ホログラム記録媒体及び記録再生システム
【課題】フィルタリング効果を維持しつつ高密度多重記録又は再生を安定的に行うことを可能にするホログラム装置を提供する。
【解決手段】ホログラム装置は、少なくとも第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と第１波長の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を有する。
【解決手段】ホログラム装置は、少なくとも第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と第１波長の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を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク、光カードなどの光学的に情報記録又は情報再生が行われるホログラム記録媒体に関し、さらに、かかる記録媒体に２次元データを記録／再生できる記録再生システム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２次元データを高密度記録できる記録媒体としてホログラムが注目されている。ホログラムの特徴は、情報を担持する光の波面を光感応材料からなる記録媒体に体積的に屈折率の変化（光干渉パターンによる回折格子であるホログラム）として記録することにある。ホログラム記録媒体に多重記録を行うことによって記録容量を飛躍的に増大させることができる。例えば、従来のホログラム記録技術として、ポリトピックマルチプレックスホログラフィ再生されたホログラムデータのビームウエストにフィルタが配置することにより、読み出された隣接するホログラムからの余計な光をフィルタリングできることが提案されている（特許文献１、参照）。
【０００３】
かかる特許文献１技術においては、図１５に示すように、信号光３１０をビームスプリッタ３４０を介しＦＴレンズ３４２により収束させつつホログラフィック媒体３０８に照射し、参照光３２０ａをホログラフィック媒体３０８内部において信号光３１０と互いに交差するようにして、ホログラム記録している。そして、フィルタブロック３３０を、信号光３１０のビームウエスト３１６がその開口３３４を通過するように、ＦＴレンズ３４２と同じ媒体３０８の側に配置している。ホログラム再生においては、読み出し光を、参照光３２０ａと実質的に全く反対側の方向にホログラム記録部位に伝播させ、信号光３１０の反対の経路に沿って伝播する出力光３１１を生成する。かかるフィルタブロック３３０が出力光３１１のビームウエストに配置されることにより、出力光３１１から隣接するホログラムからの余計な光をフィルタリングできる。
【０００４】
かかる特許文献１技術においては、フィルタブロック３３０を光学系の中に設ける代わりに、図１６に示すように、矩形のストリップ状のホログラフィック媒体２７０に複数の正方形の開口２７２を有する不透明な上面２７４をフィルタとして設けた構成も提案している。
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、角度多重方式ではホログラフィック媒体内部において互いに交差する信号光及び参照光の交差角度を変更することで、同一単位記録領域に複数のホログラムを記録できる。図１５に示すように、参照光３２０ａと交差角度の異なる参照光３２０Ａを信号光３１０と干渉させることで、ホログラフィック媒体２７０に角度多重記録が可能となる。
【０００６】
しかしながら、従来においては、フィルタブロック３３０を光学系に設け、その効果を発揮させるためにはそのマスク部分を大きくする必要があるため、角度多重方式における所定角度間隔の参照光の交差角度を得るためには、フィルタブロック３３０の大きさが障害となっていた。
【０００７】
さらに、ホログラフィック媒体２７０自体にフィルタを設けたとしても、予め決められた間隔で、図１６に示すように、複数開口２７２を設けなければならず、角度多重方式やそれに加えていわゆるシフト多重方式を用いた場合に、開口の間の不透明部分の間隔がフィルタリング効果と高密度多重記録とのトレードオフとなっていた。
【０００８】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、フィルタリング効果を維持しつつ高密度多重記録又は再生を安定的に行うことを可能にするホログラム記録媒体及び記録再生システム並びに方法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】
本発明によるホログラム記録媒体は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によるホログラム装置は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と、
第１波長の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、
前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを前記ホログラム記録媒体へ向け照射し前記記録層の内部にて交差させて光干渉パターンを形成し、または、前記参照光ビームのみを前記光干渉パターンへ向け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、
第２波長の光透過率制御用光ビームを発生する光源を含み、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成する透過エリア発生器と、
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、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御する制御回路を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によるホログラム記録再生方法は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部、並びに、可干渉性の参照光と記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光の両光路を前記記録層内において交差させ、前記参照光及び前記信号光の光学干渉パターンをホログラムとして、前記記録層に記録するホログラム装置におけるホログラム記録再生方法であって、
前記ホログラム装置において、第２波長の光透過率制御用光ビームを生成する透過エリア発生器を設け、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成するステップと、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ホログラム記録再生の光学系中にフィルタを配置する構成に比べて、光透過率制御層を広く設けてあるので、隣接するホログラムからの回折光や反射層からの散乱光を排除する効果が高くなり、さらに、光透過率制御層が記録媒体側に光透過率を制御する膜として成膜されているので、フィルタ間隙からの回折光や散乱光をも排除している。また、再生光学系中にフィルタを配置する構成に比べて光学系が簡素になり、しかも記録媒体表面に成膜するだけであるため、同等の効果をより容易に得ることができる。光透過率制御層及び透過エリア発生器の組み合わせで、再生波以外の光の透過を有効に制限できる。さらに、不透明フィルタに複数開口を設ける必要がなくなり、更に、シフト多重方式においても密度高く記録することができる。
【００１３】
本発明によれば、透過エリア発生器により状況に応じて透過率制御層のアパーチャ領域面積を調整できるようになり、例えば、光透過率制御光のビーム径を変化させたり、光透過率制御光を入射する角度を変化させたり、光透過率制御光をレンズで絞って記録媒体に照射し、収束させて焦点位置を変位させたりすることで、調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜ホログラム記録媒体＞
図１は、本実施形態の一例である板状のホログラム記録媒体（以下、単に記録媒体ともいう場合もある）２の断面図を示す。また、ホログラム記録媒体は、回転できる光ディスク形状や回転がないカード型例えば矩形状平行平板の光カード（図示せず）とすることもできる。
【００１６】
ホログラム記録媒体２は、互いに積層された、ホログラムが記録される記録層３及びフィルタリング効果を発現可能な光透過率制御層４を含む。図示しないが、記録層３及び光透過率制御層４間に光透過性薄膜や、記録層３及び光透過率制御層４表面に光透過性保護層などを補強や、保護のために設けることもできる。
【００１７】
記録層３は、公知の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第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる。記録層３には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。
【００１８】
光透過率制御層４は、第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応特性を有する光感応材料からなる。光透過率制御層４は、光、熱などの外部刺激によってその光透過率が制御され、記録再生時に第２波長の光が照射された特定アパーチャ領域のみ光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる変化をなし、第１波長の光が透過可能となる。
【００１９】
光透過率制御層４の光透過率を制御するための外部刺激に光を用いる場合、光透過率制御層４の可逆的光感応材料には、光ヒステリシス物質、ホールバーニング化合物、フォトクロミック化合物を用いることが望ましい。外部刺激に熱を用いる場合、光透過率制御層４材料にサーモクロミック化合物を用いることが望ましい。
【００２０】
光ヒステリシス物質には、鉄（ＩＩ）錯体化合物である〔Ｆｅ（ｐｔｚ）６〕（ＢＦ４）２結晶（ｐｔｚ＝１−ｐｒｏｐｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｅ）が挙げられる。
【００２１】
ホールバーニング物質には、キニザリン誘導体、ポルフィリンおよびフタロシアニン誘導体が挙げられる。
【００２２】
フォトクロミック化合物には、Ｔ型フォトクロミック化合物が挙げられる。
【００２３】
Ｔ型フォトクロミック化合物には、アゾベンゼン誘導体、スピロピラン誘導体、またはスピロオキサジン誘導体が挙げられる。例えばＴ型フォトクロミック化合物（光により高透過率状態になるが、室温で放置すると元の低光透過率状態に戻る化合物）であるアゾベンゼン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体などを用いることで、外光に記録層がさらされ、記録情報が劣化してしまうのを抑えることができる遮断層としての効果がある（参照、特開平０５−００１００６）。
【００２４】
サーモクロミック化合物には、サリチリデンアニリン誘導体、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン錯体が挙げられる。
【００２５】
レーザの光や熱により光透過率制御層４を制御する場合、そのレーザ強度によって光透過率制御層４の光透過率に分布が生じる。これによりアポダイゼーションフィルターと同様の効果が得られ、回折ノイズを減少させＳ／Ｎ比が上昇する（参考文献：ＩＳＯＭ ’０６ ＯｐｔｉｍａｌＯｐｔｉｋ ｐｏｓｔｅｒ ７）。また、光透過率制御層４材料としては、特開平１１−２５０４９３、特開平５−１２７１５に示される材料も使用できる場合がある。
【００２６】
記録用レーザすなわち信号光及び参照光は、記録容量の点で短波長（第１波長）のレーザを用いる方が望ましく、たとえば、４０５ｎｍのレーザを用いる方がより望ましい。光透過率を制御する外部刺激に熱を用いる場合、その熱源にレーザを用いることが望ましい。光透過率制御用光ビームの波長は記録用レーザの波長（第１波長）とは異なる波長（第２波長）でなければならない。
【００２７】
記録層３は、信号光及び参照光ビームの波長（第１波長）にのみ感応し、第１波長とは異なる波長（例えば第２波長）では感応しない材料であることが好ましい。
【００２８】
光透過率制御層４は、記録用レーザの波長（第１波長）には感応せず、光透過率制御用光ビーム（第２波長）にのみ感応して第１波長における光透過率上昇を発現する材料でなければならない。なお、ここで「波長」、「波長にのみ」とは、これに限定されず、第１、２波長だけの単一波長を示すだけでなく、第１、２波長のそれぞれを含むある範囲の波長帯を示しかつそれぞれ波長帯が互い重複しないことを意味する。
【００２９】
＜ホログラム記録再生方法＞
上記ホログラム記録再生装置を用いた、ホログラムディスクに光ビームを照射して情報を記録又は再生する記録再生方法を説明する。
【００３０】
図１に示すように、ホログラム記録は、信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを記録層３側から入射し光透過率制御層４（光透過率制御用光ビームＣＢが局所的照射された第１アパーチャ領域ＡＰＲ１）を通過させて行われる。ここで、光透過率制御層４は光透過率制御用光ビームＣＢの光作用により少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなるので、ホログラム記録を行うアパーチャ領域のみ信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢが通過する。
【００３１】
図２に示すように、ホログラム再生は、参照光ビームＲＢを記録層３側から入射し光透過率制御層４（第２アパーチャ領域）を通過させて行われる。ここで、光透過率制御層４は参照光ビームＲＢが入射する側の反対側における記録層２上に積層されているので、光透過率制御層４側から光透過率制御用光ビームＣＢをピンポイントで局所的照射し、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１よりも透過光を制限する、例えば面積を減少させた第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。第２アパーチャ領域ＡＰＲ２により、光透過率制御層４が目的のホログラムからの回折光すなわち再生信号光ＲｅＳＢを透過させ、隣接するホログラムからの回折光を遮断する。なお、光透過率制御用光ビームＣＢは記録層２側からでも照射できる。
【００３２】
アパーチャ領域面積を変える方法として、光透過率制御用光ビームのビーム径を変えて光透過率制御層４へ入射する方法や、光透過率制御用光ビームの入射角を変化させる方法や、光透過率制御用光ビームを集光させ、その焦点位置を変位する方法や、またはその両方を組み合わせた方法などが望ましい。
【００３３】
光透過率制御用光ビームの照射はホログラム記録時とは別過程で行ってもよいが、ホログラム記録時と同時に行ってもよい。また、光透過率制御用光ビームの照射とホログラム記録を同時に行うことによって、記録再生にかかる時間を短縮することができる。
【００３４】
さらにまた、図３に示すように、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつ信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを光透過率制御層４及び記録層３側からそれぞれ入射しホログラム記録を行うこともできる。さらに、ホログラム再生は、図４に示すように、ホログラム再生は、記録時の参照光ビームＲＢの反対方向に伝搬するものを光透過率制御層４側からホログラムに照射すれば、光透過率制御用光ビームＣＢで形成された第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。よって、光透過率制御層は第１波長の参照光ビームＲＢが再生時に入射される側における前記記録層２上に積層されていてもよい。光透過率制御層４は記録媒体に対して受光部がある側（再生信号光ＲｅＳＢを得る側）に配置しなくてはならない。
【００３５】
さらにまた、図５に示すように、ホログラム再生において、光透過率制御用光ビームＣＢを記録時の信号光ＳＢの光路と同軸に揃えてホログラム記録媒体２に入射して、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつこれを通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。これにより、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を精度高く形成でき、再生信号のＳ／Ｎ比が向上する。なお、図６に示すように、光透過率制御用光ビームＣＢを記録時の参照光ＲＢの光路と同軸に揃えてホログラム記録媒体２に入射して、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつこれを通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。
【００３６】
このように、光透過率制御層４を設けたホログラム記録媒体は、通常時は光を透過しないが、第２波長の光を照射したアパーチャ領域のみ第１波長における光透過率が上昇して透明なアパーチャ領域により、多重された隣接する別のホログラムから回折光の影響を受けることなく、目的のホログラムに対してのみ再生を行うことができる。これによりホログラム記録の多重化を効率よく増やすことができ、高密度、大容量記録ができるようになる。
【００３７】
光透過率制御用光ビームの光学系は、記録用参照光または信号光光学系と別の位置に配置してもよい。また、ビーム径を変化させるために、光透過率制御用光ビームの光学系に公知のビームエキスパンダを用い、また、ビーム形状やビーム径を変化させるために、さらにシリンドリカルレンズを導入してもよい。また、光学部品を節約し、光学系を簡素化するためには、参照光または信号光の光学系、特に信号光光学系と同じ位置に配置する方が望ましい。なお、ビームエキスパンダはレーザ光のビーム径を広げるための光学モジュールであり、ビーム径、特にレーザビームでのビーム径はその横断面直径である。
【００３８】
以下に本発明の実施形態としてホログラム装置の一例を図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
＜ホログラム装置＞
実施形態としてディスク形状の記録媒体の情報を記録及び再生するホログラム装置を説明する。ただし、本実施形態はこのホログラム装置構成に縛られることなく、どのホログラム記録形態においても使用することが可能である。
【００４０】
図７はホログラム装置の一例のブロック図である。
【００４１】
ホログラム装置は、記録媒体２のディスクを着脱自在に保持するターンテーブル（装着自在支持部）で回転させるスピンドルモータ２２と、光ビームによって記録媒体２から信号を読み出すピックアップ２３と、該ピックアップを保持し記録媒体の半径方向Ｒに移動させるピックアップ駆動部２４と、ピックアップ２３に搭載されたホログラム記録再生用の第１波長のレーザ光源（図示せず）に接続された光源駆動回路２５と、ピックアップ２３に搭載された空間光変調器（図示せず）に接続された空間光変調器駆動回路２６と、ピックアップ２３に搭載されたイメージセンサ（図示せず）に接続された再生光信号検出回路２７と、ピックアップ駆動部２４に接続されピックアップの位置信号を検出するピックアップ位置検出回路３１と、ピックアップ駆動部２４に接続されこれに所定信号を供給するスライダサーボ回路３２や、公知の光ピックアップ構成を有する記録媒体２の回転角（回転角検知用のマークＤＭ（図８参照））を検出する媒体回転角検知センサ３３と、該媒体回転角検知センサに接続され記録媒体２の回転位置信号を生成する回転位置検出回路３４と、スピンドルモータ２２に接続されこれに所定信号を供給するスピンドルサーボ回路３５とを備えている。
【００４２】
回転角検知用のマークを付された記録媒体２は、例えば、フォトポリマや、光異方性材料や、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透光性の光感応材料が用いられ、両面を保護層で覆う構造がとられている。回転角検知用のマークＤＭは、例えば図８に示すように回転中心孔周りの保護層表面又は界面に例えば印刷されている。
【００４３】
さらに、ホログラム装置は、ピックアップ２３に搭載された光透過率制御用光ビームの光学系に含まれる透過エリア発生器（図示せず）を制御する回路である透過エリア発生器駆動回路１０１、並びに、ピックアップ２３に搭載された参照光ビームの光学系に含まれる光偏向装置のガルバノミラー（図示せず）を制御する回路である参照光偏向駆動回路ＭＤを備えている。
【００４４】
後述するが、透過エリア発生器は第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する光源を含み、光透過率制御用光ビームＣＢを記録層の光干渉パターンへ向け照射しかつ光透過率制御層４の光透過率を局所的に上昇できるとともに光透過率制御層４上の光ビームＣＢの形状及び又はビーム径を変更できるように、構成されている。透過エリア発生器駆動回路１０１は、図１に示すように、信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを透過させる第１アパーチャ領域ＡＰＲ１（記録時）を光透過率制御層４に形成するように、さらに、図２に示すように、再生波を生ぜしめる際（再生時）、第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成するように、かかる透過エリア発生器を制御する。
【００４５】
参照光偏向駆動回路ＭＤは、光偏向装置のガルバノミラーを制御して、参照光を、記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光に対して、記録媒体内において交差させるように、参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる制御回路である。
【００４６】
また、ホログラム装置は制御回路３７を有しており、制御回路３７は透過エリア発生器駆動回路１０１、参照光偏向駆動回路ＭＤ、光源駆動回路２５、空間光変調器駆動回路２６、再生光信号検出回路２７、ピックアップ位置検出回路３１、スライダサーボ回路３２、媒体回転角検知センサ３３、回転位置検出回路３４、並びにスピンドルサーボ回路３５に接続されている。制御回路３７はこれら回路からの信号に基づいて、これら駆動回路を介してピックアップに関する半径及び接線方向の位置の制御などを行う。制御回路３７は、各種メモリ３８を搭載したマイクロコンピュータからなり装置全体の制御をなすものであり、操作部３９からの使用者による操作入力及び現在の装置の動作状況に応じて各種の制御信号を生成するとともに、使用者に動作状況などを表示する表示部４０に接続されている。また、制御回路３７はホログラムの記録再生シーケンスを制御する。
【００４７】
記録時、制御回路３７は外部から入力されたホログラム記録すべきデータの符号化などの処理を実行し、所定信号を空間光変調器駆動回路２６に供給する。光源駆動回路２５は、ピックアップ２３に搭載されたホログラム記録再生用の第１波長のレーザ光源の光強度をホログラム記録時には強く再生時には弱くするように、その出力調整を行う。
【００４８】
制御回路３７は、記録すべきホログラムを所定間隔（多重間隔）で記録できるようにホログラム単位記録領域を所定間隔で形成するように制御するとともに、単位記録領域において所定角度間隔（角度多重）で記録できるように、各種要素を制御する。
【００４９】
再生時、制御回路３７は、ピックアップ２３に搭載されたイメージセンサに接続された再生光信号検出回路２７からの信号に基づいて復調及び誤り訂正処理をなすことにより、記録媒体に記録されていた２次元データを復元するように、各種要素を制御する。更に、制御回路３７は、復元したデータに対して復号処理を施し、再生データを出力する。
【００５０】
制御回路３７は、操作部又はピックアップ位置検出回路３１からの位置信号に基づいてスライダ駆動信号を生成し、これをスライダサーボ回路３２に供給する。スライダサーボ回路３２はピックアップ駆動部２４を介して、そのスライダ駆動信号による駆動電流に応じピックアップ２３をディスク半径方向に移送せしめる。
【００５１】
記録再生時共通して、媒体回転角検知センサ３３は、記録媒体２の内周側に付された検知用マークＤＭ（図８参照）を検出し、その出力を回転位置検出回路３４に供給する。回転位置検出回路３４は回転位置信号を生成し、それを制御回路３７に供給する。制御回路３７は回転位置信号からトラック方向における単位記録領域の位置を判別する。制御回路３７はスピンドル駆動信号を生成し、それをスピンドルサーボ回路３５に供給し、スピンドルモータ２２を制御して、記録媒体２を回転駆動する。
【００５２】
これらにより、記録時の運動している記録媒体に対する光スポットの相対位置を一定としてホログラムの形成時間を確保でき、再生時の参照光の位置や、角度を確定できる。
【００５３】
＜光ピックアップ＞
図９はピックアップ２３の概略構成を示す。ただし本実施形態はこれらのピックアップ構成に限定されることなくどのホログラム記録形態においても使用することが可能である。
【００５４】
ピックアップ２３筐体内は、信号光及び参照光の光ビームを記録媒体内部にて交差させ光干渉パターンを形成する干渉部であるホログラム記録光学系及びホログラム再生光学系が配置されている。
【００５５】
ピックアップ２３は、光源駆動回路２５に接続され可干渉性光（第１波長の）を生成するレーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、空間光変調器駆動回路２６に接続された反射型の空間光変調器ＳＬＭ、第１対物レンズＯＢＡ、第２対物レンズＯＢＢ、再生光信号検出回路２７に接続されたイメージセンサＩＳ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、並びに参照光偏向駆動回路ＭＤに接続された光偏向装置２０１（ガルバノミラーＧＭ、１対の同軸の照射レンズからなる４ｆ光学系４ｆ）から構成されている。
【００５６】
ホログラム記録光学系の信号光用のものは、レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、反射型の空間光変調器ＳＬＭ、及び第１対物レンズＯＢＡである。
【００５７】
ホログラム記録光学系の参照光用のものは、レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、及び光偏向装置２０１である。
【００５８】
ホログラム再生光学系は、ホログラム記録光学系と共通の参照光学系（レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、及び光偏向装置２０１）と第２対物レンズＯＢＢ、イメージセンサＩＳを含む。イメージセンサＩＳは荷結合装置（ＣＣＤ）や相補型金属酸化膜半導体装置（ＣＭＯＳ）などのアレイからなる。
【００５９】
信号光及び参照光用光学系に用いるレーザ光源ＬＤの第１波長は、記録媒体２の光学干渉パターンを保存できる透光性の光感応材料が反応する波長である。コリメータレンズＣＬはレーザ光源ＬＤからの発散する可干渉光を平行光に変換するエキスパンダ機能を有する。ハーフミラープリズムＨＰは平行光から二方向に分離して、参照光及び信号光用の光束を生成する。
【００６０】
信号光及び参照光用光学系に用いる一対の第１対物レンズＯＢＡ及び第２対物レンズＯＢＢは互いの焦点が一致するように直線上に配置されている。一対の対物レンズＯＢＡ、ＯＢＢの共通焦点を外して、その近傍の第１対物レンズＯＢＡ側に記録媒体２が配置される。
【００６１】
信号光及び参照光用光学系に用いる反射型空間光変調器ＳＬＭは、マトリクス状に分割された複数の画素電極を有する反射型の液晶パネルなどで電気的に入射光を画素ごとに透過又は反射状態とする機能を有する。この空間光変調器ＳＬＭは空間光変調器駆動回路２６からの記録すべきページデータ（平面上の明暗ドットパターンなどの２次元データの情報パターン）に基づいた分布を有するように光ビームを変調して、信号光を生成する。また空間光変調器駆動回路２６からの信号に応じて再生時の信号光をすべて反射させないシャッタ機能も有する。なお、反射型の空間光変調器の代わりに、透過型液晶パネルの空間光変調器を用いる場合は、偏光ビームスプリッタＰＢＳの位置に鏡を配置して当該鏡と第１対物レンズＯＢの間に透過型空間光変調器を配置することもできる。
【００６２】
参照光用光学系として、図９に示すように、参照光基準開口マスクＲＡＰは光軸上開口を備え、軸上開口は入力光束を基準となる開口制限して適度なビーム径に変換し参照光ＲＢを生成する。角度多重記録をなすために参照光は光偏向装置（ガルバノミラー）へ供給される。
【００６３】
＜光偏向装置＞
光偏向装置は、図９に示すように、ガルバノミラーＧＭと４ｆ光学系４ｆからなる。ガルバノミラーＧＭは、その回転軸を駆動するアクチュエータを制御する参照光偏向駆動回路ＭＤによって、駆動される。参照光偏向駆動回路ＭＤにより例えばスッッテピングモータ駆動のガルバノミラーＧＭを一定角度間隔で回動される。本実施例では、参照光偏向駆動回路ＭＤによりガルバノミラーＧＭで参照光入射角を微小角度間隔だけ変化させる微調整を行うことができる。
【００６４】
４ｆ光学系４ｆは共焦点のレンズ構成であり両端の焦点面が互いに物体と像の結像関係にあるテレセントリック光学系であり、一方端のレンズ焦点（共役点）にガルバノミラーＧＭの回転軸が配置され他方端のレンズ焦点（共役点）に記録媒体２が配置される。よって、４ｆ光学系では、ガルバノミラーＧＭ（共役点）から、どの方向に反射した光も、記録媒体上の特定の点（光軸上の共役点）へと導かれる。このように、光偏向装置は、ホログラムの角度多重記録を行う際に、参照光の照射角度を、ホログラムの記録位置（記録層）を中心として変更する機構である。
【００６５】
図は一例として焦点距離の等しい場合の４ｆ光学系を示したが、これには限定されず、記録媒体へ照射する参照光の角度を変更する機構であれば他の光偏向装置も用い得る。
【００６６】
＜透過エリア発生器＞
光透過率制御用光ビームＣＢの光学系として、図９に示すように、透過エリア発生器１０２がピックアップ２３に搭載されている。透過エリア発生器１０２は、透過エリア発生器駆動回路１０１で制御される第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する第２レーザ光源ＬＤ２を含み、その光軸上に、第２コリメータレンズＣＬ２、第１エキスパンダレンズＥｘｐ１、第２エキスパンダレンズＥｘｐ２が配置され構成されている。例えば第２レーザ光源ＬＤ２は第１波長より長い波長の半導体レーザである。透過エリア発生器は、第２レーザ光源ＬＤ２の光軸が信号光及び参照光ビームＳＢ、ＲＢの交差点又はその近傍を通過するように、構成されている。第１エキスパンダレンズＥｘｐ１の凹レンズは透過エリア発生器駆動回路１０１で制御されるアクチュエータ（図示せず）により光軸上で可動とされ、固定されている凸レンズの第２エキスパンダレンズＥｘｐ２との間隔を変更できる、エキスパンダ構成となっている。よって、過エリア発生器駆動回路１０１の制御により、第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを平行ビーム又は適切な拡がり角を有する拡散光或いは収束光とされるので、図２に示すように、再生波を生ぜしめる際（再生時）、第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。透過エリア発生器１０２は、光透過率制御用光ビームＣＢの焦点位置を変えることで光透過率制御層４の上記の第１及び２アパーチャ領域（ピンホール機能をなす）の面積の変更を実行することができる。
【００６７】
＜ホログラム装置動作＞
図９によりホログラム装置の概略動作を説明する。
【００６８】
記録ステップにおいて、図９に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯する。レーザ光源ＬＤから放射された可干渉性光束はコリメータレンズＣＬで平行光となりハーフミラープリズムＨＰで参照光及び信号光用に分離される。
【００６９】
信号光用光束はハーフミラープリズムＨＰ反射後、偏光ビームスプリッタＰＢＳを経て、空間光変調器駆動回路２６からの信号により変調パターンを表示している空間光変調器ＳＬＭに入射する。空間光変調器ＳＬＭで、入射光が空間的に変調され信号光ＳＢが生成されて反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳに戻り、信号光ＳＢが第１対物レンズＯＢＡへ反射される。信号光ＳＢは第１対物レンズＯＢＡにより集光され記録媒体２に入射する。
【００７０】
参照光用光束はハーフミラープリズムＨＰ通過後、参照光基準開口マスクＲＡＰで開口制限され参照光ＲＢとなり、ガルバノミラーＧＭに入射する。ガルバノミラーＧＭで偏向された参照光ＲＢは、４ｆ光学系４ｆを経て、第１対物レンズＯＢＡにより集光された信号光ＳＢと記録媒体２の記録層内のある一点（単位記録領域）で交差する。
【００７１】
光透過率制御層４は第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応特性を有するので、信号光ＳＢ及び参照光ＲＢが記録層に届くように、第２レーザ光源ＬＤの光透過率制御用光ビームＣＢ照射により第１アパーチャ領域を光透過率制御層４に形成する。当該照射によってその光透過率が上昇し、第１波長の信号光ＳＢ及び参照光ＲＢが透過可能となる。
【００７２】
この操作により記録媒体２内に信号光ＳＢ及び参照光ＲＢによる光学干渉パターンが生じホログラムが記録される。
【００７３】
再生ステップにおいて、図１０に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯する。空間光変調器ＳＬＭを全て透過状態とし信号光が第１対物レンズＯＢＡへ反射されずに、記録媒体２に入射しないようにする。参照光ＲＢのみは記録時同様にガルバノミラーＧＭ及び４ｆ光学系４ｆに入射し、参照光ＲＢのみ偏向角度を選択し記録媒体２に入射させる。参照光ＲＢの照射位置において光透過率制御用光ビームＣＢも照射される。光透過率制御用光ビームＣＢを光透過率制御層４へピンポイントで局所的照射し、透過エリア発生器駆動回路１０１の制御により、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１よりも照射面積を減少させた第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。これにより、第２アパーチャ領域ＡＰＲ２により、光透過率制御層４が目的のホログラムからの回折光すなわち再生信号光ＲｅＳＢを透過させ、隣接するホログラムからの回折光を遮断する。
【００７４】
参照光ＲＢ照射で選択された交差角度に対応したホログラムのみが再生される。再生されたホログラムからの再生信号光ＲｅＳＢは、第２対物レンズＯＢＢによりイメージセンサＩＳ上に結像する。この再生像を再生光信号検出回路２７で読み取り、記録した信号が再生される。
【００７５】
ホログラム装置は、記録及び再生ステップそれぞれにおいて、記録すべき単位記録領域の複数を所定間隔（トラック方向（図８における記録媒体２上の破線でしめす同心円）にてシフト多重間隔）で逐次記録及び再生できるように、記録媒体を回転制御するとともに、単位記録領域の各々においてページ単位で所定角度間隔で角度多重記録できるように、制御される。
【００７６】
＜シフト移動＆角度多重＞
実施形態のホログラム装置において単位記録領域ごとの角度多重記録の前後に、シフト移動動作が行われるので、これを先に簡単に説明する。
【００７７】
例えば、シフト移動ステップは図１１に示すフローチャートに従って行われる。
【００７８】
まず、図９及び図１１に示すように記録媒体２をホログラム装置のスピンドルに挿入固定する。その後、制御回路３７からのデータ記録（又は再生）指令による目標アドレス指示に応じて、参照光の目標入射角度を固定（光偏向装置停止）し（ステップＳ１）、そして、媒体回転角検知センサ３３を起動して（ステップＳ２）、目標のアドレス情報の記録媒体２における目標角度位置まで記録媒体２を回転し、そこで停止する（ステップＳ３）。つぎに、ピックアップ位置検出回路３１及びスライダサーボ回路３２を起動して、目標のアドレス情報の記録媒体２における目標半径位置までピックアップ２３を半径方向Ｒにて移動し（ステップＳ４）、そこで停止する（シフト移動）。なお、ここで、目標のアドレス情報がページに既に記録されている場合は、シフト移動の後に、参照光のみ強度を低下させて照射し現在のページからアドレス情報が読み取れればアドレス情報の照合を行い、読み取れない場合は記録媒体の回転及び又はピックアップの移動のそれぞれについて微調整を行って再度参照光の照射による再度読み取りと再度アドレス情報照合を行うステップを繰り返しアドレス情報照合を完了するシフト移動の検査を行うこともできる（検査ステップ）。
【００７９】
シフト移動の後に、目標位置における単位記録領域にて角度多重の記録又は再生のステップを実行する（ステップＳ５）。そして、角度多重の記録又は再生のステップの継続又は終了を判別して（ステップＳ６）、継続であればステップＳ２へ戻り、他の目標アドレス指示を行い、記録終了であれば終了する。
【００８０】
これらシフト移動と角度多重のステップを順次行い、記録すべき単位記録領域を所定間隔で重なるように繰り返し、トラック方向に複数の単位記録領域（シフト多重記録）を形成する。
【００８１】
例えば、図８に示すように、記録媒体２のトラック（破線）上に所定間隔で複数の単位記録領域いわゆるブック（○で示す部分）がシフト多重記録され整列される。ブックごとには角度多重がなされる。
【００８２】
＜他の実施形態＞
光透過率制御用光ビームの光学系に関して上記実施形態では、透過エリア発生器をイメージセンサ側（記録媒体２の記録層３に対して光透過率制御層４側）に配置した場合を説明したが、図１２に示すように、透過エリア発生器１０２をイメージセンサ反対側（記録媒体２の記録層３側）に配置することも可能である。
【００８３】
図１２に示すように、透過エリア発生器１０２は、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光光軸ＳＢＡＸが同軸となるように、配置できる。ダイクロックプリズムＤＰを信号光光軸ＳＢＡＸ上の偏光ビームスプリッタＰＢＳと第１対物レンズＯＢＡの間に配置して、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光が同軸となるようにすることにより、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１及び第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を精度高く形成でき、正確にホログラムが記録再生できるようになる。記録時においては、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光を同時に記録媒体２に照射してホログラム記録を実行する。再生時には、図１２に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯するが、空間光変調器ＳＬＭを全て透過状態とし信号光が記録媒体２に入射しないようにして、参照光ＲＢのみは記録時同様にガルバノミラーＧＭ及び４ｆ光学系４ｆにより記録媒体２に入射させる。これにより、記録時のホログラム位置に光透過率制御用光ビームＣＢをピンポイントで局所的照射でき、再生信号のＳ／Ｎ比が向上する。光透過率制御用光ビームＣＢの第１波長を赤外線帯域の光を用いた場合、信号光光軸ＳＢＡＸ上の第２対物レンズＯＢＢとイメージセンサＩＳの間に赤外線遮断フィルタＩＲＦを配置して、第１波長の光透過率制御用光ビームＣＢのイメージセンサＩＳへの入射を防ぐ。第１波長の光透過率制御用光ビーム遮断用にはダイクロックプリズムなどの光学素子を用いることが好ましい。
【００８４】
なお、この実施形態では赤外線遮断フィルタＩＲＦ、透過エリア発生器１０２の位置及びダイクロックプリズムＤＰ以外、上記実施形態と同一構成である。
【００８５】
さらにまた、信号光光軸上でなく参照光ＲＢ光軸上の参照光基準開口マスクＲＡＰとガルバノミラーＧＭの間にダイクロックプリズムを配置して光透過率制御用光ビームＣＢと参照光ＲＢが同軸となるように、透過エリア発生器を配置することもできる。
【００８６】
また、他の変形例では、図１３に示すように、透過エリア発生器１０２の光透過率制御用光ビームＣＢ光軸にシリンドリカルレンズＣｙＬを設け、非点収差を利用してビーム径を変化させるとともにビーム断面形状をも変化させる構成とすることもできる。
【００８７】
さらにまた、図示しないが、透過エリア発生器１０２内部のレンズ群の構成を変更して出力光を平行光線の光透過率制御用光ビームＣＢとするレーザビームを任意の倍率の平行光束に広げることが可能なビームエキスパンダを用いることもできる。かかるビームエキスパンダには例えばズームタイプの公知のレーザビームエキスパンダを用いることもできる。
【００８８】
さらにまた、更なる他の変形例では、図１４に示すように、透過エリア発生器１０２において、透過エリア発生器駆動回路１０１で制御される第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する第２レーザ光源ＬＤ２と、第２レーザ光源ＬＤ２からの光を所定回転角度で反射するガルバノミラーＧＭ２と、かかる反射光を参照光ＲＢ位置は照射する１対の同軸の照射レンズからなるテレセントリック光学系の４ｆ光学系４ｆ２と、を設けて、光透過率制御用光ビームＣＢのビーム断面形状を光透過率制御層４上において記録時と再生時とで変化させる構成とすることもできる。これにより、光透過率制御用光ビームＣＢの入射角度を変えることで光透過率制御層４上の第１及び２アパーチャ領域の面積及び形状の変更を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図２】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図３】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図４】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図５】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図６】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図７】本発明による実施形態のホログラム装置の概略を示す構成図である。
【図８】本発明による実施形態の記録媒体の平面図である。
【図９】本発明による実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１０】本発明による実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１１】本発明による実施形態の方法におけるシフト移動ステップを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１３】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１４】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１５】従来のホログラム記録を説明する概略構成断面図である。
【図１６】従来のホログラム記録における記録媒体を説明する概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
２ 記録媒体
２２ スピンドルモータ
２３ ピックアップ
２４ ピックアップ駆動部
２５ 光源駆動回路
２６ 空間光変調器駆動回路
２７ 再生光信号検出回路
３１ ピックアップ位置検出回路
３２ スライダサーボ回路
３３ 媒体回転角検知センサ
３４ 回転位置検出回路
３５ スピンドルサーボ回路
３７ 制御回路
１０１ 透過エリア発生器駆動回路
１０２ 透過エリア発生器
２０１ 光偏向装置
ＭＤ 参照光偏向駆動回路
４ｆ ４ｆ光学系
ＧＭ ガルバノミラー
ＣＬ コリメータレンズ
ＩＳ イメージセンサ
ＬＤ レーザ光源
ＬＤ２ 第２レーザ光源
ＯＢＡ 第１対物レンズ
ＯＢＢ 第２対物レンズ
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＲＢ 参照光
ＳＢ 信号光
ＳＬＭ 空間光変調器
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク、光カードなどの光学的に情報記録又は情報再生が行われるホログラム記録媒体に関し、さらに、かかる記録媒体に２次元データを記録／再生できる記録再生システム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２次元データを高密度記録できる記録媒体としてホログラムが注目されている。ホログラムの特徴は、情報を担持する光の波面を光感応材料からなる記録媒体に体積的に屈折率の変化（光干渉パターンによる回折格子であるホログラム）として記録することにある。ホログラム記録媒体に多重記録を行うことによって記録容量を飛躍的に増大させることができる。例えば、従来のホログラム記録技術として、ポリトピックマルチプレックスホログラフィ再生されたホログラムデータのビームウエストにフィルタが配置することにより、読み出された隣接するホログラムからの余計な光をフィルタリングできることが提案されている（特許文献１、参照）。
【０００３】
かかる特許文献１技術においては、図１５に示すように、信号光３１０をビームスプリッタ３４０を介しＦＴレンズ３４２により収束させつつホログラフィック媒体３０８に照射し、参照光３２０ａをホログラフィック媒体３０８内部において信号光３１０と互いに交差するようにして、ホログラム記録している。そして、フィルタブロック３３０を、信号光３１０のビームウエスト３１６がその開口３３４を通過するように、ＦＴレンズ３４２と同じ媒体３０８の側に配置している。ホログラム再生においては、読み出し光を、参照光３２０ａと実質的に全く反対側の方向にホログラム記録部位に伝播させ、信号光３１０の反対の経路に沿って伝播する出力光３１１を生成する。かかるフィルタブロック３３０が出力光３１１のビームウエストに配置されることにより、出力光３１１から隣接するホログラムからの余計な光をフィルタリングできる。
【０００４】
かかる特許文献１技術においては、フィルタブロック３３０を光学系の中に設ける代わりに、図１６に示すように、矩形のストリップ状のホログラフィック媒体２７０に複数の正方形の開口２７２を有する不透明な上面２７４をフィルタとして設けた構成も提案している。
【特許文献１】特開２００４−２７２２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、角度多重方式ではホログラフィック媒体内部において互いに交差する信号光及び参照光の交差角度を変更することで、同一単位記録領域に複数のホログラムを記録できる。図１５に示すように、参照光３２０ａと交差角度の異なる参照光３２０Ａを信号光３１０と干渉させることで、ホログラフィック媒体２７０に角度多重記録が可能となる。
【０００６】
しかしながら、従来においては、フィルタブロック３３０を光学系に設け、その効果を発揮させるためにはそのマスク部分を大きくする必要があるため、角度多重方式における所定角度間隔の参照光の交差角度を得るためには、フィルタブロック３３０の大きさが障害となっていた。
【０００７】
さらに、ホログラフィック媒体２７０自体にフィルタを設けたとしても、予め決められた間隔で、図１６に示すように、複数開口２７２を設けなければならず、角度多重方式やそれに加えていわゆるシフト多重方式を用いた場合に、開口の間の不透明部分の間隔がフィルタリング効果と高密度多重記録とのトレードオフとなっていた。
【０００８】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、フィルタリング効果を維持しつつ高密度多重記録又は再生を安定的に行うことを可能にするホログラム記録媒体及び記録再生システム並びに方法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】
本発明によるホログラム記録媒体は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によるホログラム装置は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と、
第１波長の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、
前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを前記ホログラム記録媒体へ向け照射し前記記録層の内部にて交差させて光干渉パターンを形成し、または、前記参照光ビームのみを前記光干渉パターンへ向け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、
第２波長の光透過率制御用光ビームを発生する光源を含み、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成する透過エリア発生器と、
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、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御する制御回路を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によるホログラム記録再生方法は、第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部、並びに、可干渉性の参照光と記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光の両光路を前記記録層内において交差させ、前記参照光及び前記信号光の光学干渉パターンをホログラムとして、前記記録層に記録するホログラム装置におけるホログラム記録再生方法であって、
前記ホログラム装置において、第２波長の光透過率制御用光ビームを生成する透過エリア発生器を設け、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成するステップと、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ホログラム記録再生の光学系中にフィルタを配置する構成に比べて、光透過率制御層を広く設けてあるので、隣接するホログラムからの回折光や反射層からの散乱光を排除する効果が高くなり、さらに、光透過率制御層が記録媒体側に光透過率を制御する膜として成膜されているので、フィルタ間隙からの回折光や散乱光をも排除している。また、再生光学系中にフィルタを配置する構成に比べて光学系が簡素になり、しかも記録媒体表面に成膜するだけであるため、同等の効果をより容易に得ることができる。光透過率制御層及び透過エリア発生器の組み合わせで、再生波以外の光の透過を有効に制限できる。さらに、不透明フィルタに複数開口を設ける必要がなくなり、更に、シフト多重方式においても密度高く記録することができる。
【００１３】
本発明によれば、透過エリア発生器により状況に応じて透過率制御層のアパーチャ領域面積を調整できるようになり、例えば、光透過率制御光のビーム径を変化させたり、光透過率制御光を入射する角度を変化させたり、光透過率制御光をレンズで絞って記録媒体に照射し、収束させて焦点位置を変位させたりすることで、調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜ホログラム記録媒体＞
図１は、本実施形態の一例である板状のホログラム記録媒体（以下、単に記録媒体ともいう場合もある）２の断面図を示す。また、ホログラム記録媒体は、回転できる光ディスク形状や回転がないカード型例えば矩形状平行平板の光カード（図示せず）とすることもできる。
【００１６】
ホログラム記録媒体２は、互いに積層された、ホログラムが記録される記録層３及びフィルタリング効果を発現可能な光透過率制御層４を含む。図示しないが、記録層３及び光透過率制御層４間に光透過性薄膜や、記録層３及び光透過率制御層４表面に光透過性保護層などを補強や、保護のために設けることもできる。
【００１７】
記録層３は、公知の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第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる。記録層３には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。
【００１８】
光透過率制御層４は、第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応特性を有する光感応材料からなる。光透過率制御層４は、光、熱などの外部刺激によってその光透過率が制御され、記録再生時に第２波長の光が照射された特定アパーチャ領域のみ光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる変化をなし、第１波長の光が透過可能となる。
【００１９】
光透過率制御層４の光透過率を制御するための外部刺激に光を用いる場合、光透過率制御層４の可逆的光感応材料には、光ヒステリシス物質、ホールバーニング化合物、フォトクロミック化合物を用いることが望ましい。外部刺激に熱を用いる場合、光透過率制御層４材料にサーモクロミック化合物を用いることが望ましい。
【００２０】
光ヒステリシス物質には、鉄（ＩＩ）錯体化合物である〔Ｆｅ（ｐｔｚ）６〕（ＢＦ４）２結晶（ｐｔｚ＝１−ｐｒｏｐｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｅ）が挙げられる。
【００２１】
ホールバーニング物質には、キニザリン誘導体、ポルフィリンおよびフタロシアニン誘導体が挙げられる。
【００２２】
フォトクロミック化合物には、Ｔ型フォトクロミック化合物が挙げられる。
【００２３】
Ｔ型フォトクロミック化合物には、アゾベンゼン誘導体、スピロピラン誘導体、またはスピロオキサジン誘導体が挙げられる。例えばＴ型フォトクロミック化合物（光により高透過率状態になるが、室温で放置すると元の低光透過率状態に戻る化合物）であるアゾベンゼン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体などを用いることで、外光に記録層がさらされ、記録情報が劣化してしまうのを抑えることができる遮断層としての効果がある（参照、特開平０５−００１００６）。
【００２４】
サーモクロミック化合物には、サリチリデンアニリン誘導体、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン錯体が挙げられる。
【００２５】
レーザの光や熱により光透過率制御層４を制御する場合、そのレーザ強度によって光透過率制御層４の光透過率に分布が生じる。これによりアポダイゼーションフィルターと同様の効果が得られ、回折ノイズを減少させＳ／Ｎ比が上昇する（参考文献：ＩＳＯＭ ’０６ ＯｐｔｉｍａｌＯｐｔｉｋ ｐｏｓｔｅｒ ７）。また、光透過率制御層４材料としては、特開平１１−２５０４９３、特開平５−１２７１５に示される材料も使用できる場合がある。
【００２６】
記録用レーザすなわち信号光及び参照光は、記録容量の点で短波長（第１波長）のレーザを用いる方が望ましく、たとえば、４０５ｎｍのレーザを用いる方がより望ましい。光透過率を制御する外部刺激に熱を用いる場合、その熱源にレーザを用いることが望ましい。光透過率制御用光ビームの波長は記録用レーザの波長（第１波長）とは異なる波長（第２波長）でなければならない。
【００２７】
記録層３は、信号光及び参照光ビームの波長（第１波長）にのみ感応し、第１波長とは異なる波長（例えば第２波長）では感応しない材料であることが好ましい。
【００２８】
光透過率制御層４は、記録用レーザの波長（第１波長）には感応せず、光透過率制御用光ビーム（第２波長）にのみ感応して第１波長における光透過率上昇を発現する材料でなければならない。なお、ここで「波長」、「波長にのみ」とは、これに限定されず、第１、２波長だけの単一波長を示すだけでなく、第１、２波長のそれぞれを含むある範囲の波長帯を示しかつそれぞれ波長帯が互い重複しないことを意味する。
【００２９】
＜ホログラム記録再生方法＞
上記ホログラム記録再生装置を用いた、ホログラムディスクに光ビームを照射して情報を記録又は再生する記録再生方法を説明する。
【００３０】
図１に示すように、ホログラム記録は、信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを記録層３側から入射し光透過率制御層４（光透過率制御用光ビームＣＢが局所的照射された第１アパーチャ領域ＡＰＲ１）を通過させて行われる。ここで、光透過率制御層４は光透過率制御用光ビームＣＢの光作用により少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなるので、ホログラム記録を行うアパーチャ領域のみ信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢが通過する。
【００３１】
図２に示すように、ホログラム再生は、参照光ビームＲＢを記録層３側から入射し光透過率制御層４（第２アパーチャ領域）を通過させて行われる。ここで、光透過率制御層４は参照光ビームＲＢが入射する側の反対側における記録層２上に積層されているので、光透過率制御層４側から光透過率制御用光ビームＣＢをピンポイントで局所的照射し、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１よりも透過光を制限する、例えば面積を減少させた第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。第２アパーチャ領域ＡＰＲ２により、光透過率制御層４が目的のホログラムからの回折光すなわち再生信号光ＲｅＳＢを透過させ、隣接するホログラムからの回折光を遮断する。なお、光透過率制御用光ビームＣＢは記録層２側からでも照射できる。
【００３２】
アパーチャ領域面積を変える方法として、光透過率制御用光ビームのビーム径を変えて光透過率制御層４へ入射する方法や、光透過率制御用光ビームの入射角を変化させる方法や、光透過率制御用光ビームを集光させ、その焦点位置を変位する方法や、またはその両方を組み合わせた方法などが望ましい。
【００３３】
光透過率制御用光ビームの照射はホログラム記録時とは別過程で行ってもよいが、ホログラム記録時と同時に行ってもよい。また、光透過率制御用光ビームの照射とホログラム記録を同時に行うことによって、記録再生にかかる時間を短縮することができる。
【００３４】
さらにまた、図３に示すように、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつ信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを光透過率制御層４及び記録層３側からそれぞれ入射しホログラム記録を行うこともできる。さらに、ホログラム再生は、図４に示すように、ホログラム再生は、記録時の参照光ビームＲＢの反対方向に伝搬するものを光透過率制御層４側からホログラムに照射すれば、光透過率制御用光ビームＣＢで形成された第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。よって、光透過率制御層は第１波長の参照光ビームＲＢが再生時に入射される側における前記記録層２上に積層されていてもよい。光透過率制御層４は記録媒体に対して受光部がある側（再生信号光ＲｅＳＢを得る側）に配置しなくてはならない。
【００３５】
さらにまた、図５に示すように、ホログラム再生において、光透過率制御用光ビームＣＢを記録時の信号光ＳＢの光路と同軸に揃えてホログラム記録媒体２に入射して、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつこれを通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。これにより、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を精度高く形成でき、再生信号のＳ／Ｎ比が向上する。なお、図６に示すように、光透過率制御用光ビームＣＢを記録時の参照光ＲＢの光路と同軸に揃えてホログラム記録媒体２に入射して、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１を形成しつつこれを通して再生信号光ＲｅＳＢを得ることもできる。
【００３６】
このように、光透過率制御層４を設けたホログラム記録媒体は、通常時は光を透過しないが、第２波長の光を照射したアパーチャ領域のみ第１波長における光透過率が上昇して透明なアパーチャ領域により、多重された隣接する別のホログラムから回折光の影響を受けることなく、目的のホログラムに対してのみ再生を行うことができる。これによりホログラム記録の多重化を効率よく増やすことができ、高密度、大容量記録ができるようになる。
【００３７】
光透過率制御用光ビームの光学系は、記録用参照光または信号光光学系と別の位置に配置してもよい。また、ビーム径を変化させるために、光透過率制御用光ビームの光学系に公知のビームエキスパンダを用い、また、ビーム形状やビーム径を変化させるために、さらにシリンドリカルレンズを導入してもよい。また、光学部品を節約し、光学系を簡素化するためには、参照光または信号光の光学系、特に信号光光学系と同じ位置に配置する方が望ましい。なお、ビームエキスパンダはレーザ光のビーム径を広げるための光学モジュールであり、ビーム径、特にレーザビームでのビーム径はその横断面直径である。
【００３８】
以下に本発明の実施形態としてホログラム装置の一例を図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
＜ホログラム装置＞
実施形態としてディスク形状の記録媒体の情報を記録及び再生するホログラム装置を説明する。ただし、本実施形態はこのホログラム装置構成に縛られることなく、どのホログラム記録形態においても使用することが可能である。
【００４０】
図７はホログラム装置の一例のブロック図である。
【００４１】
ホログラム装置は、記録媒体２のディスクを着脱自在に保持するターンテーブル（装着自在支持部）で回転させるスピンドルモータ２２と、光ビームによって記録媒体２から信号を読み出すピックアップ２３と、該ピックアップを保持し記録媒体の半径方向Ｒに移動させるピックアップ駆動部２４と、ピックアップ２３に搭載されたホログラム記録再生用の第１波長のレーザ光源（図示せず）に接続された光源駆動回路２５と、ピックアップ２３に搭載された空間光変調器（図示せず）に接続された空間光変調器駆動回路２６と、ピックアップ２３に搭載されたイメージセンサ（図示せず）に接続された再生光信号検出回路２７と、ピックアップ駆動部２４に接続されピックアップの位置信号を検出するピックアップ位置検出回路３１と、ピックアップ駆動部２４に接続されこれに所定信号を供給するスライダサーボ回路３２や、公知の光ピックアップ構成を有する記録媒体２の回転角（回転角検知用のマークＤＭ（図８参照））を検出する媒体回転角検知センサ３３と、該媒体回転角検知センサに接続され記録媒体２の回転位置信号を生成する回転位置検出回路３４と、スピンドルモータ２２に接続されこれに所定信号を供給するスピンドルサーボ回路３５とを備えている。
【００４２】
回転角検知用のマークを付された記録媒体２は、例えば、フォトポリマや、光異方性材料や、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透光性の光感応材料が用いられ、両面を保護層で覆う構造がとられている。回転角検知用のマークＤＭは、例えば図８に示すように回転中心孔周りの保護層表面又は界面に例えば印刷されている。
【００４３】
さらに、ホログラム装置は、ピックアップ２３に搭載された光透過率制御用光ビームの光学系に含まれる透過エリア発生器（図示せず）を制御する回路である透過エリア発生器駆動回路１０１、並びに、ピックアップ２３に搭載された参照光ビームの光学系に含まれる光偏向装置のガルバノミラー（図示せず）を制御する回路である参照光偏向駆動回路ＭＤを備えている。
【００４４】
後述するが、透過エリア発生器は第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する光源を含み、光透過率制御用光ビームＣＢを記録層の光干渉パターンへ向け照射しかつ光透過率制御層４の光透過率を局所的に上昇できるとともに光透過率制御層４上の光ビームＣＢの形状及び又はビーム径を変更できるように、構成されている。透過エリア発生器駆動回路１０１は、図１に示すように、信号光ビームＳＢ及び参照光ビームＲＢを透過させる第１アパーチャ領域ＡＰＲ１（記録時）を光透過率制御層４に形成するように、さらに、図２に示すように、再生波を生ぜしめる際（再生時）、第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成するように、かかる透過エリア発生器を制御する。
【００４５】
参照光偏向駆動回路ＭＤは、光偏向装置のガルバノミラーを制御して、参照光を、記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光に対して、記録媒体内において交差させるように、参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる制御回路である。
【００４６】
また、ホログラム装置は制御回路３７を有しており、制御回路３７は透過エリア発生器駆動回路１０１、参照光偏向駆動回路ＭＤ、光源駆動回路２５、空間光変調器駆動回路２６、再生光信号検出回路２７、ピックアップ位置検出回路３１、スライダサーボ回路３２、媒体回転角検知センサ３３、回転位置検出回路３４、並びにスピンドルサーボ回路３５に接続されている。制御回路３７はこれら回路からの信号に基づいて、これら駆動回路を介してピックアップに関する半径及び接線方向の位置の制御などを行う。制御回路３７は、各種メモリ３８を搭載したマイクロコンピュータからなり装置全体の制御をなすものであり、操作部３９からの使用者による操作入力及び現在の装置の動作状況に応じて各種の制御信号を生成するとともに、使用者に動作状況などを表示する表示部４０に接続されている。また、制御回路３７はホログラムの記録再生シーケンスを制御する。
【００４７】
記録時、制御回路３７は外部から入力されたホログラム記録すべきデータの符号化などの処理を実行し、所定信号を空間光変調器駆動回路２６に供給する。光源駆動回路２５は、ピックアップ２３に搭載されたホログラム記録再生用の第１波長のレーザ光源の光強度をホログラム記録時には強く再生時には弱くするように、その出力調整を行う。
【００４８】
制御回路３７は、記録すべきホログラムを所定間隔（多重間隔）で記録できるようにホログラム単位記録領域を所定間隔で形成するように制御するとともに、単位記録領域において所定角度間隔（角度多重）で記録できるように、各種要素を制御する。
【００４９】
再生時、制御回路３７は、ピックアップ２３に搭載されたイメージセンサに接続された再生光信号検出回路２７からの信号に基づいて復調及び誤り訂正処理をなすことにより、記録媒体に記録されていた２次元データを復元するように、各種要素を制御する。更に、制御回路３７は、復元したデータに対して復号処理を施し、再生データを出力する。
【００５０】
制御回路３７は、操作部又はピックアップ位置検出回路３１からの位置信号に基づいてスライダ駆動信号を生成し、これをスライダサーボ回路３２に供給する。スライダサーボ回路３２はピックアップ駆動部２４を介して、そのスライダ駆動信号による駆動電流に応じピックアップ２３をディスク半径方向に移送せしめる。
【００５１】
記録再生時共通して、媒体回転角検知センサ３３は、記録媒体２の内周側に付された検知用マークＤＭ（図８参照）を検出し、その出力を回転位置検出回路３４に供給する。回転位置検出回路３４は回転位置信号を生成し、それを制御回路３７に供給する。制御回路３７は回転位置信号からトラック方向における単位記録領域の位置を判別する。制御回路３７はスピンドル駆動信号を生成し、それをスピンドルサーボ回路３５に供給し、スピンドルモータ２２を制御して、記録媒体２を回転駆動する。
【００５２】
これらにより、記録時の運動している記録媒体に対する光スポットの相対位置を一定としてホログラムの形成時間を確保でき、再生時の参照光の位置や、角度を確定できる。
【００５３】
＜光ピックアップ＞
図９はピックアップ２３の概略構成を示す。ただし本実施形態はこれらのピックアップ構成に限定されることなくどのホログラム記録形態においても使用することが可能である。
【００５４】
ピックアップ２３筐体内は、信号光及び参照光の光ビームを記録媒体内部にて交差させ光干渉パターンを形成する干渉部であるホログラム記録光学系及びホログラム再生光学系が配置されている。
【００５５】
ピックアップ２３は、光源駆動回路２５に接続され可干渉性光（第１波長の）を生成するレーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、空間光変調器駆動回路２６に接続された反射型の空間光変調器ＳＬＭ、第１対物レンズＯＢＡ、第２対物レンズＯＢＢ、再生光信号検出回路２７に接続されたイメージセンサＩＳ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、並びに参照光偏向駆動回路ＭＤに接続された光偏向装置２０１（ガルバノミラーＧＭ、１対の同軸の照射レンズからなる４ｆ光学系４ｆ）から構成されている。
【００５６】
ホログラム記録光学系の信号光用のものは、レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、反射型の空間光変調器ＳＬＭ、及び第１対物レンズＯＢＡである。
【００５７】
ホログラム記録光学系の参照光用のものは、レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、及び光偏向装置２０１である。
【００５８】
ホログラム再生光学系は、ホログラム記録光学系と共通の参照光学系（レーザ光源ＬＤ、コリメータレンズＣＬ、ハーフミラープリズムＨＰ、参照光基準開口マスクＲＡＰ、及び光偏向装置２０１）と第２対物レンズＯＢＢ、イメージセンサＩＳを含む。イメージセンサＩＳは荷結合装置（ＣＣＤ）や相補型金属酸化膜半導体装置（ＣＭＯＳ）などのアレイからなる。
【００５９】
信号光及び参照光用光学系に用いるレーザ光源ＬＤの第１波長は、記録媒体２の光学干渉パターンを保存できる透光性の光感応材料が反応する波長である。コリメータレンズＣＬはレーザ光源ＬＤからの発散する可干渉光を平行光に変換するエキスパンダ機能を有する。ハーフミラープリズムＨＰは平行光から二方向に分離して、参照光及び信号光用の光束を生成する。
【００６０】
信号光及び参照光用光学系に用いる一対の第１対物レンズＯＢＡ及び第２対物レンズＯＢＢは互いの焦点が一致するように直線上に配置されている。一対の対物レンズＯＢＡ、ＯＢＢの共通焦点を外して、その近傍の第１対物レンズＯＢＡ側に記録媒体２が配置される。
【００６１】
信号光及び参照光用光学系に用いる反射型空間光変調器ＳＬＭは、マトリクス状に分割された複数の画素電極を有する反射型の液晶パネルなどで電気的に入射光を画素ごとに透過又は反射状態とする機能を有する。この空間光変調器ＳＬＭは空間光変調器駆動回路２６からの記録すべきページデータ（平面上の明暗ドットパターンなどの２次元データの情報パターン）に基づいた分布を有するように光ビームを変調して、信号光を生成する。また空間光変調器駆動回路２６からの信号に応じて再生時の信号光をすべて反射させないシャッタ機能も有する。なお、反射型の空間光変調器の代わりに、透過型液晶パネルの空間光変調器を用いる場合は、偏光ビームスプリッタＰＢＳの位置に鏡を配置して当該鏡と第１対物レンズＯＢの間に透過型空間光変調器を配置することもできる。
【００６２】
参照光用光学系として、図９に示すように、参照光基準開口マスクＲＡＰは光軸上開口を備え、軸上開口は入力光束を基準となる開口制限して適度なビーム径に変換し参照光ＲＢを生成する。角度多重記録をなすために参照光は光偏向装置（ガルバノミラー）へ供給される。
【００６３】
＜光偏向装置＞
光偏向装置は、図９に示すように、ガルバノミラーＧＭと４ｆ光学系４ｆからなる。ガルバノミラーＧＭは、その回転軸を駆動するアクチュエータを制御する参照光偏向駆動回路ＭＤによって、駆動される。参照光偏向駆動回路ＭＤにより例えばスッッテピングモータ駆動のガルバノミラーＧＭを一定角度間隔で回動される。本実施例では、参照光偏向駆動回路ＭＤによりガルバノミラーＧＭで参照光入射角を微小角度間隔だけ変化させる微調整を行うことができる。
【００６４】
４ｆ光学系４ｆは共焦点のレンズ構成であり両端の焦点面が互いに物体と像の結像関係にあるテレセントリック光学系であり、一方端のレンズ焦点（共役点）にガルバノミラーＧＭの回転軸が配置され他方端のレンズ焦点（共役点）に記録媒体２が配置される。よって、４ｆ光学系では、ガルバノミラーＧＭ（共役点）から、どの方向に反射した光も、記録媒体上の特定の点（光軸上の共役点）へと導かれる。このように、光偏向装置は、ホログラムの角度多重記録を行う際に、参照光の照射角度を、ホログラムの記録位置（記録層）を中心として変更する機構である。
【００６５】
図は一例として焦点距離の等しい場合の４ｆ光学系を示したが、これには限定されず、記録媒体へ照射する参照光の角度を変更する機構であれば他の光偏向装置も用い得る。
【００６６】
＜透過エリア発生器＞
光透過率制御用光ビームＣＢの光学系として、図９に示すように、透過エリア発生器１０２がピックアップ２３に搭載されている。透過エリア発生器１０２は、透過エリア発生器駆動回路１０１で制御される第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する第２レーザ光源ＬＤ２を含み、その光軸上に、第２コリメータレンズＣＬ２、第１エキスパンダレンズＥｘｐ１、第２エキスパンダレンズＥｘｐ２が配置され構成されている。例えば第２レーザ光源ＬＤ２は第１波長より長い波長の半導体レーザである。透過エリア発生器は、第２レーザ光源ＬＤ２の光軸が信号光及び参照光ビームＳＢ、ＲＢの交差点又はその近傍を通過するように、構成されている。第１エキスパンダレンズＥｘｐ１の凹レンズは透過エリア発生器駆動回路１０１で制御されるアクチュエータ（図示せず）により光軸上で可動とされ、固定されている凸レンズの第２エキスパンダレンズＥｘｐ２との間隔を変更できる、エキスパンダ構成となっている。よって、過エリア発生器駆動回路１０１の制御により、第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを平行ビーム又は適切な拡がり角を有する拡散光或いは収束光とされるので、図２に示すように、再生波を生ぜしめる際（再生時）、第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。透過エリア発生器１０２は、光透過率制御用光ビームＣＢの焦点位置を変えることで光透過率制御層４の上記の第１及び２アパーチャ領域（ピンホール機能をなす）の面積の変更を実行することができる。
【００６７】
＜ホログラム装置動作＞
図９によりホログラム装置の概略動作を説明する。
【００６８】
記録ステップにおいて、図９に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯する。レーザ光源ＬＤから放射された可干渉性光束はコリメータレンズＣＬで平行光となりハーフミラープリズムＨＰで参照光及び信号光用に分離される。
【００６９】
信号光用光束はハーフミラープリズムＨＰ反射後、偏光ビームスプリッタＰＢＳを経て、空間光変調器駆動回路２６からの信号により変調パターンを表示している空間光変調器ＳＬＭに入射する。空間光変調器ＳＬＭで、入射光が空間的に変調され信号光ＳＢが生成されて反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳに戻り、信号光ＳＢが第１対物レンズＯＢＡへ反射される。信号光ＳＢは第１対物レンズＯＢＡにより集光され記録媒体２に入射する。
【００７０】
参照光用光束はハーフミラープリズムＨＰ通過後、参照光基準開口マスクＲＡＰで開口制限され参照光ＲＢとなり、ガルバノミラーＧＭに入射する。ガルバノミラーＧＭで偏向された参照光ＲＢは、４ｆ光学系４ｆを経て、第１対物レンズＯＢＡにより集光された信号光ＳＢと記録媒体２の記録層内のある一点（単位記録領域）で交差する。
【００７１】
光透過率制御層４は第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応特性を有するので、信号光ＳＢ及び参照光ＲＢが記録層に届くように、第２レーザ光源ＬＤの光透過率制御用光ビームＣＢ照射により第１アパーチャ領域を光透過率制御層４に形成する。当該照射によってその光透過率が上昇し、第１波長の信号光ＳＢ及び参照光ＲＢが透過可能となる。
【００７２】
この操作により記録媒体２内に信号光ＳＢ及び参照光ＲＢによる光学干渉パターンが生じホログラムが記録される。
【００７３】
再生ステップにおいて、図１０に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯する。空間光変調器ＳＬＭを全て透過状態とし信号光が第１対物レンズＯＢＡへ反射されずに、記録媒体２に入射しないようにする。参照光ＲＢのみは記録時同様にガルバノミラーＧＭ及び４ｆ光学系４ｆに入射し、参照光ＲＢのみ偏向角度を選択し記録媒体２に入射させる。参照光ＲＢの照射位置において光透過率制御用光ビームＣＢも照射される。光透過率制御用光ビームＣＢを光透過率制御層４へピンポイントで局所的照射し、透過エリア発生器駆動回路１０１の制御により、第１アパーチャ領域ＡＰＲ１よりも照射面積を減少させた第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を光透過率制御層４に形成する。これにより、第２アパーチャ領域ＡＰＲ２により、光透過率制御層４が目的のホログラムからの回折光すなわち再生信号光ＲｅＳＢを透過させ、隣接するホログラムからの回折光を遮断する。
【００７４】
参照光ＲＢ照射で選択された交差角度に対応したホログラムのみが再生される。再生されたホログラムからの再生信号光ＲｅＳＢは、第２対物レンズＯＢＢによりイメージセンサＩＳ上に結像する。この再生像を再生光信号検出回路２７で読み取り、記録した信号が再生される。
【００７５】
ホログラム装置は、記録及び再生ステップそれぞれにおいて、記録すべき単位記録領域の複数を所定間隔（トラック方向（図８における記録媒体２上の破線でしめす同心円）にてシフト多重間隔）で逐次記録及び再生できるように、記録媒体を回転制御するとともに、単位記録領域の各々においてページ単位で所定角度間隔で角度多重記録できるように、制御される。
【００７６】
＜シフト移動＆角度多重＞
実施形態のホログラム装置において単位記録領域ごとの角度多重記録の前後に、シフト移動動作が行われるので、これを先に簡単に説明する。
【００７７】
例えば、シフト移動ステップは図１１に示すフローチャートに従って行われる。
【００７８】
まず、図９及び図１１に示すように記録媒体２をホログラム装置のスピンドルに挿入固定する。その後、制御回路３７からのデータ記録（又は再生）指令による目標アドレス指示に応じて、参照光の目標入射角度を固定（光偏向装置停止）し（ステップＳ１）、そして、媒体回転角検知センサ３３を起動して（ステップＳ２）、目標のアドレス情報の記録媒体２における目標角度位置まで記録媒体２を回転し、そこで停止する（ステップＳ３）。つぎに、ピックアップ位置検出回路３１及びスライダサーボ回路３２を起動して、目標のアドレス情報の記録媒体２における目標半径位置までピックアップ２３を半径方向Ｒにて移動し（ステップＳ４）、そこで停止する（シフト移動）。なお、ここで、目標のアドレス情報がページに既に記録されている場合は、シフト移動の後に、参照光のみ強度を低下させて照射し現在のページからアドレス情報が読み取れればアドレス情報の照合を行い、読み取れない場合は記録媒体の回転及び又はピックアップの移動のそれぞれについて微調整を行って再度参照光の照射による再度読み取りと再度アドレス情報照合を行うステップを繰り返しアドレス情報照合を完了するシフト移動の検査を行うこともできる（検査ステップ）。
【００７９】
シフト移動の後に、目標位置における単位記録領域にて角度多重の記録又は再生のステップを実行する（ステップＳ５）。そして、角度多重の記録又は再生のステップの継続又は終了を判別して（ステップＳ６）、継続であればステップＳ２へ戻り、他の目標アドレス指示を行い、記録終了であれば終了する。
【００８０】
これらシフト移動と角度多重のステップを順次行い、記録すべき単位記録領域を所定間隔で重なるように繰り返し、トラック方向に複数の単位記録領域（シフト多重記録）を形成する。
【００８１】
例えば、図８に示すように、記録媒体２のトラック（破線）上に所定間隔で複数の単位記録領域いわゆるブック（○で示す部分）がシフト多重記録され整列される。ブックごとには角度多重がなされる。
【００８２】
＜他の実施形態＞
光透過率制御用光ビームの光学系に関して上記実施形態では、透過エリア発生器をイメージセンサ側（記録媒体２の記録層３に対して光透過率制御層４側）に配置した場合を説明したが、図１２に示すように、透過エリア発生器１０２をイメージセンサ反対側（記録媒体２の記録層３側）に配置することも可能である。
【００８３】
図１２に示すように、透過エリア発生器１０２は、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光光軸ＳＢＡＸが同軸となるように、配置できる。ダイクロックプリズムＤＰを信号光光軸ＳＢＡＸ上の偏光ビームスプリッタＰＢＳと第１対物レンズＯＢＡの間に配置して、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光が同軸となるようにすることにより、光透過率制御用光ビームＣＢで第１アパーチャ領域ＡＰＲ１及び第２アパーチャ領域ＡＰＲ２を精度高く形成でき、正確にホログラムが記録再生できるようになる。記録時においては、光透過率制御用光ビームＣＢと信号光を同時に記録媒体２に照射してホログラム記録を実行する。再生時には、図１２に示すように、レーザ光源ＬＤ及び第２レーザ光源ＬＤ２を点灯するが、空間光変調器ＳＬＭを全て透過状態とし信号光が記録媒体２に入射しないようにして、参照光ＲＢのみは記録時同様にガルバノミラーＧＭ及び４ｆ光学系４ｆにより記録媒体２に入射させる。これにより、記録時のホログラム位置に光透過率制御用光ビームＣＢをピンポイントで局所的照射でき、再生信号のＳ／Ｎ比が向上する。光透過率制御用光ビームＣＢの第１波長を赤外線帯域の光を用いた場合、信号光光軸ＳＢＡＸ上の第２対物レンズＯＢＢとイメージセンサＩＳの間に赤外線遮断フィルタＩＲＦを配置して、第１波長の光透過率制御用光ビームＣＢのイメージセンサＩＳへの入射を防ぐ。第１波長の光透過率制御用光ビーム遮断用にはダイクロックプリズムなどの光学素子を用いることが好ましい。
【００８４】
なお、この実施形態では赤外線遮断フィルタＩＲＦ、透過エリア発生器１０２の位置及びダイクロックプリズムＤＰ以外、上記実施形態と同一構成である。
【００８５】
さらにまた、信号光光軸上でなく参照光ＲＢ光軸上の参照光基準開口マスクＲＡＰとガルバノミラーＧＭの間にダイクロックプリズムを配置して光透過率制御用光ビームＣＢと参照光ＲＢが同軸となるように、透過エリア発生器を配置することもできる。
【００８６】
また、他の変形例では、図１３に示すように、透過エリア発生器１０２の光透過率制御用光ビームＣＢ光軸にシリンドリカルレンズＣｙＬを設け、非点収差を利用してビーム径を変化させるとともにビーム断面形状をも変化させる構成とすることもできる。
【００８７】
さらにまた、図示しないが、透過エリア発生器１０２内部のレンズ群の構成を変更して出力光を平行光線の光透過率制御用光ビームＣＢとするレーザビームを任意の倍率の平行光束に広げることが可能なビームエキスパンダを用いることもできる。かかるビームエキスパンダには例えばズームタイプの公知のレーザビームエキスパンダを用いることもできる。
【００８８】
さらにまた、更なる他の変形例では、図１４に示すように、透過エリア発生器１０２において、透過エリア発生器駆動回路１０１で制御される第２波長の光透過率制御用光ビームＣＢを発生する第２レーザ光源ＬＤ２と、第２レーザ光源ＬＤ２からの光を所定回転角度で反射するガルバノミラーＧＭ２と、かかる反射光を参照光ＲＢ位置は照射する１対の同軸の照射レンズからなるテレセントリック光学系の４ｆ光学系４ｆ２と、を設けて、光透過率制御用光ビームＣＢのビーム断面形状を光透過率制御層４上において記録時と再生時とで変化させる構成とすることもできる。これにより、光透過率制御用光ビームＣＢの入射角度を変えることで光透過率制御層４上の第１及び２アパーチャ領域の面積及び形状の変更を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図２】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図３】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図４】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図５】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図６】本発明による実施形態の記録媒体の概略部分断面図である。
【図７】本発明による実施形態のホログラム装置の概略を示す構成図である。
【図８】本発明による実施形態の記録媒体の平面図である。
【図９】本発明による実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１０】本発明による実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１１】本発明による実施形態の方法におけるシフト移動ステップを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１３】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１４】本発明による他の実施形態のホログラム装置の光ピックアップの概略を示す構成図である。
【図１５】従来のホログラム記録を説明する概略構成断面図である。
【図１６】従来のホログラム記録における記録媒体を説明する概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
２ 記録媒体
２２ スピンドルモータ
２３ ピックアップ
２４ ピックアップ駆動部
２５ 光源駆動回路
２６ 空間光変調器駆動回路
２７ 再生光信号検出回路
３１ ピックアップ位置検出回路
３２ スライダサーボ回路
３３ 媒体回転角検知センサ
３４ 回転位置検出回路
３５ スピンドルサーボ回路
３７ 制御回路
１０１ 透過エリア発生器駆動回路
１０２ 透過エリア発生器
２０１ 光偏向装置
ＭＤ 参照光偏向駆動回路
４ｆ ４ｆ光学系
ＧＭ ガルバノミラー
ＣＬ コリメータレンズ
ＩＳ イメージセンサ
ＬＤ レーザ光源
ＬＤ２ 第２レーザ光源
ＯＢＡ 第１対物レンズ
ＯＢＢ 第２対物レンズ
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＲＢ 参照光
ＳＢ 信号光
ＳＬＭ 空間光変調器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有することを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項２】
前記光透過率制御層は、光ヒステリシス物質からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項３】
前記光透過率制御層は、ホールバーニング物質からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項４】
前記前記光透過率制御層は、サーモクロミック化合物からなることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体。
【請求項５】
前記光透過率制御層にフォトクロミック化合物からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項６】
前記光透過率制御層は前記第１波長の光の受光部がある側における前記記録層上に積層されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のホログラム記録媒体。
【請求項７】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と、
第１波長の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、
前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを前記ホログラム記録媒体へ向け照射し前記記録層の内部にて交差させて光干渉パターンを形成し、または、前記参照光ビームのみを前記光干渉パターンへ向け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、
第２波長の光透過率制御用光ビームを発生する光源を含み、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成する透過エリア発生器と、
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、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御する制御回路を有することを特徴とするホログラム装置。
【請求項８】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームのビーム径を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項９】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの入射角度を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積及び形状の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項１０】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの焦点位置を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項１１】
前記信号光ビームに対する前記参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる光偏向装置を含み、前記角度間隔ごとにページ単位で前記記録層の単位記録領域に多重記録することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のホログラム装置。
【請求項１２】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部、並びに、可干渉性の参照光と記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光の両光路を前記記録層内において交差させ、前記参照光及び前記信号光の光学干渉パターンをホログラムとして、前記記録層に記録するホログラム装置におけるホログラム記録再生方法であって、
前記ホログラム装置において、第２波長の光透過率制御用光ビームを生成する透過エリア発生器を設け、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成するステップと、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御するステップと、を含むことを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項１３】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームのビーム径を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載の光記録再生方法。
【請求項１４】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの入射角度を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１５】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの焦点位置を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１６】
前記ホログラム装置において、前記信号光ビームに対する前記参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる光偏向装置を設け、前記角度間隔ごとにページ単位で前記記録層の単位記録領域に多重記録するステップと、を含むことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１７】
前記光透過率制御用光ビームを前記参照光の光路と同軸に揃えて前記ホログラム記録媒体に入射することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有することを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項２】
前記光透過率制御層は、光ヒステリシス物質からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項３】
前記光透過率制御層は、ホールバーニング物質からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項４】
前記前記光透過率制御層は、サーモクロミック化合物からなることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体。
【請求項５】
前記光透過率制御層にフォトクロミック化合物からなることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録媒体。
【請求項６】
前記光透過率制御層は前記第１波長の光の受光部がある側における前記記録層上に積層されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のホログラム記録媒体。
【請求項７】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部と、
第１波長の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、
前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを前記ホログラム記録媒体へ向け照射し前記記録層の内部にて交差させて光干渉パターンを形成し、または、前記参照光ビームのみを前記光干渉パターンへ向け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、
第２波長の光透過率制御用光ビームを発生する光源を含み、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成する透過エリア発生器と、
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、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御する制御回路を有することを特徴とするホログラム装置。
【請求項８】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームのビーム径を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項９】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの入射角度を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積及び形状の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項１０】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの焦点位置を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項７に記載のホログラム装置。
【請求項１１】
前記信号光ビームに対する前記参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる光偏向装置を含み、前記角度間隔ごとにページ単位で前記記録層の単位記録領域に多重記録することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のホログラム装置。
【請求項１２】
第１波長の光に感応して光学干渉パターンを保存できる光感応材料からなる記録層及び前記記録層上に積層されかつ第１波長と異なる第２波長の光に感応して少なくとも第１波長における光透過率が上昇しかつ第２波長の光の非照射で下降する可逆的光感応材料からなる光透過率制御層を有するホログラム記録媒体を、装着自在に保持する支持部、並びに、可干渉性の参照光と記録すべき情報に応じて２次元データで変調された信号光の両光路を前記記録層内において交差させ、前記参照光及び前記信号光の光学干渉パターンをホログラムとして、前記記録層に記録するホログラム装置におけるホログラム記録再生方法であって、
前記ホログラム装置において、第２波長の光透過率制御用光ビームを生成する透過エリア発生器を設け、前記光透過率制御用光ビームを前記記録層の前記光干渉パターンへ向け照射しかつ前記光透過率制御層の光透過率を局所的に上昇させ前記信号光ビーム及び前記参照光ビームを透過させる第１アパーチャ領域を形成するステップと、
前記再生波を生ぜしめる際、前記第１アパーチャ領域よりも透過光を制限する第２アパーチャ領域を前記光透過率制御層に形成するように、前記透過エリア発生器を制御するステップと、を含むことを特徴とするホログラム記録再生方法。
【請求項１３】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームのビーム径を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載の光記録再生方法。
【請求項１４】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの入射角度を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１５】
前記透過エリア発生器は、前記光透過率制御用光ビームの焦点位置を変えることで前記光透過率制御層の前記第１及び２アパーチャ領域の面積の変更を実行することを特徴とする請求項１２に記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１６】
前記ホログラム装置において、前記信号光ビームに対する前記参照光の交差角を所定の角度間隔で変化させる光偏向装置を設け、前記角度間隔ごとにページ単位で前記記録層の単位記録領域に多重記録するステップと、を含むことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。
【請求項１７】
前記光透過率制御用光ビームを前記参照光の光路と同軸に揃えて前記ホログラム記録媒体に入射することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−８５５８２（Ｐ２０１０−８５５８２Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２８５０（Ｐ２００８−２５２８５０）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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