(57)【要約】【課題】情報光の０次光の光強度を低減して情報記録された光情報記録媒体の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止すること。【解決手段】ホログラフィックメモリ記録再生装置１００であって、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報光の照射の光路中に設けられ、情報光の一部の光強度を低減する減光板１０３と、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から出射した再生光を検出する撮像器１２０と、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から出射した再生光の撮像器１２０までの光路中に設けられ、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０中で減光板１０３により光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板１０８と、を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する前記情報光の照射光学系と、
前記情報光の照射光学系の光路中に設けられ、前記情報光の一部の光強度を低減する第１減光部材と、
前記光情報記録媒体から出射した前記再生光を検出する検出部と、
前記光情報記録媒体から出射した前記再生光の前記検出部までの光路中に設けられ、前記光情報記録媒体中で前記第１減光部材により光強度が低減されて情報が記録された領域以外の領域からの前記再生光の光強度を低減する第２減光部材と、
を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
前記第２減光部材の光軸に対する位置を移動する駆動部と、
前記検出部により検出された前記再生光に基づいて前記第２減光部材の光軸とのずれを検出し、ずれが生じている場合に、前記駆動部を駆動して前記ずれを補正する補正部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置。
【請求項３】
前記第１減光部材は、前記情報光の０次光の光強度を低減し、
前記第２減光部材は、前記０次光以外の前記情報光により記録された情報の再生光の光強度を低減することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置。
【請求項４】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する情報光の照射光学系と、
前期情報光の照射光学系の光路中に設けられ、前記情報光の一部の光強度を低減する第１減光部材と、
前記光情報記録媒体から出射した再生光を検出する検出部と、
前記光情報記録媒体に対する前記参照光の照射光学系と、
前期参照光の照射光路中に設けられ、前記情報光により前記光情報記録媒体中で光強度が低減されて記録された情報以外の情報が記録された領域に対する参照光の光強度を低減する第２減光部材と、
を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
前記第２減光部材を移動する駆動部と、
前記光情報記録媒体に記録された情報の再生時に、前記第２減光部材を前記参照光の照射光路中に移動させるように前記駆動部の駆動制御を行う制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の光情報記録再生装置。
【請求項６】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層と、
前記情報光の一部の光強度が低減されて前記情報記録層に記録された前記情報からの再生光の出射側の前記情報記録層の面に積層され、前記情報記録層中で前記一部の光強度が低減されて前記情報が記録された領域以外の領域の前記再生光の光強度を低減する低減層と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項７】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層と、
前記記録層上に形成され、前記情報光の一部の光強度を低減する低減層と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項８】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能であり、前記情報光の一部の光強度が低減された情報を記録した記録媒体から出射した再生光を検出する検出部と、
前記光情報記録媒体から出射した前記再生光の前記検出部までの光路中に設けられ、前記一部の光強度が低減されて情報が記録された領域以外の領域からの前記再生光の光強度を低減する減光部材と、
を備えたことを特徴とする光情報再生装置。
【請求項９】
情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する前記参照光の照射光路中に設けられ、前記情報光により光情報記録媒体中で光強度が低減されて記録された情報以外の情報が記録された領域に対する参照光の光強度を低減する減光部材と、
前記再生光を検出する検出部と、
を備えたことを特徴とする光情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する情報の記録および再生を行うに情報をホログラムとして記録再生する光情報記録再生装置、光情報再生装置および光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等に代表される光情報記録媒体は、これまで主としてレーザ光の短波長化および対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大により記録密度の増加に対応してきた。しかしながらそのいずれもが技術的な理由などにより限界に近づいているといわれており、その他の手段・方式による記録密度の増大が要望されている。
【０００３】
種々の提案の中で、近年、ホログラフィを用いた体積記録型の高密度光記録（以下、「ホログラフィックメモリ」という。）およびホログラフィックメモリの記録再生装置の開発が実用化に向けて行われている。ホログラフィックメモリの記録方式は、液晶素子やデジタル・マイクロミラー・デバイス等の空間変調器によってレーザ光を空間的に変調して情報を担持する情報光と、情報光と同一波長で一般的には情報光と同一光源から生成される参照光を、記録媒体中の同一個所に照射し、その際に情報光と参照光とによってできる光の干渉縞を記録媒体中に記録するものである。
【０００４】
そして、ホログラフィックメモリの再生の際には、参照光のみを照射することにより、記録時の情報光が再現され、記録時に変調した情報を取得することができる。ＤＶＤなどのように記録面上に記録マークを記録する、いわゆる面記録方式に対して、ホログラフィック光ディスクは、情報記録層の厚み方向への記録が可能な体積記録方式であるため、ＤＶＤなどに比べて大きな記録密度を獲得できる。
【０００５】
また、ＤＶＤなどの場合、記録マークは一般にＯＮ／ＯＦＦのビットデータを表すが、ホログラフィックメモリの場合、情報光は、比較的大量の情報により一括して変調されて干渉縞として記録される。この一組の情報は、記録媒体に保持する情報光の変調パターンで、白黒のドットで構成された２次元バーコード状の記録再生の最小単位であり、ページデータという。
【０００６】
ホログラフィックメモリの記録密度を増大させる方法の一つに、多重記録方式がある。この多重記録方式は、ホログラフィックメモリの同一場所に複数のページデータを記録する方式であり、レーザ光の照射角度をずらす角度多重記録、レーザ光の照射位置をわずかにずらすシフト多重記録など種々の方式が考案されている。
【０００７】
いずれの多重記録方式の場合も特殊な場合を除き、情報光はレンズにより集光されたのちに焦点位置あるいはその近傍において媒体に照射される。焦点位置あるいはその近傍における光強度分布は情報光の変調パターンのフーリエ変換あるいはフレネル変換されたものであることが広く知られているが、中央に非常に光強度の強い０次光と呼ばれるスポットの存在することが特徴の一つとなっている。
【０００８】
一般的には０次光とそれ以外の部分とでは光強度に１０倍から１０００倍以上もの差があるため、これによって生じる干渉縞にも同様の光強度分布が生じ、媒体に記録されなければならない。つまり、記録材料には非常に大きなダイナミックレンジが要求される。また、たとえば角度多重により同一箇所に複数のページデータを記録する場合、０次光部分が多数重複するために他の部分に比べて積算の光強度が強くなりすぎてしまい、記録不能となったり、最悪の場合には焼き付きのような様相を呈したりする結果となる。０次光には変調パターンの低周波成分が含まれるため、０次光部分が記録不能となることは、再生画像の劣化に結びつくという問題がある。
【０００９】
このような問題を解決するために、次のような従来技術が知られている。まず、特許文献１には、特殊な遮光フィルタを利用してフーリエ変換像あるいはフレネル変換像の中央部分を除去することにより、０次光を除去する方法が開示されている。また、特許文献２および特許文献３には、特殊な遮光フィルタを利用してフーリエ変換像の一部を遮光する方法が記載されている。
【００１０】
また、特許文献４には、記録時に照射する参照光の、情報光の０次光に相当する領域を減光させることにより、干渉縞の最大強度を低減させる方法が開示されている。また、特許文献６には、情報光に減光フィルタを設置して０次光強度を低減する方法が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５にはコリメート光の強度分布を均一化するために光学素子を設置する方法が開示されている。さらに、非特許文献１には位相マスクを利用してフーリエ像の光強度分布を平坦化する方法が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１９８８１６号公報
【特許文献２】特開２０００−６６５６５号公報
【特許文献３】米国特許第６，３１７，４０４号公報
【特許文献４】特開２００５−３５２０９７号公報
【特許文献５】特開２００５−１０５８５号公報
【特許文献６】特開２００７−１７２６８２号公報
【非特許文献１】Michael J. O'Callaghan, John R. McNeil, Chris Walker, and Mark Handschy, " Spatial light modulators with integrated phase masks for holographic data storage", in Tech. Digest of ODS 2006, (IEEE 2006), pp.23-25.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、これらの従来技術には次のような問題がある。特許文献１〜３の技術は情報の一部を遮断することに他ならず、最終的な再生画像の劣化を回避することができない。また、特許文献４および６の技術は、減光されて記録された０次光をそのまま再生するので、最終的な再生画像の劣化を回避することができない。また、特許文献５の技術は０次光の光強度を低減するものではない。
【００１４】
非特許文献１の技術では、位相マスクの分割単位と空間光変調器の画素とを高精度な位置合わせが必要となり、位相マスクの価格も比較的高価であるため製造コストが増大する。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録された光情報記録媒体の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる光情報記録再生装置、光情報再生装置および光情報記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光情報記録再生装置は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する前記情報光の照射光学系と、前記情報光の照射光学系の光路中に設けられ、前記情報光の一部の光強度を低減する第１減光部材と、前記光情報記録媒体から出射した前記再生光を検出する検出部と、前記光情報記録媒体から出射した前記再生光の前記検出部までの光路中に設けられ、前記光情報記録媒体中で前記第１減光部材により光強度が低減されて情報が記録された領域以外の領域からの前記再生光の光強度を低減する第２減光部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる光情報記録再生装置は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する情報光の照射光学系と、前期情報光の照射光学系の光路中に設けられ、前記情報光の一部の光強度を低減する第１減光部材と、前記光情報記録媒体から出射した再生光を検出する検出部と、前記光情報記録媒体に対する前記参照光の照射光学系と、前期参照光の照射光路中に設けられ、前記情報光により前記光情報記録媒体中で光強度が低減されて記録された情報以外の情報が記録された領域に対する参照光の光強度を低減する第２減光部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる光情報記録媒体は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層と、前記情報光の一部の光強度が低減されて前記情報記録層に記録された前記情報からの再生光の出射側の前記情報記録層の面に積層され、前記情報記録層中で前記一部の光強度が低減されて前記情報が記録された領域以外の領域の前記再生光の光強度を低減する低減層と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる光情報記録媒体は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な情報記録層と、前記記録層上に形成され、前記情報光の一部の光強度を低減する低減層と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる光情報再生装置は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、情報をホログラムとして記録可能であり、前記情報光の一部の光強度が低減された情報を記録した記録媒体から出射した再生光を検出する検出部と、前記光情報記録媒体から出射した前記再生光の前記検出部までの光路中に設けられ、前記一部の光強度が低減されて情報が記録された領域以外の領域からの前記再生光の光強度を低減する減光部材と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる光情報再生装置は、情報を担持する情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に対する前記参照光の照射光路中に設けられ、前記情報光により光情報記録媒体中で光強度が低減されて記録された情報以外の情報が記録された領域に対する参照光の光強度を低減する減光部材と、前記再生光を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、情報光の一部の光強度を低減して情報記録された光情報記録媒体の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光情報記録再生装置、光情報再生装置および光情報記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の主要構成を示す模式図である。本実施の形態では、情報光と参照光は、別々の対物レンズ等を経てホログラフック記録媒体１１０のホログラム記録層において重なるようにホログラフィックメモリ記録媒体１０に入射させる方式である二光束方式の光学系を採用している。ただし、光学系は、二光束方式に限定されるものではなく、情報光と参照光を同一の対物レンズ等を経て同一方向から同一の中心軸を共有するようにホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射させる同軸方式（コリニア方式）を光学系として採用してもよい。なお、図１において、煩雑さを避けるために、情報光および参照光の光源や、波長板、偏光ビームスプリッタ等の光学系の図示を省略し、情報光と参照光がホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射して、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を透過した再生光が撮像器１２０で検出されるまでの光路のみを示している。
【００２５】
本実施の形態のホログラフィックメモリ記録再生装置１００において、情報光および参照光は、単一のレーザ光源（不図示）から出射される。レーザ光源から出射された光束は、必要に応じてコリメータレンズ（不図示）による整形、や拡大・縮小、偏光ビームスプリッタ（不図示）による分割などが施される。
【００２６】
本実施の形態にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置１００では、図１に示すように、空間光変調器１０１とホログラフィックメモリ記録媒体１００との間に、レンズ１０２、１０４、１０５の記録光学系、減光板１０３が配置されている。
【００２７】
参照光は平行光束としてホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。情報の記録時には、情報光は空間光変調器１０１でページデータにより変調され、レンズ１０２，１０４を透過した後にレンズ１０５によって集光されてホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。
【００２８】
ここで、空間光変調器１０１としては、一般的に、液晶素子やいわゆるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）など、電気信号により画素ごとの透過率、位相、反射角度などを変化させることができる素子を利用することができる。
【００２９】
記録光学系において、レンズ１０２，１０４の間のレンズ１０２による情報光の集光位置（レンズ１０２の焦点位置）の近傍には、減光板１０３が配置されている。減光板１０３は、情報光の一部の光強度を低減する減光部材である。減光板１０３の詳細については後述する。
【００３０】
なお、減光板１０３は焦点位置から多少ずれて配置されていてもよい。また、記録光学系の各光学部品の配置はこれに限定されるものではなく、たとえばレンズやミラーといった光学部品などを追加して配置してもよい。
【００３１】
ホログラフィックメモリ記録媒体１１０は、レンズ１０５の焦点位置に設置されている。ただし、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の配置位置はレンズ１０５の焦点位置に限定されるものではない。
【００３２】
本実施の形態のホログラフィックメモリ記録媒体１１０は、透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板、２つの基板との間に挟持されて基板上に積層されたホログラム記録層とを含んでいる。
【００３３】
２つの基板のそれぞれは、ガラス、プラスチック、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の光透過性を有する材質で形成される。ただし、基板の材質は、これらに限定されるものではない。例えば、基板の材質は、全波長のレーザ光に対して透過性を有する必要はなく、使用するレーザ光の波長に対する透過性を有すればよい。
【００３４】
ホログラム記録層は、ホログラム記録材料から形成されている。ホログラム記録材料は、レーザ光の情報光と参照光とを干渉させてホログラムが形成される材料である。ホログラム記録材料としては、一般にはフォトポリマーを用いる。フォトポリマーは、重合性化合物（モノマー）の光重合を利用した感光材料であり、主成分としてモノマー、光重合開始剤、及び記録前後での体積保持の役割を担う多孔質状のマトリクスを含有するのが一般的である。また、記録材料の厚さは信号再生に十分な回折効率と、角度多重の際に十分な角度分解能を得るために１００μｍ程度以上とすることが好ましい。ホログラム記録材料としては、これらに限定されるものではなく、重クロム酸ゼラチンやフォトリフラクティブ結晶など、ホログラムの記録再生が可能な材料を用いることができる。
【００３５】
ホログラフィックメモリ記録媒体１１０のホログラム記録層へのホログラム記録は、次のように行われる。まず、情報光と参照光をホログラム記録層中で重ね合わせて干渉縞を形成する。この時、フォトポリマー中の光重合開始剤がフォトンを吸収して活性化し、干渉縞明部のモノマーの重合を発動・促進させる。モノマーの重合が進行して干渉縞明部に存在するモノマーが消費されると、干渉縞暗部から明部にモノマーが移動供給され、結果、干渉縞パターンの明部と暗部に密度差が生じる。これにより、干渉縞パターンの強度分布に応じた屈折率変調が形成されホログラム記録が行われる。
【００３６】
ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生時は、シャッター等により情報光を遮断し、参照光のみをホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射させる。このとき、ホログラフィック記録媒体１１０から再生光が出射し、再生光学系としてのレンズ１０６，１０７，１０８を通過した後に撮像器１２０に入射し、これによる再生像を撮像器１２０により取得する。ここで、撮像器１２０には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの２次元イメージセンサを用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、撮像器１２０として１次元のリニアイメージセンサを走査して用いたり、撮像管を用いるように構成することもできる。
【００３７】
再生光学系において、レンズ１０７，１０８の間のレンズ１０７による再生光の集光位置（レンズ１０７の焦点位置）の近傍には、減光板１０８が配置されている。
【００３８】
減光板１０８は、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０のホログラム記録層内で減光板１０３によって光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する部材である。なお、減光板１０８はレンズ１０７の焦点位置近傍に配置され、再生像の劣化が無視できる程度であれば、焦点位置から多少ずれて配置されていてもよい。なお、減光板１０８の詳細については後述する。
【００３９】
ここで、記録光学系のレンズ１０２、１０４、１０５、および再生光学系の１０６，１０７，１０９は、すべていわゆる４ｆ系を構成する。すなわち、空間光変調器１０１とレンズ１０２との距離はレンズ１０２の焦点距離と等しい。レンズ１０２とレンズ１０４の距離はレンズ１０２とレンズ１０４の焦点距離の和と等しい。レンズ１０４とレンズ１０５の距離はレンズ１０４とレンズ１０５の焦点距離の和と等しい。レンズ１０５とレンズ１０６の距離はレンズ１０５とレンズ１０６の焦点距離の和に等しい。レンズ１０６とレンズ１０７の距離はレンズ１０６とレンズ１０７の焦点距離の和に等しい。レンズ１０７とレンズ１０９の距離はレンズ１０７とレンズ１０９の焦点距離の和に等しく、レンズ１０９と撮像器１２０との距離はレンズ１０９の焦点距離と等しい。
【００４０】
また、再生光学系の各光学部品の配置はこれに限定されるものではなく、再生光の集光位置近傍に減光板１０８が配置されていれば、たとえばレンズやミラー等の光学部品などを追加して配置してもよい。
【００４１】
駆動部１３０は、システムコントローラ１３１からの移動指令により減光板１０８を移動するものであり、モータ、圧電素子、静電素子などが該当する。システムコントローラ１３１は、撮像器１２０で検出された再生像から、再生光の光軸と減光板１０８との位置ずれ量とずれ方向を求め、位置ずれを補正するために、位置ずれ量とずれ方向と反対方向である移動方向を指定した移動指令を駆動部１３０に送出する。
【００４２】
次に、減光板１０３の詳細について説明する。図２は、減光板１０３の構造を示す模式図である。図２に示すように、減光板１０３は、情報光の一部として０次光が通過する領域に光強度を低減する所定の透過率を有する円形状の減光フィルタ１０３ａが設けられており、これにより０次光の光強度が低減される。０次光が透過する領域以外の領域は情報光の光強度を低減せずにそのまま透過する透過領域１０３ｂとなっている。ここで、透過率とは、入射した光束のうちの透過する光束の光強度の入射した光束の光強度に対する割合であり、完全透過する場合にはなら透過率は１、完全遮光する場合には透過率が０となる。
【００４３】
減光板１０３の位置に光学的絞りを設置して高次光を除去する必要がある場合には、減光板１０３が光学的絞りも兼用するように、減光板１０３の周辺領域を遮光領域として構成することができる。減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの径サイズは、少なくとも情報のうち０次光の直径よりも大きいことが好ましい。ただし、径サイズが過大になると、光強度の低減に必要ない領域をも過度に減光してしまい、再生画像の劣化やノイズ増加の恐れが生じる。このため、減光フィルタ１０３ａの径サイズは、減光フィルタ１０３ａの近辺の光強度分布、減光フィルタの透過率、あるいは取り付け精度等を勘案して決定することが好ましい。
【００４４】
また、減光フィルタ１０３ａの透過率は、０次光中心の光強度と透過領域１０３ｂの最大光強度との比と等しいことが好ましい。このように構成することにより、ノイズの増加を最小限にしつつ光強度分布の平均化を行うことができる。
【００４５】
ただし、角度多重記録方式により同一部位に複数の多重記録を行う場合には、さらに透過率を低減させることが好ましい場合がある。すなわち、０次光以外の領域はページデータの切り替えや情報光とホログラフィックメモリ記録媒体１１０との相対角度の変化に応じて光強度分布が記録ごとに変化したりずれたりするため、積算される光強度分布は比較的均一なものとなる場合があるが、０次光部分は変化したりずれたりしにくいため積算されてもピークが低下しにくい。
【００４６】
このような場合には、上述のように減光フィルタ１０３ａの透過率を、０次光中心の光強度と透過領域１０３ｂの最大光強度との比とほぼ同一とするのではなく、０次光中心の光強度と透過領域１０３ｂの平均化後の最大光強度との比と等しくすることが好ましい。
【００４７】
ここで、平均化後の最大光強度は、多重記録時の積算において平均化される程度の光強度を勘案すべきである。なお、透過率が０、すなわち完全遮光とすることは情報の一部を遮断することとなるため最終的な再生画像の劣化が生じてしまうため避けることが望ましい。
【００４８】
図３は、減光板１０８の構造を示す模式図である。減光板１０８は、再生光のうち減光板１０３の減光フィルタ１０３ａで光強度が低減された光束が通過する円形状の透過領域１０８ｂとなっており、当該透過領域以外の周囲領域が減光板１０３の減光フィルタ１０３と略同一の透過率を有する減光フィルタ１０８ａとなっている。すなわち、減光板１０３のフィルタパターンと減光板１０８のフィルタパターンは、互いに反転されて補完される関係にある。
【００４９】
一般的には情報光のうち０次光と±１次光などの０次光以外の光束とでは光強度に１０倍から１０００倍以上もの差がある。このため、ホログラム層に記録される干渉縞にも同様の光強度分布が生じ、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に記録されなければならない。図４は、空間光変調器１０１の画素ピッチ１３．６８μｍ、レンズの焦点距離８０ｍｍ、ページデータの直径３２５ピクセルの場合におけるフーリエ像の光強度分布を示すグラフである。図４では、横軸はホログフィックメモリ記録媒体１１０の中心からの径方向の距離を示し、縦軸は光強度を示している。図４に示すように、中心から半径約１０μｍの範囲がその周囲よりも１０倍程度光強度が高く、さらに中心から半径１００μｍでの光強度分布の１０００倍以上高いことがわかる。つまり、記録材料には非常に大きなダイナミックレンジが要求される。また、例えば、角度多重により同一箇所に複数のページデータを記録する場合、０次光部分が多数重複するために他の部分に比べて積算の光強度が強くなりすぎてしまい、記録不能となったり、最悪の場合には焼き付きのような様相を呈したりする結果となる。０次光には変調パターンの低周波成分が含まれるため、０次光部分が記録不能となることは、再生画像の劣化に結びつくこととなる。このため、本実施の形態では、記録光学系に減光板１０３を配置して、情報光の０次光の光強度を低減している。
【００５０】
一方、このように情報光の０次光の光強度を低減してホログラム層に記録を行うことは、情報光の一部を遮断して記録することに他ならず、再生画像の劣化を回避することはできない。このため、本実施の形態では、さらに再生光学系に、減光板１０３のフィルタパターンを反転して互いに補完関係にある減光板１０８を設け、再生画像の劣化を回避しているのである。
【００５１】
減光板１０８の透過領域１０８ｂのサイズは減光板１０３の減光フィルタ１０３ａのサイズと、さらに、レンズ１０４，１０５，１０６，１０７で決定される倍率を考慮したサイズとなっている。すなわち、図１の光学系の構成において、減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの形状が円形状でその直径をＤＡ、減光板１０８の透過領域１０８ｂの形状が円形状でその直径をＤＢ、レンズ１０４，１０５，１０６，１０７の焦点距離をそれぞれｆ２〜ｆ５とした場合、ＤＡとＤＢの関係は（１）式で表すことができる。
【００５２】
【数１】
2009163861.tif 000003
【００５３】
ここで、本実施の形態では、図１に示すように、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報の記録時または再生時にかかわらず、減光板１０８を設置する構成としている。ただし、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報の記録時において、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０を透過した透過像の取得が不要な場合には、情報記録時に減光板１０８を設置する必要はないので、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の情報再生時にのみ、減光板１０８を再生光の光路中に移動するように構成してもよい。
【００５４】
本実施の形態では、減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの透過率と減光板１０８の減光フィルタ１０ａの透過率をほぼ同一に構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、再生像の劣化が無視できる程度であれば、減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの透過率と減光板１０８の減光フィルタ１０８ａの透過率が異なるように構成してもよい。
【００５５】
本実施の形態では、減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの形状および減光板１０８の透過領域１０８ｂの形状はいずれも円形状となっているが、これに限定されるものではなく、いずれの形状で構成してもよい。ただし、当該形状を円形状で構成した場合には、ノイズの増加が少なく、減光板１０３、１０８の取り付け時の角度調整が不要となるという利点がある。
【００５６】
なお、減光フィルタ１０３ａ，１０８ａと透過領域１０３ｂ，１０８ｂとの境界は明確に分離されている必要はなく、階調をもって少しずつ透過率が変化するように構成してもよい。この場合には位置ずれに対するマージンが緩和されることになる。
【００５７】
減光板１０３、１０８の全体サイズは、レンズ１０２，１０７を通過する光束すべてを覆うサイズであること好ましい。
減光フィルタ１０３ａ，１０８ａとしては、光吸収物質を分散させたり、金属膜を適切な厚さにコーティングしたりして光を吸収、反射させるいわゆるＮＤフィルタを用いたり、誘電体多層膜を用いることができる。また、減光フィルタ１０３ａ，１０８ａとして液晶素子やエレクトロクロミック材料を用いた素子等、電気信号により透過率を変化させることが可能な素子を用いることができる。減光フィルタ１０３ａ，１０８ａとして多分割の液晶素子やエレクトロクロミック材料を用いることにより、減光フィルタ１０３ａ，透過領域１０８ｂの中心と光軸中心を一致させる際に、電気的に切り替えて透過率の異なる領域を変更するだけで可能となり、減光板１０８を移動させる必要がないという利点がある。
【００５８】
なお、エレクトロクロミック材料とは、電気化学反応を利用して電気的に発色と消色を切り替え可能な材料であり、電解質との組み合わせで用いられ、調光ガラスや表示素子に利用される。エレクトロクロミック材料として無機系では，酸化タングステン（ＷＯ3）と電解質中のカチオン（Ｈイオン，Ｌｉイオン，Ｎａイオン，Ｚｎイオンなど）の組み合わせが代表的であるが、タングステンの替わりに他の遷移金属（チタン，バナジウム，クロム，マンガン，鉄，コバルト，ニッケル，銅，ジルコニウム，ニオブ，モリブデン，ルテニウム，ロジウム，レニウム，オスミウム，イリジウムなど）やインジウム，スズ，プラセオジム，サマリウム，ジスプロシウム，ホルミウム，エルビウム，ルテチウムなどもエレクトロクロミック特性を示すことがわかっている。またその他の例として、ルテシウム−ジフタロシアニン錯体やコバルト−ピリジノポルフィラジン錯体，プルシアンブルー（Ｆｅ4（ＦｅＣＮ6）3）などを挙げることができる。また有機系では、希土類ジフタロシアニン，色素ペンダント型ポリマー（ＴＴＦポリマー，ピラゾリンポリマーなど），ポリマーコンプレックス（ビオロゲンポリマーなど），電解重合ポリマー（ポリチオフェン，ポリピロール，ポリアニリンなど），ビオロゲン誘導体（ヘプチルビオロゲンなど），ビピリジン錯体（コバルトビピリジンなど），有機色素（キノン系，スチリル系，ピラゾリン系，フルオレン系，ジフェニルアミン系，ベルダジルなど），あるいは、米国Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社のＢａｙｔｒｏｎ  Ｐなどを挙げることができる。電解質は、液体、半固体（高分子），固体に分類できるが、安定性や応答性などの点から固体が望ましい。固体には，Ｈイオンを可動イオンとする誘導体（ＭｇＦ2，ＣａＦ2，ＳｉＯ，ＺｒＯ2，Ｔａ2Ｏ５5Ｃｒ2Ｏ3，ＬｉＦなど）や、Ｎａイオン，Ｌｉイオン，Ａｇイオンなどを可動イオンとする固体電解質（Ｎａ−β−Ａｌ2Ｏ3，Ｎａ１＋ｘＺｒ2ＳｉｘＰ3−ｘＯ12，ＬｉＮ，ＬｉＩ，Ｌｉ2ＷＯ4，ＲｂＡｇ4Ｉ5など）を挙げることができる。
【００５９】
このように本実施の形態において、減光板１０３を記録光学系に設け、減光板１０８を再生光学系に設けた理由について説明する。
【００６０】
減光板１０３の減光フィルタ１０３ａの中心と、減光板１０８の透過領域１０８ｂの中心は光軸中心と一致し、かつ撮像器１２０から観察した場合に双方の領域にずれのないことが好ましい。このように構成することにより、減光板１０３で光強度が低減される領域と減光板１０８で光強度が低減される領域とが重複しないため、結果的に全体の光強度分布が元来の分布に復元され、画像の劣化なしに再生像を撮像器１２０で観察することができる。
【００６１】
ただし、撮像器１２０により観察される再生像の劣化が無視できる程度のずれ量であれば許容される。
【００６２】
情報の再生時にホログラフィックメモリ記録媒体１１０から再生される再生光の光軸が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０や参照光の位置や角度のずれに伴ってずれる場合がある。本実施の形態では、上述のシステムコントローラ１３１、駆動部１３０により、再生光の光軸の位置ずれや角度ずれに追従して減光板１０８を移動させるフィードバック制御を行って、再生光の光軸と減光板１０８との相対位置ずれを補正し、再生像の劣化を防止している。
【００６３】
図５は、実施の形態１の減光板１０８の位置補正フィードバック制御処理の手順を示すフローチャートである。ホログラフィックメモリ記録媒体１１０または参照光の角度や位置ずれが生じた場合、システムコントローラ１３１は、撮像器１２０からの再生像により再生光の光軸の位置ずれ量およびずれ方向を検知する（ステップＳ１１）。次いで、システムコントローラ１３１は、駆動部１３０に対して、再生光の光軸の位置ずれ量が０となるに位置ずれ量とずれ方向と反対方向の移動方向とを含む移動指令を行う（ステップＳ１２）。この指令を受け取った駆動部１３０は、移動指令に従った位置ずれ量だけ移動方向に減光板１０８を移動する（ステップＳ１３）。そして、撮像器１２０により再生像を取得する（ステップＳ１４）。このようなフィードバック制御を行うことにより、再生光の光軸が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０や参照光の位置や角度のずれに伴ってずれた場合でも再生像の劣化を低減することができる。
【００６４】
このように実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置１００では、再生光のうち減光板１０３の減光フィルタ１０３ａで光強度が低減された光束が通過する透過領域１０８ｂと、透過領域以外の周囲領域が減光板１０３の減光フィルタ１０３と略同一の透過率を有する減光フィルタ１０８ａを含む減光板１０８を再生光学系の中に配置したので、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録されたホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる。
【００６５】
（変形例１）
情報光の０次光の光強度を低減する減光板は、記録光学系とホログラフィックメモリ記録媒体１１０の間、すなわち、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の情報光の入射面の直前に設けてもよい。
【００６６】
図６は、この変形例の光学系の主要部分の構造を示す模式図である。図６に示すように、情報光の０次光の光強度を低減する減光板６０３は、レンズ１０５とホログラフィックメモリ記録媒体１１０との間で、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の情報光入射面の直前に配置されている。図６において、減光板６０３の配置以外の構成については図１で示した実施の形態１の光学系の構成と同様である。
【００６７】
図６に示すように、空間光変調器１０１で変調された情報光はレンズ１０５で集光されホログラフィックメモリ記録媒体１１０に入射する。ここで、レンズ１０２，１０４を設けない構成としてもよい。減光板６０３は、レンズ１０５の焦点位置に配置され、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０はその直後に配置されている。これらの位置は再生像の劣化が無視できる程度であれば、焦点位置近傍でずれていてもかまわないが、減光板６０３を通過した情報光が媒体に入射するように配置する必要がある。
【００６８】
（変形例２）
情報光の０次光の光強度を低減する減光板６０３は、参照光の媒体への入射を阻止する、すなわち、減光板の減光フィルタが、参照光と干渉しない必要がある。このため、このように参照光と干渉せずに減光フィルタを設け、かつホログラム層の記録再生に与える悪影響が小さい場合には、情報光の０次光の光強度を低減する減光板をホログラフィックメモリ記録媒体の中に設けても良い。
【００６９】
図７は、情報光の０次光の光強度を低減する減光板を含むホログラフィックメモリ記録媒体の構造を示す模式図である。図７に示すように、本実施の形態のホログラフィックメモリ記録媒体７１０は、透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板７１１，７１２と、２つの基板７１１，７１２の間に挟持されて基板上に積層されたホログラム記録層７１３とを含んでいる。そして、ホログラフィックメモリ記録媒体７１０の情報光入射側の基板７１１の中に減光板７０３を設けている。減光板７０３は、円形状の減光フィルタ７０３ａを複数点在させ、減光フィルタ７０３ａの周囲を透過領域７０３ｂとして形成したものである。減光フィルタ７０３ａと透過領域７０３ｂの構成は実施の形態１の減光板１０３と同様である。そして、情報光の０次光が減光フィルタ７０３ａの一つを通過するように照射し、かつ参照光を減光フィルタ７０３ａに照射しないように媒体に入射させる。
【００７０】
なお、基板７１１，７１２、ホログラム層７１３の構成、材質等は実施の形態１のホログラフィックメモリ記録媒体１１０と同様である。
【００７１】
このような構成のホログラフィックメモリ記録媒体７１０によって、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録された光情報記録媒体の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板１０８が再生光学系の中に配置されていたが、この実施の形態２では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０と再生光学系の間に配置されている。
【００７３】
図８は、実施の形態２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の主要構成を示す模式図である。実施の形態２のホログラフィックメモリ記録再生装置８００では、減光板１０３により０次光の光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板８０８が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生光が出射する面の直後であって、再生光学系であるレンズ１０６の入射前の位置で、かつレンズ１０６の焦点位置に配置されている。減光板８０８の構造およびその他の構成については実施の形態１と同様である。
【００７４】
本実施の形態では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から出射される再生光は、まず減光板８０８を通過し、これにより０次光の光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度が低減される。そして、再生光が、レンズ１０６、１０７，１０９の順に入射して、撮像器１２０で再生像として検出される。ここで、本実施の形態では、減光板８０８がホログラフィックメモリ記録媒体１１０の直後に設けられているため、レンズ１０７、１０９を設けない構成としてもよい。
【００７５】
また、減光板８０８の配置位置は、再生像の劣化が無視できる程度であれば、レンズ１０６の焦点位置近傍でずれて配置されていてもよいが、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０より出射した再生光が減光板８０８に入射するように設置する必要がある。一方、参照光はホログラフィックメモリ記録媒体１１０を通過した後は再生に関与しないため、減光板８０８と参照光が干渉する位置であってもよい。
【００７６】
このように実施の形態２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置８００では、再生光のうち減光板１０３の減光フィルタ１０３ａで光強度が低減された光束が通過する透過領域１０８ｂと、透過領域以外の周囲領域が減光板１０３の減光フィルタ１０３と略同一の透過率を有する減光フィルタを含む減光板８０８をホログラフィックメモリ記録媒体１１０と再生光学系との間に配置したので、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録されたホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる。
【００７７】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では、再生光のうち減光板１０３の減光フィルタ１０３ａで光強度が低減された光束が通過する透過領域１０８ｂと、透過領域以外の周囲領域が減光板１０３の減光フィルタ１０３と略同一の透過率を有する減光フィルタを含む減光板を再生光の光路中に設けていたが、この実施の形態３では、このような減光板をホログラフィックメモリ記録媒体に内包させている。
【００７８】
図９は、実施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録媒体の構造を示す模式図である。図９に示すように、実施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録媒体９１０は、透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板７１１，７１２、２つの基板７１１，７１２の間に挟持されて基板上に積層されたホログラム記録層７１３とを含んでいる。そして、減光板９０８を、再生光が出射する側の基板７１２の中に設けている。この減光板９０８は、円形状の透過領域９０８ｂを複数点在させ、透過領域９０８ｂの周囲を減光フィルタ９０８ａで形成したものである。減光フィルタ９０８ａと透過領域９０８ｂの構成は実施の形態１の減光板１０８と同様である。
【００７９】
このため、再生光のうち減光板１０３の減光フィルタ１０３ａで光強度が低減されて記録された情報からの光束部分が、透過領域９０８ｂの一つを通過する。その他の構成については、実施の形態１と同様である。
【００８０】
ここで、本実施の形態では、ホログラフィックメモリ記録媒体９１０のホログラム記録層７１３から出射した再生光が減光板９０８に入射するように  減光板９０８を基板７１２に設けている。一方、参照光はホログラフィックメモリ記録媒体９１０を通過した後は再生に関与しないため、減光板９０８は基板７１２の中にあれば、参照光が干渉する位置であってもよい。
【００８１】
このように実施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録媒体９１０は、減光板１０３により光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板９０８を基板７１２の中に設けているので、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録されたホログラフィックメモリ記録媒体９１０の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる。
【００８２】
また、ホログラフィックメモリ記録媒体９１０が減光板９０８を内包しているので、再生光の光軸が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０や参照光の位置や角度のずれた場合でも、減光板９０８と再生光の光軸とのずれが生じないため、実施の形態１のように駆動部１３０等を設け、位置ずれ補正のフィードバック制御を行う必要がなく、ホログラフィックメモリ記録再生装置の構成を簡易にすることができる。
【００８３】
なお、実施の形態１〜３において、情報光の０次光を低減する減光板については、実施の形態１、その変形例１および２のいずれのもの（減光板１０３，６０３，７０３）をも用いることができる。ただし、減光板１０３，６０３，７０３と減光板１０８、８０８，９０８の双方を焦点位置とすることができないため、再生画像の劣化を許容しなければならない場合がある。
【００８４】
減光板１０３，６０３，７０３により、情報光の０次光のみではなく、±１次光や±２次光などの高次光の最大光強度をも低減させたい場合には、それらの位置にあわせたフィルタパターンを形成した減光フィルタを有する減光板１０３、６０３を構成すればよい。ただし、その透過率は、０次光の最大光強度、±１次光の最大光強度などの比に適合して調整したものであることがノイズ増加防止の観点から好ましい。
【００８５】
例えば、図４で示した光強度分布と同様の条件における光強度分布をより広い範囲で示すと図１０に示すようになる、しかしながら、０次光と１次光には約１０：１の強度比があるため、この強度比に対応する減光フィルタの透過率の比率も約１０：１と同等であることが好ましい。すなわち、仮に０次光と１次光の最大光強度比が１０：１であり、減光板１０３の０次光部分の透過率が０．０１であるとすると、１次光部分の透過率は１０倍の０．１であることが好ましい。
【００８６】
さらに、図１０に示す光強度分布に従って、減光板１０３，６０３，７０３および減光板１０８、８０８、９０８を、透過率のパターンが全面に渡り滑らかに変化するように減光フィルタおよび透過領域を作製することにより、光強度分布のより平均化された記録を行うことができる。
【００８７】
なお、１次光の最大光強度について、上述したように０次光以外の領域の光強度分布が多重記録により積算されて平均化されるような場合には、平均化後の１次光に相当する領域の積算された光強度分布の最大光強度を１次光の最大光強度として取り扱うべきである。
【００８８】
（実施の形態４）
実施の形態１および２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板を用いて再生画像の劣化を防止していたが、この実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、当該減光板を参照光のホログラフィックメモリ記録媒体への照射の光路中に設けている。
【００８９】
図１１は、実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の主要構成を示す模式図である。本実施の形態では、光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板１１０８を、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０から撮像器１２０までの再生光学系の中ではなく、参照光のホログラフィックメモリ記録媒体１１０までの光路中に設けている点が実施の形態１と異なっており、その他の構成については、実施の形態１と同様である。また、減光板１１０８についても実施の形態１の減光板１０８と同様の構成で、減光フィルタ１０８ａと透過領域１０８ｂを有する構造となっている。
【００９０】
本実施の形態では、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０からの情報再生時において、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される参照光は、減光板１１０８の透過領域１０８ｂを透過することにより、減光板１０３により情報光の０次光の光強度が低減される領域に相当する領域部分の光強度が強くなってホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。また、参照光は、減光板１１０８の減光フィルタ１０８ａを通過することにより、減光板１０３により情報光の０次光の光強度が低減される領域以外の領域に相当する領域部分の光強度が低減されてホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。
【００９１】
本実施の形態の減光板１１０８は、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０からの情報の再生時にのみ使用され、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報の記録時には使用されない。このため、本実施の形態のシステムコントローラ１１３０は、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報記録または情報再生を判断し、情報記録時には、減光板１１０８を参照光の光路中から外れた位置に減光板１１０８を移動する指令を駆動部１１３１に送出する。一方、情報再生時には、減光板１１０８を参照光の光路中の位置に減光板１１０８を移動する指令を駆動部１１３１に送出する。駆動部１１３１は、このシステムコントローラ１１３０の指令を受けて、減光板１１０８を参照光の光路中へ移動したり、参照光の光路から外れた位置に移動する。
【００９２】
図１２は、減光板１１０８の移動制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、システムコントローラ１１３１は、現時点の処理が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に対する情報時の処理かホログラフィックメモリ記録媒体１１０からの情報再生時の処理かを利用者の指示などから判断する（ステップＳ２１）。そして、現時点の処理が情報記録時の処理であると判断した場合には、減光板１１０８の参照光の光路外の位置への移動指令を駆動部に送出する（ステップＳ２２）。そして、この移動指令を受けた駆動部１１３１は、減光板１１０８を参照光の光路外の位置へ移動する（ステップＳ２３）。次いで、システムコントローラ１１３０は、レーザ光源（図示せず）から情報光および参照光をホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射するように制御する（ステップＳ２４）。
【００９３】
これにより、減光板１０３を透過した情報光は０次光の光強度が低減されて、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射され、一方、参照光は減光板１１０８を通過せずホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射される。このため、情報光は０次光の光強度が低減した状態で参照光と干渉して、ホログラム層に情報が記録される。
【００９４】
一方、ステップＳ２１において、システムコントローラ１１３０が、現時点の処理が情報再生時の処理であると判断した場合には、減光板１１０８の参照光の光路位置への移動指令を駆動部１１３１に送出する（ステップＳ２５）。そして、この移動指令を受けた駆動部１１３１は、減光板１１０８を参照光の光路位置へ移動する（ステップＳ２６）。次いで、システムコントローラ１１３０は、レーザ光源（図示せず）から参照光をホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射するように制御する（ステップＳ２７）。そして、撮像器１２０による再生像を取得する（ステップＳ２８）。
【００９５】
これにより、情報再生時には、参照光は減光板１１０８の減光フィルタ１０８ａを通過することになる。このため、減光板１０３により情報光の０次光の光強度が低減されて記録された領域以外の領域の情報に対して光強度が低減された参照光が照射される。これにより、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０への情報記録時に情報光の０次光のみの光強度が低減されて記録された分布を補完して、再生光の光強度分布を復元することができる。
【００９６】
このように実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、参照光のホログラフィックメモリ記録媒体１１０への照射の光路中に、光強度が低減されて情報が記録された領域の以外の領域からの再生光の光強度を低減する減光板１１０８を設けたので、情報光の０次光の光強度を低減して情報記録されたホログラフィックメモリ記録媒体１１０の再生画像の劣化を簡易かつ低コストで防止することをできる。
【００９７】
また、本実施の形態では、減光板１１０８を参照光の光路中に設けているので、再生光の光軸が、ホログラフィックメモリ記録媒体１１０や参照光の位置や角度のずれた場合でも、減光板１１０８と参照光の光軸とのずれが生じないため、実施の形態１のように位置ずれ補正のフィードバック制御を行う必要がなく、ホログラフィックメモリ記録再生装置の構成を簡易にすることができる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、減光板１１０８を情報記録時に参照光の光路から外し、情報再生時に減光板１１０８を参照光の光路中に移動する制御を行っているが、情報記録時に減光板１１０８を使用しない構成であれば、これに限定されるものではない。例えば、減光板１１０８の位置を固定とす、情報記録時に参照光を減光板１１０８を通過しない光路でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射し、情報再生時に参照光を減光板１１０８を通過する光路でホログラフィックメモリ記録媒体１１０に照射するように、参照光の光路自体を変更するように制御することもできる。また、減光板１１０８を、上述した液晶素子やエレクトロクロミック材料等を用いて作製し、電気的に透過率を切替えるように構成することができる。すんわち、情報記録時には減光フィルタ１０８ａの透過率を１に、情報再生時には、透過率を１より小さい値に電気的に切り替えるように構成することができる。
【００９９】
また、参照光の角度や位置が変化する場合、例えば、角度多重記録されたホログラフィックメモリ記録媒体１１０を再生する際に参照光のホログラフィックメモリ記録媒体１１０への入射角度を変化させる場合には、減光板１１０８の位置もそれに追従して移動させ、参照光の中心軸と減光板１１０８の透過領域１０８ｂの中心とが一致するように調整することが好ましい。ただし、再生画像の劣化が無視できる程度であればこれに限定されるものではない。
【０１００】
また、実施の形態４では、ホログラフィックメモリ記録再生装置に本発明を適用した例を示しているが、参照光の光路に減光板１１０８を設ければ本発明の効果を達成することができるため、ホログラフィックメモリ記録媒体からの情報を再生するホログラフィックメモリ再生装置にも本発明を適用することができる。この場合には、図１１における記録光学系の光学部品（１０１，１０２，１０３，１０４，１０５）を省略した構成とすればよい。
【０１０１】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の模式図である。
【図２】情報光の光強度を低減する減光板の構造を示す模式図である。
【図３】再生光の光強度を低減する減光板の構造を示す模式図である。
【図４】フーリエ像の光強度分布を示すグラフである。
【図５】減光板の位置補正フィードバック制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の変形例の光学系の主要部分の構造を示す模式図である。
【図７】減光板を含むホログラフィックメモリ記録媒体の構造を示す模式図である。
【図８】実施の形態２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系を示す模式図である。
【図９】実施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録媒体の構造を示す模式図である。
【図１０】フーリエ像の光強度分布を広範囲で示すグラフである。
【図１１】実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の模式図である。
【図１２】減光板の移動制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１００，８００  ホログフィックメモリ記録媒体
１０１  空間光変調器
１０２，１０４，１０５，１０６，１０９    レンズ
１０３，１０８，６０３，７０３，９０８，１１０８  減光板
１０３ａ，１０８ａ，７０３ａ  減光フィルタ
１０３ｂ，１０８ｂ，７０３ｂ  透過領域
１１０，７１０  ホログラフィック記録媒体
１２０  撮像器
１３０，１１３０  システムコントローラ
１３１，１１３１  駆動部
７１１，７１２    基板
【図１】
2009163861.tif 000004
【図２】
2009163861.tif 000005
【図３】
2009163861.tif 000006
【図４】
2009163861.tif 000007
【図５】
2009163861.tif 000008
【図６】
2009163861.tif 000009
【図７】
2009163861.tif 000010
【図８】
2009163861.tif 000011
【図９】
2009163861.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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