した情報を再生光７として再生する。なお、参照光５は上方から入射しても良い。
記録、再生の組合せとしては、図１（Ａ）と図２（Ａ）、図１（Ａ）と図２（Ｂ）、図１（Ｂ）と図２（Ａ）、図１（Ｂ）と図２（Ｂ）の４通りがあり、いずれも同様の効果を奏する。
【００２７】
記録過程では、回折光９あるいは参照光５と、物体光６とが形成する干渉縞が、記録層４に記録されることにより記録現象が実現する。また、再生過程では、回折光９あるいは参照光５が、記録層４に記録された干渉縞により回折され、再生光７が発生されることにより再生現象が実現する。
【００２８】
なお、記録層４を形成する光学的記録材料が、物体光６及び参照光５によって記録されるにあたり、これら２つの光とは異なる波長の励起光による励起が必要な場合がある。このような場合は、参照光５と同様に、いずれかの回折格子の端面から、もしくはホログラム媒体の上下いずれかから励起光を入射し、記録層４に励起光が照射されるようにすれば良い。即ち、励起光は、下方から入射しても、上方から入射しても同様の効果を奏する。
また、記録時、再生時のいずれにおいても、参照光５は、下方から入射しても、上方から入射しても同様の効果を奏し、物体光６（記録時のみ）も上方から入射しても下方から入射しても同様の効果を奏する。
上記励起光の使用、入射方向に関する自由度は、以下の多層光導波路に関しても同様に適用される。
【００２９】
次に、図３および図４は、本実施形態によるホログラム記録再生方法が適用される、ホログラム媒体の他の構造例を示す断面図である。図３および図４において、ホログラム媒体は、複数のコア層１，１，１…１と、各コア層１，１，１…１を挟むように配置した複数のクラッド層２，２，２，２…２と、各コア層１，１…１の上部と各クラッド層２，２，２…２との境界に設けた複数の回折格子層３，３，３…３とから構成される光導波路と、該光導波路の上方片面に配置した記録層４とから構成される。
【００３０】
図３および図４に示すような多層光導波路の場合においても、図１（Ａ）、図１（Ｂ）と同様、回折光９、あるいはホログラム媒体の下方から入射した参照光５と、ホログラム媒体の上方から入射した物体光６とにより形成される干渉縞が、記録層４に記録されることにより記録現象が実現する。また、図２（Ａ）、図２（Ｂ）と同様、回折光９あるいはホログラム媒体の下方から入射した参照光５が、記録層４に記録された干渉縞により回折され、物体光６の方向に再生光が再生されることにより再生現象が実現する。
【００３１】
次に、図３、図４の例を参照して本実施形態における多重記録を説明する。
回折光９とホログラム媒体の上方から入射した物体光６とにより記録層４に情報をホログラム記録する場合には、図３に示すように、各回折格子層３，３からの回折光９を平行光とし、記録層４への入射角度を各回折光９毎に異なるように設定する。これにより、各々の回折光９と物体光６とが形成する干渉縞が互いに異なる独立したものとして記録層４に記録される。すなわち、コア層１の選択、言い換えると、回折格子層３の選択によって入射角度を変えた回折光９と、物体光６とにより、角度多重記録が実現する。
【００３２】
再生時には、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５の入射角度あるいは回折光９の入射角度を、記録時の回折光９の入射角度と等しくすることにより、多重記録した中から、入射角度に対応した１つの記録情報だけを再生することができる。回折光９の入射角度は、記録時と同じコア層１に参照光５を入射することにより、容易に記録時の回折光９の入射角度と等しくさせることができる。
【００３３】
また、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５とホログラム媒体の上方から入射した物体光６とにより、記録層４に情報をホログラム記録する場合も同様に、図４に示すように、各参照光５を平行光とし、記録層４への入射角度を参照光５毎に異なるように設定する。これにより、各々の参照光５と物体光６とが形成する干渉縞も互いに異なる独立したものとして記録層４に記録される。すなわち、入射角度を変えた参照光５と、物体光６とにより、角度多重記録が実現する。
【００３４】
再生時には、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５の入射角度、あるいは回折光９の入射角度を、記録時の参照光５の入射角度と等しくすることにより、多重記録した中から、入射角度に対応した１つの記録情報だけを再生することができる。回折光９の入射角度は、適切なコア層１に参照光５を入射することにより、容易に記録時の参照光５の入射角度と等しくさせることができる。
【００３５】
図５（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態によるホログラム記録再生方法での多重記録を説明するための概念図である。
図５（Ａ），（Ｂ）には、図３中のある１つの回折格子層３での様子が示されている。回折格子層３では、図５（Ａ）に示すように、伝搬光５００と回折格子９９は直角に交差し、回折光９は、回折格子層３と直交し、伝搬光５００を含む面と同一面内に角度θで回折される。ここで、回折光９は平行光とする。
この角度θを、図３または図４に示す回折格子層３，３，３…３毎に変え、コア層１の選択、すなわち回折格子層３の選択によって入射角度を変えた回折光９と物体光６とで多重に記録する。これにより、上述した角度多重記録（θ方向の角度多重記録）が実現する。
【００３６】
参照光５および物体光６は同一の波長であり、記録層４が感光する波長である。なお、再生時の参照光の波長は通常記録時の参照光の波長と同一であるが、仕様により必ずしも同一でなくて良い。
ここで、図５（Ｂ）に示すように、回折格子９９の構造およびその配置を適切に設計することで、回折格子層３の面内に射影される回折光９の角度φを変化させることができる。
すなわち、伝搬光５００と回折格子９９とのなす角度を図５（Ａ）に示す角度よりφだけずらすと、回折光９は伝搬光５００の伝搬方向に対してφだけずれた面内に角度θで回折される。このような回折光９と物体光６とが形成する干渉縞は、角度φの値によって互いに異なる独立したものとして記録層４に記録される。
【００３７】
したがって、図３に示す回折格子層３，３，３…３の各々で、上述した角度θおよび角度φを変化させ、各回折格子層３，３，３…３からの回折光９と物体光６とで多重に記録することが可能となる。すなわち、コア層１の選択、言い換えると回折格子層３の選択によって入射角度θ、φを変えた回折光９と、物体光
６により、角度θおよび角度φ方向の角度多重記録が実現する。
【００３８】
再生時には、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５の角度θ，φ、あるいは回折光９の角度θ，φを、記録時の回折光９の角度θ，φと等しくすることにより、多重記録した中から、角度θ，φに対応した１つの記録情報だけを再生することができる。回折光９の角度θ，φは、記録時と同じコア層１に参照光５を入射することにより、容易に記録時の回折光９の角度θ，φと等しくさせることができる。
【００３９】
また、図４と同様に、参照光５を平行光とし、参照光５と物体光６とにより、記録層４に情報をホログラム記録する場合も、参照光５と物体光６とが形成する干渉縞は、角度θおよび角度φの値によって互いに異なる独立したものとして記録層４に記録される。
【００４０】
すなわち、入射角度θ，φを変えた参照光５と、物体光６とにより、角度θおよび角度φ方向の角度多重記録が実現する。再生時には、ホログラム媒体の下方から入射した参照光５の角度θ，φ、あるいは回折光９の角度θ，φを、記録時の参照光５の角度θ，φと等しくすることにより、多重記録した中から、角度θ，φに対応した１つの記録情報だけを再生することができる。回折光９の角度θ，φは、適切なコア層１に参照光５を入射することにより、容易に記録時の参照光５の角度θ，φと等しくさせることができる。
【００４１】
以上、本実施形態によれば、角度多重する際、記録、再生のいずれか、あるいは双方で回折光９を利用することができ、後述するように、回折光９の角度θ，φ（記録層４への入射角度）は、回折格子層３の作製時に制御性良く設定できる。すなわち、回折光９を利用することにより、記録、再生時のいずれか、あるいは双方において、外部からの入射角度の制御が不要となるため、入射角度の制御が容易となる。
【００４２】
記録層４としては、一般的なホログラム記録で用いられる光学的記録材料であれば良い。例えば、光照射により環状構造の変化に伴う光重合を生じるフォトポリマー等の光重合性材料、重クロム酸アンモニウム−ポリビニルアルコール系材料に代表されるような光架橋性材料、フォトクロミック材料、アゾ色素をＰＭＭＡ(ポリメチルメタアクリレート)にドープした材料に代表されるような光異性化材料、あるいはＬｉＮｂＯ３，ＢａＴｉＯ３，Ｂａ１２ＳｉＯ２０（ＢＳＯ）などの無機誘電体結晶に代表されるフォトリフラクティブ材料もしくはポリマー系フォトリフラクティブ材料などがあげられる。
【００４３】
ホログラム媒体の具体的な形状としては、カード型、チップ型、ディスク型、テープ型、ドラム型等が考えられるが、いずれも本発明の手法が適用でき、いずれも同様の効果を奏する。
また、光導波路の導波面と記録層の面積が同一である必要は必ずしもなく、導波面の面積の方が大きくても小さくても良い。導波面の面積の方が小さい場合には、光導波路を一次元、二次元、三次元駆動することにより、より大きな記録層全面に対応させることができる。
【００４４】
そして、記録層４は、光導波路の上下いずれの片面に配置されていても、あるいは両面に配置されていても同様の効果を奏し、あるいは、１つの記録層をはさむように光導波路を両側に配置しても良い。あるいは、光導波路と記録層とを交互に積層させても良い。即ち、少なくとも１つの記録層と少なくとも１つの光導波路とが隣接配置されれば良い。
【００４５】
さらに、記録層は、光導波路と接着剤により接着されていても、接着剤なしで固定されていても同様の効果を奏する。また、記録層、光導波路は、上下いずれかの片面、あるいは両面を保護膜により挟まれていても、あるいは保護膜などにより周囲を覆われていても同様の効果を奏する。
【００４６】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態によるホログラム記録再生方法での参照光５および回折光９の波面の例を示す模式図である。
図６（Ａ）においては、回折格子層３における回折格子の形成された領域全面にわたり、一様な波面（平行光）を発生させた場合を図示してある。
【００４７】
しかし、本実施の形態では必ずしも一様な波面である必要はない。例えば、回折格子層３における回折格子の形成された領域を、複数の部分領域に分け、各々の領域内の回折格子については、回折格子の形状、配置、向きなどを変えることによって、互いに異なる回折光９を、同一の回折格子層３において同時に発生させることが可能である。
これにより、図６（Ｂ）のような発散光、あるいは図６（Ｃ）のような収束光、もしくは前述した平行光、発散光、収束光を多様に組み合わせることで、より多くの種類の参照光を容易に発生させることが可能になり、多種類の情報の記録を容易に行うことができる。
【００４８】
次に、図７（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施形態によるホログラム記録再生方法における回折格子層３の例を示す模式図である。
回折格子層３としては、図７（Ａ）に示すように、矩形波状の形状をした溝から成るものが挙げられ、例えば矩形波の高さを高くすることにより、回折効率を大きくすることができ、矩形波の波長を変えることにより回折光の角度θを、また回折格子の角度φを変えることにより回折光の角度φを、各々、制御性良く容易に設定することができる。
【００４９】
また、その他に、図７（Ｂ）に示すように、鋸歯状の形状をした溝から成るもの、図７（Ｃ）に示すように、正弦波状の形状をした溝から成るもの、および図７（Ｄ）に示すように、屈折率の変化により形成されるもの（図は、屈折率の異なる部分が交互に配置されている構成を示す）が挙げられ、いずれも同様の効果を奏する。
【００５０】
また、本実施形態では、各層の屈折率の違いによる屈折の効果を考慮していない。すなわち、厳密には、参照光５、回折光９などが各層を横断する際、これらの光は屈折し、また角度θ、φは値を変える。しかしながら、屈折の効果を考慮してもしなくても、本発明の本質に関わる点は何ら変わることはなく、いずれも同様の効果が実現される。
【００５１】
ところで、コア層１を光が伝搬するためには、コア層１をコア層１の屈折率より低い屈折率を持つ媒質で挟めばよい。図１では、クラッド層２の屈折率はコア層１の屈折率より低く設定されている。
クラッド層２は、光導波路の形状を維持、支持する働きのため、上記のような全部のコア層１を挟む位置に配置したが、コア層１内を光が伝搬されるようにコア層１が屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれていれば良い。
例えば自由空間の屈折率がコア層１の屈折率より低い場合（即ち、屈折率のより低い部分が空気、真空など）には、例えば最上層のクラッド層２、最下層のクラッド層２のいずれか一方あるいは両方がなくても、空気などにはさまれたコア層１に光が導波されるので、同様の効果を奏する。これは一般に、コア層が複数ある場合においても、各コア層に関して同様である。また、記録層の屈折率がコア層の屈折率より低い場合、記録層が、上記屈折率のより低い部分の働きをすることができる。
【００５２】
また、上述したホログラム媒体において、回折格子層は導波面内で一様であってもなくても良いが、ここでは、回折格子層による回折光が所望の強度を有するように、回折格子層の回折効率が所定の分布を有するようにした例を示す。
好適例として、回折格子層が、伝搬光の伝搬方向に、回折効率が漸次高くなるような分布を有しているものが挙げられる。このようにすれば、導波するに従って生じる光強度の減衰をキャンセルでき、各回折格子層からの回折光の強度プロファイルを層内方向で一様かあるいは同程度とすることができる。
図８は、矩形波形状のグレーティングにより回折格子層を形成し、矩形の高さにより回折効率を右へいくほど漸次高くなるように分布させた例を示すものである。なお、この場合の回折効率は、矩形の高さの二乗に比例する。
【００５３】
また、多層光導波路において、２つ以上の回折格子層の回折効率が、積層方向に所定の分布を有するようにしても良い。好適例としては、２つ以上の回折格子層の回折効率が、回折光の出射方向に漸次低くなるような分布を有するものが挙げられる。このようにすれば、例えば回折光を光導波路の上方へ出射する場合、光導波路の下の方に位置する回折格子層からの回折光ほど光導波路に吸収されやすく減衰する現象をキャンセルでき、どの回折格子層から光導波路の外に出てくる回折光の強度も一様かあるいは同程度にすることができる。
【００５４】
図９に、矩形波状のグレーティングにより回折格子層（上から順に回折格子層３１〜３５）を形成し、矩形の高さにより回折効率を、上に行くほど漸次低くなるように分布させた例を示す。図９では、積層方向に沿った光導波路の一部の断面を示している。
また、上記両者を組み合わせ、回折格子層の回折効率が、コア層を伝搬する光の導波方向には漸次高くなり、回折光の出射方向には漸次低くなるような分布を持たせることもできる。これによれば、いずれの回折格子層のどの位置から出射する回折光の強度も一様かまたは同程度とすることができる。
【００５５】
以上の説明では、回折光の強度を層内方向、層厚方向で正確に一様あるいは等しくする例を示したが、部品仕様や用途により必ずしも正確に一様あるいは等しくなくても問題ないことも多く、同程度とすれば支障がない場合が多い。本発明によれば、回折格子層の回折効率を層内方向、層厚方向で適切に分布させることにより、回折光の強度を層内方向、層厚方向で同程度とすることも可能である。
【００５６】
また、以上では、回折光の強度を層内方向、層厚方向で一様あるいは等しくする点に着眼して記述したが、応用分野によっては、意図的に回折光の強度に分布を持たせると都合が良い場合も有り得る。本発明によれば、回折格子層の回折効率を層内方向、層厚方向で適切に分布させることにより、回折光の強度を所望の分布とすることも可能である。
【００５７】
また、回折格子層の面積をコア層の面積と同一にする必要はなく、回折格子層を部分的に設けたり、複数に分散配置させても良い。更に、全てのコア層に対応させて回折格子層を設けなくても良く、回折格子層が設けられていないコア層があっても良い。
また、上述した実施形態では、回折格子層３の位置として、コア層１上部に設けた例を示したが、コア層１の下部や、コア層１の上部および下部両方、あるいはコア層内に設けても良く、いずれも同様の効果を奏する。
【００５８】
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の第２実施形態によるホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。なお、以下の各実施形態において、ホログラム記録再生装置は、記録機能、再生機能の各々を有する記録装置、再生装置単体として構成しても良い。
【００５９】
本ホログラム記録再生装置は、１つの光源５０と、２つの光分岐器５１１、５１２と、１つの空間光変調器５２と、１つの光検出器５３と、２つの結像器５４１、５４２と、３つの反射器５５１、５５２、５５３と、１つの集光器５６と、３つの偏光制御器５７１、５７２、５７３と、３つの遮光器６２１、６２２、６２３と、２つの空間光選択器６３１、６３２とから構成される。
光源５０は、例えばレーザなどの光を発生する発生源である。
光分岐器５１１、５１２は、ハーフミラーや各種ビームスプリッタなどの素子からなり、光を２方向に分岐する。
空間光変調器５２は、液晶表示素子やＤＭＤなどの素子からなり、記録すべき情報を表示する。
【００６０】
光検出器５３は、再生光６１を検出する。再生光６１は、光検出器５３上に歪が少なく結像するために、光検出器５３の面に対し垂直な方向から±４５度以内に入射することがより効果的である。
記録時には光検出器５３は使用しないが、再生時に再生光が６１が光検出器５３上に歪みが少なく結像されて検出されるために、記録時において物体光６０が光検出器５３の位置で歪みが少なく結像されるように調整される。そのため、物体光についても、光検出器５３の面に対し垂直な方向から±４５度以内に入射するように調整することがより効果的である。
【００６１】
光検出器５３の具体例としては、１つもしくは複数のフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等から成るドットセンサ、ラインセンサ、あるいはエリアセンサを、一次元、二次元、あるいは三次元駆動して再生光（再生像）を検出するものが挙げられる。
また、上記のようなドットセンサ、ラインセンサ、あるいはエリアセンサを複数個敷き並べて光検出器としても良い。あるいは、これらの方法を組み合わせた方式の検出器でも良い。なお、複数のドットセンサ、ラインセンサ、あるいはエリアセンサを複数用いた場合、各センサを順次電気的にスイッチングして切り替えることにより、省電力化をはかることができる。
【００６２】
結像器５４１、５４２は、単一あるいは組合せレンズなどの素子からなり、物体光６０および再生光６１を光検出器５３上に結像させる。
反射器５５１、５５２、５５３は、ミラーなどの素子からなり、光を反射する。
集光器５６は、シリンドリカルレンズなどの素子からなり、参照光５９を光導波路の特定のコア層に入射させるよう集光させる。
偏光制御器５７１、５７２、５７３は、１/２波長板などの素子からなり、光の偏光面を回転させる。
遮光器６２１、６２２、６２３は、シャッタなどの素子からなり、「ｏｐｅｎ」、「ｃｌｏｓｅ」の２つの状態を有し、「ｏｐｅｎ」で光を通過させ、「ｃｌｏｓｅ」で光を遮断する。
空間光選択器６３１、６３２は、参照光５９、物体光６０がホログラム媒体５８の所望の場所にのみ当たるよう制御する。あるいは、所望の再生光のみが光検出器に入るように制御する。
空間光選択器としては、開口位置が固定のマスク、あるいはこれを二次元的に移動させるもの、あるいは、液晶パネルを用いたマスクとし、電気的に開口の大きさ、数、位置を変える方法などが挙げられる。
【００６３】
光源５０から出た光は、光分岐器５１１、５１２を透過し、反射器５５１で反射され、偏光制御器５７１で参照光５９と偏光面が揃えられ、空間光変調器５２で記録すべき情報を得て物体光６０となり、結像器５４１を透過してホログラム媒体５８に入射する。
一方、光分岐器５１１を透過し、光分岐器５１２で９０度反射した光は、偏光制御器５７２で物体光６０と偏光面が揃えられ、反射器５５２で反射され、集光器５６でホログラム媒体５８の特定のコア層に参照光５９として入射する。
また、光分岐器５１１で９０度反射した光は、偏光制御器５７３で物体光６０と偏光面が揃えられ、反射器５５３で反射され、参照光５９としてホログラム媒体５８に入射する。いずれの参照光を用いるかは、遮光器６２２、６２３の開閉により制御される。
【００６４】
以下、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、（Ｂ）の記録再生方法に対応する動作を説明する。
図１（Ａ）に対応する記録方法は、遮光器６２１を「ｏｐｅｎ」、遮光器６２２を「ｏｐｅｎ」、遮光器６２３を「ｃｌｏｓｅ」とすることにより、参照光５９をホログラム媒体５８のコア層端面から、一方、物体光６０をホログラム媒体上面から各々入射することにより実行できる。
図１（Ｂ）に対応する記録方法は、遮光器６２１を「ｏｐｅｎ」、遮光器６２２を「ｃｌｏｓｅ」、遮光器６２３を「ｏｐｅｎ」とすることにより、参照光５９をホログラム媒体５８の下方から、一方、物体光６０をホログラム媒体上面から各々入射することにより実行できる。
【００６５】
図２（Ａ）に対応する再生方法は、遮光器６２１を「ｃｌｏｓｅ」、遮光器６２２を「ｏｐｅｎ」、遮光器６２３を「ｃｌｏｓｅ」とすることにより、参照光５９をホログラム媒体５８のコア層端面から入射することにより実行できる。
図２（Ｂ）に対応する再生方法は、遮光器６２１を「ｃｌｏｓｅ」、遮光器６２２を「ｃｌｏｓｅ」、遮光器６２３を「ｏｐｅｎ」とすることにより、参照光５９をホログラム媒体５８の下方から入射することにより実行できる。
なお、参照光５９、物体光６０のホログラム媒体５８に対する入射方向（上下）は、ホログラム媒体５８の上下を入れ替えて配置することにより上下いずれも実現することができる。
【００６６】
ホログラム媒体５８の特定のコア層の選択は、反射器５５２、集光器５６、ホログラム媒体５８のいずれか１つ以上を回転、移動させることにより実現することができる。また、参照光５９を下方から入射する場合、角度θ、φの制御は、反射器５５３あるいはホログラム媒体５８のいずれか１つ以上を回転、移動させることにより実現できる。
即ち、本実施形態によるホログラム記録再生装置を用いることにより、前述したホログラム記録再生方法のいずれも実現が可能である。
【００６７】
次に、図１１は、ホログラム記録再生装置の他の構成例を示す模式図である。前述した図１０では、参照光５９は、物体光６０と逆方向からホログラム媒体５８に入射する。これに対して、図１１に示す例では、参照光５９は、物体光６０と同方向からホログラム媒体５８に入射する。
図１１に示す例を用いても、前述したホログラム記録再生方法のいずれも実現が可能であり、図１０に示す構成例と同様の効果を奏する。
【００６８】
なお、図１０の構成において、光分岐器５１１で分岐した参照光５９を、ホログラム媒体５８の特定のコア層に端面から入射し、光分岐器５１２で分岐した参照光５９を、ホログラム媒体５８の下方から入射するようにしてもよい。同様に、図１１の構成においても、光分岐器５１１で分岐した参照光５９を、ホログラム媒体５８の特定のコア層に端面から入射し、光分岐器５１２で分岐した参照光５９を、ホログラム媒体５８の上方から入射するようにしてもよい。
【００６９】
次に、図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施形態によるホログラム記録再生装置における結像器の構成例を示す模式図である。
図１２（Ａ）では、ホログラム媒体５８の両側に結像器５４１、５４２を配置している。図１２（Ｂ）では、ホログラム媒体５８と空間光変調器５２との間に結像器５４１を配置している。図１２（Ｃ）では、ホログラム媒体５８と光検出器５３との間に結像器５４２を配置している。図１２（Ｄ）では、ホログラム媒体５８の両側にいずれの結像器も配置していない。
いずれの構成においても、再生光６１（および物体光６０）が光検出器５３（の位置）に結像すれば、本実施形態によるホログラム記録再生方法を適用することが可能であり、いずれも同様の効果を奏する。
【００７０】
また、上述した実施形態では、空間光選択器６３１、６３２をホログラム媒体５８の両面に配置したが、いずれか片面に配置するか、あるいはいずれにも配置しなくても、本実施形態によるホログラム記録再生方法を適用することが可能であり、いずれも同様の効果を奏する。
また、上述した実施形態において、上記構成で使用した光学部品に加えて、光ビームの径を拡大する光束拡大器（ビームエキスパンダ）、光ビームを平面波にする光平面波器（コリメータ）、光の強度を減衰する光減衰器（フィルタ）を用いることが可能であり、同様の効果を奏する。
【００７１】
また、本実施形態によるホログラム記録再生装置において、ホログラム媒体５８の位置にあらかじめ媒体の光導波路部分のみを配置し、記録層４部分を随時入れ替えて用いても良い。この場合、従来の体積ホログラム等を記録層４として使用できるので、本実施形態によるホログラム記録再生装置を用いて、従来のホログラム媒体に対して、高精度で制御性の良い記録・再生動作を行うことができる。
【００７２】
また、記録層と光導波路とが空間的に離れて配置されていても同様の効果を奏する。即ち、ホログラム記録／再生の動作例として、
（１）記録層と光導波路とが一体構成されており、これを記録／再生装置に装荷する。
（２）記録層と光導波路とが離れて構成されており、これらを重ねた後に記録／再生装置に装荷する。
（３）記録層と光導波路とが離れて構成されており、光導波路は記録／再生装置に前もって装備し、動作時に記録層部分を装荷することにより、両者が重なる。のいずれの形態も可能である。なお、記録／再生の動作時に、両者の間が空間的に離れていても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、屈折率のより低い部分にそれぞれ挟まれて光を導波する少なくとも１つのコア層と、前記コア層と前記屈折率のより低い部分との境界もしくは前記コア層内に設けた少なくとも１つの回折格子層とを有する光導波路と、前記光導波路の外側に、参照光が前記光導波路を介して入射可能なように配置される少なくとも１つの記録層とを有するホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から物体光を入射し、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、前記物体光と、該参照光が入射されたコア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光とにより、前記記録層に情報をホログラム記録すること、もしくは、上記物体光と、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光を入射して記録層に情報をホログラム記録することができる。
【００７４】
また、同様のホログラム媒体の再生時には、いずれかのコア層の端面から該コア層に参照光を入射し、該コア層に対応する回折格子層により回折されて前記記録層に照射される回折光によりホログラムを再生すること、もしくは、前記ホログラム媒体の上方あるいは下方のいずれか一方から参照光を入射してホログラムを再生することができる。
従って、記録時再生時に、ホログラム媒体へ入射させる参照光の入射角度を容易に高い精度で制御することが可能となり、角度多重記録を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態によるホログラム記録方法、ならびにホログラム媒体の構造を示す断面図である。
【図２】  同様に、第１実施形態によるホログラム再生方法、ならびにホログラム媒体の構造を示す断面図である。
【図３】  同実施形態において、ホログラム記録再生方法が適用されるホログラム媒体の他の構造例を示す断面図である。
【図４】  同様に、同実施形態のホログラム記録再生方法が適用されるホログラム媒体の他の構造例を示す断面図である。
【図５】  本ホログラム記録再生方法での多重記録を説明するための概念図である。
【図６】  本実施形態によるホログラム記録再生方法での参照光および回折光の波面の例を示す模式図である。
【図７】  本実施形態によるホログラム記録再生方法における回折格子層の例を示す模式図である。
【図８】  回折格子層部分の一構造例を示す断面図である。
【図９】  積層された回折格子層部分の構造例を示す断面図である。
【図１０】  本発明の第２実施形態によるホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図１１】  同実施形態によるホログラム記録再生装置の他の構成例を示す模式図である。
【図１２】  本実施形態によるホログラム記録再生装置における結像器の構成例を示す模式図である。
【図１３】  従来のホログラム記録再生方法の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…コア層
２…クラッド層
３、３１〜３５…回折格子層
４…記録層
５…参照光
５００…伝搬光
６…物体光
７…再生光
９…回折光
９９…回折格子
５０…光源
５１１、５１２…光分岐器
５２…空間光変調器
５３…光検出器
５４１、５４２…結像器
５５１、５５２、５５３…反射器
５６…集光器
５７１、５７２、５７３…偏光制御器
５８…ホログラム媒体
５９…参照光
６０…物体光
６１…再生光
６２１、６２２、６２３…遮光器
６３１、６３２…空間光選択器
【図１】
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【図２】
0004076815.tif 000003
【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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