JP2005156744A

JP2005156744A - ホログラフィック多重記録方法

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Publication number: JP2005156744A
Application number: JP2003392774A
Authority: JP
Inventors: Takuya Tsukagoshi; 拓哉塚越; Jiro Yoshinari; 次郎吉成; Eimei Miura; 栄明三浦; Tetsuo Mizushima; 哲郎水島
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-06-16
Also published as: CN1882886A; WO2005050331A1; US7518972B2; CN100451873C; US20070104068A1

Abstract

【課題】ホログラフィック多重記録の際の各記録エリア内での残留ダイナミックレンジがより均一になるようにするホログラフィック多重記録方法を提供する。
【解決手段】このホログラフィック多重記録方法は、記録スポットＲＳをＸ軸方向に重なることがなく並べて第１段記録スポット行ＲＸ₁を形成し、次にＹ軸方向のシフト多重記録の位置に、同様にＸ軸方向に重なりの無い記録スポットＲＳからなる次の第２段記録スポット行ＲＸ₂を記録し、これを繰り返しＸ軸方向にシフト多重記録を行なわずに記録可能な領域に全て記録してＹ軸方向第１多重記録スポット行列ＴＹＸ₁を形成し、次に、最初に記録した第１段記録スポット行ＲＸ₁に対して、Ｘ軸方向のシフト多重の位置にＹ軸方向第２多重記録スポット行列ＴＹＸ₂を形成し、以下同様にしてＹ軸方向最終多重記録スポット行列ＴＹＸ_nまでを、Ｘ軸方向のシフト多重記録として行ない、記録を完了する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ホログラフィック多重記録方法に関する。

物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層で干渉縞の記録スポットを形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域であるビームスポットを、１回の照射毎に、前記記録層の面に沿って僅かずつずらし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なる記録スポットを形成するホグラフィック多重記録方法がある（非特許文献１参照）。

このとき、図９に示されるように、記録スポット１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆは、図９においてＸ軸方向に、シフト量Δずつずらしつつ形成される。

このときの、例えば図９において、記録スポット１Ｆまでホログラフィック記録が進んだ状態での、記録層における残留ダイナミックレンジ（ＤＲ）は、図９下半部に示されるように、不均一性があるため、形成されるグレーティング（干渉縞）強度にムラが生じ、再生像の歪みやビットエラー率増大の原因となる。

これを、図１０〜図１３を用いて更に詳細に説明する。

図１０は、典型的な球面シフト多重記録において、重畳されるホログラムの幾何学的な配置を示す。説明の都合上、以下のような座標系を定義する。即ち、記録光学系の入射面（参照光、物体光の双方の光軸を含む平面）と記録層表面の交線をＸ軸、前記記録層平面上でＸ軸と直交する方向をＹ軸とする。

記録されるグレーティングの幾何学的な形状により、ホログラムのブラッグ選択性はＸ軸方向で最も高く（シフト量に対するブラッグミスマッチ、つまり回折効率の最大値を与える位置から、この距離だけシフト移動させると回折効率がほぼゼロになるという移動量）はＸ軸方向で数μｍ、Ｙ軸方向で１００〜数百μｍである（非特許文献１参照）。

実際のシフト量（図中のΔＸ及びΔＹ）が最小シフト量より大きければシフト多重記録が可能であるが、あまり大きくすると記録密度が低下する。Ｘ軸方向にΔＸずつ移動しながらシフト多重記録を行ない、Ｘ軸方向の多重化が完了した後にＹ方向のシフト多重記録を行なう例を示す。もちろんＸ軸方向とＹ軸方向の多重化順序は逆転しても構わない。

いずれの場合でも、記録エリアを半径Ｒの円形とすると、記録層の各点には平均してＮ_ｐ＝πＲ²／ΔＸΔＹ枚のホログラムが重畳される。記録材料の有効な屈折率変調度をｎ１とすると、ホログラム当たりの屈折率変調度がΔｎ＝ｎ１／Ｎ_ｐとなるような条件で記録を行なえば、特別なスケジューリングが不要となる。

前述のように、（角度多重等で用いられる）記録のスケジューリングを考慮する必要がないため、球面シフト多重記録は高速記録に有利なホログラム記録方法である。因みに、スケジューリングとは、記録材料への記録履歴や残留ダイナミックレンジに応じて記録の露光量を制御する技術である。角度多重記録や位相コード多重記録では記録材料の同一領域に多数のホログラムを多重化するため、多重化過程が進むにつれて記録の露光量を段階的に増加させる必要がある。記録スケジューリングが不要である反面、新たに記録しようとする記録エリア内で残留ダイナミックレンジや感光感度が不均一なため、記録されるグレーティングのコントラストに分布が生じ、再生像の歪みや強度ムラが発生するという問題がある。

図１２、１３は、記録エリアの半径Ｒを１に規格化し、Ｘ及びＹ軸方向へのシフト量をそれぞれΔＸ＝０．０１、ΔＹ＝０．１とした場合の残留ダイナミックレンジを示す。図１２、１３は計算値であるため、｜Ｘ｜，｜Ｙ｜≦１の全体領域が示されているが、実際に意味があるのは記録エリア内部（Ｘ²＋Ｙ²≦Ｒ²）の領域のみである。

残留ダイナミックレンジと記録感度の関係は、材料系や記録光のパラメータによって異なるので一概には言えないが、一般に残留ダイナミックレンジが少ないほど記録感度が低下する傾向がある。このためグラフに示すようなダイナミックレンジの不均一性があると、形成されるグレーティング強度にムラが生じ、再生像の歪みやビットエラー率増大の原因となる。

１０Ｍａｙ１９９６／Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１４／ＡＰＰＬＩＥＤＯＰＴＩＣＳＰ２４０３〜２４１７

この発明は、多重記録の場合の、記録層内でのダイナミックレンジの不均一性による、グレーティング強度のムラを抑制し、再生像の歪みを解消することを課題とする。

本発明者は、鋭意研究の結果、ホログラフィック多重記録の際に、記録層におけるダイナミックレンジが均一となるように記録のスケジューリングをすることによって、上記問題点を解決できることを見出した。

即ち、以下の本発明により上記目的を達成することができる。

（１）物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することにより第１の記録スポット行列を形成する工程、前記第１の記録スポット行列に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチの記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することにより第２の記録スポット行列を形成する工程、前の行列における記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチの記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することを、第１の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返して、第３の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までを形成する工程、からなる第１段多重記録スポット行列を形成するＸ軸方向第１多重記録工程と、前記Ｘ軸方向第１多重記録工程と同様のＸ軸方向第２乃至最終多重記録工程を繰り返して第２段乃至最終段多重記録スポット行列を形成する工程と、を有してなり、前記第１の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前までに設定され、前記Ｘ軸方向第２乃至最終多重記録工程は、前記Ｘ軸方向第１多重記録工程における、各記録スポット行に対してＹ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、且つ、Ｘ軸方向最終多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＹ軸方向のピッチと等しくなる直前までなされることを特徴とするホログラフィック多重記録方法。

（２）物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第１段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第１多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第１多重記録工程と、前記第１段記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらした位置を基準として、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第２段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第２多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第２多重記録工程と、以下、同様にして、Ｙ軸方向第１多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返し、Ｙ軸方向第３多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までを形成する工程と、を有してなることを特徴とするホログラフィック多重記録方法。

（３）物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、Ｘ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、記録スポットを並べることによりＸ軸方向第１多重記録スポット行を形成するＸ軸方向第１多重記録工程、前記Ｘ軸方向第１多重記録スポット行に対して、Ｙ軸方向に重なることなく平行に隣接した位置で、順次、僅かづつ位相をずらして、記録スポットを並べることによりＸ軸方向第２多重記録スポット行を形成するＸ軸方向第２多重記録工程、以下、同様にして、Ｘ軸方向第３多重記録スポット行からＸ軸方向最終多重記録スポット行までを、順次並べて形成する工程、を有してなり、Ｘ軸方向第１段多重記録スポット行列を形成する第１段Ｘ軸方向多重記録工程と、前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程と同様の第２段Ｘ軸方向多重記録工程乃至最終段Ｘ軸方向多重記録工程を繰り返してＸ軸方向第２段乃至最終段多重記録スポット行列を形成する工程と、を有してなり、前記第２段Ｘ軸方向多重記録工程乃至最終段Ｘ軸方向多重記録工程は、前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程における、各Ｘ軸方向多重記録スポット行に対してＹ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、且つ、最終段Ｘ軸方向多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれの総和が、前記Ｘ軸方向多重記録スポット行間のＹ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返して記録スポットを形成することを特徴とするホログラフィック多重記録方法。

この発明においては、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なる記録スポットを形成する際に、残存ダイナミックレンジが各記録スポットにおいてできるだけ均一になるようにしているので、ダイナミックレンジの不均一性によるグレーティング強度のムラを抑制し、良好な再生像を得ることができる。

Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第１段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かずつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第１多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第１多重記録工程と、前記第１段記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらした位置を基準として、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第２段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かずつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第２多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第２多重記録工程と、以下同様にして、Ｙ軸方向第１多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返し、Ｙ軸方向第３多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までを形成する工程とにより、ホログラフィック多重記録を行ない、上記目的を達成する。

図１に、本発明のホログラフィック多重記録方法を実施するための装置を示す。

このホログラフィック多重記録装置１０は、レーザ光源１２と、このレーザ光源１２から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダ１４と、このビームエキスパンダ１４においてビーム径が拡大されたレーザ光を、参照光と物体光とに分岐するためのビームスプリッタ１６と、前記ビームスプリッタ１６の透過光である参照光を、ホログラフィック記録媒体２０に導くための参照光学系２２と、前記ビームスプリッタ１６における反射光である物体光を前記ホログラフィック記録媒体２０に導くための物体光学系２４と、前記ホログラフィック記録媒体２０の、前記物体光学系２４を経てホログラフィック記録媒体２０に照射される物体光の光軸の、該ホログラフィック記録媒体２０を超えた延長線上に配置された結像光学系２６と、前記参照光と物体光に対する位置を制御するためのポジションコントローラ２８と、前記ホログラフィック記録媒体２０の位置を検出するためのサーボシステム３０と、を備えて構成されている。

前記参照光学系２２は、ビームスプリッタ１６側から、ミラー２２Ａ、フーリエレンズ２２Ｂ、をこの順で備えて構成されている。

前記物体光学系２４は、前記ビームスプリッタ１６側から、空間光変調器２４Ａ、ミラー２４Ｂ、フーリエレンズ２４Ｃをこの順で備えて構成されている。

又、前記結像光学系２６は、前記ホログラフィック記録媒体２０側から、結像レンズ２６Ａ及び撮像素子２６Ｂをこの順で備えて構成されている。

図１の符号３２は、前記レーザ光源１２、ポジションコントローラ２８及びサーボシステム３０を制御するための制御装置を示す。この制御装置３２は、データエンコーダ２５を介して前記空間光変調器２４Ａに記録すべき情報の信号を出力するようにされている。

又、前記撮像素子２６Ｂの出力信号は、データデコーダ２７を介して制御装置３２に出力されるように構成されている。

次に、上記ホログラフィック多重記録装置１０によりホログラフィック記録媒体２０に情報を記録し、且つ、再生する過程について説明する。

レーザ光源１２から出射されたレーザ光（記録ビーム）は、ビームスプリッタ１６により、参照光と物体光とに分岐される。

ビームスプリッタ１６での透過光である参照光は参照光学系２２に入射し、ミラー２２Ａにより反射されてから、フーリエレンズ２２Ｂを経て、ホログラフィック記録媒体２０に照射される。

ビームスプリッタ１６における反射光である物体光は、物体光学系２４に入射し、空間光変調器２４Ａによって記録すべきデータに応じて振幅変調される。更に詳細には、データエンコーダ２５は、記録すべきディジタルデータをページ型データとして符号化し、これを前記空間光変調器２４Ａに表示させることによって振幅変調として物体光に付与する。

参照光と物体光は、ホログラフィック記録媒体２０の記録層２０Ａ内で交差し、光学的な干渉縞を形成する。

前記記録層２０Ａは、レーザ光に感光して屈折率を変化させる感光材料により構成されているので、干渉模様は記録層の屈折率分布として記録される。

前記ホログラフィック記録媒体２０の記録層２０Ａに記録されたディジタルデータの再生時には、空間光変調器２４Ａの全画素をＯＦＦ状態（物体光を遮断する状態）とし、再生光（参照光）のみをホログラフィック記録媒体２０に照射する。このとき、記録層２０Ａに既に記録されている屈折率分布は回折格子、即ち体積ホログラムとして働き、再生光の少なくとも一部が回折光に変換されて、記録時の物体光と同じビーム（回折光）が現われ、これが、結像光学系２６における撮像素子２６Ｂの検出面に、前記物体光路上の空間光変調器２４Ａの実像として結像される。

このように、再生時の回折光は記録時に空間光変調器２４Ａで付与された振幅変調パターンを撮像素子２６Ｂの検出面に結像されるが、撮像素子２６Ｂによって検出された振幅変調パターンは、前記データデコーダ２７によって復号化され、再びディジタルデータに変換される。

前記ホログラフィック記録媒体２０には、アドレスや位置等のサーボに必要なマーカ（図示省略）が形成されていて、前記サーボシステム３０は、前記マーカを検出することによって、正確な記録再生位置にアクセス動作を行なうようにされている。

前記制御装置３２は、前述のように、記録再生に拘わる光学的な動作を集中的に制御するための回路であって、信号処理やデータ入出力、サーボやアドレス制御、デバイス間のタイミング管理等を行なうようにされている。

例えば、レーザ光源１２はパルス発光又はシャッターによりパルス化され、空間光変調器２４Ａや撮像素子２６Ｂはレーザ光源１２の発光のタイミングに同期してフレーム処理を行なわなければならないし、又、これらの周期的な動作に対して、ホログラフィック記録媒体２０の位置コントロールも調和する必要がある。

上記のような複雑なタイミング管理を、前記制御装置３２によって統合的に行ない、ポジションコントローラ２８によってホログラフィック記録媒体２０を運動させることにより、球面シフト多重記録によるホログラム（データページ）の多重化が実現される。

なお、ホログラフィック記録媒体の運動は、該ホログラフィック記録媒体が円盤状の場合は回転運動させ、カード状の場合は並進運動をさせる。

次に、図２を参照して、上記制御装置３２によって、レーザ光源１２、ポジションコントローラ２８、サーボシステム３０を制御して、本発明のホログラフィック多重記録方法を実施する過程について説明する。

この方法は、物体光と参照光とを照射して、前記ホログラフィック記録媒体２０内の記録層２０Ａで干渉縞の記録スポットを形成する際に、物体光と参照光との重複照射領域であるビームスポットを、１回の照射毎に、前記記録層２０Ａの面に沿って僅かずつずらし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なる直径が２Ｒの記録スポットＲＳを形成するものであり、Ｘ軸方向第１多重記録工程と、このＸ軸方向第１多重記録工程と同様のＸ軸方向第２乃至最終多重記録工程を繰り返して記録スポットを形成する工程とからなっている。

前記Ｘ軸方向第１多重記録工程は、まず、図２（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく隣接して並ぶ記録スポットＲＳからなる記録スポット行ＲＸ₁を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく隣接して並べて形成することにより、第１の記録スポット行列ＲＸＹ₁を形成する工程と、前記第１の記録スポット行列ＲＸＹ₁に対して、Ｘ軸方向に僅かに（ΔＸ）ずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチの記録スポットからなる記録スポット行ＲＸ₂を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく隣接して並べて形成することにより、第２の記録スポット行列ＲＸＹ₂を形成する工程と、前の段の行列における記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに（ΔＸ）位相をずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチ（２Ｒ）の記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく隣接して並べて形成することを、前記第１の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれΔＸの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返して、第３の記録スポット行列ＲＸＹ₃から最終の記録スポット行列ＲＸＹ_n（図２（Ｃ）参照）までを形成して、第１段多重記録スポット行列ＴＸＹ₁とする工程と、を有してなる。

前記Ｘ軸方向第２乃至最終多重記録工程は、第２段〜最終段多重記録スポット行列ＴＸＹ₂〜ＴＸＹ_n（図示省略）を前記Ｘ軸方向第１多重記録工程における各記録スポット行ＲＸに対してＹ軸方向に、順次僅かずつ（ΔＹ）位相をずらして、且つ、Ｘ軸方向最終多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれ（ΔＹ）の総和が、前記記録スポット行間のＹ軸方向のピッチ（２Ｒ）と等しくなる直前まで記録スポットが形成されるようにしたものである。

判り易く繰返すと、図２（Ａ）に示されるように、記録スポットＲＳを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に重なりが無く隣接するように形成して、第１の記録スポット行列ＲＸＹ₁とし、次に、図２（Ｂ）に示されるように、第１の記録スポット行列ＲＸＹ₁と同様の配置の第２〜第４の記録スポット行列ＲＸＹ₂〜ＲＸＹ₄を、前記第１の記録スポット行列ＲＸＹ₁の各記録スポットＲＳに対して、順次ΔＸだけ右方向にシフトして記録し、以下同様に、図２（Ｃ）に示される状態、即ち、ΔＸの総和が、記録スポットＲＳのＸ軸方向のピッチ（＝２Ｒ）と等しくなる直前まで繰り返して、第１段多重記録スポット行列ＴＸＹ₁を完成させる。

次に、前記第１の多重スポット行列ＸＹ₁と同様の手順で、第２段多重記録スポット行列ＸＹ₂を、図２（Ｄ）に示されるように、Ｙ軸方向にシフト量ΔＹだけシフトして形成し、これを、シフト量ΔＹの総和が、記録スポットＲＳのＹ軸方向とピッチ（２Ｒ）と等しくなる直前まで繰り返して最終段多重記録スポット行列ＸＹ_n（図示省略）までを形成し、Ｙ軸方向の多重化を完了する。

なお、記録すべき情報の量に応じて、より早い段階で多重化を完了してもよいし、あるいは、予め情報量が分かっている場合には、シフト量ΔＸを大きくとって、ページ間ストロークの低減を図るとよい。

上記のように、Ｘ軸方向のシフト多重記録を先行して行ない、後にＹ軸方向へのシフト多重記録を行なうと、Ｙ軸方向へのシフトを行なわずに、Ｘ軸方向への可能な限りのシフト多重記録を行なうことになり、これが完了した後に、Ｙ軸方向へシフト多重した位置において次のＸ軸方向への多重記録を行なうことを繰り返すと、各記録スポットＲＳの記録時における残留ダイナミックレンジが均一化されるという利点がある。

次に、実施例２について、図３を参照して説明する。

この実施例２は、まず、図３（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく隣接して並ぶ記録スポットＲＳからなる第１段記録スポット行ＲＸ₁を、Ｙ軸方向に、順次僅かずつ（ΔＹ）位相をずらして並べることにより、図３（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向第１多重記録スポット行列ＴＹＸ₁を形成するＹ軸方向第１多重記録工程と、前記第１段記録スポット行ＲＸ１に対して、Ｘ軸方向に僅かに（ΔＸ）位相をずらした位置を基準として、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく隣接して並ぶ記録スポットＲＳからなる記録スポット行ＲＸ₂を、Ｙ軸方向に、順次僅かずつ（ΔＹ）位相をずらして並べることによりＹ軸方向第２多重記録スポット行列ＴＹＸ₂を形成するＹ軸方向第２多重記録工程と、以下、同様にして、Ｙ軸方向多重記録スポット行列ＴＹＸ₁からＹ軸方向最終多重記録スポット行列ＴＹＸ_n（図示省略）までを形成する工程と、から構成されている。

この実施例２の方法によってホログラフィック多重記録をする際の、記録エリア内での残留ダイナミックレンジを計算すると、図４及び図５に示されるようになる。

ここでは、図３（Ｄ）において太線で示される位置の記録スポットＲＳ₀を記録する場合の残留ダイナミックレンジを計算したが、本質的には、どの位置の記録スポットであっても同様である。又、この太線で示される記録スポットＲＳ₀の記録が、何巡目であるかによってダイナミックレンジの絶対値は変化するが、記録エリア内での変動は同じである。

前記図１２及び図１３において用いられたと同じパラメータを用い、記録エリアのスポット半径Ｒを１に規格化、シフト量をΔＸ＝０．０１、ΔＹ＝０．１、Ｘ軸方向の最大１００巡のうち５１巡目の記録スポットとした。図４、図５からも分かるように、従来では残留ダイナミックレンジがほぼ０〜１の範囲に分布していた（図１２、１３参照）のに対して、この実施例２の場合は、残留ダイナミックレンジが０．５〜０．５２の範囲に収まっており、良好な記録再生が可能なことが分かる。

次に、図６を参照して本発明の実施例３の方法について説明する。

このホログラフィック多重記録方法は、第１段Ｘ軸方向多重記録工程〜最終段Ｘ軸方向多重記録工程を繰り返して記録スポットを形成するものである。

前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程は、図６（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向に、順次、僅かずつ位相をずらして、記録スポットＲＳを並べることによりＸ軸方向第１多重記録スポット行ＸＲ₁を形成するＸ軸方向第１多重記録工程と、前記Ｘ軸方向第１多重記録スポット行ＸＲ₁に対して、Ｙ軸方向に重なることなく平行に隣接した位置で、順次、僅かずつ（ΔＸ）位相をずらして、記録スポットＲＳを並べることによりＸ軸方向第２多重記録スポット行ＸＲ₂を形成するＸ軸方向第２多重記録工程と、以下、同様にして、図６（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向第３多重記録スポット行ＸＲ₃からＸ軸方向最終多重記録スポット行ＸＲ_n（図示省略）までを順次並べて形成してＸ軸方向第１多重記録スポット行列ＴＸ₁とする工程と、を有してなる。

又、第２段Ｘ軸方向多重記録工程乃至最終段Ｘ軸方向多重記録工程は、前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程における、各Ｘ軸方向多重記録スポット行ＸＲ₁〜ＸＲ_nに対してＹ軸方向に、順次、僅かずつ（ΔＹ）位相をずらして（図６（Ｃ）、（Ｄ）参照）、且つ、最終段Ｘ軸方向多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれの総和が、前記Ｘ軸方向多重記録スポット行間のＹ軸方向のピッチ（２Ｒ）と等しくなる直前まで繰り返して図６（Ｄ）に示されるように、Ｘ軸方向第２〜最終多重記録スポット行列ＴＸ₂〜ＴＸ_n（図示省略）を形成するものである。

この実施例３の場合の、残留ダイナミックレンジの計算値は、図７及び図８に示されるようになる。なお、この計算は、図６（Ｃ）において、太線の円形で示される記録スポットＲＳ₀の場合を示す。

これらの図から分かるように、残留ダイナミックレンジの変動幅は０．５〜０．６５の範囲に収まっていて、従来技術に比較してより均一な記録が可能であることが分かる。

なお、上記各実施例での重なることなく隣接して並んだ記録スポットからなる記録スポット行あるいは記録スポット行列は、必ずしも隣接しなくてもよく、離間してもよい。

本発明のホログラフィック多重記録方法を実施するためのホログラフィック多重記録装置を示す光学系統図本発明の実施例１に係るホログラフィック多重記録方法による記録過程を模式的に示す平面図実施例２に係るホログラフィック多重記録方法により記録する過程を示す図２と同様の平面図同実施例２によってホログラフィック多重記録を行なう場合の、ある記録領域での残留ダイナミックレンジを、Ｘ軸方向のシフト量と対応させて示す線図同残留ダイナミックレンジを、Ｙ軸方向のシフト量と対応させて示す線図実施例３に係るホログラフィック多重記録方法により記録する過程を示す図２と同様の平面図実施例３の方法によって記録した場合の記録領域における残留ダイナミックレンジを、Ｘ軸方向のシフト量に対応して示す線図同残留ダイナミックレンジを、Ｙ軸方向のシフト量に対応して示す示す線図従来のホログラフィックシフト多重記録の場合の、記録スポットの位置と残留ダイナミックレンジとの関係を示す線図通常の球面シフト多重記録において、重畳されるホログラムの幾何学的な配置を示す線図前記球面シフト多重記録の際に、Ｘ軸方向に多重化が完了した後にＹ軸方向のシフト多重記録を行なう途中状態を模式的に示す平面図同通常の球面シフト多重記録の際の、ある記録エリアでの残留ダイナミックレンジを、Ｘ軸方向のシフト位置との関係で示す線図同残留ダイナミックレンジをＹ軸方向のシフト位置との関係で示す線図

符号の説明

１０…ホログラフィック多重記録装置
２０…ホログラフィック記録媒体
２０Ａ…記録層
２２…参照光学系
２４…物体光学系
２８…ポジションコントローラ
３０…サーボシステム
３２…制御装置
ＲＳ、ＲＳ₀…記録スポット
ＲＸ…記録スポット行
ＲＸＹ₁〜ＲＸＹ₃…第１〜３の記録スポット行列
ＲＸＹ_n…最終の記録スポット行列
ＴＸＹ₁〜ＴＸＹ_n…第１〜最終段多重記録スポット行列
ＲＸ₁、ＲＸ₂…第１、２段記録スポット行
ＴＹＸ₁〜ＴＹＸ_n…Ｙ軸方向第１〜最終段多重記録スポット行列
ＸＲ₁〜ＸＲ_n…Ｘ軸方向第１〜最終段多重記録スポット行
ＴＸ₁〜ＴＸ_n…Ｘ軸方向第１〜最終多重記録スポット行列

Claims

物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、
Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することにより第１の記録スポット行列を形成する工程、
前記第１の記録スポット行列に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチの記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することにより第２の記録スポット行列を形成する工程、
前の記録スポット行列における記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらして、且つ、Ｙ軸方向には同位相、同ピッチの記録スポットからなる記録スポット行を、Ｙ軸方向に、一定ピッチで重なることなく並べて形成することを、第１の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返して、第３の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までを形成する工程、
からなる第１段多重記録スポット行列を形成するＸ軸方向第１多重記録工程と、
前記Ｘ軸方向第１多重記録工程と同様のＸ軸方向第２乃至最終多重記録工程を繰り返して第２段乃至最終段多重記録スポット行列を形成する工程と、
を有してなり、
前記第１の記録スポット行列から最終の記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前までに設定され、
前記Ｘ軸方向第２乃至最終多重記録工程は、前記Ｘ軸方向第１多重記録工程における、各記録スポット行に対してＹ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、且つ、Ｘ軸方向最終多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＹ軸方向のピッチと等しくなる直前までなされることを特徴とするホログラフィック多重記録方法。
物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、
Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第１段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第１多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第１多重記録工程と、
前記第１段記録スポット行に対して、Ｘ軸方向に僅かに位相をずらした位置を基準として、Ｘ軸方向に一定ピッチで重なることなく並ぶ記録スポットからなる第２段記録スポット行を、Ｙ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして並べることによりＹ軸方向第２多重記録スポット行列を形成するＹ軸方向第２多重記録工程と、
以下、同様にして、Ｙ軸方向第１多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までのＸ軸方向の位相のずれの総和が、前記記録スポット行間のＸ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返し、Ｙ軸方向第３多重記録スポット行列からＹ軸方向最終多重記録スポット行列までを形成する工程と、
を有してなることを特徴とするホログラフィック多重記録方法。
物体光と参照光とを照射して、ホログラフィック記録媒体内の記録層に干渉縞を形成する際に、該物体光と参照光との重複照射領域である記録スポットを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に僅かずつずれて重なるように形成するホログラフィック多重記録方法であって、
Ｘ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、記録スポットを並べることによりＸ軸方向第１多重記録スポット行を形成するＸ軸方向第１多重記録工程、
前記Ｘ軸方向第１多重記録スポット行に対して、Ｙ軸方向に重なることなく平行に隣接した位置で、順次、僅かづつ位相をずらして、記録スポットを並べることによりＸ軸方向第２多重記録スポット行を形成するＸ軸方向第２多重記録工程、
以下、同様にして、Ｘ軸方向第３多重記録スポット行からＸ軸方向最終多重記録スポット行までを、順次並べて形成する工程、
を有してなり、Ｘ軸方向第１段多重記録スポット行列を形成する第１段Ｘ軸方向多重記録工程と、
前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程と同様の第２段Ｘ軸方向多重記録工程乃至最終段Ｘ軸方向多重記録工程を繰り返してＸ軸方向第２段乃至最終段多重記録スポット行列を形成する工程と、
を有してなり、
前記第２段Ｘ軸方向多重記録工程乃至最終段Ｘ軸方向多重記録工程は、前記第１段Ｘ軸方向多重記録工程における、各Ｘ軸方向多重記録スポット行に対してＹ軸方向に、順次、僅かづつ位相をずらして、且つ、最終段Ｘ軸方向多重記録工程までのＹ軸方向の位相のずれの総和が、前記Ｘ軸方向多重記録スポット行間のＹ軸方向のピッチと等しくなる直前まで繰り返して記録スポットを形成することを特徴とするホログラフィック多重記録方法。