JP2000242157A - ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置 - Google Patents

ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホログラム記録媒体に記録されたホログラム
を再生することによる回折効率の低下を有効に抑制し
て、ホログラムの長寿命化を図る。 【解決手段】 第１の参照光と同一の光である第１の読
み出し光と、第２の参照光の共役光である第２の読み出
し光とをホログラムが記録されたホログラム記録媒体１
に同時に入射させ、第１の読み出し光により再生される
第１の再生光と第２の読み出し光との干渉により形成さ
れるホログラムと、第２の読み出し光により再生される
再生光と第１の読み出し光との干渉により形成されるホ
ログラムとを、元のホログラム２，３上に重畳記録しな
がら元のホログラム２，３を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体光と参照光と
の干渉効果を利用してホログラム記録媒体に対してデー
タの記録再生を行うホログラム記録再生方法及びホログ
ラム記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、記録すべきデータに応じて変調さ
れた物体光と参照光とを、大きなフォトリフラクティブ
効果を発現するホログラム記録媒体中で干渉させること
により、このホログラム記録媒体にデータを干渉縞とし
て記録し、また、データが記録されたホログラム記録媒
体に参照光と同じ入射角で読み出し光を入射させること
により、このホログラム記録媒体に記録されたデータを
再生するホログラム記録再生方式が提案されている。
【０００３】このホログラム記録再生方式においては、
例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）等の空間光変調器を
透過することによりこの空間光変調器に表示された１画
像分のデータに応じて変調された光が物体光としてホロ
グラム記録媒体内に入射するので、１画像分のデータが
１つのホログラムとして、一度にホログラム記録媒体に
記録されることになる。そして、再生時においても、こ
の１画像分のデータを含むホログラム単位で再生される
ことになる。したがって、このホログラム記録再生方式
は、例えば、比較的高速アクセスが可能とされている光
ディスクを記録媒体として用いた記録再生方式と比較し
ても、より高速なデータアクセスが可能であるとの特徴
を有している。
【０００４】また、このホログラム記録再生方式におい
ては、例えば、１つのホログラムを記録する度に参照光
の入射角を変えること等により、１つのホログラム記録
媒体に多数のホログラムを重ねて記録する、いわゆる多
重記録が可能である。したがって、このホログラム記録
再生方式は、非常に高密度にデータを記録することがで
きるとの特徴を有している。
【０００５】以上の点から、ホログラム記録再生方式
は、近年の情報産業の発達に伴って要求される記録密度
の向上やデータアクセスの高速化を満足させる記録再生
方式として注目されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ホログラム
が記録されるホログラム記録媒体としては、一般に、光
学的品質が高く十分な厚みを確保できるニオブ酸リチウ
ム等のフォトリフラクティブ結晶が用いられている。
【０００７】しかしながら、ホログラム記録媒体として
フォトリフラクティブ結晶を用いた場合、再生時の露光
によって、フォトリフラクティブ結晶に記録されたホロ
グラムの回折効率が低下するという問題が生じる。この
ため、フォトリフラクティブ結晶に記録されたホログラ
ムを繰り返し再生していくとその回折効率が徐々に低下
し、再生時のＳ／Ｎ比が徐々に低下して、最終的には、
ホログラムの再生が不可能になってしまう。
【０００８】フォトリフラクティブ結晶に記録される各
ホログラムの記録時の回折効率ηwritw（ｔ）は、次式
（１）で与えられる。
【０００９】 ηwritw（ｔ）＝η0・（１−ｅ-αIt） ・・・（１） ここで、αは記録時の時定数、Ｉは空間的平均の光強
度、ｔは記録時を０とした時間、η0は飽和回折効率で
ある。
【００１０】また、フォトリフラクティブ結晶に記録さ
れたホログラムの再生時の回折効率ηread（ｔ）は、次
式（２）で与えられる。
【００１１】 ηread（ｔ）＝η1・ｅ-α'It ・・・（２） ここで、α‘は再生時の時定数、Ｉは平均の光強度、η
1は初期回折効率である。
【００１２】以上の式から、再生により、フォトリフラ
クティブ結晶に記録された各ホログラムの回折効率は指
数関数的に低下することが分かる（『フォトリフラクテ
ィブ非線型光学』、Ｐ．ＹＥＨ著、丸善刊参照）。
【００１３】上述したように、ホログラムの回折効率が
低下すると、再生時のＳ／Ｎ比が低下することになる。
そして、再生時のＳ／Ｎ比の低下が大きいと、信号成分
がノイズに埋もれてしまってホログラムの再生が不可能
となる。したがって、再生可能な回折効率を維持してホ
ログラムの長寿命化を図るために、再生による回折効率
の低下を抑える手段が望まれている。
【００１４】ホログラムの長寿命化を図るために、従
来、様々な試みが行われてきた。例えば、ＳＢＮ結晶に
記録されたオリジナルのホログラムを、再生により回折
効率が低下した時点で、サーモプラスチック等の別の記
録媒体にコピーし、この別の記録媒体にコピーされたホ
ログラムを再度オリジナルのホログラムが記録されたＳ
ＢＮ結晶に記録し直すという方法が提案されている（D.
Brady et al. Opt.Lett. 15, 817(1990),参照）。
【００１５】この手法によりホログラムの長寿命化を図
るためには、コピーされたホログラムは、オリジナルの
ホログラムより回折効率が高くなくてはならない。この
ため、上記の例においては、ホログラムをコピーするた
めの記録媒体として回折効率の高いサーモプラスチック
を用いるようにしているが、サーモプラスチックは解像
度が低く、データ量の多いホログラムを適切にコピーで
きないという問題が生じる。また、この手法では、複数
のホログラム記録媒体を用いるために構成が複雑となる
上に、記録やコピーに長時間を要し、実用的ではない。
【００１６】また、別の試みとして、再生したホログラ
ムをＣＣＤ等の撮像素子で読み出し、ホログラムの回折
効率が敷居値以下まで低下したら、ＣＣＤ等の撮像素子
で読み出された像を液晶ディスプレイ等の空間光変調器
に表示し、再び記録を行ってホログラムをリフレッシュ
するという方法が提案されている（J.J.P. Drolet eta
l. Opt. Lett. 22, 552 (1997)参照）。
【００１７】この手法を用いたホログラム記録再生シス
テムとしては、ホログラムを再生する読み出し光として
記録時の参照光の共役光を用いることで、収差を無くし
且つコンパクト化を実現したシステムが提案されてい
る。ここで、共役光とは、元の光と同一の波面を有し、
逆の方向へ伝播する光である。
【００１８】しかしながら、この手法では、回折効率の
敷居値による判別が必要で装置が複雑になること、ＣＣ
Ｄ等の撮像素子による光から電気信号への変換と液晶デ
ィスプレイ等の空間光変調器による電気信号から光への
変換とが共に必要となり、ショットノイズ等のエラー要
因が増加すること等の問題がある。
【００１９】また、再生時の露光によりフォトリフラク
ティブ結晶等に記録されたホログラムの回折効率が低下
することを避けるために、２波長を用いてホログラムを
記録することが提案され、効果が実証されている（USP
5665493 Bai et al, Y.S. Bai and R. Kachru, Phys.Re
v.Lett, 78,2944,1997参照）。この例においては、Ｐ
ｒ：ＬｉＮｂＯ3，Ｐｒ：ＬｉＴａＯ3等の結晶が記録媒
体として用いられ、４５０ｎｍ前後の青色光で下準位の
電子を中間準位へ励起後、８５０ｎｍ程度の赤外光でホ
ログラムを記録するという二段階のプロセスを経てホロ
グラムの記録を行っている。
【００２０】しかしながら、この手法では、光源が２種
類必要なこと、使用する記録媒体が通常のフォトリフラ
クティブ結晶に比べて感度が低いこと、長期間の保存に
対する劣化は従来のフォトリフラクティブ結晶と同程度
でしかないこと等の問題がある。
【００２１】本発明は、上述した従来の実情に鑑みて創
案されたものであり、ホログラム記録媒体に記録された
ホログラムを再生することによる回折効率の低下を有効
に抑制して、ホログラムの長寿命化を実現するホログラ
ム記録再生方法及びホログラム記録再生装置を提供する
ことを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るホログラム
記録再生方法は、物体光と参照光との干渉により形成さ
れたホログラムが記録されたホログラム記録媒体に、上
記参照光と同一の光と、上記参照光の共役光とを読み出
し光として同時に入射させ、上記参照光と同一の光によ
り再生される再生光と上記参照光の共役光との干渉によ
り形成されるホログラムと、上記参照光の共役光により
再生される再生光と上記参照光と同一の光との干渉によ
り形成されるホログラムとを上記ホログラム記録媒体に
重畳記録しながら上記ホログラムを再生することを特徴
としている。
【００２３】このホログラム記録再生方法によれば、記
録時の参照光と同一の光と、記録時の参照光の共役光と
が、読み出し光としてホログラムが記録されたホログラ
ム記録媒体に同時に入射される。これにより、参照光と
同一の光により再生される再生光と参照光の共役光とが
干渉し、参照光の共役光により再生される再生光と参照
光と同一の光とが干渉する。
【００２４】ここで、参照光の共役光は、参照光と同一
の波面を有し逆向きに進行する光であるので、参照光と
同一の光により再生される再生光と参照光の共役光との
干渉により形成されるホログラムと、参照光の共役光に
より再生される再生光と参照光と同一の光との干渉によ
り形成されるホログラムは、共に、ホログラム記録媒体
に形成された元のホログラムと同一のホログラムであ
る。
【００２５】したがって、このホログラム記録再生方法
によれば、元のホログラムを再生しながら、新たにこれ
と同一のホログラムをホログラム記録媒体に記録するこ
とができ、ホログラムの再生に伴う回折効率の低下を抑
制することができる。
【００２６】また、本発明に係るホログラム記録再生装
置は、物体光と参照光との干渉により形成されたホログ
ラムが記録されたホログラム記録媒体を保持する記録媒
体保持部と、この記録媒体保持部に保持されたホログラ
ム記録媒体に、上記参照光と同一の光と、上記参照光の
共役光とを読み出し光として同時に入射させ、上記参照
光と同一の光により再生される再生光と上記参照光の共
役光との干渉により形成されるホログラムと、上記参照
光の共役光により再生される再生光と上記参照光と同一
の光との干渉により形成されるホログラムとを上記ホロ
グラム記録媒体に重畳記録しながら上記ホログラムを再
生するホログラム記録再生部とを備えることを特徴とし
ている。
【００２７】このホログラム記録再生装置によれば、記
録媒体保持手段が、ホログラムが記録されたホログラム
記録媒体を保持する。そして、ホログラム記録再生部
が、この記録媒体保持手段により保持されたホログラム
記録媒体に、記録時の参照光と同一の光と、記録時の参
照光の共役光とを、読み出し光として同時に入射させ
る。これにより、参照光と同一の光により再生される再
生光と参照光の共役光とが干渉し、参照光の共役光によ
り再生される再生光と参照光と同一の光とが干渉する。
【００２８】ここで、参照光の共役光は、参照光と同一
の波面を有し逆向きに進行する光であるので、参照光と
同一の光により再生される再生光と参照光の共役光との
干渉により形成されるホログラムと、参照光の共役光に
より再生される再生光と参照光と同一の光との干渉によ
り形成されるホログラムは、共に、ホログラム記録媒体
に形成された元のホログラムと同一のホログラムであ
る。
【００２９】したがって、このホログラム記録再生装置
によれば、元のホログラムを再生しながら、新たにこれ
と同一のホログラムをホログラム記録媒体に記録するこ
とができ、ホログラムの再生に伴う回折効率の低下を抑
制することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【００３１】先ず、本発明に係るホログラム記録再生方
法の原理について、図１乃至図１１を参照して説明す
る。
【００３２】ホログラム記録媒体にホログラムを記録す
る様子を図１及び図２に示す。ホログラム記録媒体１に
は、記録データに応じて変調された光である物体光と、
同じ波面を有する第１の参照光及び第２の参照光とがそ
れぞれ入射される。ここで、物体光と第１及び第２の参
照光とは互いにコヒーレント、若しくは干渉縞のコント
ラストが十分高く取れる程度にコヒーレントである。ま
た、第１及び第２の参照光は平面波や球面波であっても
よいし、一般の任意の波面であってもよい。
【００３３】ホログラム記録媒体１に、物体光と第１の
参照光及び第２の参照光とがそれぞれ入射されると、物
体光と第１の参照光とが干渉し、これらの干渉により形
成される干渉縞が第１のホログラム２としてホログラム
記録媒体１に記録されると共に、物体光と第２の参照光
とが干渉し、これらの干渉により形成される干渉縞が第
２のホログラム３としてホログラム記録媒体１に記録さ
れる。第１の参照光と第２の参照光とは共に同一の波面
を有する光であるので、物体光と第１の参照光との干渉
により形成される第１のホログラム２と、物体光と第２
の参照光との干渉により形成される第２のホログラム３
は同一のホログラムである。
【００３４】ここで、第１の参照光と第２の参照光と
は、空間的に分離された２つの光であってもよいし、１
つの光束のそれぞれ空間的な一部であってもよい。第１
の参照光と第２の参照光とが空間的に分離された２つの
光である場合には、これら第１及び第２の参照光は、図
１に示すように、同一方向に進行する光であってもよい
し、図２に示すように、互いに反対方向に進行する光で
あってもよい。
【００３５】また、第１の参照光と第２の参照光とは、
ホログラム記録媒体中で重なり合っていてもよく、ま
た、１つの光束を便宜上２つの光束の和として考えたも
のであってもよい。この場合、ホログラム記録媒体に記
録される第１のホログラムと第２のホログラムは、１つ
のホログラムを便宜上２つのホログラムとして考えたも
のである。
【００３６】図１及び図２においては、第１の参照光と
第２の参照光とが空間的に分離された光である場合を図
示し、物体光が入射する側の参照光を第１の参照光と
し、物体光が出射する側の参照光を第２の参照光として
いる。
【００３７】なお、ここでは、第１の参照光と第２の参
照光との２つの参照光を用いる場合を例に説明するが、
本発明に係るホログラム再生方法は、この例に限定され
るものではなく、それ以上の数の参照光を用いるように
してもよい。
【００３８】また、図１乃至図４は、物体光と参照光と
を直方体に成形されたホログラム記録媒体の隣り合う面
からホログラム記録媒体に入射させ、これらをホログラ
ム記録媒体中で直交させるようにした例を示している。
この例は、角度多重を行う場合等にブラッグ角の選択性
が最も急峻になるので、数多くのホログラムを記録する
ためには有利であるが、ホログラム記録媒体の形状や参
照光の入射角等は、特にこの例に限定されるものではな
い。
【００３９】ホログラム記録媒体１に記録された第１及
び第２のホログラム２，３を本発明に係るホログラム記
録再生方法により再生する様子を図３及び図４に示す。
ホログラム記録媒体１には、記録時に用いた第１の参照
光と同一の光である第１の読み出し光と、第２の参照光
の共役光である第２の読み出し光とが同時に入射され
る。その結果、第１の読み出し光により第１のホログラ
ム２が再生されて第１の再生光が得られ、第２の読み出
し光により第２のホログラム３が再生されて第２の再生
光が得られる。
【００４０】ここで、第２の読み出し光は、第２の参照
光の共役光であるので、第２のホログラム３を再生する
ことにより得られる第２の再生光は、第１のホログラム
２を再生することにより得られる第１の再生光とは逆向
きに進行する。すなわち、第１及び第２のホログラム
２，３が記録されたホログラム記録媒体１に第１及び第
２の読み出し光を同時に入射することにより、第１の再
生光とこの第１の再生光の共役光である第２の再生光と
が同時に得られることになる。
【００４１】第１の読み出し光により再生された第１の
再生光は、ホログラム記録媒体１の第２のホログラム３
が記録された箇所で、第２の読み出し光と干渉する。そ
して、第１の再生光と第２の読み出し光との干渉によ
り、第２のホログラム３上に新たなホログラムが重畳記
録される。ここで、第１のホログラム２と第２のホログ
ラム３とは、上述したように、同一のホログラムである
ので、第２のホログラム３上には、この第２のホログラ
ム３と原理的に同一のホログラムが重畳記録されること
になる。
【００４２】また、第２の読み出し光により再生された
第２の再生光は、ホログラム記録媒体１の第１のホログ
ラム２が記録された箇所で、第１の読み出し光と干渉す
る。そして、第２の再生光と第１の読み出し光との干渉
により、第１のホログラム２上に新たなホログラムが重
畳記録される。ここで、第１のホログラム２と第２のホ
ログラム３とは、上述したように、同一のホログラムで
あるので、第１のホログラム２上には、この第１のホロ
グラム２と原理的に同一のホログラムが重畳記録される
ことになる。
【００４３】なお、図３は、同一方向に進行する第１及
び第２の参照光を用いてホログラム２，３が記録された
ホログラム記録媒体１（図１に示した例）から、本発明
に係るホログラム再生方法によりホログラム２，３を再
生する例を示し、図４は、互いに反対方向に進行する第
１及び第２の参照光を用いてホログラム２，３が記録さ
れたホログラム記録媒体１（図２に示した例）から、本
発明に係るホログラム記録再生方法によりホログラム
２，３を再生する例を示している。
【００４４】以上のように、本発明に係るホログラム記
録再生方法によれば、ホログラム記録媒体１に記録され
た第１及び第２のホログラム２，３を再生する毎に、そ
のホログラム２，３上にこれと同一のホログラムが重畳
記録されることになるので、再生に伴う回折効率の低下
が抑制され、ホログラムの長寿命化を図ることが可能と
なる。
【００４５】ここで、第１及び第２のホログラム２，３
上に新たなホログラムを重畳記録することによる回折効
率の増加量が、第１及び第２のホログラム２，３の再生
に伴う回折効率の低下分を上回る場合には、第１及び第
２のホログラム２，３を再生する毎に、その回折効率を
高めることが可能となる。
【００４６】ホログラムの記録と再生に伴う回折効率の
得失を図５に示す。この図５において、縦軸はホログラ
ムの回折効率の値を示し、横軸は記録時間又は再生時間
を示している。この図５から、ホログラムの回折効率が
十分に低い状態においては、再生に伴う回折効率の減少
率よりも記録による回折効率の増加率の方が大きくなっ
ていることが分かる。
【００４７】本発明に係るホログラム記録再生方法は、
ホログラムを再生しながら新たなホログラムを重畳記録
しているので、ホログラムを再生する時間と新たなホロ
グラムを重畳記録する時間とが等しいものと考えてよ
い。したがって、ホログラムの回折効率が十分に低い状
態で本発明に係るホログラム記録再生方法によりホログ
ラムを再生するようにすれば、ホログラムを再生する毎
にその回折効率を高めることが可能となる。
【００４８】逆に、ホログラムの回折効率が十分に高い
状態では、再生に伴う回折効率の減少率の方が、記録に
伴う回折効率の増加率よりも大きくなっている。したが
って、ホログラムの回折効率が十分に高い状態で本発明
に係るホログラム記録再生方法によりホログラムを再生
した場合は、ホログラムを再生する毎にその回折効率が
徐々に低下することになる。しかしながら、この場合で
あっても、本発明に係るホログラム記録再生方法により
ホログラムを再生すれば、通常のホログラム再生方法に
より再生した場合に比べて、ホログラムの回折効率の低
下率を小さくすることが可能となる。
【００４９】以上は、１つのホログラム記録媒体１に物
体光と第１及び第２の参照光とをそれぞれ入射させて、
このホログラム記録媒体１に第１及び第２のホログラム
２，３を記録し、第１及び第２のホログラム２，３が記
録されたホログラム記録媒体１に第１及び第２の読み出
し光を同時に入射させて、第１及び第２のホログラム
２，３を重畳記録しながら再生する例について説明し
が、本発明に係るホログラム記録再生方法は、以上の例
に限定されるものではなく、ホログラム記録媒体を複数
用いるようにしてもよい。
【００５０】１つのホログラム記録媒体１を用いた場合
には、例えば、機械的な震動に起因する位置ずれ等が未
然に防止され、位置調整の問題がないという点で優位性
があるが、本発明に係るホログラム記録再生方法の本質
は、ホログラムが記録されたホログラム記録媒体に、参
照光と同一な光である第１の読み出し光と、参照光の共
役光である第２の読み出し光と同時に入射させてホログ
ラムを再生することにあるので、同一のホログラムが記
録された複数のホログラム記録媒体に第１の読み出し光
と第２の読み出し光とを個別に入射させるようにしても
よい。
【００５１】この場合、複数のホログラム記録媒体の材
料として、例えば、回折効率が高い材料、記録寿命が長
い材料、記録速度が速い材料等からそのホログラム記録
媒体の用途に応じて最適な材料を個別に選択し、これら
を組み合わせて用いることにより、それぞれの材料の欠
点を互いに補い合いながら長所を生かした最適な記録再
生システムを構築することができる。
【００５２】複数のホログラム記録媒体を用いた一例と
して、第１のホログラム記録媒体１１と第２のホログラ
ム記録媒体１２の２つのホログラム記録媒体を用いた例
を図６及び図７を参照して説明する。
【００５３】記録時においては、図６に示すように、記
録データに応じて変調された光である物体光が、第１の
ホログラム記録媒体１１と第２のホログラム記録媒体１
２の双方に入射される。すなわち、物体光は、先ず、第
１のホログラム記録媒体１１に入射し、この第１のホロ
グラム記録媒体１１を透過した後に、更にその進行方向
の後段に配設された第２のホログラム記録媒体１２に入
射する。
【００５４】また、第１のホログラム記録媒体１１に
は、第１の参照光が入射され、第２のホログラム記録媒
体１２には、第１の参照光と同じ波面を有する第２の参
照光が入射される。
【００５５】第１のホログラム記録媒体１１に、物体光
と第１の参照光とがそれぞれ入射されると、物体光と第
１の参照光とが第１のホログラム記録媒体１１中で干渉
し、これらの干渉により形成される干渉縞が第１のホロ
グラム１３として第１のホログラム記録媒体１１に記録
される。また、第２のホログラム記録媒体１２に、物体
光と第２の参照光とがそれぞれ入射されると、物体光と
第２の参照光とが第２のホログラム記録媒体１２中で干
渉し、これらの干渉により形成される干渉縞が第２のホ
ログラム１４として第２のホログラム記録媒体１２に記
録される。
【００５６】そして、再生時においては、図７に示すよ
うに、第１のホログラム１３が記録された第１のホログ
ラム記録媒体１１に、第１の参照光と同一の光である第
１の読み出し光が入射される。その結果、第１の読み出
し光により第１のホログラム１３が再生されて、第１の
再生光が得られる。
【００５７】また、第２のホログラム１４が記録された
第２のホログラム記録媒体１２には、第２の参照光の共
役光である第２の読み出し光が入射される。その結果、
第２の読み出し光により第２のホログラム１４が再生さ
れて、第２の再生光が得られる。
【００５８】ここで、第２の読み出し光は、第２の参照
光の共役光であるので、第２のホログラム１４を再生す
ることにより得られる第２の再生光は、第１のホログラ
ム１３を再生することにより得られる第１の再生光とは
逆向きに進行する。すなわち、第１のホログラム１３が
記録された第１のホログラム記録媒体１１に第１の読み
出し光を入射し、第２のホログラム１４が記録された第
２のホログラム記録媒体１２に第２の読み出し光を入射
することにより、第１の再生光とこの第１の再生光の共
役光である第２の再生光とが同時に得られることにな
る。
【００５９】第１の読み出し光により再生された第１の
再生光は、第１のホログラム記録媒体１１から出射し
て、第２のホログラム記録媒体１２に入射する。そし
て、第２のホログラム記録媒体１２に入射した第１の再
生光は、第２のホログラム記録媒体１４が記録された箇
所で、第２の読み出し光と干渉する。そして、第１の再
生光と第２の読み出し光との干渉により、第２のホログ
ラム１４上に新たなホログラムが重畳記録される。ここ
で、第１のホログラム１３と第２のホログラム１４とは
同一のホログラムであるので、第２のホログラム１４上
には、この第２のホログラム１４と原理的に同一のホロ
グラムが重畳記録されることになる。
【００６０】また、第２の読み出し光により再生された
第２の再生光は、第２のホログラム記録媒体１２から出
射して、第１のホログラム記録媒体１１に入射する。そ
して、第１のホログラム記録媒体１１に入射した第２の
再生光は、第１のホログラム記録媒体１３が記録された
箇所で、第１の読み出し光と干渉する。そして、第２の
再生光と第１の読み出し光との干渉により、第１のホロ
グラム１３上に新たなホログラムが重畳記録される。こ
こで、第１のホログラム１３と第２のホログラム１４と
は同一のホログラムであるので、第１のホログラム１３
上には、この第１のホログラム１３と原理的に同一のホ
ログラムが重畳記録されることになる。
【００６１】なお、以上のように、複数のホログラム記
録媒体を用いた場合には、一方をオリジナルのマスター
ホログラムとし、他方をそのコピーホログラムとして、
通常はコピーホログラムを用いてホログラムの再生を行
い、マスターホログラムを劣化させずに劣化したコピー
ホログラムを復元する場合や、マスターホログラムとコ
ピーホログラムとを用いて回折効率の低下を防ぎながら
再生する場合に、本発明に係るホログラム記録再生方法
でホログラムを再生するようにしてもよい。
【００６２】この場合、マスターホログラムを作製する
には、図８に示すように、先ず、第１のホログラム記録
媒体１１と第２のホログラム記録媒体１２との間にシャ
ッタ１５を配設する。そして、第１のホログラム記録媒
体１１に物体光と第１の参照光とを入射させ、これらを
第１のホログラム記録媒体１１中で干渉させてマスター
ホログラムとなる第１のホログラム１３を記録する。こ
のとき、第１のホログラム記録媒体１１を透過した物体
光はシャッタ１５により遮断されるので、第２のホログ
ラム記録媒体１２に入射することはない。
【００６３】次に、コピーホログラムを作製するには、
図９に示すように、先ず、第１のホログラム記録媒体１
１と第２のホログラム記録媒体１２との間に配設された
シャッタ１５を開放する。そして、第１のホログラム記
録媒体１１に第１の読み出し光を入射し、第１のホログ
ラム１３を再生して第１の再生光を得る。第１のホログ
ラム記録媒体１１と第２のホログラム記録媒体１２との
間のシャッタ１５は開放されているので、第１の再生光
は、第２のホログラム記録媒体１２に入射する。
【００６４】そして、第２のホログラム記録媒体１２に
第２の参照光を入射させ、この第２の参照光を第１の再
生光と干渉させて第２のホログラム記録媒体１２にコピ
ーホログラムである第２のホログラム１４を記録する。
【００６５】コピーホログラムを再生する場合には、図
１０に示すように、第１のホログラム記録媒体１１と第
２のホログラム記録媒体１２との間にシャッタ１５を配
設し、第２の参照光と同じ光である読み出し光を第２の
ホログラム記録媒体１２に入射して第２のホログラムを
再生し、再生光を得る。
【００６６】本発明に係るホログラム記録再生方法によ
りホログラムを再生する場合は、図１１に示すように、
第１のホログラム記録媒体１１に、第１の参照光と同一
の光である第１の読み出し光を入射して第１のホログラ
ム１３を再生し、第２のホログラム１４を重畳記録しな
がら第１の再生光を得ると共に、第２のホログラム記録
媒体１２に、第２の参照光の共役光である第２の読み出
し光を入射して第２のホログラム１４を再生し、第１の
ホログラム１３を重畳記録しながら第２の再生光を得
る。
【００６７】次に、本発明を適用したホログラム記録再
生装置の一例について、以下に説明する。なお、この例
においては、光源から出射されたレーザ光を平行光に変
換するコリメータレンズや、レーザ光のビーム径を適切
な値に変換するビームエキスパンダ、リレーレンズ等の
図示を省略しているが、これらの光学素子は、設計に応
じて適切な位置に付加するようにすればよい。ここで
は、光源から出射されたレーザ光はビーム径が十分に大
きく且つ平行光であると仮定して説明する。また、この
ホログラム記録再生装置を構成する各部は、物体光と第
１及び第２の参照光、第１及び第２の読み出し光の各光
路長が全てほぼ等しくなるように配置されているものと
する。
【００６８】先ず、このホログラム記録再生装置を用い
てホログラム記録媒体１にホログラムを記録する場合を
図１２を参照して説明する。
【００６９】このホログラム記録再生装置２０を用いて
ホログラム記録媒体１にホログラムを記録する場合は、
先ず、光源２１から波長幅が十分狭くコヒーレンスの高
いレーザ光が出射される。この光源２１から出射された
レーザ光は、このレーザ光の光路上に配設された第１の
ビームスプリッタ２２によりその一部が反射され、他の
部分がこの第１のビームスプリッタ２２を透過すること
によりその光路が分岐される。
【００７０】第１のビームスプリッタ２２を透過したレ
ーザ光は、その光路上に配設された第２のビームスプリ
ッタ２３によりその一部が反射され、他の部分がこの第
２のビームスプリッタ２３を透過することによりその光
路が分岐される。
【００７１】第２のビームスプリッタ２３を透過したレ
ーザ光は、その光路上に配設されたＬＣＤ等よりなる空
間光変調器２４により変調される。この空間光変調器２
４により変調されたレーザ光が、フーリエ変換レンズ２
５を介して、記録媒体保持手段２６に保持されたホログ
ラム記録媒体１に物体光として入射する。
【００７２】一方、第１のビームスプリッタ２２により
反射されたレーザ光は、その光路上に配設されたミラー
２７，ミラー２８により順次反射され、記録媒体保持手
段２６に保持されたホログラム記録媒体１に第１及び第
２の参照光として入射する。また、第２のビームスプリ
ッタ２３により反射されたレーザ光は、ミラー２９によ
り反射された後にシャッタ３１により遮断される。な
お、ここで、第１の参照光と第２の参照光は共にホログ
ラム記録媒体１に入射する１つの光束の空間的な一部で
あり、物体光入射側に入射する部分が第１の参照光、物
体光出射側に入射する部分が第２の参照光であるものと
する。
【００７３】ホログラム記録媒体１に物体光と第１及び
第２の参照光とがそれぞれ入射されると、物体光と第１
の参照光とがホログラム記録媒体１中で干渉し、ホログ
ラム記録媒体１に第１のホログラム２が記録されると共
に、物体光と第２の参照光とがホログラム記録媒体中で
干渉し、ホログラム記録媒体１に、第１のホログラム２
と同一のホログラムである第２のホログラム３が記録さ
れる。なお、図１２においては、説明を分かり易くする
ために、便宜上、第１の参照光と第２の参照光とを空間
的に分離された２つの光束として図示し、第１のホログ
ラム２と第２のホログラム３とがホログラム記録媒体１
の空間的に離れた箇所に記録されるものとして図示して
いる。
【００７４】次に、このホログラム記録再生装置を用い
てホログラム記録媒体１に記録されたホログラムを再生
する場合を図１３を参照して説明する。
【００７５】このホログラム記録再生装置２０を用いて
ホログラム記録媒体１に記録されたホログラムを再生す
る場合は、先ず、光源２１から記録時と同様のレーザ光
が出射される。この光源２１から出射されたレーザ光
は、このレーザ光の光路上に配設された第１のビームス
プリッタ２２によりその一部が反射され、他の部分がこ
の第１のビームスプリッタ２２を透過することによりそ
の光路が分岐される。
【００７６】第１のビームスプリッタ２２を透過したレ
ーザ光は、その光路上に配設された第２のビームスプリ
ッタ２３によりその一部が反射され、他の部分がこの第
２のビームスプリッタ２３を透過することによりその光
路が分岐される。
【００７７】第１のビームスプリッタ２２により反射さ
れたレーザ光は、ミラー７により反射された後に、シャ
ッタ３２によりその一部が遮断される。具体的には、ミ
ラー７により反射されたレーザ光は、その光束のうち第
２の参照光に相当する部分、すなわち、最終的にホログ
ラム記録媒体１の物体光出射側に入射する部分が、シャ
ッタ３２により遮断される。
【００７８】ミラー７により反射されたレーザ光のうち
シャッタ３２により遮断されない部分、すなわち第１の
参照光に相当する部分は、ミラー２８により更に反射さ
れ、記録媒体保持手段２６に保持されたホログラム記録
媒体１に第１の読み出し光として入射する。この第１の
読み出し光は、以上の説明からも分かるように、第１の
参照光と同一の光である。
【００７９】一方、第２のビームスプリッタ２３により
反射されたレーザ光は、ミラー２９により反射された後
に、シャッタ３１によりその一部が遮断される。具体的
には、ミラー２９により反射されたレーザ光は、その光
速のうち最終的にホログラム記録媒体１の物体光入射側
に入射する部分が、シャッタ３１により遮断される。
【００８０】ミラー２９により反射されたレーザ光のう
ちシャッタ３１により遮断されない部分は、ミラー３０
により更に反射され、記録媒体保持手段２６に保持され
たホログラム記録媒体１に第２の読み出し光として入射
する。この第２の読み出し光は、第２の参照光と同一の
波面を有し、反対方向に進行する光、すなわち、第２の
参照光の共役光である。
【００８１】なお、第２のビームスプリッタ２３を透過
したレーザ光は、シャッタ３３により遮断される。
【００８２】ホログラム記録媒体１に第１の読み出し光
と第２の読み出し光とが入射されると、第１の読み出し
光により第１のホログラム２が再生されて第１の再生光
が得られ、第２の読み出し光により第２のホログラム３
が再生されて第２の再生光が得られる。
【００８３】第１の再生光は、ホログラム記録媒体１の
第２のホログラム３が記録された箇所で、第２の読み出
し光と干渉する。これにより、第２のホログラム３上に
新たなホログラムが重畳記録される。ここで、第１のホ
ログラム２と第２のホログラム３とは、上述したよう
に、同一のホログラムであるので、第２のホログラム３
上には、この第２のホログラム３と原理的に同一のホロ
グラムが重畳記録されることになる。そして、第１の再
生光は、ホログラム記録媒体１の物体光出射側から出射
し、フーリエ変換レンズ３４によりフーリエ変換された
後にＣＣＤ等の撮像素子３５により受光される。
【００８４】第２の再生光は、ホログラム記録媒体１の
第１のホログラム２が記録された箇所で、第１の読み出
し光と干渉する。これにより、第１のホログラム２上に
新たなホログラムが重畳記録される。ここで、第１のホ
ログラム２と第２のホログラム３とは、上述したよう
に、同一のホログラムであるので、第１のホログラム２
上には、この第１のホログラム２と原理的に同一のホロ
グラムが重畳記録されることになる。そして、第２の再
生光は、ホログラム記録媒体１の物体光入射側から出射
し、フーリエ変換レンズ２５によりフーリエ変換された
後にミラー３６により反射され、ＣＣＤ等の撮像素子３
７により受光される。
【００８５】以上説明したように、本発明を適用したホ
ログラム記録再生装置２０を用いてホログラム記録媒体
１に記録された第１及び第２のホログラム２，３を再生
するようにすれば、第１及び第２のホログラム２，３を
再生する毎に、そのホログラム２，３上にこれと同一の
ホログラムが重畳記録されるので、再生に伴う回折効率
の低下を抑制して、ホログラムの長寿命化を図ることが
可能となる。
【００８６】なお、本発明を適用したホログラム記録再
生装置２０において、光源２１としては、ＤＦＢやＤＢ
Ｒなどの狭帯域化された半導体レーザやＹＡＧレーザ等
の固体レーザ、若しくはアルゴンイオンレーザ等のガス
レーザ、或いはこれらの高調波レーザ等、コヒーレンス
が高く波長幅が狭いレーザを用いることができる。
【００８７】また、以上は、空間光変調器２４としてＬ
ＣＤ等の透過型空間光変調器を用いた例について説明し
たが、ホログラム記録再生装置２０は、透過型光空間変
調器に変えて、反射型の空間光変調器を用いるようにし
てもよい。特に、近年では、シリコン基板等への微細加
工を利用した超小型のミラーアレイをデジタル制御する
空間光変調器等が実用化されているが、本発明を適用し
たホログラム記録再生装置２０は、空間光変調器２４と
して、これら様々な空間光変調器を用いることができ
る。
【００８８】また、本発明を適用したホログラム記録再
生装置２０によりホログラムが記録再生されるホログラ
ム記録媒体１は、体積型ホログラムとして用いることが
できる材料であればどのような材料を用いたものであっ
てもよい。ホログラム記録媒体の材料としては、フォト
ポリマー等の有機材料、ニオブ酸リチウム等のフォトリ
フラクティブ結晶、銀塩フィルム、バクテリオロドプシ
ン、光化学ホールバーニング材料等、様々な物理的機構
に基づく材料が知られているが、本発明を適用したホロ
グラム記録再生装置２０は、これらの材料を用いたホロ
グラム記録媒体全てに対して適切にホログラムの記録再
生を行うことができる。
【００８９】また、以上は、フーリエホログラムを記録
再生する例について説明したが、本発明を適用したホロ
グラム記録再生装置２０は、フレネルホログラムやイメ
ージホログラム等、他のホログラムを記録再生するよう
に構成されていてもよい。
【００９０】また、本発明を適用したホログラム記録再
生装置２０は、ホログラム記録媒体１に複数のホログラ
ムを、例えば角度多重等の方式により多重記録すること
ができる。ホログラム記録媒体１に複数のホログラムを
角度多重により記録する場合は、第１及び第２の参照光
のホログラム記録媒体１に対する入射角度を各ホログラ
ムを記録する毎に変更すればよい。したがって、本発明
を適用したホログラム記録再生装置２０により角度多重
記録を行う場合は、第１及び第２の参照光の光路上に、
音響光学偏向器（ＡＯＤ）や電気光学偏向器（ＥＯ
Ｄ）、ガルバノミラー等の角度偏光手段を配設すればよ
い。
【００９１】また、本発明を適用したホログラム記録再
生装置２０は、ホログラム記録媒体１に、例えば角度多
重等の方式により多重記録されたホログラムを再生する
ことも可能である。
【００９２】本発明を適用したホログラム記録再生装置
２０により、ホログラム記録媒体１に角度多重記録され
たホログラムを再生するには、第１の読み出し光のホロ
グラム記録媒体１に対する入射角度と、第２の読み出し
光のホログラム記録媒体１に対する入射角度とを同時に
制御する必要がある。第１の読み出し光のホログラム記
録媒体１に対する入射角度と、第２の読み出し光のホロ
グラム記録媒体１に対する入射角度とを同時に制御する
には、角度偏光手段を光源２１と第１のビームスプリッ
タ２２との間に配設し、第１のビームスプリッタ２２に
より光路が分岐される前のレーザ光の進行方向を変える
ようにすればよい。その上、実際のレーザーはガウシア
ンビームなので、ホログラム記録媒体１の中心がガウシ
アンビームのウエストとなるようする。これにより、第
１の読み出し光と第２の読み出し光は、ビームの偏向に
対して同じ角度偏向を角度偏向手段から受けることにな
り、ホログラム記録媒体１に等しい入射角度で入射させ
ることができる。
【００９３】ここで、第１のビームスプリッター２２と
第２のビームスプリッタ２３の透過率若しくは反射率
は、それぞれを透過又は反射するレーザ光の光量の比が
ホログラム記録媒体１中において適切になるように設計
したものを用いることが望ましい。
【００９４】また、角度偏向手段として、高い分解点数
を持つシェアウエーブを用いたＡＯＤを用いた場合は、
回折を受けない０次光が生じるので、記録時において
は、この０次光を物体光として用いるようにしてもよ
い。この場合、空間光変調器２４への入射角を一定にす
ることができるので、物体光の利用効率を向上させるこ
とができる。
【００９５】なお、以上は、角度多重により複数のホロ
グラムを多重記録し、角度多重により記録された複数の
ホログラムを再生する例について説明したが、本発明を
適用したホログラム記録再生装置２０は、その他の多重
方式、すなわち、波長多重、位相コード多重、シフト多
重、ペリストロフィック多重、或いはこれらの組み合わ
せ等により複数のホログラムを多重記録し、これらの多
重方式により多重記録された複数のホログラムを再生す
ることも可能である。
【００９６】また、再生時の露光によりフォトリフラク
ティブ結晶などに記録されたホログラムが破壊されるこ
とを避けるために、２波長を用いてホログラムを記録す
ることが提案され、効果が実証されている（USP 566549
3 Bai et al, Y.S. Bai andR. Kachru, Phys.Rev.Lett,
78,2944,1997, D.Lande et al,22, 1722,1997,日本特
許 特開平１０―４５４９７、特開平１０―４５４９
８）。これらに於いては、Ｐｒ：ＬｉＮｂＯ３，Ｐｒ：
ＬｉＴａＯ３等の結晶が記録媒体として用いられ、４５
０ｎｍ前後の青色光で下準位の電子を中間準位へ励起
後、８５０ｎｍ程度の赤外光でホログラムを記録すると
いう二段階のプロセスを経るようにしている。本発明を
適用したホログラム記録再生装置２０においても、ホロ
グラム記録媒体１としてＰｒ：ＬｉＮｂＯ３，Ｐｒ：Ｌ
ｉＴａＯ３等の結晶を用い、光源２１が２種類のレーザ
光を出射するようにすれば、この手法を容易に実現する
ことができる。
【００９７】ところで、図１３に示した例において、第
２の読み出し光を第１の読み出し光の位相共役光にすれ
ば、完全に共役な波面を得ることができる。位相共役光
を発生させるには様々な手段があるが、代表的な手法と
して、四光波混合と自己励起位相共役鏡がある。
【００９８】先ず、四光波混合により位相共役光を発生
させるようにしたホログラム記録再生装置について、図
１４を参照して説明する。
【００９９】この図１４に示すホログラム記録再生装置
４０は、基本構成を図１２及び図１３に示したホログラ
ム記録再生装置２０と同様とし、ホログラム記録再生装
置２０の備えるミラー３０に変えて位相共役鏡４１を用
いたことを特徴としている。したがって、このホログラ
ム記録再生装置４０により記録媒体保持手段２６に保持
されたホログラム記録媒体１にホログラムを記録する際
は、図１２及び図１３に示したホログラム記録再生装置
２０によりホログラムを記録する場合と変わるところが
ないので、説明を省略する。
【０１００】このホログラム記録再生装置４０により、
ホログラム記録媒体１に記録されたホログラムを再生す
る際は、光源２１から出射され、第１のビームスプリッ
タ２２により反射されたレーザ光がミラー２７，２８に
より順次反射され、第１の読み出し光として、記録媒体
保持手段２６に保持されたホログラム記録媒体１に入射
する。そして、ホログラム記録媒体１を透過した第１の
読み出し光は、その光路上に配設された位相共役鏡４１
内に入射する。
【０１０１】一方、光源２１から出射され、第２のビー
ムスプリッタ２３により反射されたレーザ光は、ミラー
２９により反射された後にその光路上に配設された位相
共役鏡４１内にポンプ光として入射する。このとき、ミ
ラー２９により反射されたレーザ光は、その進行方向
が、位相共役鏡４１内に入射する第１の読み出し光と直
交するように、位相共役鏡４１内に入射する。
【０１０２】ミラー２９により反射されたレーザ光がポ
ンプ光として位相共役鏡４１内に入射し、ホログラム記
録媒体１を透過した第１の読み出し光が位相共役鏡４１
内に入射すると、この位相共役鏡４１内で四光波混合が
生じ、第１の読み出し光の位相共役光が得られる。この
四光波混合により得られる位相共役光が、第２の読み出
し光としてホログラム記録媒体１に入射する。
【０１０３】第１の読み出し光と第２の読み出し光とが
ホログラム記録媒体１に入射すると、図１２及び図１３
に示したホログラム記録再生装置２０の場合と同様に、
第１の読み出し光により第１のホログラム２が再生され
て第１の再生光が得られ、第２の読み出し光により第２
のホログラム３が再生されて第２の再生光が得られる。
【０１０４】そして、第１の再生光と第２の読み出し光
とが干渉して、第２のホログラム３上にこれと同一の新
たなホログラムが重畳記録され、第２の再生光と第１の
読み出し光とが干渉して、第１のホログラム２上にこれ
と同一の新たなホログラムが重畳記録される。また、第
１の再生光は、ホログラム記録媒体１の物体光出射側か
ら出射し、フーリエ変換レンズ３４によりフーリエ変換
された後にＣＣＤ等の撮像素子３５により受光され、第
２の再生光は、ホログラム記録媒体１の物体光入射側か
ら出射し、フーリエ変換レンズ２５によりフーリエ変換
された後にミラー３６により反射され、ＣＣＤ等の撮像
素子３７により受光される。
【０１０５】この例のように、四光波混合により第１の
読み出し光の位相共役光を得て、これを第２の読み出し
光としてホログラム記録媒体１に入射させるようにすれ
ば、ホログラム記録再生装置を構成する各部に高いアラ
イメント精度が要求されず、簡便に本発明を適用したホ
ログラム記録再生装置を実現することができる。
【０１０６】次に、自己励起位相共役鏡を用いて位相共
役光を発生させるようにしたホログラム記録再生装置に
ついて、図１５を参照して説明する。
【０１０７】この図１５に示すホログラム記録再生装置
５０は、基本構成を図１２及び図１３に示したホログラ
ム記録再生装置２０と同様とし、ホログラム記録再生装
置２０の備える第２のビームスプリッタ２３とミラー２
９とが除かれ、ミラー３０に変えて自己励起位相共役鏡
５１を用いたことを特徴としている。したがって、この
ホログラム記録再生装置５０により記録媒体保持手段２
６に保持されたホログラム記録媒体１にホログラムを記
録する際は、図１２及び図１３に示したホログラム記録
再生装置２０によりホログラムを記録する場合と変わる
ところがないので、説明を省略する。
【０１０８】このホログラム記録再生装置５０により、
ホログラム記録媒体１に記録されたホログラムを再生す
る際は、光源２１から出射され、第１のビームスプリッ
タ２２により反射されたレーザ光がミラー２７，２８に
より順次反射され、第１の読み出し光として、記録媒体
保持手段２６に保持されたホログラム記録媒体１に入射
する。そして、ホログラム記録媒体１を透過した第１の
読み出し光は、その光路上に配設された自己励起位相共
役鏡５１内に入射する。
【０１０９】自己励起位相共役鏡５１は、入射光の位相
共役光を発生させるので、自己励起位相共役鏡５１内に
第１の読み出し光が入射すると、第１の読み出し光の位
相共役光が得られる。この自己励起層共役鏡５１により
得られる第１の読み出し光の位相共役光が、第２の読み
出し光としてホログラム記録媒体１に入射する。
【０１１０】第１の読み出し光と第２の読み出し光とが
ホログラム記録媒体１に入射すると、図１２及び図１３
に示したホログラム記録再生装置２０の場合と同様に、
第１の読み出し光により第１のホログラム２が再生され
て第１の再生光が得られ、第２の読み出し光により第２
のホログラム３が再生されて第２の再生光が得られる。
【０１１１】そして、第１の再生光と第２の読み出し光
とが干渉して、第２のホログラム３上にこれと同一の新
たなホログラムが重畳記録され、第２の再生光と第１の
読み出し光とが干渉して、第１のホログラム２上にこれ
と同一の新たなホログラムが重畳記録される。また、第
１の再生光は、ホログラム記録媒体１の物体光出射側か
ら出射し、フーリエ変換レンズ３４によりフーリエ変換
された後にＣＣＤ等の撮像素子３５により受光され、第
２の再生光は、ホログラム記録媒体１の物体光入射側か
ら出射し、フーリエ変換レンズ２５によりフーリエ変換
された後にミラー３６により反射され、ＣＣＤ等の撮像
素子３７により受光される。
【０１１２】この例のように、自己励起位相共役鏡５１
を用いて第１の読み出し光の位相共役光を得て、これを
第２の読み出し光としてホログラム記録媒体１に入射さ
せるようにすれば、ホログラム記録再生装置を構成する
各部に高いアライメント精度が要求されず、簡便に本発
明を適用したホログラム記録再生装置を実現することが
できると共に、装置の構成を簡素化することができる。
【０１１３】
【発明の効果】本発明に係るホログラム記録再生方法に
よれば、記録時の参照光と同一の光と、参照光の共役光
とを読み出し光としてホログラムが記録されたホログラ
ム記録媒体に同時に入射させ、参照光と同一の光により
再生される再生光と参照光の共役光との干渉により形成
される元のホログラムと同一のホログラムと、参照光の
共役光により再生される再生光と参照光と同一の光との
干渉により形成される元のホログラムと同一のホログラ
ムとを、ホログラムが記録されたホログラム記録媒体に
重畳記録しながらホログラムを再生するので、ホログラ
ムの再生に伴う回折効率の低下を抑制して、ホログラム
の長寿命化を図ることが可能となる。
【０１１４】また、本発明に係るホログラム記録再生装
置によれば、ホログラム記録再生部により、記録時の参
照光と同一の光と、参照光の共役光とが読み出し光とし
て、記録媒体保持手段に保持されたホログラムが記録さ
れたホログラム記録媒体に同時に入射され、参照光と同
一の光により再生される再生光と参照光の共役光との干
渉により形成される元のホログラムと同一のホログラム
と、参照光の共役光により再生される再生光と参照光と
同一の光との干渉により形成される元のホログラムと同
一のホログラムとが、ホログラムが記録されたホログラ
ム記録媒体に重畳記録されると共にホログラムを再生す
るので、ホログラムの再生に伴う回折効率の低下を抑制
して、ホログラムの長寿命化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】同一方向に進行する２つの参照光を用いてホロ
グラム記録媒体にホログラムを記録する様子を示す模式
図である。
【図２】互いに反対方向に進行する２つの参照光を用い
てホログラム記録媒体にホログラムを記録する様子を示
す模式図である。
【図３】本発明に係るホログラム記録再生方法により、
同一方向に進行する２つの参照光を用いてホログラム記
録媒体に記録されたホログラムを再生する様子を示す模
式図である。
【図４】本発明に係るホログラム記録再生方法により、
互いに反対方向に進行する２つの参照光を用いてホログ
ラム記録媒体に記録されたホログラムを再生する様子を
示す模式図である。
【図５】ホログラムの記録と再生に伴う回折効率の得失
を示す図である。
【図６】２つのホログラム記録媒体にホログラムを記録
する様子を示す模式図である。
【図７】本発明に係るホログラム記録再生方法により、
２つのホログラム記録媒体に記録されたホログラムを再
生する様子を示す模式図である。
【図８】オリジナルのマスターホログラムを記録する様
子を示す模式図である。
【図９】マスターホログラムを用いてコピーホログラム
を複製する様子を示す模式図である。
【図１０】コピーホログラムを再生する様子を示す模式
図である。
【図１１】マスターホログラムとコピーホログラムを用
いて、本発明に係るホログラム記録再生方法によりホロ
グラムを再生する様子を示す模式図である。
【図１２】本発明を適用したホログラム記録再生装置の
一構成例を示す図であり、ホログラム記録媒体にホログ
ラムを記録する様子を示す模式図である。
【図１３】上記ホログラム記録再生装置によりホログラ
ム記録媒体に記録されたホログラムを再生する様子を示
す模式図である。
【図１４】本発明を適用した他のホログラム記録再生装
置を示す模式図である。
【図１５】本発明を適用した更に他のホログラム記録再
生装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ホログラム記録媒体、２ 第１のホログラム、３
第２のホログラム、１１ 第１のホログラム記録媒体、
１２ 第２のホログラム記録媒体、１３ 第１のホログ
ラム、１４ 第２のホログラム、２０ ホログラム記録
再生装置、２１光源、２２ 第１のビームスプリッタ、
２３ 第２のビームスプリッタ、２４空間光変調器、２
６ 記録媒体保持手段、４０ ホログラム記録再生装
置、４１ 位相共役鏡、５０ ホログラム記録再生装
置、５１ 自己励起位相共役鏡

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体光と参照光との干渉により形成され
    たホログラムが記録されたホログラム記録媒体に、上記
    参照光と同一の光と、上記参照光の共役光とを読み出し
    光として同時に入射させ、上記参照光と同一の光により
    再生される再生光と上記参照光の共役光との干渉により
    形成されるホログラムと、上記参照光の共役光により再
    生される再生光と上記参照光と同一の光との干渉により
    形成されるホログラムとを上記ホログラム記録媒体に重
    畳記録しながら上記ホログラムを再生することを特徴と
    するホログラム記録再生方法。
  2. 【請求項２】 上記参照光は空間的に分離された少なく
    とも２つの部分を有し、 上記参照光の一方の部分と同一の光と、上記参照光の他
    方の部分の共役光とを読み出し光として上記ホログラム
    記録媒体に同時に入射させることを特徴とする請求項１
    記載のホログラム記録再生方法。
  3. 【請求項３】 上記ホログラムは少なくとも２つのホロ
    グラム記録媒体にそれぞれ記録されており、 上記参照光の一方の部分と同一の光により再生される再
    生光と、上記参照光の他方の部分の共役光との干渉によ
    り形成されるホログラムを上記少なくとも２つの記録媒
    体のうちの一方に重畳記録し、 上記参照光の他方の部分の共役光により再生される再生
    光と、上記参照光の一方の部分と同一の光との干渉によ
    り形成されるホログラムを上記少なくとも２つの記録媒
    体のうちの他方に重畳記録することを特徴とする請求項
    ２記載のホログラム記録再生方法。
  4. 【請求項４】 上記ホログラム記録媒体に多重記録され
    たホログラムを再生することを特徴とする請求項１記載
    のホログラム記録再生方法。
  5. 【請求項５】 物体光と参照光との干渉により形成され
    たホログラムが記録されたホログラム記録媒体を保持す
    る記録媒体保持部と、 上記記録媒体保持部に保持されたホログラム記録媒体
    に、上記参照光と同一の光と、上記参照光の共役光とを
    読み出し光として同時に入射させ、上記参照光と同一の
    光により再生される再生光と上記参照光の共役光との干
    渉により形成されるホログラムと、上記参照光の共役光
    により再生される再生光と上記参照光と同一の光との干
    渉により形成されるホログラムとを上記ホログラム記録
    媒体に重畳記録しながら上記ホログラムを再生するホロ
    グラム記録再生部とを備えることを特徴とするホログラ
    ム記録再生装置。
  6. 【請求項６】 上記記録媒体保持部は、空間的に少なく
    とも２つの部分に分離された参照光を用いて上記ホログ
    ラムが記録されたホログラム記録媒体を保持し、 上記ホログラム記録再生部は、上記参照光の一方の部分
    と同一の光と、上記参照光の他方の部分の共役光とを読
    み出し光として上記ホログラム記録媒体に同時に入射さ
    せることを特徴とする請求項５記載のホログラム記録再
    生装置。
  7. 【請求項７】 上記記録媒体保持部は、上記ホログラム
    が記録された少なくとも２つのホログラム記録媒体を保
    持し、 上記ホログラム記録再生部は、上記参照光の一方の部分
    と同一の光により再生される再生光と、上記参照光の他
    方の部分の共役光との干渉により形成されるホログラム
    を上記少なくとも２つのホログラム記録媒体のうちの一
    方に重畳記録すると共に、上記参照光の他方の部分の共
    役光により再生される再生光と、上記参照光の一方の部
    分と同一の光との干渉により形成されるホログラムを上
    記少なくとも２つのホログラム記録媒体のうちの他方に
    重畳記録することを特徴とする請求項６記載のホログラ
    ム記録再生装置。
  8. 【請求項８】 上記ホログラム記録再生部は、上記ホロ
    グラム記録媒体に多重記録されたホログラムを再生する
    ことを特徴とする請求項５記載のホログラム記録再生装
    置。
  9. 【請求項９】 上記ホログラム記録再生部は、 光源と、 上記光源から出射された光を分岐する光路分岐手段と、 上記光路分岐手段により分岐された一方の光を参照光と
    同一の光として上記記録媒体保持手段に保持されたホロ
    グラム記録媒体に入射させる第１の光学系と、 上記光路分岐手段により分岐された他方の光を参照光の
    共役光として上記記録媒体保持手段に保持されたホログ
    ラム記録媒体に入射させる第１の光学系とを備えること
    を特徴とする請求項５記載のホログラム記録再生装置。
  10. 【請求項１０】 上記ホログラム記録再生部は、 光源と、 上記光源から出射された光を参照光と同一の光として上
    記記録媒体保持手段に保持されたホログラム記録媒体に
    入射させる光学系と、 上記参照光と同一の光を用いてこの参照光と同一の光の
    位相共役光を発生させる位相共役光発生手段とを備える
    ことを特徴とする請求項５記載のホログラム記録再生装
    置。
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