JP2009223967A - 光再生装置、光記録再生装置、及び光再生方法 - Google Patents

光再生装置、光記録再生装置、及び光再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コリニア方式で信号光を再生する再生時に、光源からの射出光をそのまま空間光変調器の全画素に照射する場合に比べて、ホログラムに照射される読出し光から不必要な漏れ光（不要成分）を低減して、再生特性の向上を図ることができる、光再生装置、光記録再生装置、及び光再生方法を提供する。
【解決手段】再生時には、光源から射出されたコヒーレント光を、アキシコン光学系でリング状の平行光に整形し、整形したリング状の平行光を空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒ（即ち、信号光領域２６Ｓ以外の領域）に導いて、読出し用の参照光を生成する。そして、生成された参照光を読出し光として光記録媒体に照射して、ホログラムに記録された信号光を再生する。
【選択図】図６

Description

本発明は、光再生装置、光記録再生装置、及び光再生方法に関する。
近時、ホログラフィックメモリの記録再生方式として、従来の二光束干渉方式と比較して光学系を大幅に簡素化でき、振動などの外乱に強い、サーボ機構の導入が容易等の利点を有する同軸記録方式（コリニア方式）が提案されている。このコリニア方式では、空間光変調器により変調されて生成された信号光と参照光とを、共通の光軸として同一のレンズにより集光し、信号光と参照光との干渉により形成される干渉縞（回折格子）を、光記録媒体にホログラムとして記録する。
デジタルデータを二次元符号化した信号光パターンを空間光変調器に表示することで、信号光にはデジタルデータが重畳される。ホログラムが記録された光記録媒体に、参照光を読出し光として照射することで、記録されたホログラムから信号光が再生される。この再生信号光から、重畳されたデジタルデータを復号することができる。
特許文献１に記載のホログラム記録再生装置では、空間光変調器の光出射側に、記録時に入射された光を透過し、再生時に入射された光のうち信号光に対応する領域の光を遮蔽する光制御素子を配置している。再生時には、空間光変調器の全画素に光が照射されるが、この光制御素子により、信号光に対応する領域に存在する漏れ光を除去して、再生特性の向上を図っている。光制御素子としては、部分偏光フィルタ等が使用されている。
一方、ホログラムの再生時に再生光に直流成分を付与することにより、１枚のホログラムからネガティブ画像及びポジティブ画像の２つの再生像を生成して、両者の差分を求めることでＳＮＲ（信号対雑音比）を向上させる再生方法（以下、「ネガポジ再生法」という。）が提案されている（特許文献２、３）。また、位相差付与のために２つの空間光変調器を用いてオン画素に０及びπの位相差を与えて記録しておいて、再生時には位相差π／２の直流成分を付与して干渉させることで、再生データページのピクセル間干渉を線形特性とし、ＳＮＲを向上させる技術（以下、「コヒーレント加算法」という。）が提案されている（非特許文献１）。
これらは何れもＳＮＲの向上を目的として、再生される回折光の高次成分と再生時に付与する直流成分とを干渉させて、新たな再生像を得るものである。付与する直流成分は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の空間光変調器の信号光領域で生成される。しかしながら、空間光変調器だけで「付与する直流成分」の位相と振幅（光強度）の両方を一度に制御するのは困難である。通常、「付与する直流成分」の位相の制御は、空間光変調器で行う。従って、空間光変調器とは別に、「付与する直流成分」の振幅を位相とは独立に制御する構成が求められている。
特開２００６−３０１４６５号公報 特開２００７−１７９５９５号公報 特開２００７−１７９５９７号公報 Kenjiro Watanabe等、"Linear Reproduction of a Holographic Storage Channel using Coherent Addition"、ISOM'07、講演番号Mo-D-02
信号光領域及び参照光領域が設けられた空間光変調器に光源からの光をそのまま入射させる形態においては、再生時に参照光を読出し光として照射する場合に、空間光変調器の信号光領域からも光が漏れ出てしまう。例えば、透過型の空間光変調器として配置された液晶素子の精度が低い場合には、信号光パターンの表示位置にあるオフ画素を透過した光が不必要な漏れ光となり、光検出器で検出されて、再生信号光に対するノイズを発生させることがあった。
本発明の目的は、コリニア方式で信号光を再生する再生時に、光源からの射出光をそのまま空間光変調器の全画素に照射する場合に比べて、ホログラムに照射される読出し光から不必要な漏れ光（不要成分）を低減して、再生特性の向上を図ることができる、光再生装置、光記録再生装置、及び光再生方法を提供することにある。
上記目的を達成するために請求項１に記載の光再生装置は、コヒーレント光を射出する光源と、光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配する光分岐手段と、２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器と、前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射する照射光学系と、を備え、再生時には、信号光と該信号光と同軸の参照光との干渉によりホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、ことを特徴とする。
請求項２に記載の光再生装置は、請求項１に記載の光再生装置において、前記照射光学系は、前記参照光光路上に配置され、前記信号光光路に分配された光が通過する領域と前記参照光光路に分配された光が通過する領域とが、一致させた前記光軸と直交する面内で空間的に分離されるように、入射したビームの形状を整形するビーム整形手段と、前記信号光光路に分配された光の光軸と、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光の光軸とを一致させる光軸合わせ手段と、前記信号光光路に分配された光を前記信号光領域に照射し、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光を前記参照光領域に照射する光照射手段と、を含むことを特徴とする。
請求項３に記載の光再生装置は、請求項１又は２に記載の光再生装置において、前記光分岐手段の光入射側又は光出射側に、分配された二光波の光量バランスを調整する少なくとも１つの光量調整手段が更に配置されたことを特徴とする。
請求項４に記載の光再生装置は、請求項２又は３に記載の光再生装置において、前記参照光領域は、前記信号光領域を取り囲むように配置され、前記参照光光路上に、前記ビーム整形手段として、円錐面同士が対向するように配置された一対のアキシコンレンズが挿入されていることを特徴とする。
請求項５に記載の光再生装置は、請求項４に記載の光再生装置において、前記一対のアキシコンレンズは、入射したビームの形状を、前記参照光領域のみに照射される形状に整形することを特徴とする。
請求項６に記載の光記録再生装置は、コヒーレント光を射出する光源と、光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配する光分岐手段と、２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器と、前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射する照射光学系と、を備え、記録時には、前記空間光変調器で生成された信号光と該信号光と同軸の参照光とを光記録媒体に照射して、信号光と参照光との干渉により前記光記録媒体にホログラムを記録し、再生時には、前記ホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、ことを特徴とする。
請求項７に記載の光記録再生装置は、請求項６に記載の光記録再生装置において、前記照射光学系は、前記参照光光路上に配置され、前記信号光光路に分配された光が通過する領域と前記参照光光路に分配された光が通過する領域とが、一致させた前記光軸と直交する面内で空間的に分離されるように、入射したビームの形状を整形するビーム整形手段と、前記信号光光路に分配された光の光軸と、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光の光軸とを一致させる光軸合わせ手段と、前記信号光光路に分配された光を前記信号光領域に照射し、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光を前記参照光領域に照射する光照射手段と、を含むことを特徴とする。
請求項８に記載の光記録再生装置は、請求項６又は７に記載の光記録再生装置において、前記光分岐手段の光入射側又は光出射側に、分配された二光波の光量バランスを調整する少なくとも１つの光量調整手段が更に配置されたことを特徴とする。
請求項９に記載の光記録再生装置は、請求項７又は８に記載の光記録再生装置において、前記参照光領域は、前記信号光領域を取り囲むように配置され、前記参照光光路上に、前記ビーム整形手段として、円錐面同士が対向するように配置された一対のアキシコンレンズが挿入されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の光記録再生装置は、請求項９に記載の光記録再生装置において、前記一対のアキシコンレンズは、入射したビームの形状を、前記参照光領域のみに照射される形状に整形することを特徴とする。
請求項１１に記載の光再生方法は、２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器を用い、光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配し、前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射して、信号光と該信号光と同軸の参照光との干渉によりホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、ことを特徴とする。
本発明の各請求項に係る発明は、各々以下の効果を有する。
請求項１に記載の発明によれば、コリニア方式で信号光を再生する再生時に、光源からの射出光をそのまま空間光変調器の全画素に照射する場合に比べて、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成される不必要な漏れ光（不要成分）を低減して、再生特性の向上を図ることができる、という効果がある。
請求項２に記載の発明によれば、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成される不必要な漏れ光（不要成分）をより低減して、本発明を用いない場合に比べて、再生特性の向上を図ることができる、という効果がある。
請求項３に記載の発明によれば、再生時の光利用効率が向上する、という効果がある。
請求項４に記載の発明によれば、参照光の光利用効率が向上する、という効果がある。
請求項５に記載の発明によれば、参照光の光利用効率が更に向上する、という効果がある。
請求項６に記載の発明によれば、コリニア方式で記録再生ができ、信号光を再生する再生時に、光源からの射出光をそのまま空間光変調器の全画素に照射する場合に比べて、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成される不必要な漏れ光（不要成分）を低減して、再生特性の向上を図ることができる、という効果がある。
請求項７に記載の発明によれば、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成される不必要な漏れ光（不要成分）をより低減して、本発明を用いない場合に比べて、再生特性の向上を図ることができる、という効果がある。
請求項８に記載の発明によれば、再生時の光利用効率が向上する、という効果がある。
請求項９に記載の発明によれば、参照光の光利用効率が向上する、という効果がある。
請求項１０に記載の発明によれば、参照光の光利用効率が更に向上する、という効果がある。
請求項１１に記載の発明によれば、コリニア方式で信号光を再生する再生時に、光源からの射出光をそのまま空間光変調器の全画素に照射する場合に比べて、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成される不必要な漏れ光（不要成分）を低減して、再生特性の向上を図ることができる、という効果がある。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
（光記録再生装置の概略構成）
図１は本発明の実施の形態に係る光記録再生装置の構成を示す概略図である。この光記録再生装置は、光軸を共通とする信号光と参照光とを、同じ方向から１光束の記録光として光記録媒体に照射する「同軸記録方式（コリニア方式）」の光記録再生装置である。本実施の形態では、反射型の空間光変調器（ＳＬＭ：spatial light modulator）と透過型の光記録媒体とを用いる「同軸透過型」の光記録再生装置について説明する。
光記録再生装置には、コヒーレント光であるレーザ光を発振する光源１０が設けられている。光源１０としては、例えば、発振波長が５３２ｎｍの緑色レーザ光を発振するレーザ光源が用いられる。光源１０の光出射側には、光路に対し挿入又は退避（開閉）が可能なシャッター１２、直交する直線偏光成分間に１／２波長の光路差を与える１／２波長板１４、所定の偏光方向の光を通過させる偏光板１６、拡大・コリメート光学系であるビームエキスパンダ１８、光分岐手段、ビーム整形手段及び光軸合わせ手段を含むアキシコン光学系２０、及び反射ミラー２２が、光源１０の側から光路に沿ってこの順に配置されている。
光源１０は、駆動装置（図示せず）を介して制御装置（図示せず）に接続され、制御信号に応じて駆動装置（図示せず）により駆動される。また、シャッター１２は、駆動装置（図示せず）を介して制御装置（図示せず）に接続され、制御信号に応じて駆動装置（図示せず）により駆動されて開閉する。
反射ミラー２２の光反射側には、所定の偏光方向の光を反射し且つこれと直交する偏光方向の光を透過する偏光ビームスプリッタ２４が配置されている。反射ミラー２２側から見て、偏光ビームスプリッタ２４の光反射側には、多数の画素部を備え画素毎に入射光を偏光変調する反射型の空間光変調器２６が配置されている。反射型の空間光変調器２６としては、位相変調や偏光変調が可能なＬＣＯＳ（liquid crystal on silicon）等を用いることができる。空間光変調器２６は、パターン発生器（図示せず）を介して制御装置（図示せず）に接続されている。
パターン発生器は、制御装置から供給されたデジタルデータを明暗画像として表現して、空間光変調器２６に表示する信号光パターンを生成する。信号光パターンは、例えば、二値のデジタルデータ「０，１」が「暗（黒画素）、明（白画素）」で表現されたデジタルパターン等である。空間光変調器２６には、信号光パターンの外に、参照光パターンも表示される。参照光パターンは、例えば、ランダムパターン等である。空間光変調器２６は、表示された信号光パターンや参照光パターンに応じて入射したレーザ光を変調して、信号光や参照光を生成する。また、直流成分を付与して再生を行う場合には、付与する直流成分を生成する。空間光変調器２６は、生成した信号光や参照光等を、偏光ビームスプリッタ２４側に反射する。
図５（Ａ）は記録時に空間光変調器２６に表示する記録用パターンの一例を示す図である。図５（Ａ）に示すように、記録用パターン６４は、信号光を生成する信号光パターン６６と、参照光を生成するリング状の参照光パターン６８と、を含んで構成されている。信号光パターン６６は、空間光変調器２６の中央部分に表示される。参照光パターン６８は、この信号光パターンを取り囲むように、空間光変調器２６の周辺部分に表示される。信号光パターンを表示する領域が信号光領域であり、参照光パターンを表示する領域が参照光領域である。信号光領域の形状及び参照光領域の形状は、記録用パターンに応じて適宜変更することができる。
図５（Ｂ）は空間光変調器２６の表示面２６Ａに設定された表示領域の一例を示す平面図である。表示面２６Ａの大きさ等に応じて記録用パターンのサイズは予め設定されている。本実施の形態では、図５（Ｂ）に示すように、空間光変調器２６の表示面２６Ａには、例えば、円形の信号光領域２６Ｓと、この信号光領域２６Ｓを取り囲むリング状の参照光領域２６Ｒと、が各々配置されている。
再生時には、空間光変調器２６の表示面２６Ａに再生用パターンを表示する。参照光を読出し光として照射して、ホログラムに記録された信号光を再生する場合には、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒだけに参照光パターンを表示する。表示された参照光パターンに応じて、入射したレーザ光が変調されて、理想的には参照光だけが生成される。上述した通り、空間光変調器の精度が低い場合などには、信号光領域で不必要な漏れ光が発生することがある。
また、上述した「ネガポジ再生法」や「コヒーレント加算法」など、回折光に直流成分を付与する再生方法では、参照光領域２６Ｒに参照光パターンを表示して参照光を生成すると共に、信号光領域２６Ｓに所定輝度の透過パターンを表示して付与する直流成分を生成する。上述した通り、付与する直流成分の振幅及び位相の両方を制御することが困難であることから、付与する直流成分の振幅が大きくなり、付与すべき直流成分に比べて過剰な成分（不必要な漏れ光）が発生することがあった。
アキシコン光学系２０は、信号光領域２６Ｓに照射される平行光と、参照光領域２６Ｒに照射される平行光とを、各領域の形状に応じて別々に生成する。また、領域毎に光量を調整することもできる。本実施の形態では、アキシコン光学系２０は、円形の信号光領域２６Ｓにレーザ光を照射するために、光軸と直交する断面の形状が円形の平行光（以下、「円形の平行光」という。）を生成すると共に、信号光領域２６Ｓを取り囲むリング状の参照光領域２６Ｒにレーザ光を照射するために、光軸と直交する断面の形状がリング状の平行光（以下、「リング状の平行光」という。）を生成する。
なお、アキシコン光学系２０については後で詳しく説明するが、本実施の形態では、アキシコン光学系２０の導入により、再生時に信号光領域で生成される不必要な漏れ光が低減される。ここで、再生時に信号光領域で生成される不必要な漏れ光とは、本来、空間光変調器の信号光領域から光記録媒体に照射されるべきではない光のことを意味する。例えば、通常通り、参照光を読出し光として再生を行う場合には、空間光変調器の信号光領域から発生する光が不必要な漏れ光に該当する。また、上述した「ネガポジ再生法」や「コヒーレント加算法」等の再生方法では、付与すべき直流成分に比べて過剰な成分が不必要な漏れ光に該当する。
偏光ビームスプリッタ２４には、空間光変調器２６で生成された信号光や参照光等が入射する。この空間光変調器２６から見て、偏光ビームスプリッタ２４の光透過側には、一対のレンズ２８、３２、及びフーリエ変換レンズ３４が、光路に沿ってこの順に配置されている。フーリエ変換レンズ３４は、記録光をフーリエ変換して、光記録媒体３６に照射する。フーリエ変換レンズ３４の焦点位置が、記録光が集光される集光位置となる。また、レンズ２８とレンズ３２との間には、ビームウエスト近傍に開口部（アパーチャ）３０Ａを備えた遮光板３０が配置されている。なお、遮光板３０は必須ではなく、適宜省略することができる。
フーリエ変換レンズ３４の光出射側には、光記録媒体３６を保持する保持ステージ（図示せず）が設けられている。保持ステージは、制御装置（図示せず）に接続された駆動装置（図示せず）により駆動されて、光軸方向又は光軸と垂直な面方向に移動する。保持ステージは、例えば、光記録媒体３６の膜厚方向の中心位置がフーリエ変換レンズ３４の焦点位置となる基準位置で、光記録媒体３６を保持する。
光記録媒体３６は、光照射による屈折率変化によりホログラムを記録可能な光記録媒体である。このような光記録媒体３６としては、例えば、フォトポリマー材料、フォトリフラクティブ材料、銀塩感光材料等の記録材料を用いた光記録媒体が挙げられる。
光記録媒体３６の光透過側には、フーリエ変換レンズ３８、一対のレンズ４２、４４、及びセンサアレイ４６が配置されている。センサアレイ４６は、ＣＣＤやＣＭＯＳアレイ等の撮像素子で構成され、受光した再生光（回折光）を電気信号に変換して出力する。また、レンズ３８とレンズ４２との間には、大口径の開口部（アパーチャ）４０Ａを備えた遮光板４０が配置されている。なお、遮光板４０は必須ではなく、適宜省略することができる。また、センサアレイ４６は、制御装置（図示せず）に接続されている。センサアレイ４６は、再生時に、受光面に結像された再生像を撮像し、撮像された画像データを制御装置（図示せず）に出力する。
（アキシコン光学系の構成）
次に、第１の実施の形態に係るアキシコン光学系２０の構成について説明する。図２はアキシコン光学系の構成の一例を示す概略図である。アキシコン光学系２０は、１／２波長板５０、偏光ビームスプリッタ５２、１／２波長板５４、反射ミラー５６、円形ビームをリング状ビームに変換する一対のアキシコンレンズ５８、反射ミラー６０、及び楕円リング状の反射ミラー６２を含んで構成されている。レーザ光は、ビームエキスパンダ１８からアキシコン光学系２０に入射する。１／２波長板５０及び偏光ビームスプリッタ５２は、レーザ光の入射側から、光路に沿ってこの順に配置されている。１／２波長板５０は、分岐された二光波の光量バランスを調整する光量調整手段として機能する。これについては、後で詳しく説明する。
偏光ビームスプリッタ５２は、入射したレーザ光を信号光光路と参照光光路とに分配する。偏光ビームスプリッタ５２の光透過側（即ち、信号光光路）には、１／２波長板５４が配置されている。一方、偏光ビームスプリッタ５２の光反射側（即ち、参照光光路）には、反射ミラー５６が配置されている。反射ミラー５６の光反射側には、一対のアキシコンレンズ５８及び反射ミラー６０が、光路に沿ってこの順に配置されている。反射ミラー６０の光反射側には、開口部６２Ａを備えた楕円リング状の反射ミラー６２が配置されている。なお、楕円リング状の反射ミラー６２は、後述する通り、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２を反射して、信号光光路で生成された円形の平行光１００との光軸合わせをする、光軸合わせ手段として機能する。
図３は一対のアキシコンレンズ５８が円形ビームをリング状ビームに変換する様子を示す図である。即ち、一対のアキシコンレンズ５８が、入射したビームの形状を整形するビーム整形手段として機能する。一対のアキシコンレンズ５８は、同一形状の２つのアキシコンレンズ５８Ａとアキシコンレンズ５８Ｂとで構成されている。アキシコンとは、点光源からの光を光軸上の直線像に変換する軸対称面を備えた光学素子である。円錐面を備えた円錐レンズの形態で使用されることが多く、一方の面が平面で且つ他方の面が円錐面の円錐台形状のレンズが、一般にアキシコンレンズと称されている。本実施の形態においても、図３に示す円錐台形状のレンズを、アキシコンレンズという。
アキシコンレンズ５８Ａとアキシコンレンズ５８Ｂとは、その円錐軸が光軸（図３では光軸Ｌｒ）と一致し（即ち、円錐の頂点の各々が同じ光軸上に位置する）、円錐面同士が対向するように、所定の距離だけ離間して配置されている。所定の直径（図３では直径ｄ）の平行光をアキシコンレンズ５８Ａの平面側から入射させると、入射した光が円錐面の斜面及び頂点から射出される際にリング状に集光されて、リング状のビームが形成される。リング状のビームは、アキシコンレンズ５８Ｂの円錐面から入射して、リング状の平行光１０２とされ、アキシコンレンズ５８Ｂの平面側から射出される。
なお、本実施の形態では、アキシコンレンズ５８Ａ及びアキシコンレンズ５８Ｂとして、同一形状の２つのレンズを用いているが、錐面の傾斜角度及び屈折率が等しい２つのアキシコンレンズを組み合わせて使用しても、同様にリング状の平行光１０２を得ることができる。
入射される平行光の直径ｄ、アキシコンレンズの直径Ａ、円錐部の頂角の角度φ、及び一対のアキシコンレンズの離間距離Ｂに応じて、射出されるリング状の平行光１０２の外径（外周の直径）Ｄと内径（内周の直径）Ｄinとが決まる。離間距離Ｂは、アキシコンレンズ５８Ａの平面からアキシコンレンズ５８Ｂの平面までの距離である。
本実施の形態では、リング状の平行光１０２の外径Ｄと内径Ｄinとは、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒの形状に応じて設計されている。即ち、外径Ｄが参照光領域２６Ｒの外径と等しくなり、内径Ｄinが参照光領域２６Ｒの内径と等しくなるように設計されている。これにより、リング状の平行光１０２が、図５（Ｂ）に示す参照光領域２６Ｒに丁度照射される。また、本実施の形態では、参照光領域２６Ｒの内径と信号光領域２６Ｓの直径とが等しく、リング状の平行光１０２の内径Ｄinは円形の平行光１００の直径ｄと等しいものとして説明する。
なお、再生時に信号光領域で生成される不必要な漏れ光を低減するという観点からは、参照光領域２６Ｒの内径を、信号光領域２６Ｓの直径よりも大きくすることが好ましく、リング状の平行光１０２の内径Ｄinを、参照光領域２６Ｒの内径よりも若干大きくすることがより好ましい。
図４は楕円リング状の反射ミラー６２が光軸合わせ手段として機能する様子を示す図である。楕円リング状の反射ミラー６２は、その開口部６２Ａを信号光光路で生成された円形の平行光１００が通過できるように、信号光光路の外側に配置されている。また、楕円リング状の反射ミラー６２は、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２の光軸Ｌｒと、信号光光路で生成された円形の平行光１００の光軸Ｌｓ（＝Ｌ）とが一致するように、光軸Ｌｓに対し所定の角度（ここでは、４５°）傾けて配置されている。これにより、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２は、楕円リング状の反射ミラー６２で反射されて、その光路が（ここでは、９０°）折り曲げられ、信号光光路で生成された円形の平行光１００と光軸が合わされる。即ち、円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とは、同軸状の一光束となる。
（アキシコン光学系の動作）
次に、図２に示したアキシコン光学系２０の動作について説明する。アキシコン光学系２０には、ビームエキスパンダ１８から直径ｄの円形の平行光が入射する。この直径ｄの円形の平行光は、１／２波長板５０で所望の偏光面を有する偏光となり、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２は、所定の偏光方向の光を反射し且つこれと直交する偏光方向の光を透過する。偏光ビームスプリッタ５２を透過した偏光成分は、直径ｄの円形の平行光として信号光光路に分配される。偏光ビームスプリッタ５２で反射された偏光成分は、直径ｄの円形の平行光として参照光光路に分配される。
１／２波長板５０を調整することで、信号光光路に分配される光と参照光光路に分配される光の光強度比（光量バランス）が調整される。例えば、本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ５２はＰ偏光を透過し且つＳ偏光を反射する構成とする。１／２波長板５０によりレーザ光の偏光方向を制御することによって、偏光ビームスプリッタ５２に入射する光のＰ偏光成分とＳ偏光成分の比率を変えることができる。これにより、信号光光路に射出されるＰ偏光と参照光光路に射出されるＳ偏光の光強度比が調整される。
このような構成にすることで、光源からの光の多くを参照光光路に導くことも可能となる。参照光光路に分配された光からは、参照光が生成される。参照光として使われる光量を多くした場合には、図５（Ｂ）に示す参照光領域２６Ｒを狭くしても、十分な参照光強度を確保することが容易になる。その結果、従来と比較して信号光領域２６Ｓを広くすることが可能となり、その場合にはデータページの記録容量を増大させることも可能となる。
また、本実施の形態では、１／２波長板５０を調整して、記録時には信号光光路と参照光光路の両方に光を分配し、再生時には参照光光路のみに光を分配する。従って、再生時には、参照光光路でリング状の平行光１０２だけが生成され、生成されたリング状の平行光１０２が、図５（Ｂ）に示す空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒだけに照射される。即ち、図５（Ｂ）に示す信号光領域２６Ｓには光は照射されず、ホログラムに照射される読出し光において、信号光領域で生成された不必要な漏れ光（不要成分）が大幅に低減され、再生特性が顕著に向上する。また、再生時、光源１０からのレーザパワーを参照光の生成だけに使用するので、再生時における光利用効率が向上する。これに従い、再生光の強度が大きくなり、再生速度も向上する。
なお、上述した「コヒーレント加算法」や「ネガポジ再生法」等、再生時に信号光の直流成分（ＤＣ成分）を付与して再生する場合には、１／２波長板５０を調整して、付与されるべきＤＣ成分の量として適切な光量を信号光光路に分配することも可能である。ここで、付与されるべきＤＣ成分の量（即ち、ＤＣ成分の振幅）は、信号光のＤＣ成分比率（ＤＣ成分と高次成分との比率）と回折効率とによって決まる。これらの再生方法は、回折光と干渉させるＤＣ成分との位相差を制御してＳＮＲを向上させるものである。従って、干渉後の高次成分の振幅（強度）が、光検出器のダイナミックレンジを有効に使い精度よく検出されるように、ＤＣ成分の振幅を決めればよい。
上述した通り、付与する直流成分はＬＣＤ等の空間光変調器の信号光領域で生成されるが、空間光変調器だけで「付与する直流成分」の位相と振幅（光強度）の両方を一度に制御するのは困難である。一般に、位相変調を空間光変調器で行うが、位相を変調すると偏光ビームスプリッタを透過する光強度も変化してしまう。これに対して、本実施の形態に係る装置構成では、空間光変調器２６（ここでは、ＬＣＯＳ）が与える位相とは独立して、偏光ビームスプリッタ５２の光入射側に配置された１／２波長板５０によりＤＣ成分の光強度を調整することが可能である。このため、ＤＣ成分を付与して再生する場合にも、「付与する直流成分」の位相と振幅（光強度）の両方を制御できる、という優れた特性を発揮する。
偏光ビームスプリッタ５２を透過した偏光成分（Ｐ偏光成分）は、上記の通り信号光光路に分配される。信号光光路に分配された直径ｄの円形の平行光は、１／２波長板５４により、再度、直交する直線偏光成分間に１／２波長の光路差が与えられて、その偏光方向が参照光と等しくなるように調整される（Ｐ偏光→Ｓ偏光）。こうして、信号光光路において円形の平行光１００（Ｓ偏光）が生成される。円形の平行光１００は、一定の直径ｄで信号光光路を導波する。本実施の形態では、円形の平行光１００の直径ｄは、図５（Ｂ）に示す信号光領域２６Ｓに丁度照射されるように、信号光領域２６Ｓの直径と等しくなるように設計されている。信号光光路で生成された円形の平行光１００は、反射ミラー６２の開口部６２Ａを通過する。
一方、偏光ビームスプリッタ５２で反射された偏光成分（Ｓ偏光成分）は、上記の通り参照光光路に分配される。参照光光路に分配された直径ｄの円形の平行光は、反射ミラー５６で反射され、アキシコンレンズ５８Ａに入射する。上述した通り、アキシコンレンズ５８Ａの平面側から入射した直径ｄの円形の平行光は、アキシコンレンズ５８Ａによりリング状に集光され、アキシコンレンズ５８Ｂにより平行光化される。そして、アキシコンレンズ５８Ｂの平面側からは、外径がＤで且つ内径がｄのリング状の平行光１０２（Ｓ偏光）が射出される。
アキシコンレンズ５８Ｂから射出されたリング状の平行光１０２は、反射ミラー６０で反射され、その光路が信号光光路の方向に折り曲げられて、楕円リング状の反射ミラー６２に照射される。リング状の平行光１０２は、反射ミラー６２で反射されて、その光路がまた折り曲げられ、信号光光路で生成された円形の平行光１００と光軸が合わされる。
以上説明した通り、アキシコン光学系２０は、入射された円形の平行光を信号光光路と参照光光路とに分配し、信号光光路で円形の平行光１００を生成し、参照光光路でリング状の平行光１０２を生成する。また、信号光光路で生成された円形の平行光１００と参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２とは、光軸が一致するように光軸合わせされる。そして、光軸が一致する円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とが、アキシコン光学系２０から射出される。
なお、アキシコン光学系２０から射出された平行光は、後述する通り、反射ミラー２２で反射され、偏光ビームスプリッタ２４で反射されて、空間光変調器２６に照射される。このとき、信号光光路で生成された円形の平行光１００が、信号光領域２６Ｓに照射され、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２が、参照光領域２６Ｒに照射される（図６参照）。
（光記録再生装置の記録・再生動作）
次に、図１に示す光記録再生装置の記録・再生の動作について説明する。
ホログラムを記録する場合には、シャッター１２を開いて、光源１０からレーザ光を照射する。同時に、空間光変調器２６に記録用パターンを表示する。光源１０から発振されたレーザ光は、シャッター１２を通過し、１／２波長板１４と偏光板１６とにより光強度や偏光方向が調整される。偏光板１６を通過した光は、ビームエキスパンダ１８により大径の平行光に変換され、アキシコン光学系２０に入射される。
アキシコン光学系２０では、入射された円形の平行光から、信号光領域２６Ｓに照射する円形の平行光１００が生成されると共に、参照光領域２６Ｒに照射するリング状の平行光１０２が生成される。生成された円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とは、アキシコン光学系２０により光軸が合わされる。アキシコン光学系２０からは、光軸を共通とする円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とが射出される。
図６（Ａ）に示すように、アキシコン光学系２０から射出された平行光１００及び平行光１０２は、反射ミラー２２に照射される。反射ミラー２２により反射された平行光１００及び平行光１０２は、偏光ビームスプリッタ２４に入射する。本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ２４は、Ｓ偏光を反射し且つＰ偏光を透過する。入射された平行光１００及び平行光１０２（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２４で空間光変調器２６の方向に反射される。空間光変調器２６には、記録用パターンが表示されている。空間光変調器２６では、表示されたパターンに応じてレーザ光が偏光変調され（Ｓ偏光→Ｐ偏光）、信号光と参照光とが生成される。
本実施の形態では、図６（Ａ）に示すように、空間光変調器２６の信号光領域２６Ｓには、アキシコン光学系２０で生成された円形の平行光１００が照射され、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒには、アキシコン光学系２０で生成されたリング状の平行光１０２が照射される。信号光領域２６Ｓに入射したレーザ光は、表示された信号光パターンに応じて偏光変調され、信号光が生成される。また、参照光領域２６Ｒに入射したレーザ光は、表示された参照光パターンに応じて偏光変調され、参照光が生成される。
空間光変調器２６で偏光変調された記録光は、偏光ビームスプリッタ２４に照射され、偏光ビームスプリッタ２４を透過して直線偏光（Ｐ偏光）の振幅分布に変換される。その後、レンズ２８で集光され、アパーチャ３０Ａを備えた遮光板３０に照射される。レンズ２８で集光された記録光は、不要な周波数成分が遮光板３０でカットされ、残部がアパーチャ３０Ａを通過する。アパーチャ３０Ａを通過した記録光は、レンズ３２により平行光に変換される。
レンズ３２により平行光に変換された記録光、即ち、信号光と参照光とは、フーリエ変換レンズ３４によりフーリエ変換されて集光され、光記録媒体３６に同時に且つ同軸で照射される。信号光と参照光とが集光される位置において、信号光と参照光とが干渉して形成された干渉縞が、光記録媒体３６にホログラムとして記録される。
光記録媒体３６に記録されたデータを読み出す場合（再生）には、シャッター１２を開いて、光源１０からレーザ光を照射する。同時に、空間光変調器２６に再生用パターンを表示する。光源１０から発振されたレーザ光は、記録の場合と同様にして、シャッター１２を通過し、１／２波長板１４と偏光板１６とにより光強度や偏光方向が調整され、ビームエキスパンダ１８により大径の平行光に変換されて、アキシコン光学系２０に入射する。
アキシコン光学系２０では、上述した通り、アキシコン光学系２０内の１／２波長板５０を調整することにより、入射された円形の平行光から、理想的には参照光領域２６Ｒに照射するリング状の平行光１０２だけを生成することができる。ここでは、参照光を読出し光として照射して、ホログラムに記録された信号光を再生する場合について説明する。この場合には、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒに参照光パターンを表示し、アキシコン光学系２０でリング状の平行光１０２だけを生成して、リング状の平行光１０２を参照光領域２６Ｒだけに照射する。
図６（Ｂ）に示すように、アキシコン光学系２０から射出されたリング状の平行光１０２は、反射ミラー２２に照射される。反射ミラー２２により反射されたリング状の平行光１０２は、偏光ビームスプリッタ２４に入射する。入射されたリング状の平行光１０２（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２４で空間光変調器２６の方向に反射される。空間光変調器２６には、再生用パターンが表示されている。空間光変調器２６では、表示されたパターンに応じてレーザ光が偏光変調され（Ｓ偏光→Ｐ偏光）、参照光が生成される。
本実施の形態では、図６（Ｂ）に示すように、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒに、アキシコン光学系２０で生成されたリング状の平行光１０２が照射される。参照光領域２６Ｒに入射したレーザ光は、表示された参照光パターンに応じて偏光変調され、参照光が生成される。生成された参照光は、記録の場合と同様にして、光記録媒体３６のホログラムが記録された領域に照射される。即ち、光記録媒体３６には、参照光だけが読出し光として照射される。
リング状の平行光１０２は、参照光領域２６Ｒの形状に応じて生成されたものであり、参照光領域２６Ｒにだけレーザ光が照射され、信号光領域２６Ｓにはレーザ光は照射されない。従って、信号光領域２６Ｓで反射された光（信号光に対応する領域に存在する漏れ光）が、読出し用の参照光と共に光記録媒体３６に照射されることは、原理上はないことになる。従って、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成された不必要な漏れ光（不要成分）が大幅に低減されて、再生特性が顕著に向上する。
照射された参照光は、光記録媒体３６を透過するときに、ホログラムによって回折され、透過回折光（再生光）がフーリエ変換レンズ３８側に射出される。一部の参照光は回折されずに光記録媒体３６を透過する。射出された再生光（透過参照光を含む）は、フーリエ変換レンズ３８により逆フーリエ変換され、アパーチャ４０Ａを備えた遮光板４０に照射される。レンズ３８で逆フーリエ変換された再生光は、透過参照光が遮光板４０でカットされ、残部がアパーチャ４０Ａを通過する。アパーチャ４０Ａを通過した光は、一対のレンズ４２、４４によりリレーされ、センサアレイ４６に入射する。
センサアレイ４６は、受光した再生光を電気信号に変換して出力する。即ち、センサアレイ４６は、受光面に結像された再生像を撮像し、得られた画像データ（再生された信号光が保持するデータ）を制御装置（図示せず）に出力する。なお、センサアレイ４６では、信号光データの１画素を複数の受光素子により受光する、オーバーサンプリングを実施することが好ましい。例えば、１ビットのデータを４個（２×２）の受光素子により受光する。
なお、前述のように、再生時に信号光の直流成分（ＤＣ成分）を付与して再生する場合には、空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒに参照光パターンを表示すると共に、信号光領域２６Ｓに透過パターンを表示する。そして、アキシコン光学系２０内の１／２波長板５０を調整することにより、付与されるべきＤＣ成分の量として適切な光量を信号光光路に分配して、入射された円形の平行光から、信号光領域２６Ｓに照射する円形の平行光１００と、参照光領域２６Ｒに照射するリング状の平行光１０２とを生成する。リング状の平行光１０２が照射されることで、参照光領域２６Ｒからは参照光が生成される。一方、円形の平行光１００が照射されることで、信号光領域２６Ｓからは位相及び振幅が調整された直流成分が生成される。
（実験結果）
図７（Ａ）〜（Ｄ）はアキシコン光学系の導入効果を示す図である。図７（Ａ）は、図１に示す構成と同じ構成の光記録再生装置（以下、「アキシコン光学系を導入した装置」という。）を用いて、読出し用の参照光を空間光変調器に照射したときの表示面を撮像した図である。一方、図７（Ｂ）は、図１に示す構成からアキシコン光学系を除いた従来と同じ構成の光記録再生装置（以下、「従来の装置」という。）を用いて、読出し用の参照光を空間光変調器に照射したときの表示面を撮像した図である。
ここで、アキシコン光学系を導入した装置では、従来の装置と比較して１０倍の参照光強度が得られた。これは光量調整手段（１／２波長板５０）により、再生時に、空間光変調器の参照光領域のみに光を分配した効果による。従って、図７（Ａ）に示す表示面には、図７（Ｂ）に示す表示面と比較して、１０倍の参照光エネルギー（１０μＪ（マイクロジュール））が投入されている。それにもかかわらず、図７（Ａ）に示す表示面では、図７（Ｂ）に示す表示面と比較して、信号光領域の漏れ光が大幅に低減されていることが分かる。これは、再生の際、空間光変調器の信号光領域に光を照射しない構成とした効果である。
図７（Ｃ）は、アキシコン光学系を導入した装置で再生したときの「最低回折効率」を評価した結果を示すグラフである。一方、図７（Ｄ）は、従来の装置で再生したときの「最低回折効率」を評価した結果を示すグラフである。ホログラムの回折効率を、記録エネルギーを変えることによって変化させ、再生特性を評価した。横軸が回折効率（単位：％）を表し、縦軸（右側）がシグナルノイズ比（ＳＮＲ）を表し、縦軸（左側）がビットエラーレート（ＢＥＲ）を表す。なお、ビットエラーレートは指数表示されている。例えば、「１.Ｅ−０２」は１×１０-2を表す。ＳＮＲの値が大きく、ＢＥＲの値が低い方が、再生特性がよい。
ここで、ＢＥＲが５×１０-３のときの回折効率を、再生が可能な最低回折効率とする。最低回折効率の値が小さいほど、低い回折効率のホログラムを良好なＳＮＲで再生できることになり、再生特性が向上している。即ち、記録するホログラムの記録エネルギーを低減させることが可能であるため、より多くのホログラムを多重記録することが可能となり、記録密度向上に貢献する。図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示した通り、アキシコン光学系を導入した装置で再生したときの最低回折効率は０．１５％であり、従来の装置で再生したときの最低回折効率は１．２％である。アキシコン光学系の導入により、最低回折効率が１．２％から０．１５％まで低下し、再生特性が顕著に向上していることが分かる。多重記録可能なホログラム数は、回折効率の平方根に反比例するため、約２．８倍の記録密度向上に相当する。
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態は、参照光光路に代えて信号光光路が折り曲げられるように、アキシコン光学系２０の構成を変更した例である。アキシコン光学系２０の構成以外は、図１に示した第１の実施の形態に係る光記録再生装置と同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。以下では、第２の実施の形態に係るアキシコン光学系２０の構成及び動作だけを説明する。
図８は第２の実施の形態に係るアキシコン光学系２０の構成を示す概略図である。アキシコン光学系２０は、１／２波長板７０、偏光ビームスプリッタ７２、１／２波長板７４、円形ビームをリング状ビームに変換する一対のアキシコンレンズ７６、反射ミラー７８、反射ミラー８０、及び楕円状の反射ミラー８２を含んで構成されている。１／２波長板７０及び偏光ビームスプリッタ７２は、レーザ光の入射側から、光路に沿ってこの順に配置されている。
偏光ビームスプリッタ７２は、入射したレーザ光を信号光光路と参照光光路とに分配する。偏光ビームスプリッタ７２の光透過側（即ち、参照光光路）には、１／２波長板７４及び一対のアキシコンレンズ７６が、光路に沿ってこの順に配置されている。一方、偏光ビームスプリッタ７２の光反射側（即ち、信号光光路）には、反射ミラー７８が配置されている。反射ミラー７８の光反射側には、もう１つの反射ミラー８０が配置されている。反射ミラー８０の光反射側には、楕円状の反射ミラー８２が配置されている。なお、楕円状の反射ミラー８２は、後述する通り、信号光光路で生成された円形の平行光１００を反射して、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２との光軸合わせをする、光軸合わせ手段として機能する。
次に、図８に示すアキシコン光学系２０の動作について説明する。アキシコン光学系２０には、ビームエキスパンダ１８から、光軸がＬで直径ｄの円形の平行光が入射する。この直径ｄの円形の平行光は、１／２波長板７０で所望の偏光面を有する偏光となり、偏光ビームスプリッタ７２に入射する。偏光ビームスプリッタ７２を透過した偏光成分は、直径ｄの円形の平行光として参照光光路に分配される。偏光ビームスプリッタ７２で反射された偏光成分は、直径ｄの円形の平行光として信号光光路に分配される。
１／２波長板７０を調整することで、信号光光路に分配される光と参照光光路に分配される光の光強度比（光量バランス）が調整される。本実施の形態では、１／２波長板７０を調整することで、記録時には信号光光路と参照光光路の両方に光を分配し、再生時には参照光光路のみに光を分配する。従って、再生時には、参照光光路でリング状の平行光１０２だけが生成され、生成されたリング状の平行光１０２が、図５（Ｂ）に示す空間光変調器２６の参照光領域２６Ｒだけに照射される。即ち、図５（Ｂ）に示す信号光領域２６Ｓには光は照射されない。
これにより、第１の実施の形態と同様に、ホログラムに照射される読出し光において、信号光領域で生成された不必要な漏れ光（不要成分）が大幅に低減され、再生特性が顕著に向上する。また、再生時、光源からのレーザパワーを参照光の生成だけに使用するので、再生時における光利用効率が向上する。
なお、第１の実施の形態と同様に、「コヒーレント加算法」や「ネガポジ再生法」等、再生時に信号光の直流成分（ＤＣ成分）を付与して再生する場合には、１／２波長板５０を調整して、付与されるべきＤＣ成分の量として適切な光量を信号光光路に分配することも可能である。
偏光ビームスプリッタ７２を透過した偏光成分は、上記の通り参照光光路に分配される。参照光光路に分配された直径ｄの円形の平行光は、１／２波長板７４により、再度、直交する直線偏光成分間に１／２波長の光路差が与えられて、その偏光方向が信号光と等しくなるように調整される。１／２波長板７４から射出された平行光は、アキシコンレンズ７６Ａに入射する。アキシコンレンズ７６Ａの平面側から入射した直径ｄの円形の平行光は、アキシコンレンズ７６Ａによりリング状に集光され、アキシコンレンズ７６Ｂにより平行光化される。そして、アキシコンレンズ７６Ｂの平面側からは、外径がＤで且つ内径がｄのリング状の平行光１０２が射出される。
一方、偏光ビームスプリッタ７２で反射された偏光成分は、上記の通り信号光光路に分配される。信号光光路に分配された直径ｄの円形の平行光は、一定の直径ｄで信号光光路を導波する。信号光光路に分配された円形の平行光１００は、反射ミラー７８で反射され、その光路が折り曲げられて、反射ミラー８０に照射される。反射ミラー８０に照射された円形の平行光１００は、反射ミラー８０で反射され、その光路が参照光光路の方向に折り曲げられて、楕円状の反射ミラー８２に照射される。
図９に示すように、楕円状の反射ミラー８２は、参照光光路の内側に配置されている。また、楕円状の反射ミラー８２は、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２の光軸Ｌｒ（＝Ｌ）と、信号光光路で生成された円形の平行光１００の光軸Ｌｓとが一致するように、光軸Ｌｒに対し所定の角度（ここでは、４５°）傾けて配置されている。これにより、信号光光路で生成された円形の平行光１００は、楕円状の反射ミラー８２で反射されて、その光路がまた（ここでは、９０°）折り曲げられ、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２と光軸が合わされる。
楕円状の反射ミラー８２は、例えば、図９に示すように、直径ｄの円形の底面を有する円筒状のロッドを底面に対し４５°傾斜した断面を形成するようにカットして、露出した断面にアルミニウム等を蒸着して反射膜を形成したものでもよい。また、楕円状の反射ミラー８２は、板状ガラス等からなる楕円状の基板上に反射膜を形成したものでもよいし、平板状の反射板を楕円状に加工したものでもよい。
以上説明した通り、第２の実施の形態に係るアキシコン光学系２０は、第１の実施の形態と同様に、入射された円形の平行光を信号光光路と参照光光路とに分配し、信号光光路で円形の平行光１００を生成し、参照光光路でリング状の平行光１０２を生成する。また、信号光光路で生成された円形の平行光１００と参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２とは、光軸が一致するように光軸合わせされる。そして、光軸が一致する円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とが、アキシコン光学系２０から射出される。
なお、アキシコン光学系２０から射出された平行光は、上述した通り、反射ミラー２２で反射され、偏光ビームスプリッタ２４で反射されて、空間光変調器２６に照射される。このとき、信号光光路で生成された円形の平行光１００が、信号光領域２６Ｓに照射され、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２が、参照光領域２６Ｒに照射される（図６参照）。
＜その他の変形例１＞
なお、上記の実施の形態では、反射型の空間光変調器と透過型の光記録媒体とを用いる「同軸透過型」の光記録再生装置の例について説明したが、反射型の空間光変調器と反射型の光記録媒体とを用いる「同軸反射型」の光記録再生装置に、アキシコン光学系を導入しても、上記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。図１０はアキシコン光学系を導入した同軸反射型の光記録再生装置の構成を示す概略図である。図１に示した第１の実施の形態に係る光記録再生装置と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を簡略化する。
この光記録再生装置には、レーザ光を発振する光源１０が設けられている。光源１０の光出射側には、シャッター１２、１／２波長板１４、偏光板１６、ビームエキスパンダ１８、アキシコン光学系２０、及び反射ミラー２２が、光源１０の側から光路に沿ってこの順に配置されている。反射ミラー２２の光反射側には、偏光ビームスプリッタ２４が配置されている。反射ミラー２２側から見て、偏光ビームスプリッタ２４の光反射側には、反射型の空間光変調器２６が配置されている。空間光変調器２６は、表示された信号光パターンや参照光パターンに応じて入射したレーザ光を変調して、信号光や参照光を生成する。また、直流成分を付与して再生を行う場合には、付与する直流成分を生成する。空間光変調器２６は、生成した信号光や参照光等を、偏光ビームスプリッタ２４側に反射する。
アキシコン光学系２０は、上述した通り、信号光領域２６Ｓに照射される平行光と、参照光領域２６Ｒに照射される平行光とを、各領域の形状に応じて別々に生成する。また、領域毎に光量を調整することもできる。アキシコン光学系２０は、第１の実施の形態に係るアキシコン光学系と同じ構成としてもよく、第２の実施の形態に係るアキシコン光学系と同じ構成としてもよい。
偏光ビームスプリッタ２４には、空間光変調器２６で生成された信号光や参照光等が入射する。この空間光変調器２６から見て、偏光ビームスプリッタ２４の光透過側には、一対のレンズ８４、８８、直線偏光を円偏光に変換し且つ円偏光を直線偏光に変換する１/４波長板９０、及びフーリエ変換レンズ９２が、光路に沿ってこの順に配置されている。フーリエ変換レンズ９２は、反射型の光記録媒体９４に記録光を照射する。フーリエ変換レンズ９２の焦点位置が、記録光が集光される集光位置となる。また、レンズ８４とレンズ８８との間には、ビームウエスト近傍に開口部（アパーチャ）８６Ａを備えた遮光板８６が配置されている。なお、遮光板８６は必須ではなく、適宜省略することができる。
フーリエ変換レンズ９２の光出射側には、光記録媒体９４を保持する保持ステージ（図示せず）が設けられている。光記録媒体９４は、光照射による屈折率変化によりホログラムを記録可能な光記録媒体であり、フォトポリマー材料等のホログラムを記録可能な記録材料で構成された記録層９４Ａと、記録層９４Ａを透過した光を反射する金属膜等で構成された反射層９４Ｂと、を備えている。
レンズ８４から見て、偏光ビームスプリッタ２４の光反射側には、センサアレイ９６が配置されている。センサアレイ９６は、ＣＣＤやＣＭＯＳアレイ等の撮像素子で構成され、受光した再生光（回折光）を電気信号に変換して出力する。
ホログラムを記録する場合には、シャッター１２を開いて、光源１０からレーザ光を照射する。同時に、空間光変調器２６に記録用パターンを表示する。光源１０から発振されたレーザ光は、シャッター１２を通過し、１／２波長板１４と偏光板１６とにより光強度や偏光方向が調整される。偏光板１６を通過した光は、ビームエキスパンダ１８により大径の平行光に変換され、アキシコン光学系２０に入射される。
アキシコン光学系２０では、入射された円形の平行光が信号光光路と参照光光路とに分配されて、信号光光路で信号光領域２６Ｓに照射する円形の平行光１００が生成され、参照光光路で参照光領域２６Ｒに照射するリング状の平行光１０２が生成される。また、信号光光路で生成された円形の平行光１００と参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２とは、光軸が一致するように光軸合わせされる。そして、光軸を共通とする円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とが、アキシコン光学系２０から射出される。
アキシコン光学系２０から射出された平行光は、反射ミラー２２に照射される。反射ミラー２２で反射された平行光は、偏光ビームスプリッタ２４に入射する。入射された平行光は、偏光ビームスプリッタ２４で空間光変調器２６の方向に反射される。空間光変調器２６では、表示された記録用パターンに応じてレーザ光が偏光変調され、信号光と参照光とが生成される。
空間光変調器２６で偏光変調された記録光は、偏光ビームスプリッタ２４に照射され、偏光ビームスプリッタ２４を透過して直線偏光の振幅分布に変換される。その後、レンズ８４で集光され、アパーチャ８６Ａを備えた遮光板８６に照射される。レンズ８４で集光された記録光は、不要な周波数成分が遮光板８６でカットされ、残部がアパーチャ８６Ａを通過する。アパーチャ８６Ａを通過した記録光は、レンズ８８により平行光に変換される。
レンズ８８により平行光に変換された記録光（信号光と参照光）は、１/４波長板９０により円偏光に変換され、フーリエ変換レンズ９２によりフーリエ変換されて集光され、光記録媒体９４に同時に且つ同軸で照射される。信号光と参照光とが集光される位置において、信号光と参照光とが干渉して形成された干渉縞が、光記録媒体９４にホログラムとして記録される。
光記録媒体９４に記録されたデータを読み出す場合には、シャッター１２を開いて、光源１０からレーザ光を照射する。同時に、空間光変調器２６に再生用パターンを表示する。光源１０から発振されたレーザ光は、記録の場合と同様にして、シャッター１２を通過し、１／２波長板１４と偏光板１６とにより光強度や偏光方向が調整され、ビームエキスパンダ１８により大径の平行光に変換されて、アキシコン光学系２０に入射する。
第１の実施の形態で説明した通り、アキシコン光学系２０では、アキシコン光学系２０内の１／２波長板５０を調整することにより、入射された円形の平行光から、参照光領域２６Ｒに照射するリング状の平行光１０２だけを生成することができる。また、ＤＣ成分を付与して再生する場合には、適切な光量だけが空間光変調器２６の信号光領域２６Ｓに照射されるように、１／２波長板５０で調整することもできる。以下、アキシコン光学系２０から、リング状の平行光１０２だけが射出される場合の例で説明する。
アキシコン光学系２０から射出されたリング状の平行光１０２は、反射ミラー２２に照射される。反射ミラー２２で反射されたリング状の平行光１０２は、偏光ビームスプリッタ２４に入射する。入射されたリング状の平行光１０２は、偏光ビームスプリッタ２４で空間光変調器２６の方向に反射される。空間光変調器２６では、表示された再生用パターンに応じてレーザ光が偏光変調され、参照光が生成される。生成された参照光は、記録の場合と同様にして、光記録媒体９４のホログラムが記録された領域に照射される。即ち、光記録媒体９４には、参照光だけが読出し光として照射される。
リング状の平行光１０２は、参照光領域２６Ｒの形状に応じて生成されたものであり、参照光領域２６Ｒにだけレーザ光が照射され、信号光領域２６Ｓにはレーザ光は照射されない。従って、設計上、信号光領域２６Ｓで反射された光（信号光に対応する領域に存在する漏れ光）が、読出し用の参照光と共に光記録媒体９４に照射されることはない。これにより、ホログラムに照射される読出し光から、信号光領域で生成された不必要な漏れ光（不要成分）が大幅に低減されて、再生特性が顕著に向上する。
照射された参照光は、光記録媒体９４の記録層９４Ａを透過するときに、ホログラムによって回折され、反射層９４Ｂで反射されて、反射回折光（再生光）がフーリエ変換レンズ９２側に射出される。一部の参照光は回折されずに光記録媒体９４の反射層９４Ｂで反射される。射出された再生光（反射参照光を含む）は、フーリエ変換レンズ９２により逆フーリエ変換され、１/４波長板９０により直線偏光に再変換される。１/４波長板９０により直線偏光に変換された再生光は、一対のレンズ８８、８４によりリレーされて平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ２４に入射し、偏光ビームスプリッタ２４で反射されて、センサアレイ９６に入射する。センサアレイ９６は、受光面に結像した再生像を撮像し、得られた画像データを制御装置（図示せず）に出力する。
＜その他の変形例２＞
また、上記の実施の形態では、光分岐手段、ビーム整形手段及び光軸合わせ手段を含む光学系としてアキシコン光学系を導入する例について説明したが、再生時に、空間光変調器の信号光領域に照射するレーザ光と参照光領域に照射するレーザ光とを、各領域に応じて別々に生成する光学系であればよい。このような光学系を導入することで、例えば、参照光を読出し光として照射する通常の再生時には、参照光領域にだけレーザ光が照射され、空間光変調器の信号光領域にレーザ光が照射されないようにすることもできる。また、例えば、再生時に信号光の直流成分（ＤＣ成分）を付与する場合には、所望の光量のレーザ光が空間光変調器の信号光領域に照射されるようにすることもできる。
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は上記光学系の他の構成例を示す図である。図１１（Ａ）に示す構成は、一対のアキシコンレンズ７６を除いた以外は、図８に示す光学系と同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。図１１（Ａ）に示す構成では、ビームエキスパンダ１８から、光軸がＬで直径Ｄの円形の平行光が入射する。この直径Ｄの円形の平行光は、１／２波長板７０で所望の偏光面を有する偏光となり、偏光ビームスプリッタ７２に入射する。
偏光ビームスプリッタ７２を透過した偏光成分は、直径Ｄの円形の平行光として参照光光路に分配される。偏光ビームスプリッタ７２で反射された偏光成分は、直径Ｄの円形の平行光として信号光光路に分配される。参照光光路に分配された円形の平行光は、１／２波長板７４により、再度、直交する直線偏光成分間に１／２波長の光路差が与えられて、その偏光方向が信号光と等しく調整されて射出される。１／２波長板７４から射出された光は、楕円状の反射ミラー８２に照射されて、一部が楕円状の反射ミラー８２で遮断され、残部が楕円状の反射ミラー８２の周囲を通過する。これにより、参照光光路で、外径Ｄで且つ内径ｄのリング状の平行光１０２が生成される。
一方、偏光ビームスプリッタ７２で反射された偏光成分は、上記の通り信号光光路に分配される。信号光光路に分配された直径Ｄの円形の平行光は、一定の直径Ｄで信号光光路を導波する。信号光光路に分配された円形の平行光は、反射ミラー７８で反射され、その光路が折り曲げられて、反射ミラー８０に照射される。反射ミラー８０に照射された円形の平行光は、反射ミラー８０で反射され、その光路が参照光光路の方向に折り曲げられて、楕円状の反射ミラー８２に照射される。信号光光路に分配された円形の平行光は、参照光光路で生成されたリング状の平行光１０２と光軸が一致するように、その一部が楕円状の反射ミラー８２で反射されて、その光路がまた折り曲げられ、直径ｄの円形の平行光１００が生成される。なお、残部は楕円状の反射ミラー８２の周囲を通過する。
また、図１１（Ｂ）に示す構成は、一対のアキシコンレンズ５８を除いた以外は、図２に示す光学系と同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。図１１（Ｂ）に示す構成では、ビームエキスパンダ１８から直径Ｄの円形の平行光が入射する。この直径Ｄの円形の平行光は、１／２波長板５０で所望の偏光面を有する偏光となり、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２は、所定の偏光方向の光を反射し且つこれと直交する偏光方向の光を透過する。
偏光ビームスプリッタ５２を透過した偏光成分は、直径Ｄの円形の平行光として信号光光路に分配される。偏光ビームスプリッタ５２で反射された偏光成分は、直径Ｄの円形の平行光として参照光光路に分配される。信号光光路に分配された直径Ｄの円形の平行光は、１／２波長板５４により、再度、直交する直線偏光成分間に１／２波長の光路差が与えられて、その偏光方向が信号光と等しくなるように偏光方向が調整される。偏光方向が調整された円形の平行光は、一定の直径Ｄで信号光光路を導波する。信号光光路に分配された直径Ｄの円形の平行光は、一部が反射ミラー６２の開口部６２Ａを通過して、直径ｄの円形の平行光１００となる。信号光光路に分配された平行光の残部は、楕円リング状の反射ミラー６２で遮断される。
一方、偏光ビームスプリッタ５２で反射された偏光成分は、上記の通り参照光光路に分配される。参照光光路に分配された直径Ｄの円形の平行光は、反射ミラー５６、反射ミラー６０で反射され、その光路が信号光光路の方向に折り曲げられて、楕円リング状の反射ミラー６２に照射される。楕円リング状の反射ミラー６２に照射された円形の平行光は、信号光光路で生成された円形の平行光１００と光軸が一致するように、その一部が楕円リング状の反射ミラー６２で反射されて、その光路がまた折り曲げられ、外径Ｄで且つ内径ｄのリング状の平行光１０２が生成される。なお、参照光光路に分配された平行光の残部は反射ミラー６２の開口部６２Ａを通過する。
図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す光学系ではアキシコンレンズを使用していない。アキシコンレンズを使用する場合に比べて光利用効率は低下するが、各光学素子の細かい精度でのアライメントは不要となり、より簡易な構成で円形の平行光１００とリング状の平行光１０２とを生成することができる。なお、図１１（Ａ）の楕円状の反射ミラー８２及び図１１（Ｂ）の楕円リング状の反射ミラー６２は、「光軸合わせ手段」として機能すると同時に「ビーム整形手段」としても機能している。
＜その他の変形例３＞
また、上記の実施の形態では、アキシンコン光学系において、偏光ビームスプリッタの上流側に１／２波長板を配置することで、分岐された二光波の光量バランスを調整する「光量調整手段」として機能させているが、１／２波長板に代えて液晶素子等を用いることもできる。液晶素子を用いた場合には、１／２波長板を用いる場合に比べて、高速制御、小型化、コストの面で有利である。また、「光量調整手段」としては、種々の公知手段が採用できる。その例としては、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ等がある。
本発明の実施の形態に係る光記録再生装置の構成を示す概略図である。 アキシコン光学系の構成を示す概略図である。 一対のアキシコンレンズが円形ビームをリング状ビームに変換する様子を示す図である。 楕円リング状の反射ミラーが光軸合わせ手段として機能する様子を示す図である。 （Ａ）は記録時に空間光変調器に表示する記録用パターンの一例を示す図であり、（Ｂ）は空間光変調器の表示面に設定された表示領域の一例を示す平面図である。 （Ａ）は記録時に空間光変調器の表示面にレーザ光が照射される様子を示す斜視図であり、（Ｂ）は再生時に空間光変調器の表示面にレーザ光が照射される様子を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はアキシコン光学系の導入効果を示す図である。 第２の実施の形態に係るアキシコン光学系の構成を示す概略図である。 楕円状の反射ミラーが光軸合わせ手段として機能する様子を示す図である。 アキシコン光学系を導入した同軸反射型の光記録再生装置の構成を示す概略図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は光学系の他の構成例を示す図である。
符号の説明
１０ 光源
１２ シャッター
１４ １／２波長板
１６ 偏光板
１８ ビームエキスパンダ
２０ アキシコン光学系
２２ 反射ミラー
２４ 偏光ビームスプリッタ
２６ 空間光変調器
２６Ｒ 参照光領域
２６Ｓ 信号光領域
２６Ａ 表示面
２８ レンズ
３０Ａ アパーチャ
３０ 遮光板
３２ レンズ
３４ フーリエ変換レンズ
３６ 光記録媒体
３８ フーリエ変換レンズ
３８ レンズ
４０Ａ アパーチャ
４０ 遮光板
４２ レンズ
４６ センサアレイ
５０ １／２波長板
５２ 偏光ビームスプリッタ
５４ １／２波長板
５６ 反射ミラー
５８ 一対のアキシコンレンズ
５８Ａ アキシコンレンズ
５８Ｂ アキシコンレンズ
６０ 反射ミラー
６２Ａ 開口部
６２ 楕円リング状の反射ミラー
６４ 記録用パターン
６６ 信号光パターン
６８ 参照光パターン
７０ １／２波長板
７２ 偏光ビームスプリッタ
７４ １／２波長板
７６ 一対のアキシコンレンズ
７６Ａ アキシコンレンズ
７６Ｂ アキシコンレンズ
７８ 反射ミラー
８０ 反射ミラー
８２ 楕円状の反射ミラー
８４ レンズ
８６Ａ アパーチャ
８６ 遮光板
８８ レンズ
９０ １／４波長板
９２ フーリエ変換レンズ
９４ 光記録媒体
９４Ａ 記録層
９４Ｂ 反射層
９６ センサアレイ
１００ 円形の平行光
１０２ リング状の平行光

Claims (11)

  1. コヒーレント光を射出する光源と、
    光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配する光分岐手段と、
    ２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器と、
    前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射する照射光学系と、
    を備え、
    再生時には、信号光と該信号光と同軸の参照光との干渉によりホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、
    ことを特徴とする光再生装置。
  2. 前記照射光学系は、
    前記参照光光路上に配置され、前記信号光光路に分配された光が通過する領域と前記参照光光路に分配された光が通過する領域とが、一致させた前記光軸と直交する面内で空間的に分離されるように、入射したビームの形状を整形するビーム整形手段と、
    前記信号光光路に分配された光の光軸と、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光の光軸とを一致させる光軸合わせ手段と、
    前記信号光光路に分配された光を前記信号光領域に照射し、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光を前記参照光領域に照射する光照射手段と、
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の光再生装置。
  3. 前記光分岐手段の光入射側又は光出射側に、分配された二光波の光量バランスを調整する少なくとも１つの光量調整手段が更に配置されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光再生装置。
  4. 前記参照光領域は、前記信号光領域を取り囲むように配置され、
    前記参照光光路上に、前記ビーム整形手段として、円錐面同士が対向するように配置された一対のアキシコンレンズが挿入されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の光再生装置。
  5. 前記一対のアキシコンレンズは、入射したビームの形状を、前記参照光領域のみに照射される形状に整形することを特徴とする、請求項４に記載の光再生装置。
  6. コヒーレント光を射出する光源と、
    光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配する光分岐手段と、
    ２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器と、
    前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射する照射光学系と、
    を備え、
    記録時には、前記空間光変調器で生成された信号光と該信号光と同軸の参照光とを光記録媒体に照射して、信号光と参照光との干渉により前記光記録媒体にホログラムを記録し、
    再生時には、前記ホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、
    ことを特徴とする光記録再生装置。
  7. 前記照射光学系は、
    前記参照光光路上に配置され、前記信号光光路に分配された光が通過する領域と前記参照光光路に分配された光が通過する領域とが、一致させた前記光軸と直交する面内で空間的に分離されるように、入射したビームの形状を整形するビーム整形手段と、
    前記信号光光路に分配された光の光軸と、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光の光軸とを一致させる光軸合わせ手段と、
    前記信号光光路に分配された光を前記信号光領域に照射し、前記参照光光路に分配され且つ前記ビーム整形手段で整形された光を前記参照光領域に照射する光照射手段と、
    を含むことを特徴とする、請求項６に記載の光記録再生装置。
  8. 前記光分岐手段の光入射側又は光出射側に、分配された二光波の光量バランスを調整する少なくとも１つの光量調整手段が更に配置されたことを特徴とする、請求項６又は７に記載の光記録再生装置。
  9. 前記参照光領域は、前記信号光領域を取り囲むように配置され、
    前記参照光光路上に、前記ビーム整形手段として、円錐面同士が対向するように配置された一対のアキシコンレンズが挿入されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の光記録再生装置。
  10. 前記一対のアキシコンレンズは、入射したビームの形状を、前記参照光領域のみに照射される形状に整形することを特徴とする、請求項９に記載の光記録再生装置。
  11. ２次元状に配列された複数の画素部で構成され、信号光を生成する場合に信号光パターンを表示する信号光領域と、前記信号光と同軸の参照光を生成する場合に参照光パターンを表示する参照光領域とを含み、入射した光を表示パターンに応じて画素毎に変調して出力する空間光変調器を用い、
    光源から射出されたコヒーレント光を信号光光路と参照光光路とに分配し、
    前記参照光光路に分配された光と前記信号光光路に分配された光とを、空間的に分離し且つ両者の光軸を一致させて前記空間光変調器に照射して、
    信号光と該信号光と同軸の参照光との干渉によりホログラムが記録された光記録媒体に、前記空間光変調器の参照光領域で生成された参照光を読出し光として照射して、前記ホログラムに記録された信号光を再生する、
    ことを特徴とする光再生方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521071A (ja) * 2010-03-05 2013-06-10 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 特定の分解能にて少なくとも１つの解剖構造の微細画像を提供するシステム、方法およびコンピュータがアクセス可能な媒体
JP2018036560A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 富士ゼロックス株式会社 ホログラム再生装置及びプログラム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8208186B2 (en) * 2008-04-07 2012-06-26 Fuji Xerox Co., Ltd. Polarization-based holographic optical reproducing apparatus including dc modulating element
US9201008B2 (en) * 2012-06-26 2015-12-01 Universite Laval Method and system for obtaining an extended-depth-of-field volumetric image using laser scanning imaging
CN102980873B (zh) * 2012-12-11 2014-07-09 长春理工大学 同轴检测光正入射获得干涉图像的装置
CN104503099B (zh) * 2015-01-09 2017-02-01 中国人民解放军国防科学技术大学 基于光束整形技术和空间合束系统的光偏振补偿装置
CN108957716B (zh) * 2018-05-17 2020-11-03 哈尔滨工业大学 空间光调制器中心位置干涉对准装置及方法
CN111816220B (zh) * 2020-07-15 2021-08-20 谭小地 相位调制式全息存储再现方法和存储再现装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102542A1 (ja) * 2003-05-13 2004-11-25 Optware Corporation 光情報記録、再生装置及び方法
JP2006301465A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Sony Corp ホログラム記録再生装置
JP4815944B2 (ja) * 2005-08-19 2011-11-16 富士ゼロックス株式会社 ホログラム記録方法及び装置
JP2007101608A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sony Corp ホログラム記録再生装置およびホログラム再生装置
JP4548333B2 (ja) 2005-12-26 2010-09-22 富士ゼロックス株式会社 データ再生方法及び装置
JP4605007B2 (ja) 2005-12-26 2011-01-05 富士ゼロックス株式会社 ホログラム記録再生方法及び装置
JP4135113B2 (ja) * 2006-05-17 2008-08-20 ソニー株式会社 ホログラム再生装置、ホログラム記録再生装置およびホログラム再生方法
JP4225346B2 (ja) * 2006-12-14 2009-02-18 ソニー株式会社 再生装置、再生方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521071A (ja) * 2010-03-05 2013-06-10 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 特定の分解能にて少なくとも１つの解剖構造の微細画像を提供するシステム、方法およびコンピュータがアクセス可能な媒体
JP2018036560A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 富士ゼロックス株式会社 ホログラム再生装置及びプログラム

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