WO2004013706A1

WO2004013706A1 - ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置

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Publication number: WO2004013706A1
Application number: PCT/JP2003/009649
Authority: WO
Inventors: Yoshihisa Kubota; Satoru Tanaka; Yoshihisa Ito; Akihiro Tachibana; Kazuo Kuroda; Satoshi Sugiura
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-02-12
Also published as: AU2003252729A1; TWI228710B; TW200407860A; US20050231775A1; EP1542097A4; JPWO2004013706A1; EP1542097A1

Description

ホロダラム記録再生方法及びホ口グラム記録再生装置技術分野

本発明は光感応材料からなる記録媒体いわゆるホログラフィックメモリに関し、特にホログラフィックメモリを利用するホログラム記録再生方法及び光情報記録再生装置に関する。

背景技術

ホログラムの原理を利用したデジタル情報記録システムとして、体積ホログラフィック記録システムが知られている。このシステムの特徴は、記録情報をフォトリフラクティブ材料などの光感応材料からなる記録媒体に屈折率の変化として記録することである。

従来のホログラム記録再生方法の 1つにフーリエ変換を用いて記録再生する方法がある。

図 1に示すように、従来の 4 f系ホログラム記録再生装置において、レーザ光源 1 1から発せられたレーザ光ビーム 1 2は、ビ一ムスプリッ夕 1 3において光 1 2 a、 1 2 bとに分割される。光 1 2 aは、ビームエキスパンダ B Xでビーム径を拡大されて、平行光として、透過型の T F T液晶表示装置（L C D) のパネルなどの空間光変調器 S L Mに照射される。空間光変調器 S L Mは、ェンコーダ一で信号変換された記録すべき情報を電気信号として受け取って、 ₂ 次元データすなわち平面上に明暗のドットパターンなどの記録情報を形成する。光 1 2 aは、空間光変調器 S L Mを透過すると、光変調されて、データ信号成分を含む信号光となる。ドットパターン信号成分を含んだ信号光 1 2 aは、その焦点距離 f だけ離しておいたフーリエ変換レンズ 1 6を通過してドットパ夕 —ン信号成分がフーリエ変換されて、記録媒体 1 0内に集光される。一方、ビ一ムスプリッタ 1 3において分割された光ビーム 1 2 bは、参照光としてミラ. — 1 8、 1 9によって記録媒体 1 0内に導かれて、信号光 1 2 aの光路と記録媒体 1 0の内部で交差し干渉して光干渉パターンを形成し、光干渉パターン全体を屈折率の変化（屈折率格子）などの回折格子として記録する。

このように、コヒーレン卜な平行光で照明されたドットパターンデータからの回折光をフ一リェ変換レンズで結像し、その焦点面すなわちフーリエ面上の分布に直してフーリエ変換の結果の分布をコヒ一レントな参照光と干渉させてその干渉縞を焦点近傍の記録媒体に記録する。 1ページ目の記録が終了したら、回動ミラ一 1 9を所定量回転し、かつ、その位置を所定量平行移動させ記録媒体 1 0に対する参照光 1 2 t>の入射角度を変化させ、 2ページ目^同じ手順で記録する。このように逐次記録を行うことにより角度多重記録を行う。

一方で、再生時には逆フーリエ変換を行いドットパターン像を再生する。情報再生においては、図 1に示すように、例えば、空間光変調器 S L Mによって信号光 1 2 aの光路を遮断して、参照光 1 2 bのみを記録媒体 1 0へ照射する。再生時には、再生するぺ一ジを記録した時の参照光と同じ入射角度になるように、ミラ一の位置と角度をミラ一の回動と直線移動を組み合わせで変化させ制御する。参照光 1 2 bが照射された記録媒体 1 0の信号光 1 2 aの入射側の反対側には、記録された信号光を再現した再生光が現れる。この再生光を逆フーリエ変換レンズ 1 6 aに導いて、逆フーリエ変換するとドットパターン信号を再現することができる。さらに、このドットパターン信号を焦点距離位置の電荷結合素子 C C Dなどの光検出器 2 0によって受光して、電気的なデジタルデ —夕信号に再変換した後、デコーダ 2 6に送ると、元のデ一夕が再生される。図 1に示すように、従来は記録媒体内のある体積中に情報を高密度で記録するために角度多重や、波長多重を用いて数 mm角程度の体積中に多重言己録を行なっていた。このため角度選択性や波長選択性を確保するために、信号光と参照光の可干渉長を長くかつ、広く取っていた。このため記録に用いる光量単位あたりの強度が低下する。また高密度記録のためには多重記録する必要があるので消去時定数の大きい多重の行いやすいものが要求される。

従来の装置では高性能のフーリェ変換レンズ及び逆フ一リェ変換レンズの 2 つが必要であり、さらに記録再生において参照光の制御に高精度のページング制御機構を設置する必要があり、システムの小型化に不利である問題力 S—例として挙げられる。

発明の開示

そこで、本発明の解決しょうとする課題には、小型化が可能なホログラム記録媒体へのホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置を提供することが一例として挙げられる。

発明のホログラム記録再生方法は、可干渉性の参照光ビームを記録' I青報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パ夕ーンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、

前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる再生工程と、を含むことを特徴とする。

信号光ビームは、可干渉性のある参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して生成した光ビームであり、参照光ビームの空間的な変調に関係なく同じ波面となる 0次光と、空間的な変調に応じた回折光とを含んでいる。よって、本発明では、信号光ビームの 0次光をホログラム記録の参照光として用いる。記録時には、信号光ビームを記録媒体に照射し、その 0次光と回折光とが干渉する部位に生じる光干渉パターンに対応した屈折率格子を記録媒体内に記録する。

再生時には、記録時の信号光ビームと同じ位置、角度で、罕間的に変調されていない信号光ビーム、すなわち無変調参照光ビームを記録媒体内の屈折率格子に照射する。この無変調参照光ビームは 0次光を主成分とするので、かかる無変調参照光ビームを記録媒体内の屈折率格子に、射することにより、記録時の信号光ビームと同じ波面を持つ再生光が得られる。

再生光の検出時には、記録媒体内の屈折率格子から発生した再生光と再生に用いた無変調参照光ビームとが重なるため、再生に用いた無変調参照光ビームを除去あるいは低減することにより再生光の検出が容易になり、記録情報の再生が容易になる。

発明の記録媒体は、可干渉性の光ビームの照时によつて記録情報を記録自在な光感応材料からなる記録媒体であって、前記光ビームの入射側の反対側に、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域が設けられたことを特徴とする。

再生に用いた無変調参照光ビームを除去あるいは低減するために、図 2に示すように、無変調参照光ビームを集光レンズで記録媒体 1 0の入射側と反対側に焦点を持つように集光し、信号光ビームのビームウェストの位置に入射光処理領域 Rを設ける。入射光処理領域 Rは信号光ビームの 0次光や無変調参照光ビームを処理するための 0次光処理領域 R 1と、信号光ビームの回折光を処理するための回折光処理領域 R 2と力、らなる。

従来のホログラム記録再生システムの方法の 1つに位相共役波による記録再生方法力と考えられる。位相共役光再生法においても、一般的には記録及び再生時には両方とも同じ波面の光が必要である。例えば、信号光を記録媒体へ入射させ鏡で反射させて、位相共役波を生成して記録媒体へ戻し、記録媒体内の干渉により屈折率格子を生成して記録する記録再生方法では、鏡の抜き差しが必要となったり、信号光特に 0次光の入射光学系への戻りによって、装置の光源に悪影響を及ぼすという問題が生じたり、前記悪影響を防止するための光学系を設けるために装置が大型化するという問題が生じる。しかし、本発明によれば、入射光の 0次光と回折光とを分離して異なる処理、例えば一部の光を内部に戻す入射光処理領域により、かかる問題が解消される。

さらに、従来のホログラム記録再生方法のように、参照光ビームと信号光ビ —ムとに別光学系を用いる必要が無く、本発明では、信号光ビ一ムの 0次光と信号光ビームの空間的な変調に応じた回折光とを用いるため、対物レンズなどの集光レンズに高い性能が必要では無く、装置の簡素化及び小型化には非常に有利である。

発明のホログラム記録方法は、可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成することを特徴とする。

発明のホログラム再生方法は、可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に形成された光干渉パターンこよる回折格子の領域に、前記参照光ビームを、照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめることを特徴とする。

発明のホログラム記録再生装置は、記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録し、前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム記録再生装置であって、 '

光感応材料からなる記録媒体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ピ一ムに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、

前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とする。

発明のホログラム記録装置は、記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録するホログラム記録装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する干渉部と、を有することを特徵とする。

発明のホログラム再生装置は、記録情報を記録媒体内において記録された回折格子の領域から記録情^ ¾を再生するホログラム再生装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記参照光ビームを前言己記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とする。

発明のホログラム記録再生装置は、記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録し、前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム記録再生装置であって、

光感応材料からなる記録媒体を保持する支持部と、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、

前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の 0 次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域と、

可干渉性の参照光ピ一ムを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する干渉部と、

前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の 0 次光と回折光とを分離して一部の光を前記記録媒体の内部に戻す入射光処理領域と、を有することを特徴とする。

発明のホログラム再生装置ま、記録情報を記録媒体内において記録された回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記参照光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、前記記録媒体の前記参照光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の 0 次光と回折光とを分離してー咅 15の光を前記記録媒体の内部に戻す入射光処理領域と、

図面の簡単な説明

図 1は、従来のホログラム記録再生システムを示す概略構成図である。

図 2は、本発明によるホログラム記録媒体を示す概略断面図である。

図 3は、本発明による実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。図 4は、本発明による実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。

図 5は、本発明による実施形態のホログラム記録媒体を示す概略断面図である。

図 6は、本発明による実施形態のホログラム記録媒体と空間光変調器との関係を説明する概略平面図である。

図 7は、本発明によるホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略斜視図である。

図 8は、本発明による実施形 IIのホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。

図 9及び図 1 0は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。

図 1 1は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。

図 1 2は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。

図 1 3は、本発明による他の実施形態のホログラム記録媒体を示す概略断面図である。

図 1 4は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における再生工程を説明する概略断面図である。

図 1 5は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。図 1 6及び図 1 7は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録及び再生工程を説明する概略断面図である。

図 1 8は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。

図 1 9は、本発明による他の実施形態のホログラム記録媒体の入射光処理領域と空間光変調器との関係を説明する概略平面図である。

図 2 0は、本発明によるホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略斜視図である。

図 2 1及び図 2 2は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。

図 2 3は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置を説明する概略構成図である。

図 2 4は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録工程を説明する概略断面図である。

図 2 5及び図 2 6は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における記録及び再生工程を説明する概略断面図である。

図 2 7は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における入射光処理領域を示す概略斜視図である。

図 2 8は、本発明による他の実施形態のホログラム記録再生装置における ΐ己録媒体力ートリツジを示す概略斜視図である。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では記録時に別経路の参照光を用いず、その代わりに、信号光のみを記録媒体へ入射させて、信号光の 0次光と回折光との干渉により屈折率格子を生成して記録し、参照光照射のみでかかる屈折率格子から信号光を再生する。記録媒体の照射側の反対側には、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を記録媒体内部に戻す入射光処理領域が一体化して設けられている。く第 1実施例 >

図 3に実施形態のホログラム記録再生装置を示す。光源 1 1 には、例えば波長 8 50 nmの DBR (Distributed Bragg Reflector)レ一ザを近赤外レーザ光源として用いる。参照光ビーム 1 2の光路上には、シャツ夕 S Hs、ビ一ムェキスパンダ BX、空間光変調器 SLM、ビームスプリッタ 1 5、集光レンズ 1 60が配置されている。シャツ夕 SHsはコントローラ 32に制御され、記録媒体への光ビームの照射時間を制御する。

ビームエキスパンダ BXは、シャツ夕 SH sを通過した参,照光ビーム 1 2の径を拡大して平行光線とし空間光変調器 SLMに入射するように照射する。空間光変調器 SLMは、ェンコ一ダ 25より受けた 2次元平面ページに対応する単位ページ系列の電気的なデータを受けて、明暗のドットマ卜リクス信号を表示する。参照光ビ一ムは、データが表示されている空間光変調器 SLMを通過すると光変調されて、データをドットマトリクス成分として含む信号光ビーム 12 aとなる。さらに集光レンズ 160は、ビームスプリツ夕 1 5を透過した信号光ビ一ム 1 2 aのドットマトリクス成分をフーリエ変換するとともに、記録媒体 1 0の装着位置の後方に焦点を結ぶように集光する。集光レンズ 1 60 により、シャツ夕 SHsが開いたとき、信号光ビーム 1 2 a又は参照光ビーム 1 2が記録媒体 1 0の主面に所定入射角度例えば零度で照射される。ビームスプリッタ 1 5は後述する再生光を、参照光ビームの光路から分離して C C Dなどの光電変換器の光検出器 2 0へ供給する分離部である。空間光変調器 S L M 反び C C D 2 0は、集光レンズ 1 6 0の焦点距離配置されている。

さらに、ビ一ムスプリッタ 1 5は再生光を C C D 2 0に送り得る位置に配置されている。 C C D 2 0にはデコーダ 2 6が接続される。デコーダ 2 6はコントローラ 3 2へ接続される。なお、あらかじめ記録媒体 1 0にフォトリフラクティブ材料の種類に対応した標識を付してある場合、記録媒体 1 0がこれを移 ¾；させる支持部である可動ステージ 6 0上に装着されると、コントローラ 3 2 ま適当なセンサにより自動的にこの標識を読み取り、記録媒体 1 0の移動制御や記録媒体 1 0に適した記録再生制御を行うこともできる。

図 3に示すように、記録媒体 1 0め入射側の反対側には、信号光ビーム 1 2 aの 0次光を透過する 0次光処理領域 R 1と信号光ビーム 1 2 aの回折光を反 I する回折光処理領域 R 2を含む入射光処理領域 Rが一体化して結合して設けられている。入射光処理領域 Rは、信号光ビ一ム 1 2 aを処理するために設けられている。たとえば、入射光処理領域 Rは、 0次光処理領域 R 1すなわち 0 次光が透過する窓すなわち開口と、この開口を画定する回折光処理領域 R 2と、力、らなる。入射光処理領域 Rはこれに限定されず、 0次光処理領域 R 1は、回折光処理領域 R 2と処理が異なればよく、開口に代えて 0次光を吸収する材料を設けることもできる。すわなち、 0次光処理領域 R 1は 0次光を透過又は吸する領域であればよい。

記録の工程手順について述べる。まず、図 3に示す記録媒体 1 0を保持している可動ステージ 6 0をコント口 —ラ 3 2で位置制御して、対象としている記録媒体 1 0を所定記録位置に移動する。

次に、記録信号をエンコーダ 2 5より空間光変調器 S L Mへ送出し、空間光変調器 S L Mが記録情報に対応したパターンを表示する。

次に、シャツ夕 S H sを開放して参照光ビーム 1 2を空間光変調器 S L Mに照射する。参照光ビーム 1 2が記録情報に対応したパターンが表示されている空間光変調器 S L Mにより空間的に変調され、信号光ビーム 1 2 aが生成される。生成された信号光ビーム 1 2 aが記録媒体 1 0へ照射され、記録が開始される。

信号光ビーム 1 2 a (すなわち 0次光及び回折光）による記録媒体 1 0内での屈折率格子の記録工程を説明する。

図 4に示すように、信号光ビーム 1 2 aは 0次光と空間的な変調に応じた回折光を含んでいる。信号光ビーム 1 2 aの 0次光は空間的な変調によらず常に同じ波面となるのでホログラム参照光ビームと呼ぶこととし、信号光ビーム 1 2 aの空間的な変調に応じた回折光をホログラム信号光ビームと呼ぶこととする。すなわち記録時の信号光ビ一ム 1 2 aは少なくともホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームを含むことになる。

記録媒体 1 0に照射された信号光ビーム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 1が生じ、フォ卜リフラクティブ効果により光干渉パタ一ン P 1に対応した屈折率格子 P 1が記録媒体 1 0内に記録される。信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光処理領域 R 1を透過し、記録媒体 1 0の入射側の反対側から出射される。信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射され、再び記録媒体 1 0 に人射される。回折光処理領域 R 2で反射した信号光ビーム 1 2 aの回折光を反射ホ口グラム信号光ビームと呼ぶこととする。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aのホログラム参照光ビームと反射ホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 2が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0 内に記録される。図 4には、各光干渉パ夕一ン形成の理解を容易にするために、一般的なホログラム記録における信号光として作用する光の伝播方向を白抜き矢印で示し、参照光として作用する光の伝播方向を暗色の矢印で示してある。後述の第 2実施例については図 9に、第 3実施例については図 1 0に各光干渉パタ一ン形成の理解を容易にするために、前記白抜き矢印と前記暗色の矢印を示しておく。

したがって、記録時には、空間光変調器 S L Mからの信号光 1 2 a自身の 0 次光と回折光並びに 0次光と回折光処理領域 R 2で反射した回折光が記録媒体 1 0内で干渉し 3次元干渉パターンが生じる。図 5に示すように、少なくとも光干渉パターン P 1と光千渉パターン P 2のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 P 1と屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。

記録媒体 1 0への記録終了後、コントローラ 3 2によりシャツ夕 S H sを閉鎖する。

記録媒体 10の所定記録位置での記録が終了したら、記録媒体 1 0を所定量移動し（図 3の y方向へ)、記録媒体 10に対する信号光 12 aの位置を他の所定記録位置に変化させ、先の記録手順と同じ手順で記録する。このように逐次記録を行うことにより記録媒体 10に記録を行う。

図 6は光源側から信号光 12 aの光軸方向から見た空間光変調器 SLMと記録媒体 1 0の入射光処理領域 Rとを並べて示した図である。図 6に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対側に設けられた入射光処理領域 Rの 0次光処理領域 R1は、信号光 12 aの 0次光が主として透過できる開口すなわち窓として機能する卜ラック TRを画定している。トラック TRは図 6の y方向へ伸長してレる。トラック TRは間欠的に複数を線状にして設けることができ、これによつて、 O次光処理領域 R 1の記録媒体 1 0における位置情報をトラック TRに担持させることができる。

記録媒体 1 0及び空間光変調器 SLMは、トラック TRの伸長方向 D_TRと空間光変調器 SLMの画素マトリクスの行の伸長方向とが所定角度 0 (Θ ≠0) で交差するように、相対的に配置されている。他に、記録媒体 10及び空間光変調器 S LMの角度設定に、マトリクスの列の伸長方向を利用しても良レ^ この記録媒体 10及び空間光変調器 SLMの角度設定の構成は以下の理由による。

一般に、記録時には、記録情報に応じて各画素毎の透過 Z非透過となる 2次元ドッ卜パターンを表示した空間光変調器 SLMに参照光ビーム 1 2が入射され空間的に変調されて信号光ビ一ム 1 2 aが生成される。信号光ピ一ム 12 a はフーリエ変換レンズすなわち集光レンズ 160によりフーリエ変換され、記録媒体 1 0に入射され、フーリエ変換レンズに対応したフーリエ面 FFに信号光ビーム 12 aの 0次光及び回折光の点像としてそれぞれ結像される。

図 7に示すように、光空間変調器 SLMで変調された信号光ビーム 12 aでは、光空間変調器の画素の繰り返し（ピッチ aとする）による回折光が最高周波数成分となる。信号光ビーム 1 2 aは集光レンズ 160によりフーリエ変換され、図 7に示すフーリエ面 FFに空間光変調器 S LMによる空間的な変調に応じた空間周波数スぺクトル分布光強度が生じる。

画素ピッチによる空間周波数（l/a)、信号光ビーム 1 2 aの波長（入）、フーリエ変換レンズ（集光レンズ 160) の焦点距離（f) を用いると、フーリエ面 FFでの 0次光と 1次光の間隔（d 1) は d 1= (lZa) · (λ) · (f ) のように表すことができる。例えば、光空間変調器の画素ピッチが 10 m、信号光ビーム 12 aの波長 530 nm、集光レンズ 160の焦点距離 14mm である場合、フーリエ面での 0次光と 1次回折光との間隔（d l) は上式により、 7 50

空間光変調 SLMでの最高空間周波数成分は画素ピッチなので、フ一リエ面 FFでは信号光ビーム 1 2 aの 0次光の点像からもつと離れた位置に画素ピッチに応じた点像が存在する。したがって、フーリエ面 FFには信号光ビーム 12 aの中央の 0次光と空間光変調器 SLMの行方向と列方向の画素ピッチによる 1次回折光と 0次光とで構成される田の字型の空間内に光空間変調器の変調に応じた空間周波数スぺクトル分布は存在することになる。

空間光変調器 S LMの行方向に対応する回折光の点像は、フ一リエ面 FFが入射光処理領域 Rに含まれている。トラック T Rの伸長方向 D_TRと空間光変調器 S L Mの画素マトリクスの行の伸長方向 D _{s LM}の角度 0 = 0度のときには、トラック TR上に空間変調器 S LMの画素マトリクスの行方向の空間周波数成分に応じた点像が結像される。

したがって空間光変調器 S LMの行方向に対応する回折光は回折光処理領域 R 2で反射されないため、上述の光干渉パターン P 2の生成において、空間光変調器 SLMの行方向に応じた信号光ビーム 1 2aの反射ホログラム信号光ビ —ムは存在せず、信号光ビーム 12 aのホログラム参照光ビームとの光千渉は生じない。すなわちトラック TRの伸長方向 D_TRと空間光変調器 SLMの画素マトリクスの行の伸長方向 D_SLMの角度 0 = 0度のときには、記録媒体 1 0の屈折率格子 p 2には空間光変調器 S LMの行方向に対応した回折光による情報が記録されない。

記録情報の低周波成分は 0次光の周辺に集中するが、 0次光をあえて透過させ、 0次光の周りに現れる残りの回折光を本実施形態では利用する。

1次回折光を有効に利用するため、すなわち信号光ビーム 1 2 aの（空間光変調器 SLMの行方向に応じた）反射ホログラム信号光ビームと信号光ビーム 12 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）とを光干渉させるために、記録媒体 10及び空間光変調器 S L Mは、トラック T Rの伸長方向 D _TRと空間光変調器 SLMの画素マトリクスの行（又は列）の伸長方向 D_SLMとが所定角度 0 ( Θ Φ 0 ) で交差するように、相対的に配置されている。

次に、再生の工程手順について述べる。

まず、図 3に示す記録媒体 10を保持する可動ステージ 60をコント口一ラ 3 2で位置制御して、対象としている記録媒体 1 0を所定記録位置に移動する。次に、参照光ビーム 1 2に対して空間的な変調を行わない状態すなわち全画素透過の情報をエンコーダ 2 5より空間光変調器 S L Mへ送出し、空間光変調器 S L Mの全画素透過パターンを表示させる。

次に、シャツタ S H sを開放してし参照光ビ一ム 1 2を空間光変調器 S L M に照射し、信号光ビーム 1 2 aを生成し、生成した信号光ビーム 1 2 aを記録媒体 1 0に照射して再生を開始する。信号光ビーム 1 2 aは全透過表示の空間光変調器 S L Mを通過しているため変調されていない。したがって空間的な変調に応じた回折光は発生せず、信号光ビーム 1 2 aは 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）のみとなる。

信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

図 8に示すように、再生時の信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1と屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1より再生光 1と屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。信号光ビーム 1 2 aは 0次光処理領域 R 1を透過して、記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射される。したがって、信号光ビ一ム 1 2 aは、集光レンズ 1 6 0に戻ることはなく、光検出器 2 0で受光されないので、記録情報の再生が容易になる。

再生光 1は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射し再び記録媒体 1 0に戻り、記録媒体 1 0の入射側から出射され集光レンズ 1 6 0を通過する。再生光 2は、記録時に回折光処理領域 R 2で反射しているので、再生光 2は記録媒体 1 0の入射側から出射され、集光レンズ 1 6 0を通過する。したがって再生時には、少なくとも再生光 1と再生光 2は記録媒体 1 0の入射側から出射し、集光レンズ 1 6 0を通過する。

集光レンズ 1 6 0を通過した再生光 1 と再生光 2は、ビ一ムスプリッタ 1 5 で反射され、光検出器 2 0上で記録情報に応じたドットパターンを結像する。このドットパターン信号を C C D 2 0の受光器によって受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダ 2 6に送ると、元のデータが再生される。

次に記録媒体 1 0の所定記録位置での再生終了後、コントローラ 3 2によりシャツ夕 S H sを閉鎖する。

次に記録媒体 1 0を移動し（図 3の y方向）、記録媒体 1 0に対する信号光ビ —ム 1 2 aの位置を他の所定記録位置に変化させ、先の再生手順と同じ手順で再生する。このように逐次再生を行うことにより記録媒体 1 0の再生を行う。 <第 2実施例 >

さらに他の変形例では、図 9に示すように、記録媒体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域尺に、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す回折光処理領域 R 2と信号光 1 2 aの 0次光を散乱させる 0次光散乱領域 S Cをトラックに沿って内部に設けることができる。 y方向へ伸長しているトラック状の 0次光散乱領域 S Cは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0に散乱した状態で戻し、これと、入射 0次光及ぴ回折光並びに反射回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縮としてホログラム記録を達成する。すなわち、記録媒体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域 Rは、信号光ビ —ム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を散乱させる 0次光散乱領域 S Cと回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）を反射させる回折光処理領域 R 2とからなる。 0次光散乱領域 S Cは y方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによつて、 0次光散乱領域 S Cの記録媒体 1 0における位置情報を担持させることができる。

信号光ビ一ム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム及びホログラム信号光ビーム）による記録媒体 1 0内での屈折率格子の記録工程を説明する。

記録媒体 1 0に照射された信号光ビーム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビ —ムとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 1が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 1に対応した屈折率格子 P 1が記録媒体 1 0内に記録される。

信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光散乱領域 S Cで散乱され、再び記録媒体 1 0に入射される。 0次光散乱領域 S Cで散乱された信号光ビーム 1 2 aの 0次光を散乱ホロダラム参照光ビームと B乎ぶこととする。信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射され反射ホログラム信号光ビームとなり、再び記録媒体 1 0に入射される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 a自身のホログラム参照光ビームと反射ホログラム信号光ビームとの間で光干渉パタ一ン P 2が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内に記録される。記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの散乱ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間での光干渉 /、°ターン P 3が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 3に対応した屈折率格子 P 3が記録媒体 1 0内に記録される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの散乱ホログラム参照光ビームと反射ホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 4が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パタ一ン P 4に対応した屈折率格子 P 4が記録媒体 1 0内に記録される。

したがって、図 9に示す変形例において、少なくとも光干渉パターン P 1、光干渉パターン P 2、光干渉パターン P 3と光干渉パターン P 4のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 P 1、屈折率格子 P 2、屈折率格子 p 3と屈折率格子 P 4が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。次に、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

再生時には参照光ビーム 1 2を空間的に変調しない。したがって信号光ビーム 1 2 aは 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）のみとなる。

再生時の信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1、屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1 より再生光 1と屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。次に信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は、入射光処理領域 Rの 0次光散乱領域 S Cで散乱され、再び記録媒体 1 0に入射されるので、散乱ホログラム参照光ビームとなる。散乱ホログラム参照光ビームは記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 3と屈折率格子 P 4に照肘され、記録情報に応じた屈折率格子 P 3より再生光 3、屈折率格子 P 4より再生光 4が発生する。

散乱ホログラム参照光ビーム【ま、記録媒体 1 0の入射側から出射され、一部の光が集光レンズ 1 6 0に戻るが、散乱されているため光検出器 2 0ではほとんど受光されず、記録情報の再生力 S容易になる。

再生光 1及び再生光 3は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射され、再び記録媒体 1 0に入射され、記録媒体 1 0の入射側から出射され集光レンズ 1 6 0を通過する。再生光 2及び再生光 4は、記録時に回折光処理領域 R 2で反射しているので、再生光 2及び再生光 4は発生後、記録媒体 1 0の入射側から出射され、集光レンズ 1 6 0を通過する。したがって再生時には、少なくとも再生光 1、再生光 2、再生光 3と再生光 4は記録媒体 1 0の入射側から出射され、集光レンズ 1 6 0を通過する。あとの工程は図 3の実施形態と同じである。

<第 3実施例 >

さらに、図 1 0に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対側の入射光処理領域 Rに、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す部分として信号光 1 2 aの 0次光を内部に偏向させる傾斜反射面を有する 0次光偏向領域 R Lをトラックに沿って内 ¾3に設けることができる。 y方向へ伸長しているトラック状の 0次光偏向領域 R Lは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0のトラックの一方側に偏らせて反射して戻し、これと、入射 0次光及び回折光並びに反射回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

すなわち、記録媒体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域 Rに、信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を記録媒体 1 0内部に偏向させ反射させる 0次光偏向領域 R Lと回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）を反射させる回折光処理領域 R 2を設けている。 0次光偏向領域 R Lは y方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによって、 0次光偏向領域 R Lの記録媒体 1 0における位置情報を担持させることができる。

信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム及びホログラム信号光ビーム）による記録媒体 1 0内での屈折率格子の記録工程を説明する。

記録媒体 1 0に照射された信号光ビ一ム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 1が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 1に対応した屈折率格子 P 1が記録媒体 1 0内に記録される。

信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光偏向領域 R Lで偏向かつ反射され、再び記録媒体 1 0に入射される。 0次光偏向領域 R Lで偏向かつ反射された信号光ビーム 1 2 aの 0 次光を偏向ホログラム参照光ビームと呼ぶこととする。信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射され、再び記録媒体 1 0に入射される。

記録媒体 1 0内にま信号光ビーム 1 2 a自身のホログラム参照光ビームと反射ホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 2が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内に記録される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの偏向ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 3が生じ、フォトリフラクティブ効果により光千渉パターン P 3に対応した屈折率格子 P 3が記録媒体 1 0内に記録される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの偏向ホログラム参照光ビームと反射ホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 4が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パ夕一ン P 4に対応した屈折率格子 P が記録媒体 1 0内に記録される

したがって図 1 0に示す変形例において、少なくとも光干渉パターン P 1、光干渉パターン P 2、光干渉パターン P 3と光干渉パターン P 4のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 P 1、屈折率格子 P 2、屈折率格子 P 3と屈折率格子 P 4が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。次に、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

再生時の信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は記録媒体 1. 0内の屈折率格子 p 1、屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1 より再生光 1と屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。次に信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は、入射光処理領域 Rの 0次光偏向領域 R Lで偏向かつ反射され、再び記録媒体 1 0に入射されるので、偏向ホログラム参照光ビームとなる。偏向ホログラム参照光ビームは記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 3と屈折率格子 P 4に照时され、記録情報に応じた屈折率格子 P 3より再生光 3、屈折率格子 P 4より再生光 4が発生する。

偏向ホログラム参照光ビームは、記録媒体 1 0の入射側から出射される。 0 次光偏向領域 R Lの傾き角度の大小により集光レンズ 1 6 0に戻る偏向ホログラム参照光ビームの光量を制御できるので、集光レンズ 1 6 0に光を戻さないことも可能である。また、一部の光が集光レンズ 1 6 0に戻った場合でも、光検出器 2 0ではほとんど受光できず、記録情報の再生が容易になる。

再生光 1及び再生光 3は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2で反射され、再び記録媒体 1 0に入射され、記録媒体 1 0の入射側から出射され集光レンズ 1 6 0を通過する。再生光 2及び再生光 4は、記録時に回折光処理領域 R 2で反射しているので、再生光 2及び再生光 4は発生後、記録媒体 1 0の入射側から出射され、集光レンズ 1 6 0を通過する。したがって再生時には、少なくとも再生光 1、再生光 2、再生光 3と再生光 4は記録媒体 1 0の入射側から出射し、集光レンズ 1 6 0を通過する。あとの工程は図 3の実施形態と同じである。

この両変形例では、信号光ビーム 1 2 aの 0次光が入射光処理領域 Rを経て、再度記録媒体 1 0内部に戻る構成なので、照射光量を有効に使えるとともに、再生時に信号光ビーム 1 2 aが C C Dに受光されないようにして、記録情幸 βの再生を容易にすることができる。

ぐ第 4実施例 >

また、上記実施形態では入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2が光を反射する形態でのホログラム記録再生を示してきたが、回折光処理領域 R 2が光を透過する形態で用いても同等の効果を発揮できる。

図 1 1は、入射光処理領域 Rの 0次光処理領域 R 1と回折光処理領域 R 2が入射光を透過する形態すなわち全ての入射光を透過する入射光処理領域 R を用いた他の実施形態のホログラム記録再生装置を示す。このホログラム記録再生装置は、ビームスプリッタ 1 3、ミラー 1 8、 1 9からなる参照光を生成する光学系を除いた以外、図 1に示す装置と同様である。 0次光処理領域 R 1と回折光処理領域 R 2とで透過率（又は反射率又は吸収率）を異ならしめて、 Ο次光と回折光とを分離する異なる処理を行うことで、 0次光処理領域 R 1をトラッキングサーポのためにトラックとして用いることができる。

記録時には、図 1 1及び図 1 2に示すように、空間光変調器 S L Mからの信号光ビーム 1 2 aは 0次光と空間的な変調に応じた回折光を含んでいるので、信号光 1 2 a自身の 0次及び回折光が記録媒体 1 0内で干渉し 3次元干渉 /、°夕 —ンが生じる。

すなわち、記録媒体 1 0に照射された信号光ビーム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 1が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 1に対応した屈折率格子 P 1が'記録媒体 1 0内に記録される。信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光処理領域 R 1を透過し、信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過する。

したがって図 1 3に示すように、少なくとも光干渉パターン P 1に対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 P 1が記録媒体 1 0内にホロダラム言己録される。

再生時には、図 1 1及び図 1 4に示すように、参照光ビーム 1 2に対して空間 Θ勺な変調をしない状態すなわち全透過表示の空間光変調器 S L Mを経た信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビ一ム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1より再生光 1が発生する。再生時の信号光ビーム 1 2 aは 0次光のみのため、 0次光処理領域 R 1を透過して記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射され、集光レンズ 1 6 a を通過する。再生光 1も記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射され、集光レンズ 1 6 aを通過する。したがって、再生時には、少なくとも記録情報に応じた再生光 1は記録媒体 1 0の入射側の反対側から出射され、集光レンズ 1 6 aを通過する。さらに、このドットパターン信号を含んだ集光レンズ 1 6 aを通過し fe:再生光 1を焦点距離位置の光検出器 2 0によって受光して、電気的なデジタレデ一夕信号に再変換した後、デコーダ 2 6に送ると、元のデータが再生される。

m 1 1で示す実施形態では、再生時には信号光ビーム 1 2 aも光検出器 2 0 の受光器によって受光されるので、記録情報を精度良く得るには記録媒体 1 0 内の屈折率格子 P 1による再生光 1の光量が多くなる特性を持つ光感応材料を用いると良い。

<第 5実施例 >

さらに他の変形例では、図 1 5に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対側に、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域として信号光 1 2 aの 0次光のみを散乱させる 0次光散乱領域 S Cをトラック（y方向）に沿って内部に設けることができる。 y方向へ伸長している卜ラック状の 0次光散乱領域 S Cは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0に散舌しした状態で戻し、これと、入射 0次光及び回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

すなわち、記録媒体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域 Rは、信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を散乱させる 0次光散乱領域 S Cと回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）を透過させる回折光処理領域 R 2とからなる。 0次光散乱領域 S Cは y方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによつて、 0次光散乱領域 S Cの記録媒体 1 0における位置情報を担持させることができる。

記録媒体 1 0に照射された信号光ビーム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビ —ムとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン p 1が生じ、フォ卜リフラクティブ効果により光干渉パターン P 1に対応した屈折率格子 P 1が記録媒体 1 0内に記録される。

信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光散乱領域 S Cで散乱され、再び記録媒体 1 0に入射される。 0次光散乱領域 S Cで散乱された信号光ビーム 1 2 aの 0次光を散乱ホロダラム参照光ビームと呼ぶこととする。信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの散乱ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 2力生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内に記録される。

したがって、図 1 5に示す変形例において、少なくとも光干渉パターン P 1 と光干渉パターン P 2のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 p 1と屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。次に、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参環光ビ一ム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

再生時には参照光ビ一ム 1 2を空間的に変調しない。したがって信号光ビ一ム 1 2 aは 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）のみとなる。

再生時の信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1より再生光 1が発生する。次に信号光ヒーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は、入射光処理領域 Rの 0次光散乱領域 S Cで散乱され、再び記録媒体 1 0に入射されるので、散乱ホログラム参照光ビームとなる。散乱ホログラム参照光ビームは記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。

再生光 1及び再生光 2は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録媒体 1 0の入时{剧の反対側に出射され集光レンズ 1 6 aを通過する。したがって再生時には、少なくとも再生光 1と再生光 2は記録媒体 1 0の入射側の反対側から出射され、集光レンズ 1 6 aを通過する。あとの工程は図 1 4の実施形態と同じである。

散乱ホログラム参照光ビームは、記録媒体 1 0の入射側から出射されるので、集光レンズ 1 6 aを通過する光はほとんど無く、光検出器 2 0ではほとんど受光されず、記録情報の再生が容易になる。

<第 6実施例 >

また、図 1 6に示す変形例のように、記録媒体 1 0入射側の反対側に、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域 Rとして信号光 1 2 aの 0次光のみを内部に反射させる 0次光反射領域 R Rをトラックに沿って内部に設けることができる。 y方向へ伸長しているトラック状の 0 次光反射領域 R Rは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0のトラック上に反射して戻し、これと、入射 0次光及び回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

すなわち、記録墚体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域 Rは、信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を記録媒体 1 0の内部に反射させる 0次光反射領域 R Rと回折光（すなわちホログラム信号光ビ一ム）を透過させる回折光処理領域 R 2とからなる。 0次光反射領,域 R Rは y方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによつて、 0次光反射領域 R Rの記録媒体 1 0における位置情報を担持させることができる。

信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム及びホログラム信号光ビ一ム）による記録媒体 1 0内での屈折率格子の記録工程を説明する。

記録媒体 1 0に照射された信号光ビーム 1 2 aにより、ホログラム参照光ビ —ムとホログラム信号光ビームとの間で光干渉パターン P 1が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 1に対応した屈折率格子 P 1が記録媒体 1 o内に記録される。

信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域 Rの 0次光反射領域 R Rで反射され、再び記録媒体 1 0内に入射される。 0次光反射領域 R Rで反射された信号光ビーム 1 2 aの 0次光を反射ホログラム参照光ビームと呼ぶこととする。信号光ビーム 1 2 aの回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの反射ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 2が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1

0内に言己録される。したがって図 1 6に示す変形例において、少なくとも光干渉パターン P 1と光千涉パターン P 2のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 p 1と屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。次に、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

再生時の信号光ビ一ム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、信号光ピ一ム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1より再生光 1が発生する。次に信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は、入射光処理領域 Rの 0次光反射領域 R Rで反射され、再び記録媒体 1 0に入射されるので、反射ホログラム参照光ビームとなる。反射ホログラム参照光ビ一ムは記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。

再生光 1及び再生光 2は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録據体 1 0の入射側の反対側に出射され集光レンズ 1 6 aを通過する。したがつて、再生時には、少なくとも再生光 1と再生光 2は記録媒体 1 0の入射側の反寸側から出射され、集光レンズ 1 6 aを通過する。あとの工程は図 1 4の実施形態と同じである。

反射ホログラム参照光ビームは、記録媒体 1 0の入射側から出射されるので、集光レンズ 1 6 aを通過する光は無いため、光検出器 2 0では受光されず、記録情報の再生が容易になる。

<第 7実施例 >

さらに、図 1 7に示す変形例のように、記録媒体 1 0入射側の反対側に、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域 Rとして信号光 1 2 aの 0次光を内部に偏向させる 0次光偏向領域 R Lをトラックに沿って内部に設けることができる。 y方向へ伸長しているトラック状の 0次光偏向領域 R Lは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0のトラックの一方彻 J に偏らせて反射して戻し、これと、入射 0次光及び回折光の 4つの光のうち 2 つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

すなわち、記録媒体 1 0の入射側の反対側の入射光処理領域 Rは、信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を記録媒体 1 0の内部に偏向させ反射させる 0次光偏向領域 R Lと回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）を透過させる回折光処理領域 R 2とからなる。 0次光反射領域 R Lは y方向に伸長しており、間欠的に複数を線上にして設けることができ、これによって、 0次光偏向領域 R Lの記録媒体 1 0における位置情報を担持させることができる。

信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）は入射光処理領域の 0次光偏向領域 R Lで偏向かつ反射され、再び記録媒体 1 0内に入射される。 0次光反时領域 R Lで偏光かつ反射された信号光ビーム 1 2 aの 0次光を偏向ホログラム参照光ビームと呼ぶこととする。信号光ビーム 1 2 a の回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）は入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射される。

記録媒体 1 0内には信号光ビーム 1 2 aの偏向ホログラム参照光ビームとホログラム信号光ビームとの間での光干渉パターン P 2が生じ、フォトリフラクティブ効果により光干渉パターン P 2に対応した屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内に記録される。

したがって、図 1 7に示す変形例において、少なくとも光干渉パターン P 1 と光干渉パ夕一ン P 2のそれぞれに対応したフォトリフラクティブ効果による屈折率格子 p 1と屈折率格子 P 2が記録媒体 1 0内にホログラム記録される。次に、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）による記録媒体 1 0内での再生工程を説明する。

再生時の信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）を記録時のホログラム参照光ビームと同じ角度、位置で記録媒体 1 0に照射すると、信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 1に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 1より再生光 1が発生する。次に信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）は、入射光処理領域 Rの 0次光偏光領域 R Lで偏向かつ反射され、再び記録媒体 1 0 に入射されるので、偏向ホログラム参照光ビームとなる。偏向ホログラム参照光ビームは記録媒体 1 0内の屈折率格子 P 2に照射され、記録情報に応じた屈折率格子 P 2より再生光 2が発生する。

再生光 1及び再生光 2は、入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2を透過し、記録媒体 1 0の入射側の反対側に出射され集光レンズ 1 6 aを通過する。したがつて再生時には、少なくとも再生光 1と再生光 2は記録媒体 1 0の入射側の反対側から出射され、集光レンズ 1 6 aを通過する。あとの工程は図 1 4の実施形態と同じである。

偏向ホログラム参照光ビームは、記録媒体 1 0の入射側から出射されるので、集光レンズ 1 6 aを通過する光は無いため、光検出器 2 0では受光されず、記録情報の再生が容易になる。

これらの変形例は、信号光ビーム 1 2 aの 0次光のみを記録媒体 1 0の内部に戻す構成で、照射光量を有効に使えるとともに、再生時に信号光ビーム 1 2 a (すなわちホログラム参照光ビーム）が光検出器 2 0に受光されず、記録情報の再生を容易にすることができる。

また、上記各実施形態では記録媒体 1 0と入射光処理領域 Rが一体化した形態で、ホログラム記録再生を行ってきたが、記録媒体 1 0と入射光処理領域 R を離して、入射光処理領域 Rを装置側に設けても同等のホログラム記録再生の効果が発揮される。以下に、入射光処理領域 Rを装置側に設けた実施例を示す。 <第 8実施例 > 図 1 8に記録媒体 1 0を用いた他の実施形態のホログラム記録再生装置を示す。このホログラム記録再生装置は、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を記録媒体 1 0内部に戻す回折光処理領域 R 2を含む入射光処理領域 R が記録媒体 1 0の入射側の反対側に、離間して備えている。入射光処理領域 R は、入射光の 0次光を透過する 0次光処理領域 R 1と回折光を反射する回折光処理領域 R 2とからなる。 0次光処理領域 R 1は回折光処理領域 R 2と処理が異なればよく、 0次光を吸収する処理でもよい。すなわち、 0次光処理領域 R 1は 0次光を透過又は吸収する処理を行う領域であればよい。図 1 8に示すホログラム記録再生装置 ίま、離間した入射光処理領域 R以外、図 3に示す装置と同様である。

図 1 9に示すように、装置において記録媒体 1 0入射側の反対側に設けられた入射光処理領域 Rの 0次光処理領域 R 1は、信号光 1 2 aの 0次光が主として透過できる窓である。記録媒体 1 0は、 0次光処理領域 R 1の窓に対して図の y方向へ相対移動でさるように構成されている。 0次光処理領域 R 1の伸長方向 D _TRと空間光変調器 S L Mの画素マトリクスの行（又は列）の伸長方向 D _{S IjM}とが所定角度 0 ( 6>≠0 ) で交差するように、入射光処理領域 Rと空間光変調器 S L Mとが相対的に配置されている。

図 2 0に示すように、ホログラム記録において光空間変調器 S L Mで変調された信号光ビーム 1 2 aは、光空間変調器の画素の繰り返し（ピッチ aとする）による回折光が最高周波数成分となる。信号光ビーム 1 2 aは集光レンズ 1 6 0によりフーリェ変換され、図 2 0に示すフーリエ面 F Fに空間光変調器 S L Mによる空間的な変調に応じた空間周波数スぺクトル分布光強度が生じる。記録及び再生の工程手順は、入射光処理領域 Rと記録媒体 1 0が相^的に移動可能であること以外、図 3に示す実施例と同様である。

<第 9実施例 >

さら tこ他の変形例では、図 2 1に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対側の入射光処理領域 Rにおいて、 0次光処理領域として透過部に代えて、信号光 1 2 aの 0次光を散乱させる 0次光散乱領域 S Cを設けることができる。 0次光散乱領域 S Cは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0に散乱した状態で戻し、これと、入射 0次光及び回折光並びに反射回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

く第 1 0実施例 >

さらに、図 2 2に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対側の入射光処理領域 Rに、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す部分として信号光 1 2 aの 0次光を内部に偏向させる傾斜反射面を有する 0次光偏向領域 R Lを設けることができる。 0次光偏向領域 R Lは、信号光 1 2 aの光軸に関して O次光を記録媒体 1 0の一方側に偏らせて反射して戻し、これと、入射 0次光及び回折光並びに反射回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

<第 1 1実施例 >

さら【こまた、図 2 3に入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2が入射光を透過する形態の他の実施形態のホログラム記録再生装置を示す。このホログラム記録再生装置は、ビームスプリツ夕 1 3、ミラー 1 8、 1 9からなる参照光を生成する光学系を除き、入射光処理領域 Rを設けた以外、図 1に示す装置と同様である。すなわち、この実施形態では入射光処理領域 Rは、 0次光を散乱する 0次光散乱領域 S Cと、回折光を透過する回折光用透過部 Tとからなる。図 2 4に示すように、記録媒体 1 0入射側の反対俱 !Jに、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域として信号光 1 2 aの 0次光のみを散乱させる 0次光散乱領域 S Cを入 It光処理領域（y方向）に沿つて伸長して内部に設けることができる。 y方向へ伸長している入射光処理領域の 0次光散乱領域 S Cは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0に散乱した状態で戻し、これと、入射 0次光及び回折光との干渉縞としてフォトリフラクティブ効果により記録媒体 1 0内に屈折率格子領域が形成される。再生時には、記録媒体 1 0は装置において、記録時同様に、記録媒体 1 0を通過する収束した参照光 1 2が入射するように固定される。再生工程において、参照光 1 2が記録媒体 1 0を通過すると、記録媒体 1 0の屈折率格子の領域より回折光が得られる。参照光 1 2の照射された記録媒体 1 0の反対側には、記録された光干渉パターンを再現した再生光が現れる。この再生光を逆フーリエ変換レンズ 1 6 a こ導いて、逆フーリエ変換するとドットパタ一ン信号を再現することができる。さらに、このドットパターン信号を焦点距離位置の光検出器 2 0によつて受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダに送ると、元のデ一夕が再生される。

<第 1 2実施例〉

さらにまた、図 2 5に入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2が入射光を透過する形態の他の実施形態のホログラム記録再生装置の一部を示す。このホログラム記録再生装置は、信号光 1 2 aの 0次光のみを内部に反射させる 0次光反射領域 R Rと、回折光を透過する回折光用透過部 Tとからなる入射光処理領域 Rを設けた以外、図 2 3に示す装置と同様である。すなわち、記録媒体 1 0 の入射側の反対側の入射光処理領域 Rは、信号光ビーム 1 2 aの 0次光（すなわちホログラム参照光ビーム）を記録媒体 1 0の内部に反射させる 0次光反射領域 R Rと回折光（すなわちホログラム信号光ビーム）を透過させる回折光処理領域 R 2とからなる。

<第 1 3実施例 >

さらにまた、図 2 6に入射光処理領域 Rの回折光処理領域 R 2が入射光を透過する形態の他の実施形態のホログラム記録再生装置の一部を示す。このホログラム記録再生装置は、 0次光を記録媒体内部へ偏向する 0次光偏向領域 R L と回折光を透過する回折光用透過部 Tとからなる入射光処理領域 Rを設けた以外、図 2 3に示す装置と同様である。すなわち、 y方向へ伸長している入射光処理領域の 0次光偏向領域 R Lは、信号光 1 2 aの 0次光を記録媒体 1 0の入射光処理領域の一方側に偏らせて反射して戻し、これと、入射 0次光及び回折光の 4つの光のうち 2つの光による光干渉を干渉縞としてホログラム記録を達成する。

これらの変形例は、信号光の 0次光のみを記録媒体 1 0内部に戻す構成で、照射光量を有効に使うことができる。また、入射光処理領域は、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を記録媒体に戻すために、 0次光処理領域と回折光処理領域又は透過部とは異なる態様で光を処理する。よって、入射光処理領域は、 0次光を透過又は吸収する 0次光処理領域と、回折光を反射又は偏向する回折光処理領域と、を有することもできる。さらに、入射光処理領域は、 W 200

41

O次光を反射、反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、異なる態様で回折光を反射又は偏向する回折光処理領域と、を有することもできる。

<第 1 4実施例 >

さらに他の実施形態においては、図 1 8に示すホログラム記録再生装置におる記録媒体 1 0に近接する入射光処理領域 Rが独立して構成されているが、図 2 7に示すように、入射光処理領域 Rと集光レンズ 1 6 0とを筐体 R s uに固着してこれらの間に記録媒体 1 0が揷入できるように一体化して構成できる。 <第 1 5実施例 >

また、記録媒体 1 0の形態はディスク、カードなど種々の形状で構成できる、図 2 8に示すように、これら記録媒体を力一トリッジ C Rに収納してその内壁面に入射光処理領域 Rを設けることもできる。

<第 1 6実施例 >

なお、上記実施形態では、ホログラム記録再生方法及びホログラム記録再生装置を例に説明したが、本発明は、明らかに、ホログラムの記録方法、ホログラム再生方法、ホログラム記録装置及びホログラム再生装置を含む。また、上記実施形態では、 2次元データに応じて空間的に変調したいわゆる 2次元変調の実施例を説明したが、本発明は 1次元データに応じて空間的に変調した 1次元変調のホログラム記録再生にも応用できる。また、上記実施形態では、記録媒体の光感応材料としてフォトリフラクティブ材料を用いて実施例を説明した力いずれの実施形態でも、他の光感応材料たとえば、ホールバ一ニング材料やフォトクロミック材料で実施可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内咅の前記信号光ビ —ムの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する記録工程と、

前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる再生工程と、を含むことを特徴とするホログラム記録再生方法。

2 . 前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対こ設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域があることを特徴とする請求項 1記載のホログラム記録再生方法。

3 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徵とする請求項 2記載のホログラム記録再生方法。

4 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置 'ί青報を有することを特徴とする請求項 3記載のホログラム記録再生方法。

5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 記载のホロダラム記録再生方法。

6 . 前記入射光処理領域は、前 .記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 記載のホログラム記録再生方法。

7 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 記載のホログラム記録再生方法。

8 . 前記参照光ビームを空間変調する行反び列画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 5〜 7のいずれかに記載のホログラム記録再生方法。

9 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( Θ 0 ) で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 8記載のホログラム記録再生方法。

1 0 . 前記再生工程において、前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 6記載のホログラム記録再生方法。

1 1 . 可干渉性の参照光ビームを記録情幸艮に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内部の前記信号光ビ一ムの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成することを特徴とするホログラム記録方法。

1 2 . 前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域があることを特徴とする請求項 1 1記載のホ Dグラム記録方法。

1 3 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項 1 2記載のホログラム記録方法。

1 4 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置情報を有することを特徴とする請求項 1 3記載のホログラム記録方法。

1 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 1 2記載のホログラム記録方法。

1 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 1 2記載のホログラム記録方法。

1 7 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反紂、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 1 2記載のホログラム記録方法。

1 8 . 前記参照光ビームを空間変調する行及び列画素のマトリクスカ、らなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 1 5〜1 7のいずれかに記載のホログラム記録方法。

1 9 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( θ≠0 ) で交差するように、前記空光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 1 8記載のホログラム記録方法。

2 0 . 可干渉性の参照光ビームを記録情報に応じて空間的に変調して信号光ビームを生成し、前記信号光ビームを光感応材料からなる記録媒体に照射して、前記記録媒体に入射かつ通過させ、前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に形成された光干渉パターンによる回折格子の領域に、前記参照光ビームを、照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめることを特徴とするホログラム再生方法。

2 1 . 前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域があることを特徴とする請求項 2 0記載のホログラム再生方法。

2 2 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項 2 1記載のホログラム再生方法。

2 3 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置情報を有することを特徴とする請求項 2 2記載のホログラム再生方法。

2 4 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散舌し偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記◦次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 1記載のホログラム再生方法。

2 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散舌し、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 1記載のホログラム再生方法。

2 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散舌し、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 2 1記載のホログラム再生方法。

2 7 . 前記記録媒体の前記回折格子の領域は、行及び列画素のマトリクスからなる空間光変調器を用いて、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に酉己置されて、記録されていることを特徴とする請求項 2 4〜2 6のいずれかに記載のホログラム再生方法。

2 8 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( Θ 0 ) で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 2 7記載のポログラム再生方法。

2 9 . 前記再生工程において、前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 2 5記載のホログラム再生方法。

3 0 . 記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録し、前記回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム記録再生装置であって、光感応材料からなる記録媒体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ピ一ムを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、

前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とするホログラム記録再生装置。

3 1 . 前記記録媒体は、その前記信号光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域を有することを特徴とする請求項 3 0記載のホログラム記録再生装置。

3 2 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項 3 1記載のホログラム記録再生装置。

3 3 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置情報を有することを特徴とする請求項 3 2記載のホログラム記録再生装置。

3 4 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 3 1記載のホログラム記録再生装置。

3 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 3 1記載のホログラム記録再生装置。

3 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 3 1記載のホログラム記録再生装置。

3 7 . 前記参照光ビームを空間変調する行及び列画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 3 4〜 3 6のいずれかに記載のホログラム記

3 8 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( Θ Φ 0 ) で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 3 7記載のホログラム記録再生装置。

3 9 . 前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 3 5記載のホログラム記録再生装置。

4 0 . 前記再生波を前記参照光ビームの光路から分離する分離部を有することを特徴とする請求項 3 4又は 3 6記載のホログラム記録再生装置。

1 . 記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録するホログラム記録装置であって、

可渉性の参照光ビームを発生する光源と、記録情報に応じて前記参照光ビームを空間的に変調して信号光ビームを生成する空間光変調器を含む信号光生成部と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する干渉部と、を有することを特徴とするホログラム記録装置。

4 2 . 前記記録媒体は、その前記信号光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理鎮域を有することを特徴とする請求項 4 1記載のホログラム記録装置。

4 3 . 前記入射光処理領域はその一部に線状の卜ラックを有することを特徴とする請求項 4 2記載のホログラム記録装置。

4 4 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置 'ί青報を有することを特徴とする請求項 4 3記載のホログラム記録装置。

4 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 4 2記載のホログラム記録装置。

4 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビ一ムの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 4 2記載のホログラム記録装置。

4 7 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 4 2記載のホログラム記録装置。

4 8 . 前記参照光ビームを空間変調する行及び列画素のマトリクスからなる空間光変調器を備え、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 4 5〜4 7のいずれかに記載のホログラム記 4 9 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( Θ Φ 0 ) で交差するよに、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徵とする請求項 4 8記載のホ σグラム記録装置。

5 0 . 記録情報を記録媒体内において記録された回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、前記参照光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる照射部と、前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とするホログラム再生装置。

5 1 . 前記記録媒体は、その前記信号光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域を有することを特徴とする請求項 5 0記載のホログラム再生装置。

5 2 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項 5 1記載のホログラム再生装置。

5 3 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置情報を有することを特徴とする請求項 5 2記載のホログラム再生装置。

5 4 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 5 1記載のホログラム再生装置。

5 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 5 1記載のホログラム再生装置。

5 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、敷乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 5 1記載のホログラム再生装置。

5 7 . 前記記録媒体の前記回折格子の領域は、行及び列画素のマ卜リクスからなる空間光変調器を用いて、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対白勺に酉己置されて、記録されていることを特徴とする請求項 5 4〜 5 6のいずれ力、に記載のホログラム再生装置。

5 8 . 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( Θ 0 ) で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 5 7記載のホログラム再生装置。

5 9 . 前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 5 5記載のホログラム再生装置。

6 0 . 前記再生波を前記参照光ビームの光路から分離する分離部を有することを特徴とする請求項 5 4又は 5 6記載のホログラム再生装置。

6 1 . 可干渉性の光ビームの照射によって記録情報を記録自在な光感応材料からなる記録媒体であって、前記光ビームの入射側の反対側に設けられた、入射光の 0次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域を有することを特徴とする記録媒体。

6 2 . 前記入射光処理領域はその一部に線状のトラックを有することを特徴とする請求項 6 1記載の記録媒体。

6 3 . 前記トラックは、前記記録媒体における前記入射光処理領域の位置情報を有することを特徴とする請求項 6 2記載の記録媒体。

6 4 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散舌し、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 1記載の記録媒体。

6 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散舌し、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 1記載の記録媒体。

6 6 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 1記載の記録媒体。

6 7 . 記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録し、前記回折格子の領域から記録情報を再生するホロダラム記録再生装置であって、光感応材料からなる記録媒体を装着自在に保持する支持部と、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる 3 射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成し、並びに、前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる干渉部と、

6 8 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 7記載のホログラム記録再生装置。

6 9 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 7記載のホログラム記録再生装置。

7 0 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 6 7記載のホログラム記録再生装置。

7 1 . 前記空間光変調器が行及び列画素のマトリクスからなり、前記入射光処理領域は、前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( θ≠0 ) で交差するように、前記空間光変調器に対して相対的に配置されていることを特徴とする請求項 6 7記載のホログラム記録再生装置。

7 2 . 前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 6 9記載のホログラム記録再生装置。

7 3 . 前記再生波を前記参照光ビームの光路から分離する分離部を有することを特徴とする請求項 6 8又は 7 0記載のホログラム記録再生装置。

7 4. 記録情報を記録媒体内において回折格子の領域として記録するホログラム記録装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記信号光ビームを前記記録媒体に,照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記記録媒体の内部の前記信号光ビームの 0次光及び回折光が干渉する部位に光干渉パターンによる回折格子の領域を形成する干渉部と、

前記記録媒体の前記信号光ピ一ムの入射側の反対側に配置され、入射光の 0 次光と回折光とを分離して一部の光を内部に戻す入射光処理領域と、を有することを特徴とするホログラム記録装置。

7 5 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 4記載のホログラム記録装置。

7 6 . 前記入射光処理領域 W、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 4記載のホログラム記録装置。

7 7 . 前記入射光処理領域ま、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理鎮域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 4記載のホログラム記録装置。

7 8 . 前記空間光変調器が行及び列画素のマトリクスからなり、前記入射光処理領域は、前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( 0≠0 ) で交差するように、前記空間光変調器に対して相対的に配置されていることを特徴とする請求項 7 4記載のホログラム記録装置。

7 9 . 記録情報を記録媒体内において記録された回折格子の領域から記録情報を再生するホログラム再生装置であって、

可干渉性の参照光ビームを発生する光源と、

前記参照光ビームを前記記録媒体に照射して、前記記録媒体内に入射かつ通過させる照射光学系を含み、前記照射光学系が前記参照光ビームを前記回折格子の領域に照射して前記信号光ビームに対応する再生波を生ぜしめる照射部と、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に配置され、入射光の 0 次光と回折光とを分離して一部の光.を内部に戻す入射光処理領域と、前記再生波により結像された記録情報を検出する検出部と、を有することを特徴とするホログラム再生装置。

8 0 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を透過、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を反射する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 9記載のホログラム再生装置。

8 1 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は吸収する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を透過する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 9記載のホログラム再生装置。

8 2 . 前記入射光処理領域は、前記信号光ビームの 0次光を反射、散乱、偏向又は透過する 0次光処理領域と、前記 0次光処理領域を画定し前記信号光ビームの回折光を吸収する回折光処理領域を有することを特徴とする請求項 7 9記載のホログラム再生装置。

8 3 . 前記記録媒体の前記回折格子の領域は、行及び列画素のマトリクスからなる空間光変調器を用いて、前記信号光ビームの回折光で前記 0次光処理領域が照射されないように前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されて、記録されていることを特徴とする請求項 8 0〜8 2のいずれかに記載のホログラム再生装置。

8 4. 前記空間光変調器の行又は列の伸長方向と前記 0次光処理領域の伸長方向とが所定角度 0 ( θ≠0 ) で交差するように、前記空間光変調器と前記記録媒体とが相対的に配置されていることを特徴とする請求項 8 3記載のホログラム再生装置。

8 5 . 前記再生波は、前記記録媒体の前記信号光ビームの入射側の反対側に出力されることを特徴とする請求項 8 1記載のホログラム再生装置。

8 6 . 前記再生波を前記参照光ビームの光路から分離する分離部を有することを特徴とする請求項 8 0又は 8 2記載のホログラム再生装置。