JP4298340B2 - ホログラム記録再生装置 - Google Patents
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Description
【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によって生じる光強度分布を干渉縞として記録する一方、該記録媒体に参照光を照射して、該記録媒体に記録された干渉縞により回折された再生光を取り出すホログラム記録方法、ホログラム記録装置、ホログラム再生方法、ホログラム再生装置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、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録する一方、該記録媒体に参照光を照射して、該記録媒体に記録された干渉縞により回折された再生光を取り出すホログラム記録再生装置がある（例えば、非特許文献１参照。）。以下に従来技術によるホログラム記録再生装置について説明する。図５５は、従来技術によるホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、２００３は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、２００５は凸レンズ、２００６は波面を記録する記録層、２００７は凸レンズ、２００８は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、２００９は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、２０１１はミラー、２０１８は凸レンズである。
【０００３】
次に、図５５に示した従来のホログラム記録再生装置の記録時の動作について図５６を参照して説明する。図５６は上記従来技術によるホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。同図において、平行光をＰＢＳ２００３に入射すると、ＰＢＳ２００３に対してＰ方位の光はＰＢＳ２００３を通過し、ＳＬＭ２００８へ入射する。
【０００４】
光はＳＬＭ２００８を透過するとともに変調される。この時、ＳＬＭ２００８の出射側についている偏光子の偏光方位に従って、ＳＬＭ２００８から出射する光は、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の偏光面を持つ。ＳＬＭ２００８から出射した光は、レンズ２００５に入射する。レンズ２００５を通った光は集光され、記録層２００６に至る。
【０００５】
一方、ＰＢＳ２００３に入射した平行光で、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の光はＰＢＳ２００３でミラー２０１１方向に反射される。この反射された光はミラー２０１１でさらに反射されてレンズ２０１８に入射する。レンズ２０１８を通過した光は集光され、記録層２００６に至る。
記録層２００６内では、レンズ２００５から来た物体光とレンズ２０１８から来た参照光が干渉し、その強度分布が記録層２００６に記録される。
【０００６】
次に、図５５に示した従来のホログラム記録再生装置の再生時の動作について図５７を参照して説明する。図５７は、上記従来技術によるホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。平行光をＰＢＳ２００３に入射すると、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の光はＰＢＳ２００３でミラー２０１１方向に反射される。この反射された光はミラー２０１１でさらに反射されてレンズ２０１８に入射する。レンズ２０１８を通過した光は集光され、参照光として記録層２００６に至る。
【０００７】
記録層２００６では、記録された強度分布に従って光が回折し、その１部はレンズ２００７を通って光検出器２００９に至り、受光面上にＳＬＭ２００８で変調された像が結像する。この結像した像の強度分布を信号として光検出器２００９から取り出す。
【０００８】
【非特許文献１】
辻内順平、「物理学選書２２ ホログラフィー」、裳華房、１９９７年、 ｐ．２６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のホログラム記録再生装置では、光学部品点数が多いことによって装置が大型化するという問題が有った。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、装置の小型化を容易とするホログラム記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記記録媒体において重ね合わせ、前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体及び前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体において重ね合わせ、前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部が再生用ミラーであって、前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部が再生用ミラーであって、前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする。
【００３６】
この発明では、再生時に使用する再生用入射光を得るための光学素子と回折光を通す光学素子とを第１の光学素子として共有するとともに、記録時に使用する物体光を得るための光学素子と参照光を得るための光学素子とを第１の光学素子として共有することが可能となることから、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できるという利点がある。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となることから、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができるという利点がある。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、記録媒体中において物理的な変化により信号を記録する部分を記録層と呼んでおり、説明文章中では、記録層が空気または真空中に置かれている場合について説明しているが、この記録層の回りにガラスや樹脂等が存在していても、同様な効果を奏する。
【００３８】
[第１実施形態]
図１は第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、１０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、１０２はレンズ、１０３は波面を記録する記録層、１０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、１０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、１０７はミラー、１０８は光の進路を変更するプリズムである。
ＳＬＭ１０１、レンズ１０２、光検出器１０５、ミラー１０７の位置は、ＳＬＭ１０１を通過した光の強度分布が、光検出器１０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
【００３９】
この調整を行うために、たとえばレンズ１０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ１０２とミラー１０７の光学的距離をｆとしてレンズ１０２から発した光がミラー１０７で反射してレンズ１０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ１０２とミラー１０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。この時、光検出器１０５がレンズ１０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ１０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ１０１の位置をレンズ１０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ１０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ１０１の透過光の強度分布を光検出器１０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにすることができる。
【００４０】
プリズム１０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせは、ミラー１０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー１０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー１０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図８のプリズムＡであり、また、ミラー１０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図８のプリズムＢである。
【００４１】
ミラー１０７は、記録層１０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー１０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー１０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー１０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー１０７が一体化している場合を示している。
記録層１０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生した光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
【００４２】
ミラー１０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４を用いて行う。図４はミラー１０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２は反射型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域３は透過型と反射型ホログラムの干渉が混在している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層１０３を配置するものとする。
【００４３】
一方、ミラー１０７で反射した後に交差する方法の説明を図６を用いて行う。図６はミラー１０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２は反射型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域３は透過型ホログラムと反射型ホログラムの干渉が混在している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層１０３を配置するものとする。
【００４４】
遮光板１０６は、ＳＬＭ１０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ１０１で代用してもよい。
図１に示した第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図２を参照して説明する。図２は第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ１０１により変調された後、レンズ１０２を通って記録層１０３に物体光として入射する。
一方、図中の下に位置する参照光側の光学系では、平行光はプリズム１０８により光の進行方向が変更され、レンズ１０２を通って記録層１０３に参照光として入射する。
【００４５】
ここで、ミラー１０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図４に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー１０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図６に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【００４６】
次に、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３を参照して説明する。図３は、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物外光側の光学系では、平行光は遮光板１０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はプリズム１０８により光の進行方向が変更され、レンズ１０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【００４７】
ここで、ミラー１０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図５に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー１０７で反射し、記録層１０３、レンズ１０２を通った後に光検出器１０５に至る。光検出器１０５上ではＳＬＭ１０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器１０５から取り出す。
【００４８】
一方、ミラー１０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図７に示す領域１にミラー１０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層１０３、レンズ１０２を通った後に光検出器１０５に至る。光検出器１０５上ではＳＬＭ１０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器１０５から取り出す。
【００４９】
第１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００５０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００５１】
[第２実施形態]
図２は第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、２０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、２０２はレンズ、２０３は波面を記録する記録層、２０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、２０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、２０７はミラー、２０８は光の進路を変更するプリズムである。
ＳＬＭ２０１、レンズ２０２、光検出器２０５、ミラー２０７の位置は、ＳＬＭ２０１を通過した光の強度分布が、光検出器２０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
【００５２】
この調整を行うために、たとえばレンズ２０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ２０２とミラー２０７の光学的距離をｆとしてレンズ２０２から発した光がミラー２０７で反射してレンズ２０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ２０２とミラー２０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。この時、光検出器２０５がレンズ２０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ２０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ２０１の位置をレンズ２０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ２０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ２０１の透過光の強度分布を光検出器２０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
【００５３】
プリズム２０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー２０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー２０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー２０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２１のプリズムＡであり、また、ミラー２０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２２のプリズムＢである。
【００５４】
ミラー２０７は、記録層２０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー２０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー２０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー２０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー２０７が一体化している場合を示している。記録層２０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
【００５５】
ミラー２０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図１３及び図１４を参照して行う。図１３は図２−ｂの紙面正面から見た際の光路図であり、図２-ｄ（ii）は図１１の紙面上方から見た際の光路図である。双方の図に示す領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するためには、領域１を含むように記録層２０３を配置するものとする。
【００５６】
一方、ミラー２０７で反射した後に交差する方法の説明を、図１７及び１８を参照して行う。図１７は図１１の紙面正面から見た際の光路図であり、図１８は図１１の紙面上方から見た際の光路図である。双方の図に示す領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するためには、領域１を含むように記録層２０３を配置するものとする。
遮光板２０６は、ＳＬＭ２０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ２０１で代用してもよい。
【００５７】
記録時に使用する物体光と参照光はそれぞれ光学系に入射する平行光の一部を使用するが、この様子を図２３に示す。図中の中央上の矩形は物体光として使用する領域を示し、左右の斜線部分は参照光として使用する領域を示す。
同様にして、再生時に使用する再生用入射光は光学系に入射する平行光の一部を使用するが、この様子を図２３に示す。図中の左右の斜線部分は再生用入射光として使用する領域を示す。
【００５８】
次に、図１０に示した第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図１１を参照して説明する。図１１は第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図１１において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ２０１により変調された後、レンズ２０２を通って記録層に物体光として入射する。
一方、図において手前と奥に位置する参照光側の光学系では、平行光はプリズム２０８により光の進行方向が変更され、レンズ２０２を通って記録層２０３に参照光として入射する。
【００５９】
ここで、ミラー２０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１３および図１４に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。
一方、ミラー２０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１７および図１８に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。
【００６０】
次に、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図１２を参照して説明する。図１２は、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板２０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図において手前と奥に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はプリズム２０８により光の進行方向が変更され、レンズ２０２を通って記録層２０３に再生用入射光として入射する。
【００６１】
ここで、ミラー２０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１５および図１６に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー２０７で反射し、記録層２０３、レンズ２０２を通った後に、プリズム２０８により光の進行方向が紙面と平行になり、光検出器２０５に至る。 光検出器２０５上ではＳＬＭ２０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器２０５から取り出す。
【００６２】
一方、ミラー２０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１９および図２０に示す領域１にミラー２０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層２０３、レンズ２０２を通った後に、プリズム２０８により光の進行方向が紙面と平行になり、光検出器２０５に至る。光検出器２０５上ではＳＬＭ２０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器２０５から取り出す。
【００６３】
第２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構造となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００６４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００６５】
[第３実施形態]
図２４は第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、３０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、３０２はレンズ、３０３は波面を記録する記録層、３０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、３０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、３０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、３０８は光の進路を変更するプリズム、３０９と３１０は偏光方向を４５°だけ回転させる例えば、ファラデー素子などの旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子、３１２は再生時に回折光を反射する再生用ミラーである。
【００６６】
ＳＬＭ３０１、レンズ３０２、光検出器３０５、再生用ミラー３１２の位置は、ＳＬＭ３０１を通過した光の強度分布が、光検出器３０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ３０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ３０２と再生用ミラー３１２の光学的距離をｆとしてレンズ３０２から発した光が再生用ミラー３１２で反射してレンズ３０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ３０２と再生用ミラー３１２を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００６７】
この時、光検出器３０５がレンズ３０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ３０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ３０１の位置をレンズ３０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ３０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ３０１の透過光の強度分布を光検出器３０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ３０３へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ３０３に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ３０３を調整する。
【００６８】
プリズム３０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、再生用ミラー３１２よりも手前で交差させる方法とする。この方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡである。
再生用ミラー３１２の例を図３０に示す。（ａ）は、強度の強い光のみを透過し、強度の弱い光を反射する特性をもつものの例であり、光反射材として強い電界強度、または、高い熱により透明になる材料を用いる。
【００６９】
その材料としては、たとえば、アンチモン（Ｓｈ）等を用いる。（b）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（a）に具備した例である。（c）は、物体光と参照光が照射されるエリアの光反射材を、機械的に移動させるものの例であり、記録時は、物体光と参照光が照射されるエリアを移動させて両方の光を透過し、再生時は、参照光を透過させるエリアを移動させて再生用入射光を透過させるが、物体光を透過させるエリアは移動させないで回折光を反射するものである。（ｄ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ｃ）に具備した例である。
【００７０】
再生用ミラー３１２は、３０３の記録再生装置と一体化していても良いし、あるいは、記録層と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器である再生用ミラー３１２が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器である再生用ミラー３１２で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器である再生用ミラー３１２で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器である再生用ミラー３１２が一体化している場合を示している。
【００７１】
記録層３０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域を記録層内に含むように調整する。図２７は物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
遮光板３０６は、ＳＬＭ３０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ３０１で代用してもよい。
【００７２】
図２４に示した第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図２５を参照して説明する。図２５は第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を示す模式図である。
図２５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は３０９の旋光素子を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、ＳＬＭ３０１により変調された後、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層に物体光として入射する。
【００７３】
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ３０３に通って旋光素子３１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層３０３に参照光として入射させる。
図２７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光と参照光は光の強度が強いため、再生用ミラー３１２を透過する。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層３０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【００７４】
次に、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図２６を参照して説明する。図２６は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板３０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ３０３に通って旋光素子３１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【００７５】
図２８に示す領域１に再生用入射光が照射される。再生用入射光は光の強度が強いため、再生用ミラー３１２を透過する。
一方、領域１から回折した光は光の強度が弱いため、再生用ミラー３１２で反射する。再生用ミラー３１２で反射した回折光は、記録層３０３、レンズ３０２を通った後にプリズム３０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子３１０に至る。旋光素子３１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ３０４に対してはＳ方位になる。
【００７６】
したがって、その後ＰＢＳ３０４に入射した光はＰＢＳ３０４の内部で反射し、光検出器３０５に至る。 光検出器３０５上ではＳＬＭ３０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器３０５から取り出す。
【００７７】
第３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズ を共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００７８】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００７９】
[第４実施形態]
図３１は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、４０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、４０２はレンズ、４０３は波面を記録する記録層、４０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、４０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、４０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、４０８は光の進路を変更するプリズム、４１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板、４１２は再生時に回折光を反射する再生用ミラーである。
【００８０】
ＳＬＭ４０１、レンズ４０２、光検出器４０５、再生用ミラー４１２の位置は、ＳＬＭ４０１を通過した光の強度分布が、光検出器４０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
【００８１】
この調整を行うために、たとえばレンズ４０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ４０２と４０７のミラーの光学的距離をｆとしてレンズ４０２から発した光が再生用ミラー４１２で反射してレンズ４０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ４０２と４１２のミラーを用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００８２】
この時、光検出器４０５がレンズ４０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ４０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ４０１の位置をレンズ４０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ４０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ４０１の透過光の強度分布を光検出器４０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ４０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ４０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ４０４を調整する。
【００８３】
プリズム４０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、再生用ミラー４１２よりも手前で交差させる方法とする。この時用いるプリズムは図２９のプリズムＡを用いる。
再生用ミラー４１２の例を図３０に示す。（ａ）は、強度の強い光のみを透過し、強度の弱い光を反射する特性をもつものの例であり、光反射材として強い電界強度、または、高い熱により透明になる材料を用いる。
【００８４】
その材料としては、たとえば、（ｂ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ａ）に具備した例である。（ｃ）は、物体光と参照光が照射されるエリアの光反射材を、機械的に移動させるものの例であり、記録時は、物体光と参照光が照射されるエリアを移動させて両方の光を透過し、再生時は、参照光を透過させるエリアを移動させて再生用入射光を透過させるが、物体光を透過させるエリアは移動させないで回折光を反射するものである。（ｄ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ｃ）に具備した例である。
【００８５】
再生用ミラー４１２は、記録層４０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器である再生用ミラー４１２が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器である再生用ミラー４１２で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器である再生用ミラー４１２で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器である再生用ミラー４１２が一体化している場合を示している。
【００８６】
記録層４０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域を記録層内に含むように調整する。図２７は物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
遮光板４０６は、ＳＬＭ４０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ４０１で代用してもよい。
【００８７】
次に、図３１に示した第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図３２を参照して説明する。図３２は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図３２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ４０１により変調された後、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通って記録層４０３に物体光として入射する。
【００８８】
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ４０４を通った後、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通して記録層に参照光として入射する。
図２７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光と参照光は光の強度が強いため、再生用ミラー４１２を透過する。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する鎖域であり、この位置に記録層４０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【００８９】
次に、図３１に示した第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３３を参照して説明する。図３３は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板４０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ４０４に通ってλ／４板４１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通って記録層４０３に再生用入射光として入射する。
【００９０】
図２８に示す領域１に再生用入射光が照射される。再生用入射光は光の強度が強いため、再生用ミラー４１２を透過する。
一方、領域１から回折した光は光の強度が弱いため、再生用ミラー４１２で反射する。再生用ミラー４１２で反射した回折光は、記録層４０３、レンズ４０２を通った後にプリズム４０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板４１１に至る。λ/４板４１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ４０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ４０４に入射した光はＰＢＳ４０４の内部で反射し、光検出器４０５に至る。光検出器４０５上ではＳＬＭ４０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器４０５から取り出す。
【００９１】
第４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００９２】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００９３】
[第５実施形態]
図３４は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、５０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、５０２はレンズ、５０３は波面を記録する記録層、５０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、５０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、５０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、５０８は光の進路を変更するプリズム、５０９と５１０は偏光方向を４５゜だけ回転させる旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子、５１３は角度が可動なミラーを複数備えたミラーアレイである。
【００９４】
ＳＬＭ５０１、レンズ５０２、光検出器５０５、ミラーアレイ５１３の位置は、ＳＬＭ５０１を通過した光の強度分布が、光検出器５０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ５０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ５０２とミラーアレイ５１３の光学的距離をｆとしてレンズ５０２から発した光がミラーアレイ５１３で反射してレンズ５０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ５０２とミラーアレイ５１３を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００９５】
この時、光検出器５０５がレンズ５０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ５０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ５０１の位置をレンズ５０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ５０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ５０１の透過光の強度分布を光検出器５０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ５０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳに対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ５０４を調整する。
【００９６】
プリズム５０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラーアレイ５１３で反射させる前に交差させる方法と、ミラーアレイ５１３で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラーアレイ５１３で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラーアレイ５１３で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【００９７】
ミラーアレイ５１３は、少なくとも２枚のミラーからなり、それぞれのミラーは、ミラーの中心とミラーの反射面を通る軸に対して回転可能に構成されている。各ミラーの回転軸はお互いに平行となっており、その方向は、図３４で説明すれば、図面に対して垂直方向となっている。
ミラーアレイ５１３は、記録層５０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラーアレイ５１３が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラーアレイ５１３で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラーアレイ５１３で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラーアレイ５１３が一体化している場合を示している。
【００９８】
記録層５０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生した光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
ミラーアレイ５１３で反射する前に交差する方法についての説明を図３７を参照して行う。図３７はミラーアレイ５１３で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
【００９９】
一方、ミラーアレイ５１３で反射した後に交差する方法についての説明を図３９を用いて行う。図３９はミラーアレイ５１３を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層５０３を配置するものとする。
遮光板５０６は、ＳＬＭ５０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ５０１で代用してもよい。
【０１００】
図３４に示した第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図３５を参照して説明する。図３５は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図２５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は旋光素子５０９を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、ＳＬＭ５０１により変調された後、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層に物体光として入射する。
【０１０１】
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ５０４に通って旋光素子５１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層５０３に参照光として入射する。
ここで、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させることにより、反射した物体光とレンズから入射した参照光が交差しないようにする。
【０１０２】
さらに、同様にして、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が時計方向に回転させることにより、反射した参照光とレンズから入射した物体光が交差しないようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層５０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【０１０３】
同様にして、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３９に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させるようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層が無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１０４】
次に、図３４に示した第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３６を参照して説明する。図３６は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板５０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ５０４に通って旋光素子５１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【０１０５】
ここで、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３８に、再生用入射光と回折光の光路を示す。回折光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、同様にして、再生用入射光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線を一致させるか、あるいは、時計方向に回転させることにより、反射した再生用入射光と反射した回折光が交差しないようにする。
【０１０６】
以上のようにミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光はミラーアレイ５１３で反射し、記録層５０３、レンズ５０２を通った後にプリズム５０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子５１０に至る。旋光素子５１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ５０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ５０４に入射した光はＰＢＳ５０４の内部で反射し、光検出器５０５に至る。 光検出器５０５上ではＳＬＭ５０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器５０５から取り出す。
【０１０７】
同様にして、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図４０に、再生用入射光と回折光の光路を示す。再生用入射光を反射するミラーは、記録層５０３に記録時の参照光と同じ波面の再生用入射光が入射するように回転する。
【０１０８】
以上のようなミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光は、記録層５０３、レンズ５０２を通った後にプリズム５０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子５１０に至る。旋光素子５１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ５０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳに入射した光はＰＢＳ５０４の内部で反射し、光検出器５０５に至る。光検出器５０５上ではＳＬＭ５０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器５０５から取り出す。
【０１０９】
第５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１１０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１１１】
[第６実施形態]
図３４は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、６０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、６０２はレンズ、６０３は波面を記録する記録層、６０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、６０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、６０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、６０８は光の進路を変更するプリズム、６１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板、６１３は角度が可動なミラーを複数備えたミラーアレイである。
【０１１２】
ＳＬＭ６０１、レンズ６０２、光検出器６０５、ミラーアレイ６１３の位置は、ＳＬＭ６０１を通過した光の強度分布が、光検出器６０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ６０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ６０２と６０７のミラーの光学的距離をｆとしてレンズ６０２から発した光がミラーアレイ６１３で反射してレンズ６０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ６０２とミラーアレイ６１３を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１１３】
この時、光検出器６０５がレンズ６０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ６０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ６０１の位置をレンズ６０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ６０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ６０１の透過光の強度分布を光検出器６０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ６０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ６０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ６０４を調整する。
【０１１４】
プリズム６０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラーアレイ６１３で反射させる前に交差させる方法と、ミラーアレイ６１３で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラーアレイ６１３で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラーアレイ６１３で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
ミラーアレイ６１３は、少なくとも２枚のミラーからなり、それぞれのミラーは、ミラーの中心とミラーの反射面を通る軸に対して回転できるものである。各ミラーの回転軸はお互いに平行となっており、その方向は、図３４で説明すれば、図面に対して垂直方向となっている。
【０１１５】
ミラーアレイ６１３は、記録層６０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラーアレイ６１３が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラーアレイ６１３で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層６０３の１部を反射器であるミラーアレイ６１３で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層６０３と反射器であるミラーアレイ６１３が一体化している場合を示している。
【０１１６】
記録層６０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
ミラーアレイ６１３で反射する前に交差する方法についての説明を図３７を参照して行う。図３７はミラーアレイ６１３で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層６０３内に含むように記録層６０３を配置するものとする。
【０１１７】
一方、ミラーアレイ６１３で反射した後に交差する方法についての説明を、図３９を参照して行う。図３９はミラーアレイ６１３を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層６０３を配置するものとする。
遮光板６０６は、ＳＬＭ６０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ６０１で代用してもよい。
【０１１８】
図４１に示した第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図４２を参照して説明する。図４２は第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図４２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ６０１により変調された後、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通って記録層６０３に物体光として入射する。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ６０４に通った後、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通して記録層６０３に参照光として入射する。
【０１１９】
ここで、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させることにより、反射した物体光とレンズから入射した参照光が交差しないようにする。さらに、同様にして、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が時計方向に回転させることにより、反射した参照光とレンズから入射した物体光が交差しないようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層６０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【０１２０】
同様にして、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３９に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させるようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層６０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と領域３には記録層が無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１２１】
次に、図４１に示した第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図４３を参照して説明する。図４３は第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板６０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ６０４に通ってλ／４板６１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【０１２２】
ここで、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３８に、再生用入射光と回折光の光路を示す。回折光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、同様にして、再生用入射光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線を一致させるか、あるいは、時計方向に回転させることにより、反射した再生用入射光と反射した回折光が交差しないようにする。
【０１２３】
以上のようにミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光はミラーアレイ６１３で反射し、記録層６０３、レンズ６０２を通った後にプリズム６０８により光の進行方向が図中において木平になり、λ／４板６１１に至る。λ／４板６１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ６０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ６０４に入射した光はＰＢＳ６０４の内部で反射し、光検出器６０５に至る。
光検出器６０５上ではＳＬＭ６０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器６０５から取り出す。
【０１２４】
同様にして、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図４０に、再生用入射光と回折光の光路を示す。再生用入射光を反射するミラーは、記録層６０３に記録時の参照光と同じ波面の再生用入射光が入射するように回転する。以上のようなミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光は、記録層６０３、レンズ６０２を通った後にプリズム６０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板６１１に至る。λ／４板６１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ６０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ６０４に入射した光はＰＢＳ６０４の内部で反射し、光検出器６０５に至る。光検出器６０５上ではＳＬＭ６０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器６０５から取り出す。
【０１２５】
第６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１２６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１２７】
[第７実施形態]
図４４は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、７０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、７０２はレンズ、７０３は波面を記録する記録層、７０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、７０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、７０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、７０７はミラー、７０８は光の進路を変更するプリズム、７０９と７１０は偏光方向を４５°だけ回転させる旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子である。
【０１２８】
ＳＬＭ７０１、レンズ７０２、光検出器７０５、ミラー７０７の位置は、ＳＬＭ７０１を通過した光の強度分布が、光検出器７０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ７０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ７０２とミラー７０７の光学的距離をｆとしてレンズ７０２から発した光がミラー７０７で反射してレンズ７０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ７０２とミラー７０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１２９】
この時、光検出器７０５がレンズ７０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ７０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ７０１の位置をレンズ７０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ７０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ７０１の透過光の強度分布を光検出器７０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにすることができる。
ＰＢＳ７０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ７０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ７０４を調整する。
【０１３０】
プリズム７０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー７０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー７０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー７０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラー７０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【０１３１】
ミラー７０７は、記録層７０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー７０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層７０３全面を反射器であるミラー７０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層７０３の１部を反射器であるミラー７０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層７０３と反射器であるミラー７０７が一体化している場合を示している。
記録層７０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層７０３内に含むように調整する。
【０１３２】
ミラー７０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４７を参照して行う。図４７はミラー７０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層７０３を配置するものとする。
【０１３３】
一方、ミラー７０７で反射した後に交差する方法についての説明を図４９を用いて行う。図４９はミラー７０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層７０３を配置するものとする。
遮光板７０６は、ＳＬＭ７０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ７０１で代用してもよい。
【０１３４】
図４４に示した第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図４５を参照して説明する。図４５は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。図４５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は旋光素子７０９を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、ＳＬＭ７０１により変調された後、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に物体光として入射する。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ７０４に通って旋光素子７１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に参照光として入射する。
【０１３５】
ここで、ミラー７０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４７に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー７０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４９に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１３６】
次に、図４４に示した第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図４６を参照して説明する。図４６は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板７０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ７０４に通って旋光素子７１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に再生用入射光として入射する。
【０１３７】
ここで、ミラー７０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４８に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー７０７で反射し、記録層７０３、レンズ７０２を通った後にプリズム７０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子７１０に至る。旋光素子７１０では、さらに偏光面が同方向に４５°だけ回転し、その結果ＰＢＳ７０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳに入射した光はＰＢＳ７０４の内部で反射し、光検出器７０５に至る。光検出器７０５上ではＳＬＭ７０１で変調された像が絵像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器７０５から取り出す。
【０１３８】
一方、ミラー７０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図５０に示す領域１にミラー７０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層７０３、レンズ７０２を通った後にプリズム７０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子７１０に至る。旋光素子７１０では、さらに偏光面が同方向に４５°だけ回転し、その結果ＰＢＳ７０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ７０４に入射した光はＰＢＳ７０４の内部で反射し、光検出器７０５に至る。光検出器７０５上ではＳＬＭ７０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器７０５から取り出す。
【０１３９】
第７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを具有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１４０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１４１】
[第８実施形態]
図５１は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、８０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、８０２はレンズ、８０３は波面を記録する記録層、８０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、 ８０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、８０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、８０７はミラー、８０８は光の進路を変更するプリズム、８１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板である。
【０１４２】
ＳＬＭ８０１、レンズ８０２、光検出器８０５、ミラー８０７の位置は、ＳＬＭ８０１を通過した光の強度分布が、光検出器８０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ８０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ８０２とミラー８０７の光学的距離をｆとしてレンズ８０２から発した光がミラー８０７で反射してレンズ８０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ８０２とミラー８０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１４３】
この時、光検出器８０５がレンズ８０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ８０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ８０１の位置をレンズ８０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ８０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ８０１の透過光の強度分布を光検出器８０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ８０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳに対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ８０４を調整する。
【０１４４】
プリズム８０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー８０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー８０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー８０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラー８０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【０１４５】
ミラー８０７は、記録層８０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー８０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー８０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー８０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー８０７が一体化している場合を示している。
記録層８０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生している領域のみを記録層８０３内に含むように調整する。
【０１４６】
ミラー８０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４７を参照して行う。図４７はミラー８０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層８０３を配置するものとする。
【０１４７】
一方、ミラー８０７で反射した後に交差する方法の説明を図４９を用いて行う。図４９はミラー８０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層８０３を配置するものとする。
遮光板８０６は、ＳＬＭ８０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ８０１で代用してもよい。
【０１４８】
次に、図５１に示した第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図５２を参照して説明する。図５２は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図５２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ８０１により変調された後、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通って記録層に物体光として入射する。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ８０４に通った後、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通して記録層８０３に参照光として入射する。
【０１４９】
ここで、ミラー８０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４７に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー８０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４９に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１５０】
次に、図５１に示した第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図５３を参照して説明する。図５３は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図５３において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板８０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ８０４に通ってλ／４板８１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通って記録層８０３に再生用入射光として入射する。
【０１５１】
ここで、ミラー８０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４８に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光がミラー８０７で反射し、記録層８０３、レンズ８０２を通った後にプリズム８０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板８１１に至る。λ／４板８１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ８０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ８０４に入射した光はＰＢＳ８０４の内部で反射し、光検出器８０５に至る。光検出器８０５上ではＳＬＭ８０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器８０５から取り出す。
【０１５２】
一方、ミラー８０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図５０に示す領域１にミラー８０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層８０３、レンズ８０２を通った後にプリズム８０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板８１１に至る。λ／４板８１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ８０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ８０４に入射した光はＰＢＳ８０４の内部で反射し、光検出器８０５に至る。光検出器８０５上ではＳＬＭ８０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器８０５から取り出す。
【０１５３】
第８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１５４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１５５】
[第９実施形態]
次に第９実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第９実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ３０２を２枚のレンズ８０２とし、図５４に示すような配置としたものである。
【０１５６】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズムおよびレンズを貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１５７】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと確度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１５８】
第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１５９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１６０】
また、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１６１】
[第１０実施形態]
次に、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第４実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ４０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１６２】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズムに入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１６３】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズムとレンズの配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１６４】
第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１６５】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１６６】
また、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１６７】
[第１１実施形態]
次に、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第５実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ５０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１６８】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１６９】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１７０】
第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１７１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１７２】
また、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１７３】
[第１２実施形態]
次に、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第６実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ６０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１７４】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１７５】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズムとレンズの配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１７６】
第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１７７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１７８】
また、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１７９】
[第１３実施形態]
次に、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第７実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ７０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１８０】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１８１】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１８２】
第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１８３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１８４】
また、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１８５】
[第１４実施形態]
次に、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第８実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ８０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１８６】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１８７】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１８８】
第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１８９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９０】
また、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１９１】
[第１５実施形態]
次に、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー１０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０１９２】
第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１９３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９４】
また、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０１９５】
[第１６実施形態]
次に、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー２０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第２実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０１９６】
第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１９７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９８】
また、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０１９９】
[第１７実施形態]
次に、第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置において、再生用ミラー３１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第３実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２００】
第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０２】
[第１８実施形態]
次に、第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第４実施形態に係るホログラム記録再生装置において、再生用ミラー４１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第４実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２０３】
第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０５】
[第１９実施形態]
次に、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ５１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第５実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２０６】
第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０８】
また、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２０９】
[第２０実施形態]
次に、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ６１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第６実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１０】
第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１１】
その効果として、ホログラム記録再生装置を小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２１２】
また、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２１３】
[第２１実施形態]
次に、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー７０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第７実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１４】
第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１５】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２１６】
また、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２１７】
[第２２実施形態]
次に、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー８０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第８実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１８】
第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２０】
また、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２２１】
[第２３実施形態]
次に、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、再生用ミラー３１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第９実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２２２】
第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２２３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２４】
また、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２２５】
[第２４実施形態]
次に、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、再生用ミラー４１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１０実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２２６】
第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２２７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２８】
また、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２２９】
[第２５実施形態]
次に、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ５１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１１実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２３０】
第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２３１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２３２】
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２３３】
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２３４】
[第２６実施形態]
次に、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ６１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１２実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２３５】
第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２３６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２３７】
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２３８】
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２３９】
[第２７実施形態]
次に、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー７０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１３実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２４０】
第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２４１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２４２】
また、このような構造となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２４３】
また、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２４４】
[第２８実施形態]
次に、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー８０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１４実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２４５】
第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２４６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２４７】
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効李の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２４８】
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、が可能となることから、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できるという利点がある。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となることから、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図２】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図を示す図である。
【図５】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図６】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図７】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図８】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの種類を示す図である。
【図９】 第１、２、３、４、５、６、７および８の実施形態に係るホログラム記録再生装置における反射器と記録層の構成を示す図である。
【図１０】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図１１】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図ある。
【図１２】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図ある。
【図１３】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１４】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１５】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１６】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１７】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１８】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１９】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図。
【図２０】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図。
【図２１】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの形状を示す図である。
【図２２】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの形状を示す図である。
【図２３】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における平行光の割り当てを示す説明図である。
【図２４】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図２５】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図２６】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図２７】 第３実施形態および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図２８】 第３実施形態および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図２９】 第３、４、５、６、７および８の実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの種類を示す図である。
【図３０】 第３および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生用ミラーを示す図である。
【図３１】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図３２】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３３】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図３４】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図３５】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３６】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図３７】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図３８】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図３９】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４０】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４１】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図４２】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図４３】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４４】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図４５】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図４６】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４７】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４８】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４９】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図５０】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図５１】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図５２】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図５３】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図５４】 第９、１０、１１、１２、１３、１４の実施形態に係るホログラム記録再生装置におけるレンズとプリズムの位置関係を示す図である。
【図５５】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置の構成を示す図である。
【図５６】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置における記録時の動作を示す説明図である。
【図５７】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置における再生時の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１，８０１…空間光変調器（ＳＬＭ）
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、…レンズ
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３…記録層
３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７０５、８０５…光検出器
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７０６、８０６…遮光板
１０７、２０７、７０７、８０７…ミラー
１０８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８、８０８…プリズム
３０９、３１０、５０９、５１０、７０９、７１０…旋光素子
４１１、６１１、８１１…λ/４板。
【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によって生じる光強度分布を干渉縞として記録する一方、該記録媒体に参照光を照射して、該記録媒体に記録された干渉縞により回折された再生光を取り出すホログラム記録方法、ホログラム記録装置、ホログラム再生方法、ホログラム再生装置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、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録する一方、該記録媒体に参照光を照射して、該記録媒体に記録された干渉縞により回折された再生光を取り出すホログラム記録再生装置がある（例えば、非特許文献１参照。）。以下に従来技術によるホログラム記録再生装置について説明する。図５５は、従来技術によるホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、２００３は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、２００５は凸レンズ、２００６は波面を記録する記録層、２００７は凸レンズ、２００８は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、２００９は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、２０１１はミラー、２０１８は凸レンズである。
【０００３】
次に、図５５に示した従来のホログラム記録再生装置の記録時の動作について図５６を参照して説明する。図５６は上記従来技術によるホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。同図において、平行光をＰＢＳ２００３に入射すると、ＰＢＳ２００３に対してＰ方位の光はＰＢＳ２００３を通過し、ＳＬＭ２００８へ入射する。
【０００４】
光はＳＬＭ２００８を透過するとともに変調される。この時、ＳＬＭ２００８の出射側についている偏光子の偏光方位に従って、ＳＬＭ２００８から出射する光は、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の偏光面を持つ。ＳＬＭ２００８から出射した光は、レンズ２００５に入射する。レンズ２００５を通った光は集光され、記録層２００６に至る。
【０００５】
一方、ＰＢＳ２００３に入射した平行光で、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の光はＰＢＳ２００３でミラー２０１１方向に反射される。この反射された光はミラー２０１１でさらに反射されてレンズ２０１８に入射する。レンズ２０１８を通過した光は集光され、記録層２００６に至る。
記録層２００６内では、レンズ２００５から来た物体光とレンズ２０１８から来た参照光が干渉し、その強度分布が記録層２００６に記録される。
【０００６】
次に、図５５に示した従来のホログラム記録再生装置の再生時の動作について図５７を参照して説明する。図５７は、上記従来技術によるホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。平行光をＰＢＳ２００３に入射すると、ＰＢＳ２００３に対してＳ方位の光はＰＢＳ２００３でミラー２０１１方向に反射される。この反射された光はミラー２０１１でさらに反射されてレンズ２０１８に入射する。レンズ２０１８を通過した光は集光され、参照光として記録層２００６に至る。
【０００７】
記録層２００６では、記録された強度分布に従って光が回折し、その１部はレンズ２００７を通って光検出器２００９に至り、受光面上にＳＬＭ２００８で変調された像が結像する。この結像した像の強度分布を信号として光検出器２００９から取り出す。
【０００８】
【非特許文献１】
辻内順平、「物理学選書２２ ホログラフィー」、裳華房、１９９７年、 ｐ．２６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のホログラム記録再生装置では、光学部品点数が多いことによって装置が大型化するという問題が有った。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、装置の小型化を容易とするホログラム記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記記録媒体において重ね合わせ、前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体及び前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体において重ね合わせ、前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部が再生用ミラーであって、前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部が再生用ミラーであって、前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする。
【００３６】
この発明では、再生時に使用する再生用入射光を得るための光学素子と回折光を通す光学素子とを第１の光学素子として共有するとともに、記録時に使用する物体光を得るための光学素子と参照光を得るための光学素子とを第１の光学素子として共有することが可能となることから、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できるという利点がある。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となることから、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができるという利点がある。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、記録媒体中において物理的な変化により信号を記録する部分を記録層と呼んでおり、説明文章中では、記録層が空気または真空中に置かれている場合について説明しているが、この記録層の回りにガラスや樹脂等が存在していても、同様な効果を奏する。
【００３８】
[第１実施形態]
図１は第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、１０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、１０２はレンズ、１０３は波面を記録する記録層、１０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、１０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、１０７はミラー、１０８は光の進路を変更するプリズムである。
ＳＬＭ１０１、レンズ１０２、光検出器１０５、ミラー１０７の位置は、ＳＬＭ１０１を通過した光の強度分布が、光検出器１０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
【００３９】
この調整を行うために、たとえばレンズ１０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ１０２とミラー１０７の光学的距離をｆとしてレンズ１０２から発した光がミラー１０７で反射してレンズ１０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ１０２とミラー１０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。この時、光検出器１０５がレンズ１０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ１０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ１０１の位置をレンズ１０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ１０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ１０１の透過光の強度分布を光検出器１０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにすることができる。
【００４０】
プリズム１０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせは、ミラー１０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー１０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー１０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図８のプリズムＡであり、また、ミラー１０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図８のプリズムＢである。
【００４１】
ミラー１０７は、記録層１０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー１０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー１０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー１０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー１０７が一体化している場合を示している。
記録層１０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生した光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
【００４２】
ミラー１０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４を用いて行う。図４はミラー１０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２は反射型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域３は透過型と反射型ホログラムの干渉が混在している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層１０３を配置するものとする。
【００４３】
一方、ミラー１０７で反射した後に交差する方法の説明を図６を用いて行う。図６はミラー１０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２は反射型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域３は透過型ホログラムと反射型ホログラムの干渉が混在している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層１０３を配置するものとする。
【００４４】
遮光板１０６は、ＳＬＭ１０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ１０１で代用してもよい。
図１に示した第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図２を参照して説明する。図２は第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ１０１により変調された後、レンズ１０２を通って記録層１０３に物体光として入射する。
一方、図中の下に位置する参照光側の光学系では、平行光はプリズム１０８により光の進行方向が変更され、レンズ１０２を通って記録層１０３に参照光として入射する。
【００４５】
ここで、ミラー１０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図４に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー１０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図６に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【００４６】
次に、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３を参照して説明する。図３は、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物外光側の光学系では、平行光は遮光板１０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はプリズム１０８により光の進行方向が変更され、レンズ１０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【００４７】
ここで、ミラー１０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図５に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー１０７で反射し、記録層１０３、レンズ１０２を通った後に光検出器１０５に至る。光検出器１０５上ではＳＬＭ１０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器１０５から取り出す。
【００４８】
一方、ミラー１０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム１０８を選んだ場合は、図７に示す領域１にミラー１０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層１０３、レンズ１０２を通った後に光検出器１０５に至る。光検出器１０５上ではＳＬＭ１０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器１０５から取り出す。
【００４９】
第１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００５０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００５１】
[第２実施形態]
図２は第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、２０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、２０２はレンズ、２０３は波面を記録する記録層、２０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、２０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、２０７はミラー、２０８は光の進路を変更するプリズムである。
ＳＬＭ２０１、レンズ２０２、光検出器２０５、ミラー２０７の位置は、ＳＬＭ２０１を通過した光の強度分布が、光検出器２０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
【００５２】
この調整を行うために、たとえばレンズ２０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ２０２とミラー２０７の光学的距離をｆとしてレンズ２０２から発した光がミラー２０７で反射してレンズ２０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ２０２とミラー２０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。この時、光検出器２０５がレンズ２０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ２０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ２０１の位置をレンズ２０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ２０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ２０１の透過光の強度分布を光検出器２０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
【００５３】
プリズム２０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー２０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー２０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー２０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２１のプリズムＡであり、また、ミラー２０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２２のプリズムＢである。
【００５４】
ミラー２０７は、記録層２０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー２０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー２０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー２０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー２０７が一体化している場合を示している。記録層２０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
【００５５】
ミラー２０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図１３及び図１４を参照して行う。図１３は図２−ｂの紙面正面から見た際の光路図であり、図２-ｄ（ii）は図１１の紙面上方から見た際の光路図である。双方の図に示す領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するためには、領域１を含むように記録層２０３を配置するものとする。
【００５６】
一方、ミラー２０７で反射した後に交差する方法の説明を、図１７及び１８を参照して行う。図１７は図１１の紙面正面から見た際の光路図であり、図１８は図１１の紙面上方から見た際の光路図である。双方の図に示す領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するためには、領域１を含むように記録層２０３を配置するものとする。
遮光板２０６は、ＳＬＭ２０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ２０１で代用してもよい。
【００５７】
記録時に使用する物体光と参照光はそれぞれ光学系に入射する平行光の一部を使用するが、この様子を図２３に示す。図中の中央上の矩形は物体光として使用する領域を示し、左右の斜線部分は参照光として使用する領域を示す。
同様にして、再生時に使用する再生用入射光は光学系に入射する平行光の一部を使用するが、この様子を図２３に示す。図中の左右の斜線部分は再生用入射光として使用する領域を示す。
【００５８】
次に、図１０に示した第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図１１を参照して説明する。図１１は第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図１１において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ２０１により変調された後、レンズ２０２を通って記録層に物体光として入射する。
一方、図において手前と奥に位置する参照光側の光学系では、平行光はプリズム２０８により光の進行方向が変更され、レンズ２０２を通って記録層２０３に参照光として入射する。
【００５９】
ここで、ミラー２０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１３および図１４に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。
一方、ミラー２０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１７および図１８に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。
【００６０】
次に、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図１２を参照して説明する。図１２は、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板２０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図において手前と奥に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はプリズム２０８により光の進行方向が変更され、レンズ２０２を通って記録層２０３に再生用入射光として入射する。
【００６１】
ここで、ミラー２０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１５および図１６に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー２０７で反射し、記録層２０３、レンズ２０２を通った後に、プリズム２０８により光の進行方向が紙面と平行になり、光検出器２０５に至る。 光検出器２０５上ではＳＬＭ２０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器２０５から取り出す。
【００６２】
一方、ミラー２０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム２０８を選んだ場合は、図１９および図２０に示す領域１にミラー２０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層２０３、レンズ２０２を通った後に、プリズム２０８により光の進行方向が紙面と平行になり、光検出器２０５に至る。光検出器２０５上ではＳＬＭ２０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器２０５から取り出す。
【００６３】
第２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構造となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００６４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００６５】
[第３実施形態]
図２４は第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、３０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、３０２はレンズ、３０３は波面を記録する記録層、３０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、３０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、３０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、３０８は光の進路を変更するプリズム、３０９と３１０は偏光方向を４５°だけ回転させる例えば、ファラデー素子などの旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子、３１２は再生時に回折光を反射する再生用ミラーである。
【００６６】
ＳＬＭ３０１、レンズ３０２、光検出器３０５、再生用ミラー３１２の位置は、ＳＬＭ３０１を通過した光の強度分布が、光検出器３０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ３０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ３０２と再生用ミラー３１２の光学的距離をｆとしてレンズ３０２から発した光が再生用ミラー３１２で反射してレンズ３０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ３０２と再生用ミラー３１２を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００６７】
この時、光検出器３０５がレンズ３０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ３０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ３０１の位置をレンズ３０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ３０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ３０１の透過光の強度分布を光検出器３０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ３０３へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ３０３に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ３０３を調整する。
【００６８】
プリズム３０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、再生用ミラー３１２よりも手前で交差させる方法とする。この方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡである。
再生用ミラー３１２の例を図３０に示す。（ａ）は、強度の強い光のみを透過し、強度の弱い光を反射する特性をもつものの例であり、光反射材として強い電界強度、または、高い熱により透明になる材料を用いる。
【００６９】
その材料としては、たとえば、アンチモン（Ｓｈ）等を用いる。（b）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（a）に具備した例である。（c）は、物体光と参照光が照射されるエリアの光反射材を、機械的に移動させるものの例であり、記録時は、物体光と参照光が照射されるエリアを移動させて両方の光を透過し、再生時は、参照光を透過させるエリアを移動させて再生用入射光を透過させるが、物体光を透過させるエリアは移動させないで回折光を反射するものである。（ｄ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ｃ）に具備した例である。
【００７０】
再生用ミラー３１２は、３０３の記録再生装置と一体化していても良いし、あるいは、記録層と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器である再生用ミラー３１２が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器である再生用ミラー３１２で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器である再生用ミラー３１２で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器である再生用ミラー３１２が一体化している場合を示している。
【００７１】
記録層３０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域を記録層内に含むように調整する。図２７は物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
遮光板３０６は、ＳＬＭ３０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ３０１で代用してもよい。
【００７２】
図２４に示した第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図２５を参照して説明する。図２５は第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を示す模式図である。
図２５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は３０９の旋光素子を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、ＳＬＭ３０１により変調された後、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層に物体光として入射する。
【００７３】
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ３０３に通って旋光素子３１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層３０３に参照光として入射させる。
図２７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光と参照光は光の強度が強いため、再生用ミラー３１２を透過する。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層３０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【００７４】
次に、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図２６を参照して説明する。図２６は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中、上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板３０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ３０３に通って旋光素子３１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム３０８により光の進行方向が変更され、レンズ３０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【００７５】
図２８に示す領域１に再生用入射光が照射される。再生用入射光は光の強度が強いため、再生用ミラー３１２を透過する。
一方、領域１から回折した光は光の強度が弱いため、再生用ミラー３１２で反射する。再生用ミラー３１２で反射した回折光は、記録層３０３、レンズ３０２を通った後にプリズム３０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子３１０に至る。旋光素子３１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ３０４に対してはＳ方位になる。
【００７６】
したがって、その後ＰＢＳ３０４に入射した光はＰＢＳ３０４の内部で反射し、光検出器３０５に至る。 光検出器３０５上ではＳＬＭ３０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器３０５から取り出す。
【００７７】
第３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズ を共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００７８】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００７９】
[第４実施形態]
図３１は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、４０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、４０２はレンズ、４０３は波面を記録する記録層、４０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、４０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、４０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、４０８は光の進路を変更するプリズム、４１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板、４１２は再生時に回折光を反射する再生用ミラーである。
【００８０】
ＳＬＭ４０１、レンズ４０２、光検出器４０５、再生用ミラー４１２の位置は、ＳＬＭ４０１を通過した光の強度分布が、光検出器４０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
【００８１】
この調整を行うために、たとえばレンズ４０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ４０２と４０７のミラーの光学的距離をｆとしてレンズ４０２から発した光が再生用ミラー４１２で反射してレンズ４０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ４０２と４１２のミラーを用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００８２】
この時、光検出器４０５がレンズ４０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ４０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ４０１の位置をレンズ４０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ４０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ４０１の透過光の強度分布を光検出器４０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ４０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ４０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ４０４を調整する。
【００８３】
プリズム４０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、再生用ミラー４１２よりも手前で交差させる方法とする。この時用いるプリズムは図２９のプリズムＡを用いる。
再生用ミラー４１２の例を図３０に示す。（ａ）は、強度の強い光のみを透過し、強度の弱い光を反射する特性をもつものの例であり、光反射材として強い電界強度、または、高い熱により透明になる材料を用いる。
【００８４】
その材料としては、たとえば、（ｂ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ａ）に具備した例である。（ｃ）は、物体光と参照光が照射されるエリアの光反射材を、機械的に移動させるものの例であり、記録時は、物体光と参照光が照射されるエリアを移動させて両方の光を透過し、再生時は、参照光を透過させるエリアを移動させて再生用入射光を透過させるが、物体光を透過させるエリアは移動させないで回折光を反射するものである。（ｄ）は、透過した光が再び記録再生装置の光学系に入ってノイズとならないようにするために、透過した光を吸収する光吸収剤を（ｃ）に具備した例である。
【００８５】
再生用ミラー４１２は、記録層４０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器である再生用ミラー４１２が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器である再生用ミラー４１２で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器である再生用ミラー４１２で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器である再生用ミラー４１２が一体化している場合を示している。
【００８６】
記録層４０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域を記録層内に含むように調整する。図２７は物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
遮光板４０６は、ＳＬＭ４０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ４０１で代用してもよい。
【００８７】
次に、図３１に示した第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図３２を参照して説明する。図３２は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図３２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ４０１により変調された後、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通って記録層４０３に物体光として入射する。
【００８８】
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ４０４を通った後、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通して記録層に参照光として入射する。
図２７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光と参照光は光の強度が強いため、再生用ミラー４１２を透過する。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する鎖域であり、この位置に記録層４０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【００８９】
次に、図３１に示した第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３３を参照して説明する。図３３は第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板４０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ４０４に通ってλ／４板４１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム４０８により光の進行方向が変更され、レンズ４０２を通って記録層４０３に再生用入射光として入射する。
【００９０】
図２８に示す領域１に再生用入射光が照射される。再生用入射光は光の強度が強いため、再生用ミラー４１２を透過する。
一方、領域１から回折した光は光の強度が弱いため、再生用ミラー４１２で反射する。再生用ミラー４１２で反射した回折光は、記録層４０３、レンズ４０２を通った後にプリズム４０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板４１１に至る。λ/４板４１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ４０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ４０４に入射した光はＰＢＳ４０４の内部で反射し、光検出器４０５に至る。光検出器４０５上ではＳＬＭ４０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器４０５から取り出す。
【００９１】
第４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【００９２】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【００９３】
[第５実施形態]
図３４は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、５０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、５０２はレンズ、５０３は波面を記録する記録層、５０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、５０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、５０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、５０８は光の進路を変更するプリズム、５０９と５１０は偏光方向を４５゜だけ回転させる旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子、５１３は角度が可動なミラーを複数備えたミラーアレイである。
【００９４】
ＳＬＭ５０１、レンズ５０２、光検出器５０５、ミラーアレイ５１３の位置は、ＳＬＭ５０１を通過した光の強度分布が、光検出器５０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ５０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ５０２とミラーアレイ５１３の光学的距離をｆとしてレンズ５０２から発した光がミラーアレイ５１３で反射してレンズ５０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ５０２とミラーアレイ５１３を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【００９５】
この時、光検出器５０５がレンズ５０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ５０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ５０１の位置をレンズ５０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ５０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ５０１の透過光の強度分布を光検出器５０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ５０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳに対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ５０４を調整する。
【００９６】
プリズム５０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラーアレイ５１３で反射させる前に交差させる方法と、ミラーアレイ５１３で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラーアレイ５１３で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラーアレイ５１３で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【００９７】
ミラーアレイ５１３は、少なくとも２枚のミラーからなり、それぞれのミラーは、ミラーの中心とミラーの反射面を通る軸に対して回転可能に構成されている。各ミラーの回転軸はお互いに平行となっており、その方向は、図３４で説明すれば、図面に対して垂直方向となっている。
ミラーアレイ５１３は、記録層５０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラーアレイ５１３が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラーアレイ５１３で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラーアレイ５１３で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラーアレイ５１３が一体化している場合を示している。
【００９８】
記録層５０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生した光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
ミラーアレイ５１３で反射する前に交差する方法についての説明を図３７を参照して行う。図３７はミラーアレイ５１３で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層内に含むように記録層を配置するものとする。
【００９９】
一方、ミラーアレイ５１３で反射した後に交差する方法についての説明を図３９を用いて行う。図３９はミラーアレイ５１３を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層５０３を配置するものとする。
遮光板５０６は、ＳＬＭ５０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ５０１で代用してもよい。
【０１００】
図３４に示した第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図３５を参照して説明する。図３５は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図２５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は旋光素子５０９を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、ＳＬＭ５０１により変調された後、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層に物体光として入射する。
【０１０１】
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ５０４に通って旋光素子５１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層５０３に参照光として入射する。
ここで、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させることにより、反射した物体光とレンズから入射した参照光が交差しないようにする。
【０１０２】
さらに、同様にして、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が時計方向に回転させることにより、反射した参照光とレンズから入射した物体光が交差しないようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層５０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【０１０３】
同様にして、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３９に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させるようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層が無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１０４】
次に、図３４に示した第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図３６を参照して説明する。図３６は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板５０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ５０４に通って旋光素子５１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム５０８により光の進行方向が変更され、レンズ５０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【０１０５】
ここで、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図３８に、再生用入射光と回折光の光路を示す。回折光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、同様にして、再生用入射光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線を一致させるか、あるいは、時計方向に回転させることにより、反射した再生用入射光と反射した回折光が交差しないようにする。
【０１０６】
以上のようにミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光はミラーアレイ５１３で反射し、記録層５０３、レンズ５０２を通った後にプリズム５０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子５１０に至る。旋光素子５１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ５０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ５０４に入射した光はＰＢＳ５０４の内部で反射し、光検出器５０５に至る。 光検出器５０５上ではＳＬＭ５０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器５０５から取り出す。
【０１０７】
同様にして、ミラーアレイ５１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム５０８を選んだ場合について説明する。図４０に、再生用入射光と回折光の光路を示す。再生用入射光を反射するミラーは、記録層５０３に記録時の参照光と同じ波面の再生用入射光が入射するように回転する。
【０１０８】
以上のようなミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光は、記録層５０３、レンズ５０２を通った後にプリズム５０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子５１０に至る。旋光素子５１０では、さらに偏光面が同方向に４５゜だけ回転し、その結果ＰＢＳ５０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳに入射した光はＰＢＳ５０４の内部で反射し、光検出器５０５に至る。光検出器５０５上ではＳＬＭ５０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器５０５から取り出す。
【０１０９】
第５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１１０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１１１】
[第６実施形態]
図３４は第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、６０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、６０２はレンズ、６０３は波面を記録する記録層、６０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、６０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、６０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、６０８は光の進路を変更するプリズム、６１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板、６１３は角度が可動なミラーを複数備えたミラーアレイである。
【０１１２】
ＳＬＭ６０１、レンズ６０２、光検出器６０５、ミラーアレイ６１３の位置は、ＳＬＭ６０１を通過した光の強度分布が、光検出器６０５の受光面上で像として結ぶような位置となうように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ６０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ６０２と６０７のミラーの光学的距離をｆとしてレンズ６０２から発した光がミラーアレイ６１３で反射してレンズ６０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ６０２とミラーアレイ６１３を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１１３】
この時、光検出器６０５がレンズ６０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ６０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ６０１の位置をレンズ６０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ６０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ６０１の透過光の強度分布を光検出器６０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ６０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ６０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ６０４を調整する。
【０１１４】
プリズム６０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラーアレイ６１３で反射させる前に交差させる方法と、ミラーアレイ６１３で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラーアレイ６１３で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラーアレイ６１３で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
ミラーアレイ６１３は、少なくとも２枚のミラーからなり、それぞれのミラーは、ミラーの中心とミラーの反射面を通る軸に対して回転できるものである。各ミラーの回転軸はお互いに平行となっており、その方向は、図３４で説明すれば、図面に対して垂直方向となっている。
【０１１５】
ミラーアレイ６１３は、記録層６０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラーアレイ６１３が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラーアレイ６１３で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層６０３の１部を反射器であるミラーアレイ６１３で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層６０３と反射器であるミラーアレイ６１３が一体化している場合を示している。
【０１１６】
記録層６０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層内に含むように調整する。
ミラーアレイ６１３で反射する前に交差する方法についての説明を図３７を参照して行う。図３７はミラーアレイ６１３で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型ホログラムを記録するために、領域１を記録層６０３内に含むように記録層６０３を配置するものとする。
【０１１７】
一方、ミラーアレイ６１３で反射した後に交差する方法についての説明を、図３９を参照して行う。図３９はミラーアレイ６１３を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層６０３を配置するものとする。
遮光板６０６は、ＳＬＭ６０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ６０１で代用してもよい。
【０１１８】
図４１に示した第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図４２を参照して説明する。図４２は第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図４２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ６０１により変調された後、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通って記録層６０３に物体光として入射する。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ６０４に通った後、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通して記録層６０３に参照光として入射する。
【０１１９】
ここで、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３７に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させることにより、反射した物体光とレンズから入射した参照光が交差しないようにする。さらに、同様にして、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が時計方向に回転させることにより、反射した参照光とレンズから入射した物体光が交差しないようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層６０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。
【０１２０】
同様にして、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３９に、物体光と参照光の光路を示す。物体光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、参照光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が反時計方向に回転させるようにする。領域１は物体光と参照光の透過型ホログラムの干渉パターンが出現する領域であり、この位置に記録層６０３を持ってくることで透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と領域３には記録層が無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１２１】
次に、図４１に示した第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図４３を参照して説明する。図４３は第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板６０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ６０４に通ってλ／４板６１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム６０８により光の進行方向が変更され、レンズ６０２を通って記録層に再生用入射光として入射する。
【０１２２】
ここで、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図３８に、再生用入射光と回折光の光路を示す。回折光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線が一致するようにする。さらに、同様にして、再生用入射光を反射するミラーは図中において、各ミラーの回転軸を含む面に垂直な軸に対して、ミラーの法線を一致させるか、あるいは、時計方向に回転させることにより、反射した再生用入射光と反射した回折光が交差しないようにする。
【０１２３】
以上のようにミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光はミラーアレイ６１３で反射し、記録層６０３、レンズ６０２を通った後にプリズム６０８により光の進行方向が図中において木平になり、λ／４板６１１に至る。λ／４板６１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ６０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ６０４に入射した光はＰＢＳ６０４の内部で反射し、光検出器６０５に至る。
光検出器６０５上ではＳＬＭ６０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器６０５から取り出す。
【０１２４】
同様にして、ミラーアレイ６１３で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差させるようなプリズム６０８を選んだ場合について説明する。図４０に、再生用入射光と回折光の光路を示す。再生用入射光を反射するミラーは、記録層６０３に記録時の参照光と同じ波面の再生用入射光が入射するように回転する。以上のようなミラーを設定した上で領域１に再生用入射光が照射されると、そこから回折した光は、記録層６０３、レンズ６０２を通った後にプリズム６０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板６１１に至る。λ／４板６１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ６０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ６０４に入射した光はＰＢＳ６０４の内部で反射し、光検出器６０５に至る。光検出器６０５上ではＳＬＭ６０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器６０５から取り出す。
【０１２５】
第６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１２６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１２７】
[第７実施形態]
図４４は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、７０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、７０２はレンズ、７０３は波面を記録する記録層、７０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、７０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、７０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、７０７はミラー、７０８は光の進路を変更するプリズム、７０９と７１０は偏光方向を４５°だけ回転させる旋光素子であり、両方とも同じ方向に旋光する素子である。
【０１２８】
ＳＬＭ７０１、レンズ７０２、光検出器７０５、ミラー７０７の位置は、ＳＬＭ７０１を通過した光の強度分布が、光検出器７０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ７０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ７０２とミラー７０７の光学的距離をｆとしてレンズ７０２から発した光がミラー７０７で反射してレンズ７０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ７０２とミラー７０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１２９】
この時、光検出器７０５がレンズ７０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ７０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ７０１の位置をレンズ７０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ７０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ７０１の透過光の強度分布を光検出器７０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにすることができる。
ＰＢＳ７０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳ７０４に対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ７０４を調整する。
【０１３０】
プリズム７０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー７０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー７０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー７０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラー７０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【０１３１】
ミラー７０７は、記録層７０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー７０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層７０３全面を反射器であるミラー７０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層７０３の１部を反射器であるミラー７０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層７０３と反射器であるミラー７０７が一体化している場合を示している。
記録層７０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生じている領域のみを記録層７０３内に含むように調整する。
【０１３２】
ミラー７０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４７を参照して行う。図４７はミラー７０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層７０３を配置するものとする。
【０１３３】
一方、ミラー７０７で反射した後に交差する方法についての説明を図４９を用いて行う。図４９はミラー７０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生している領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層７０３を配置するものとする。
遮光板７０６は、ＳＬＭ７０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ７０１で代用してもよい。
【０１３４】
図４４に示した第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を、図４５を参照して説明する。図４５は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。図４５において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光は旋光素子７０９を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、ＳＬＭ７０１により変調された後、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に物体光として入射する。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ７０４に通って旋光素子７１０を通過することにより偏光面が４５°だけ回転し、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に参照光として入射する。
【０１３５】
ここで、ミラー７０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４７に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー７０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光を交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４９に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１３６】
次に、図４４に示した第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図４６を参照して説明する。図４６は第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図３６において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板７０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ７０４に通って旋光素子７１０を通過することにより偏光面が４５゜だけ回転し、プリズム７０８により光の進行方向が変更され、レンズ７０２を通って記録層７０３に再生用入射光として入射する。
【０１３７】
ここで、ミラー７０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図４８に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光はミラー７０７で反射し、記録層７０３、レンズ７０２を通った後にプリズム７０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子７１０に至る。旋光素子７１０では、さらに偏光面が同方向に４５°だけ回転し、その結果ＰＢＳ７０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳに入射した光はＰＢＳ７０４の内部で反射し、光検出器７０５に至る。光検出器７０５上ではＳＬＭ７０１で変調された像が絵像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器７０５から取り出す。
【０１３８】
一方、ミラー７０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム７０８を選んだ場合は、図５０に示す領域１にミラー７０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層７０３、レンズ７０２を通った後にプリズム７０８により光の進行方向が図中において水平になり、旋光素子７１０に至る。旋光素子７１０では、さらに偏光面が同方向に４５°だけ回転し、その結果ＰＢＳ７０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ７０４に入射した光はＰＢＳ７０４の内部で反射し、光検出器７０５に至る。光検出器７０５上ではＳＬＭ７０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器７０５から取り出す。
【０１３９】
第７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを具有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１４０】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１４１】
[第８実施形態]
図５１は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。同図において、８０１は光を変調する空間光変調器（以下、ＳＬＭ）、８０２はレンズ、８０３は波面を記録する記録層、８０４は偏光の方向により光を分離する偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）、 ８０５は最終的に光学系から出てきた信号をとらえる光検出器、８０６は再生時に物体光側の光学系を遮光する遮光板、８０７はミラー、８０８は光の進路を変更するプリズム、８１１はある方向の偏光の時間位相を２π/４ラジアンだけ遅らせるλ/４板である。
【０１４２】
ＳＬＭ８０１、レンズ８０２、光検出器８０５、ミラー８０７の位置は、ＳＬＭ８０１を通過した光の強度分布が、光検出器８０５の受光面上で像として結ぶような位置となるように調整する。
この調整を行うために、たとえばレンズ８０２の焦点距離をｆとする場合、レンズ８０２とミラー８０７の光学的距離をｆとしてレンズ８０２から発した光がミラー８０７で反射してレンズ８０２に返ってくるまでの光路長を２ｆとすることにより、レンズ８０２とミラー８０７を用いた光学系をアフォーカル系とする。
【０１４３】
この時、光検出器８０５がレンズ８０２の焦点距離fから光路長にしてｚだけレンズ８０２から離れていたとした場合、ＳＬＭ８０１の位置をレンズ８０２の焦点距離fよりも光路長にしてｚだけレンズ８０２に近付けることで、上に記したような条件、つまり、ＳＬＭ８０１の透過光の強度分布を光検出器８０５の受光面上で結像させる条件を満たすようにできる。
ＰＢＳ８０４へ入射する平行光は直線偏光であり、その偏光面はＰＢＳに対してＰ方位になるように、平行光とＰＢＳ８０４を調整する。
【０１４４】
プリズム８０８は、物体光と参照光を交差させる働きをするが、物体光と参照光の交差のさせ方は、ミラー８０７で反射させる前に交差させる方法と、ミラー８０７で反射させた後に交差させる方法があり、どちらかを選ぶ。ミラー８０７で反射させる前に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＡであり、また、ミラー８０７で反射させた後に交差させる方法において用いるプリズムは図２９のプリズムＢである。
【０１４５】
ミラー８０７は、記録層８０３と一体化していても良いし、あるいは、記録再生装置と一体化していても良い。この様子を、図９に示す。反射器であるミラー８０７が記録再生装置と一体化している場合を示しているのは、（ａ）と（ｂ）であり、（ａ）は記録層全面を反射器であるミラー８０７で覆った場合を示し、（ｂ）は記録層の１部を反射器であるミラー８０７で覆った場合を示している。また、（ｃ）は記録層と反射器であるミラー８０７が一体化している場合を示している。
記録層８０３の位置は、交差した物体光と参照光の交差により生じた光の干渉領域のうち、透過型ホログラムの干渉が生している領域のみを記録層８０３内に含むように調整する。
【０１４６】
ミラー８０７で反射する前に交差する方法の場合の説明を、図４７を参照して行う。図４７はミラー８０７で反射する前に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生じている領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層８０３を配置するものとする。
【０１４７】
一方、ミラー８０７で反射した後に交差する方法の説明を図４９を用いて行う。図４９はミラー８０７を反射した後に交差する場合の物体光と参照光の光路を示しており、領域１は透過型ホログラムの干渉が生している領域であり、領域２および３は反射型ホログラムの干渉が生じている領域である。透過型と反射型のホログラムの干渉領域はこのように区分されており、透過型ホログラムのみを記録するために、領域１のみを含むように記録層８０３を配置するものとする。
遮光板８０６は、ＳＬＭ８０１の全面を最も透過率の低い画素値にすることにより、ＳＬＭ８０１で代用してもよい。
【０１４８】
次に、図５１に示した第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図５２を参照して説明する。図５２は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
図５２において、図中の上に位置する物体光側の光学系では、平行光はＳＬＭ８０１により変調された後、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通って記録層に物体光として入射する。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、平行光はＰＢＳ８０４に通った後、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通して記録層８０３に参照光として入射する。
【０１４９】
ここで、ミラー８０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４７に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
一方、ミラー８０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４９に示す領域１を含む領域に透過型ホログラムが記録される。なお、領域２と３には記録層は無いので、反射型ホログラムは記録されない。
【０１５０】
次に、図５１に示した第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を、図５３を参照して説明する。図５３は第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
図５３において、図中上に位置する物体光側の光学系では、平行光は遮光板８０６により遮光されて、それより右側の光学系には入射しない。
一方、図中、下に位置する参照光側の光学系では、記録時と同様に、平行光はＰＢＳ８０４に通ってλ／４板８１１を通過することにより直線偏光が円偏光になり、プリズム８０８により光の進行方向が変更され、レンズ８０２を通って記録層８０３に再生用入射光として入射する。
【０１５１】
ここで、ミラー８０７で物体光と参照光が反射する前にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図４８に示す領域１に再生用入射光が照射され、そこから回折した光がミラー８０７で反射し、記録層８０３、レンズ８０２を通った後にプリズム８０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板８１１に至る。λ／４板８１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ８０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ８０４に入射した光はＰＢＳ８０４の内部で反射し、光検出器８０５に至る。光検出器８０５上ではＳＬＭ８０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器８０５から取り出す。
【０１５２】
一方、ミラー８０７で物体光と参照光が反射した後にこれらの光が交差するようなプリズム８０８を選んだ場合は、図５０に示す領域１にミラー８０７で反射した再生用入射光が照射され、そこから回折した光は、記録層８０３、レンズ８０２を通った後にプリズム８０８により光の進行方向が図中において水平になり、λ／４板８１１に至る。λ／４板８１１では、円偏光が直線偏光にもどり、その結果ＰＢＳ８０４に対してはＳ方位になる。したがって、その後ＰＢＳ８０４に入射した光はＰＢＳ８０４の内部で反射し、光検出器８０５に至る。光検出器８０５上ではＳＬＭ８０１で変調された像が結像し、この結像した像の強度分布を信号として光検出器８０５から取り出す。
【０１５３】
第８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１５４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１５５】
[第９実施形態]
次に第９実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第９実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ３０２を２枚のレンズ８０２とし、図５４に示すような配置としたものである。
【０１５６】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズムおよびレンズを貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１５７】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと確度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１５８】
第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１５９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１６０】
また、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１６１】
[第１０実施形態]
次に、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第４実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ４０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１６２】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズムに入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１６３】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズムとレンズの配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１６４】
第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１６５】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１６６】
また、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１６７】
[第１１実施形態]
次に、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第５実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ５０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１６８】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１６９】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１７０】
第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１７１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１７２】
また、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１７３】
[第１２実施形態]
次に、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第６実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ６０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１７４】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１７５】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズムとレンズの配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１７６】
第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１７７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１７８】
また、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１７９】
[第１３実施形態]
次に、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第７実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ７０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１８０】
図５４の上側に記されているプリズムとレンズの配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１８１】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１８２】
第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１８３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１８４】
また、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１８５】
[第１４実施形態]
次に、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第８実施形態に係るホログラム記録再生装置において、レンズ８０２を２枚のレンズとし、図５４に示すような配置とするものである。
【０１８６】
図５４の上側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置について以下に記す。図５４の上側のプリズム８０８およびレンズ８０２を貫く点線は物体光の光軸を示す。プリズム８０８の左側の面に対して垂直な角度でプリズム８０８に入射した後、プリズム８０８の出射側で光の進行方向を曲げられ、レンズ８０２の主面に対して垂直な角度でレンズ８０２に入射するように、プリズム８０８とレンズ８０２が配置されている。
【０１８７】
プリズム８０８とレンズ８０２をこのような配置にするために、図５４中に書かれている角度αと角度βを以下のような関係となるようにする。
β＝sin−１｛（ｎ１／ｎ０）sinα｝−α
ここでｎ０、ｎ１は、それぞれ、プリズム８０８の外の屈折率、プリズム内部の屈折率を表す。
図５４の下側に記されているプリズム８０８とレンズ８０２の配置は、図５４に記されている一点鎖線で表されている面に対して面対称な位置となるようにする。
【０１８８】
第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１８９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９０】
また、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０１９１】
[第１５実施形態]
次に、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー１０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０１９２】
第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１９３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９４】
また、第１５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０１９５】
[第１６実施形態]
次に、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー２０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第２実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０１９６】
第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０１９７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０１９８】
また、第１６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０１９９】
[第１７実施形態]
次に、第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第３実施形態に係るホログラム記録再生装置において、再生用ミラー３１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第３実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２００】
第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０２】
[第１８実施形態]
次に、第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第４実施形態に係るホログラム記録再生装置において、再生用ミラー４１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第４実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２０３】
第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０４】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０５】
[第１９実施形態]
次に、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ５１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第５実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２０６】
第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２０７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２０８】
また、第１９実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２０９】
[第２０実施形態]
次に、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ６１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第６実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１０】
第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１１】
その効果として、ホログラム記録再生装置を小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２１２】
また、第２０実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２１３】
[第２１実施形態]
次に、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー７０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第７実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１４】
第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１５】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２１６】
また、第２１実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２１７】
[第２２実施形態]
次に、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー８０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第８実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２１８】
第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）記録時に使用する物体光を得るためのレンズと参照光を得るためのレンズを共有すること、
（２）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（３）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（４）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２１９】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２０】
また、第２２実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２２１】
[第２３実施形態]
次に、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第９実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、再生用ミラー３１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第９実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２２２】
第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２２３】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２４】
また、第２３実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２２５】
[第２４実施形態]
次に、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１０実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、再生用ミラー４１２を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１０実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２２６】
第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２２７】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２２８】
また、第２４実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２２９】
[第２５実施形態]
次に、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１１実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ５１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１１実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２３０】
第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２３１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２３２】
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２３３】
また、第２５実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２３４】
[第２６実施形態]
次に、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１２実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラーアレイ６１３を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１２実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２３５】
第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２３６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２３７】
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２３８】
また、第２６実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２３９】
[第２７実施形態]
次に、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１３実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー７０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１３実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２４０】
第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２４１】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２４２】
また、このような構造となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効率の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２４３】
また、第２７実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２４４】
[第２８実施形態]
次に、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置について説明する。第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置は、第１４実施形態に係るホログラム記録再生装置における、物体光と参照光を交差させる例において、ミラー８０７を可動式とし、記録時には物体光と参照光を反射させないような位置に移動し、再生時には第１４実施形態と同じ位置に移動するものである。
【０２４５】
第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、
（１）再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、
（２）記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
（３）再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、
が可能となる。
【０２４６】
その効果として、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できる。
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となる。
その効果として、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができる。
【０２４７】
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、物体光と回折光がそれぞれレンズの主面に対して垂直な方向にレンズに入射することが可能となる。
その効果として、歪みの少ない再生像が受光素子上に結像することとなるので、情報量の多い変調符号と符号化効李の高い誤り訂正符号を使用することができることから、記憶密度を高くすることができる。
【０２４８】
また、第２８実施形態に係るホログラム記録再生装置によれば、上述した構成となっているので、記録時において反射型ホログラムの干渉が生じている領域が存在しなくなり、そのため、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域すべてを記録層内で記録することが容易となることから、多重記録した際の再生時の選択性能は向上する。
その効果として、記録時に生じる透過型ホログラムの干渉が生じている領域の一部を記録層内で記録するものよりも記録密度を高くすることができる。
【０２４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再生時に使用する再生用入射光を得るためのレンズと回折光を通すレンズを共有すること、記録時において物体光と参照光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、再生時において再生用入射光と回折光に係る光学系および部品を記録層に対して同じ側に隣接して置くこと、が可能となることから、ホログラム記録再生装置が小型化できるとともに、部品点数が少ないことから製造コストが低減できるという利点がある。
また、このような構造となっているので、透過型ホログラムのみの記録再生が可能となることから、反射型ホログラムを記録再生するものよりも記憶密度を高くすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図２】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置の再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図を示す図である。
【図５】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図６】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図７】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図８】 第１実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの種類を示す図である。
【図９】 第１、２、３、４、５、６、７および８の実施形態に係るホログラム記録再生装置における反射器と記録層の構成を示す図である。
【図１０】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図１１】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図ある。
【図１２】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図ある。
【図１３】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１４】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１５】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１６】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１７】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１８】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図１９】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図。
【図２０】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図。
【図２１】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの形状を示す図である。
【図２２】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの形状を示す図である。
【図２３】 第２実施形態に係るホログラム記録再生装置における平行光の割り当てを示す説明図である。
【図２４】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図２５】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図２６】 第３実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図２７】 第３実施形態および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図２８】 第３実施形態および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図２９】 第３、４、５、６、７および８の実施形態に係るホログラム記録再生装置に使用されるプリズムの種類を示す図である。
【図３０】 第３および第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生用ミラーを示す図である。
【図３１】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図３２】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３３】 第４実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図３４】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図３５】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図３６】 第５実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図３７】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図３８】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図３９】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４０】 第５実施形態および第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４１】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図４２】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図４３】 第６実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４４】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図４５】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図４６】 第７実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図４７】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４８】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図４９】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図５０】 第７実施形態および第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の光路の記録層およびミラー付近の拡大図である。
【図５１】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す模式図である。
【図５２】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における記録時の動作を説明するための模式図である。
【図５３】 第８実施形態に係るホログラム記録再生装置における再生時の動作を説明するための模式図である。
【図５４】 第９、１０、１１、１２、１３、１４の実施形態に係るホログラム記録再生装置におけるレンズとプリズムの位置関係を示す図である。
【図５５】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置の構成を示す図である。
【図５６】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置における記録時の動作を示す説明図である。
【図５７】 従来のフーリエ変換ホログラムの記録再生装置における再生時の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１，８０１…空間光変調器（ＳＬＭ）
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、…レンズ
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３…記録層
３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７０５、８０５…光検出器
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７０６、８０６…遮光板
１０７、２０７、７０７、８０７…ミラー
１０８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８、８０８…プリズム
３０９、３１０、５０９、５１０、７０９、７１０…旋光素子
４１１、６１１、８１１…λ/４板。
Claims (8)
- 物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、
前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、
前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、
前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、
前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、
前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、
前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、
前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、
前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記記録媒体において重ね合わせ、
前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体及び前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とするホログラム記録再生装置。 - 物体光と参照光との干渉によって生じる光強度分布を干渉縞として記録媒体に記録し、前記記録媒体に参照光を照射することにより、前記記録媒体に記録された情報を再生するホログラム記録再生装置であって、
前記記録媒体に対して参照光を出射する光源と、
前記光源と前記記録媒体との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を変調して物体光を生成する空間光変調器と、
前記光源と前記空間変調器との間に配されて、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器に到達させないように前記一部を遮光する遮光位置と、前記参照光の一部を前記空間変調器に到達させる非遮光位置との間で切替可能な遮光部と、
前記空間変調器と前記記録媒体との間に配されて、入射光を集光する第１の光学素子と、
前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光路方向を変更する第２の光学素子と、
前記記録媒体を挟んで前記光源と反対側に配されて、入射光を反射させる反射部と、
前記第１の光学素子よりも前記光源側に配されて、入射光の光強度分布を検出する光検出部とを備え、
前記光強度分布の記録時に、前記遮光部が前記非遮光位置に配され、前記光源から出射された参照光の一部を前記空間変調器によって物体光とし、前記物体光と前記光源から出射された参照光との双方、または、前記光源から出射された参照光のみを、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更することにより、前記物体光と前記参照光とを、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記録媒体において重ね合わせ、
前記情報の再生時に、前記遮光部が前記遮光位置に配されて、前記光源から出射された参照光を、前記第２の光学素子を透過させて光路方向を変更し、前記第１の光学素子を透過させて、前記反射部によって反射させ、前記記憶媒体に到達させることによって得られた回折光を前記第１の光学素子を透過させて、前記光検出部に結像させることを特徴とするホログラム記録再生装置。 - 前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、
前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、
前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、
前記反射部が再生用ミラーであって、
前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、
前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、
前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、
前記反射部が再生用ミラーであって、
前記再生用ミラーは、前記物体光と前記参照光とが照射されるエリアの光反射材を移動可能に構成されており、
前記記録時に、前記物体光が透過するエリアを前記物体光の入射位置に移動させ、また、前記参照光が透過するエリアを前記参照光の入射位置に移動させて、前記物体光と前記参照光とを透過させることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、
前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、
前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、
前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、
前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、
前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、
前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備え、
前記反射部は、少なくとも２つのミラーを有するミラーアレイであって、
前記ミラーは、前記ミラーの中心と前記ミラーの反射面とを通る軸に対して回転可能であり、
前記軸は、互いに平行となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記遮光部と前記空間光変調器との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させる第１の旋光素子と、
前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向を４５度回転させ、その回転方向が前記第１の旋光素子と同じ方向である第２の旋光素子と、
前記第２の旋光素子と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。 - 前記第２の光学素子と前記光検出部との間に配されて、光の位相を１／４波長遅らせる１／４波長板と、
前記１／４波長板と前記光検出部との間に配されて、光の偏光方向にしたがって、透過させる光量と反射させる光量とを変化させる偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホログラム記録再生装置。
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