JP2008123653A - 光情報処理装置と光情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光情報の記録時または再生時のノイズを減らすことが可能な光情報処理装置及び光情報処理方法を提供する。
【解決手段】光情報処理装置は、格納媒体に進行する光を信号光に変調させる光変調器を備える。信号光と異なる経路を介して格納媒体に参照光を出射する参照光光学系を備える。格納媒体に入射される信号光と参照光の入射角度を調節する入射角度調節器を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光情報処理装置と光情報処理方法に関するものであり、より詳しくは２種類以上の多重記録方法を用いて光情報を処理する光情報処理装置と光情報処理方法に関するものである。

光学的なデータ処理装置のうち１つである、ホログラフィック光情報処理装置は、２つの光を格納媒体で交差させることによって形成される干渉縞を格納媒体に記録する。この干渉縞が記録のためのデータであるということができる。なお、この２つの光のうち１つは光変調された信号光であり、他の１つは同一な波長を有する参照光である。なお、ホログラフィック光情報処理装置は格納媒体に形成された干渉縞に参照光だけを照射し、このとき、干渉縞で回折されて再生される再生光を検出してデータを再生する。

ホログラフィック光情報処理装置は、記録容量を増大させるために多様な種類の多重化方法が用いられることもある。

多重化方法は、角度多重化（ａｎｇｕｌａｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、位相コード多重化（ｐｈａｓｅ−ｃｏｄｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、波長多重化（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、シフト多重化（ｓｈｉｆｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ぺリストロフィック多重化（ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、コリーレイション多重化（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、フラクタル多重化（ｆｒａｃｔａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などがある。

なお、これら多重化方法を二以上複合適用する技術等もある。複数の多重化方法を適用する技術の中にはポリトピックス多重化（ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方法ということがある。

ポリトピックス多重化はＫｅｎｎｅｔｈなどにより提案された米国登録特許第７,０９２,１３３号に“Ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ”という名称で開示されており、Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌｕｍｅ２９、Ｉｓｓｕｅ１２、ｐｐ．１４０２−１４０４（２００４年６月）にＡｎｄｅｒｓｏｎ、Ｋｅｎ；Ｃｕｒｔｉｓ、Ｋｅｖｉｎにより“Ｐｏｌｙｔｏｐｉｃ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ”という名称で開示されている。

Ｋｅｎｎｅｔｈなどにより提案されたポリトピックス多重化は、格納媒体の隣接するホログラムスタックをを部分空間重畳（ｐａｒｔｉａｌ ｓｐａｔｉａｌ ｏｖｅｌａｐ）させて光情報を多重記録する。なお、それぞれのホログラムスタックは角度、波長、位相コード、ぺリストロフィック、コリーレイション又はフラクタル多重化のうちいずれか１つの方法で光情報が多重記録されることができると開示している。

一方、多重化方法で重畳記録されたホログラムはその回折効率が均一でなければ光情報の再生効率が落ちる。従って、格納媒体に多重化方法で記録されたホログラムはこれらの再生の際、回折効率が高く均一していることも重要である。しかし、従来複合的にホログラムを多重記録する大部分の提案された多重化方法は記録密度を高めることに対する提案だけが行われ、再生の際のホログラムの回折効率については考慮されていない。
米国登録特許第７,０９２,１３３号 Ｏｐｔｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌｕｍｅ２９、Ｉｓｓｕｅ１２、ｐｐ．１４０２−１４０４（２００４年６月） Ａｎｄｅｒｓｅｎ、Ｋｅｎ；Ｃｕｒｔｉｓ、Ｋｅｖｉｎ

本発明の目的は、光情報の記録時または再生時のノイズを減らすことが可能な光情報処理装置及び光情報処理方法を提供することである。

本発明による光情報処理装置は、格納媒体に進行する光を信号光に変調させる光変調器と、信号光と異なる経路を介して格納媒体に参照光を出射する参照光光学系と、格納媒体に入射される信号光と参照光の入射角度を調節する入射角度調節器とを備える。

本発明による光情報処理装置は、格納媒体に進行する光を信号光に変調する光変調器と、信号光と異なる経路を介して格納媒体に参照光を出射する参照光光学系と、信号光が１つの位置に繰返し入射される際、それぞれの参照光が第１の入射角度範囲の入射角度で入射されるように参照光の入射角度を調節し、格納媒体に記録領域が形成された後に記録領域に部分重畳する位置に信号光が入射される際に、第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度で参照光が入射されるように参照光の入射角度を調節する入射角度調節器とを備える。

本発明による光情報処理装置は、格納媒体の記録領域に、第１の入射角度範囲の入射角度になるように参照光を出射し、格納媒体の記録領域に部分重畳された部分重畳記録領域に、第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度になるように参照光を出射する参照光出射光学系と、格納媒体で再生される再生光を検出する再生光検出器とを備える。

本発明による光情報処理方法は、第１の信号光を格納媒体に出射し、第１の信号光と共に、第１の入射角度範囲の入射角度になるように調節された第１の参照光を格納媒体の第１の信号光が入射される位置に出射して記録領域を形成し、第２の信号光を記録領域に部分重畳するように出射し、第２の信号光と共に、第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度になるように調節された第２の参照光を格納媒体の第２の信号光が入射される位置に出射して部分重畳記録領域を形成する。

本発明による光情報処理方法は、第１の入射角度範囲に含まれる複数の入射角度で光が入射されることにより、格納媒体の記録領域に光情報が重畳記録され、第１の信号光入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲に含まれる複数の入射角度で光が入射されることにより、格納媒体の記録領域に光情報が部分重畳記録され、重畳記録された領域からの光情報を再生するために、第１入射角度範囲の入射角度で第１の参照光が重畳記録された領域に入射され、部分重畳記録された領域からの光情報を再生するために、第２入射角度範囲の入射角度で第２の参照光が部分重畳記録された領域に入射され、光検出が行われる。

本発明による光情報記録方法は、第１の信号光と１つの位置で複数の入射角度に変更される第１の参照光を格納媒体の二以上の位置に出射して二以上の記録領域を形成し、記録領域に第１の参照光が入射される際、第１の参照光の入射領域が隣接した他の記録領域に入射される第１の参照光の入射領域と重畳されるように入射され、第１の参照光が重畳される位置に第２の信号光と第２の参照光を出射して重畳記録領域を形成する。

本発明による光情報再生方法は、格納媒体の記録領域に、複数の入射角度に変更して第１の参照光を出射して記録領域からの光情報を再生し、格納媒体の記録領域の再生のために入射される第１の参照光の周縁部が重畳される位置に形成された重畳記録領域に第２の参照光を出射して重畳記録領域からの光情報を再生する。

本発明による光情報記録装置は、参照光を格納媒体に複数の角度に変更しながら出射し、光変調器を介して光情報が載せられた信号光を参照光と共に格納媒体に出射する光学系と、格納媒体の特定の位置で参照光と信号光との交差により記録が行われるように格納媒体を移動させ、特定の位置に入射された参照光の周縁部で重畳記録が行われるように格納媒体を移動させる格納媒体移動部材とを備える。

本発明による光情報再生装置は、参照光を格納媒体に複数の角度に変更しながら出射する光学系と、格納媒体の記録位置に参照光が入射されるように格納媒体を移動させ、記録位置に入射された参照光の周縁部に形成された重畳記録領域に参照光が入射されるように、格納媒体を移動させる格納媒体移動部材と、格納媒体から再生される再生光を検出する光情報検出器とを備える。

以上のような本発明の実施形態による光情報処理装置及び光情報処理方法は、重畳（Ｏｖｅｒｌａｐ）記録された記録領域における角度多重化のために調節される参照光又は信号光の入射角度範囲を記録領域とこの記録領域に部分重畳される部分重畳記録領域で互いに異なしめることによって、それぞれの記録領域における回折エネルギーに対するヌルの高さを低くすることができ、又は角度多重化の際の参照光の入射位置がこの参照光の周縁部が互いに重畳させ、この周縁部が重畳された位置に重畳記録領域を形成することによってそれぞれの重畳記録領域における回折エネルギーに対するヌルの高さを低くすることができ、これによって光情報の記録の際と再生の際のノイズを減らすことができるため、光情報記録品質と再生効率を向上させる効果がある。

以下では、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１、第２実施形態にかかる光情報処理装置を示した構成図である。

図１に示されるように、本発明の実施形態による光情報処理装置は光源１０と偏光ビームスプリッタ２０、信号光光学系４０、参照光光学系３０、格納媒体ステージ６０を備える。

光源１０は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍ間の波長を有する青色光レーザ又は５００ｎｍ〜５７０ｎｍ間の波長を有する緑色光レーザ又はその他の光を使用できる。偏光ビームスプリッタ２０は光源１０で入射される光を偏光方向によって分離する。偏光ビームスプリッタ２０はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。Ｐ偏光は信号光光学系４０へ出射され、Ｓ偏光は参照光光学系３０へ出射される。

参照光光学系３０は、偏光ビームスプリッタ２０から反射された光を格納媒体５０に向けて反射する反射ミラー３１を備える。この反射ミラー３１は入射角度調節器としての回転型ミラーで構成されてもよい。さらに、回転型ミラーは、ガルバノミラーで構成されてもよい。回転型ミラーは参照光Ｒを複数の入射角度に調節して格納媒体５０に出射できる。即ち、回転型ミラーによって参照光Ｒについて角度多重化を行うことができる。

信号光光学系４０は、偏光ビームスプリッタ２０から出射される光のノイズ成分を除去する空間フィルタ４１、空間フィルタ４１を通した光を平行光へ進行させるコリメータレンズ４２を備える。

なお、信号光光学系４０は、コリメータレンズ４２の後段に位置する反射ミラー４３、光変調器４４、一対の焦点レンズ４５、この焦点レンズ４５間に位置するアパーチャ（絞り）４６、及びフーリエ変換レンズ４７を備える。

光変調器４４は、ＬＣ（液晶）のような透過型空間光変調器を用いることができる。なお、他の実施形態として、光変調器４４はＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）のような反射型空間光変調器を用いることもできる。この光変調器４４は格納媒体５０に記録されるデータをデジタルデータに変調する。従って、光が光変調器４４に入射されるとこの光には記録のためのデータが載せられる。なお、データが載せられたこの光は信号光Ｓであって格納媒体５０へ出射する。

格納媒体ステージ６０は、光情報が記録される格納媒体５０を支持する。格納媒体ステージ６０には格納媒体５０を直線的（線型）に移動させるために格納媒体移動部材（線型アクチュエータ）７０が連結される。さらに、格納媒体ステージ６０には回転アクチュエータ８０が連結されることができる。回転アクチュエータ８０は、格納媒体５０の傾斜状態（第１の傾斜角度範囲での傾斜、第２の傾斜角度範囲での傾斜）を変えて参照光Ｒと信号光Ｓとについて同時に角度多重化するための入射角度調節器として使用される。

なお、回転アクチュエータ８０が格納媒体ステージ６０と格納媒体移動部材７０とを共に回転させるように構成されてもよいし、格納媒体移動部材７０が格納媒体ステージ６０と回転アクチュエータ８０とを共に直線的に（線型に）移動させるように構成されてもよい。

本発明の実施形態による光情報処理装置は、格納媒体５０に記録された光情報を再生するための再生光光学系９０を備えてもよい。再生光光学系９０は格納媒体５０について信号光Ｓと参照光Ｒが入射される側と反対側に設けられるフィルタ９１と逆フーリエ変換レンズ９２と光情報検出器９３とを備える。

光情報検出器９３は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳなどの撮像素子を用いることができる。このような再生光光学系９０は記録専用に光情報処理装置が実施される場合には備えなくてもよい。反面、再生専用に光情報処理装置が実施される場合、信号光光学系４０を備えなくてもよい。

前述した実施形態において、参照光Ｒだけを角度多重化する場合には、参照光光学系３０の反射ミラー３１が回転型ミラーとして使用され、格納媒体ステージ６０が回転しない又は回転アクチュエータ８０を設けない形態であってもよい。また、参照光Ｓと信号光Ｒとを共に角度多重化する場合には、回転アクチュエータ８０が回転型ミラーとして使用され、反射ミラー３１が回転しない形態であってもよい。

以下では、前述した構成からなる光情報処理装置を用いた光情報処理方法の２種類の実施形態を説明する。この２種類の実施形態は既に言及した光情報処理装置の構成のうち一部を選択した構成要素で実施可能である。

図２は本発明の第１実施形態における光情報処理方法を説明するためのフローチャートである。図２に示されるように、本発明の第１実施形態における光情報処理方法では、ステップＳＰ１０で、第１の信号光Ｓ１と第１の入射角度範囲の入射角度に調節された第１の参照光Ｒ１とが格納媒体５０に入射されて記録領域１００が形成される。このとき、複数の記録領域１００は格納媒体５０の互いに異なる領域に重畳せずに形成される。

なお、記録領域１００は、格納媒体５０の線型移動方向に沿って互いに隣接した位置に順序に形成されることができ、又は一部を互いに離隔させて先に形成した後、既に形成された記録領域１００間に既に記録された記録領域１００に重畳しない状態で２次的に他の記録領域１００を形成できる。なお、これら記録領域１００の形成の際、第１の信号光Ｓ１の入射角度についても、第１の参照光Ｒ１の入射角度と同様、第１の入射角度範囲の角度幅を有する第１の信号光入射角度範囲の入射角度になるように調節されてもよい。この場合、第１の参照光Ｒ１の入射角度の角度幅（第１の入射角度範囲の最大値と最小値との差異）と、第１の信号光Ｓ１の入射角度の角度幅（第１の信号光入射角度範囲の最大値と最小値との差異）とは等しい関係にある。

記録領域１００が形成されると、ステップＳＰ１１で、これらステップＳＰ１０で形成された記録領域１００の間に、記録領域１００と一部重畳するように、第２の信号光Ｓ２と第２の参照光Ｒ２とが入射されて部分重畳記録領域１１０が形成される。このとき、第１の参照光Ｒ２の入射角度は、第１の入射角度範囲とは異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度に調節される。なお、第２の信号光Ｓ２の入射角度についても、第２の参照光Ｒ２の入射角度と同様、第２の入射角度範囲の角度幅を有する第２の信号光入射角度範囲の入射角度になるように調節されてもよい。この場合、第２の参照光Ｒ２の入射角度の角度幅（第２の入射角度範囲の最大値と最小値との差異）と、第２の信号光Ｓ２の入射角度の角度幅（第２の信号光入射角度範囲の最大値と最小値との差異）とは等しい関係にある。

第１の参照光Ｒ２と第２の参照光Ｒ２の入射角度だけが角度調節される場合には、参照光Ｒを反射する反射ミラー３１の回転型ミラーを回転させることにより角度調節を行うことができる。また、第１の参照光Ｒ１と第２の参照光Ｒ２の入射角度が各々第１の信号光Ｓ１と第２の信号光Ｓ２の入射角度と共に角度調節される場合には、格納媒体ステージ６０を回転アクチュエータ８０で回転させることによって角度調節が行うことができる。

図３と図４は本発明の第１実施形態による参照光と信号光とを共に角度多重化する場合における記録方法を説明するための概念図である。図３に示されるように、格納媒体５０に互いに重畳されない状態で記録領域１００を形成するため、格納媒体５０は第１の傾斜角度範囲内で回転せしめられる。このような回転により、第１の参照光Ｒ１は第１の傾斜角度範囲に対応した第１の入射角度範囲内の複数の入射角度で、第１の信号光Ｓ１は、第１の傾斜角度範囲に対応した第１の信号光入射角度範囲内の複数の入射角度で、格納媒体５０に入射される。なお、第１の参照光Ｒ１と第１の信号光Ｓ１とのなす角は一定に維持される（第１の入射角度範囲の角度幅と、第１の信号光入射角度範囲の角度幅は同じ）。

なお、図４に示されるように、格納媒体５０に既に記録された記録領域に部分重畳される部分重畳記録領域１１０を形成するために、格納媒体５０は第１の傾斜角度範囲と異なる第２の傾斜角度範囲内で回転せしめられる。このような回転により、第２の参照光Ｒ２は第２の傾斜角度範囲に対応した第２の入射角度範囲内の複数の入射角度で、第２の信号光Ｓ２は、第２の傾斜角度範囲に対応した第２の信号光入射角度範囲内の複数の入射角度で、格納媒体５０に入射される。なお、このときにも第２の参照光Ｒ２と第２の信号光Ｓ２とのなす角は一定に維持される（第２の入射角度範囲の角度幅と、第２の信号光入射角度範囲の角度幅は同じ）。

即ち、格納媒体５０に相互間の重畳がなされない記録領域１００を形成する際に、第１の入射角度範囲の入射角度で、第１の参照光Ｒ１が多重化され、第１の入射角度範囲の角度幅を有する第１の信号光入射角度範囲の入射角度で、第１の信号光Ｓ１が多重化される。次に、記録領域１００に部分重畳される部分重畳記録領域１１０を形成する際に、第２の入射角度範囲の入射角度で、第２の参照光Ｒ２が多重化され、第２の入射角度範囲の角度幅を有する第２の信号光入射角度範囲の入射角度で、第２の信号光Ｓ２が多重化される。

次に、より具体的に記録領域と部分重畳記録領域の記録方法に対する実施形態を説明する。第１実施形態において、記録領域１００は第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２に区分されることができる。

まず、第１の記録領域１０１への記録方法を説明する。図５は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第１の記録領域に入射される参照光と信号光の入射領域を示した図であり、図６は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第１の記録領域を説明するための図である。

図５に示されるように、第１の信号光Ｓ１は第１の記録領域１０１に入射される。なお、第１の参照光Ｒ１の（格納媒体５０上の）入射領域は第１の信号光Ｓ１の入射領域よりも大きい。従って、第１の信号光Ｓ１と第１の参照光Ｒ１とが互いに干渉する格納媒体５０の領域に第１の記録領域１０１が形成される。次に、第１の記録領域１０１に対し設定された第１の傾斜角度範囲内の複数の角度に格納媒体５０が回転せしめられる。なお、格納媒体５０がそれぞれの角度に回転せしめられた状態ごとに、第１の参照光Ｒ１と共に以前の記録の際と異なるデータを有する第１の信号光Ｓ１が入射され、第１の記録領域１０１に光情報が重畳記録される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（第１の記録領域１０１）に記録される。

次に、他の第１の記録領域１０１’を形成するために格納媒体５０が格納媒体移動部材７０によって所定距離だけ移動せしめられる。なお、他の第１の記録領域１０１’を形成するための位置に格納媒体５０が移動せしめられた時に、異なる情報を有する第１の信号光Ｓ１が第１の記録領域１０１’に入射されて光情報が記録される。

他の第１の記録領域１０１’の形成のために行われる格納媒体５０の回転は、第１の傾斜角度範囲内で且つ以前の第１の記録領域１０１を形成するために行われた格納媒体５０の回転方向と反対方向に回転させてもよい。又は格納媒体５０が設定された初期角度に対応する位置に戻されて、その後に、第１の傾斜角度範囲内で且つ以前の第１の記録領域１０１を形成するために行われた格納媒体５０の回転方向と同一方向に回転させてもよい。

（以前の）第１の記録領域１０１と第１の記録領域１０１’との間の所定距離は、それぞれの第１の参照光Ｒ１が互いに接し、重畳しない距離に設定される。その後、格納媒体５０を線型移動させて第１の記録領域１０１、１０１’を格納媒体５０の該当領域に形成する。このように記録すると、図６に示されるように、第１の記録領域１０１、１０１’は互いに所定距離だけ互いに離れた状態で記録される。

次に、第２の記録領域１０２への記録方法を説明する。図７は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第２の記録領域に入射される参照光と信号光の入射領域を示した図であり、図８は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第２の記録領域を説明するための図である。

この第２の記録領域１０２は第１の記録領域１０１、１０１’間に記録される領域をいう。なお、第２の記録領域１０２は第１の記録領域１０１、１０１’と重畳しない領域である。

図７に示されるように、該当情報を有する第１の信号光Ｓ１は第２の記録領域１０２を形成するための位置に入射される。第２の記録領域１０２の位置は格納媒体５０を線型移動させることによって設定される。なお、第１の参照光Ｒ１の入射領域は第１の信号光Ｓ１の入射領域よりも大きい。従って、第１の信号光Ｓ１と第２の参照光Ｒ２とが互いに干渉する格納媒体５０の領域に第２の記録領域１０２が形成される。このとき、第１の参照光Ｒ１の入射領域は第１の信号光Ｓ１の入射領域より大きいため、第１の記録領域１０１と一部重畳する。

次に、第２の記録領域１０２について第１の記録領域１０１への記録の際に使われた範囲と同一の第１の傾斜角度範囲内の複数の角度に格納媒体５０が回転せしめられる。なお、格納媒体５０がそれぞれの角度に回転せしめられた状態ごとに、第１の参照光Ｒ１と共に以前の記録の際と異なるデータを有する第１の信号光Ｓ１が入射され、第２の記録領域１０２に光情報が重畳して記録される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（第２の記録領域１０２）に記録される。

次に、他の第２の記録領域１０２’を形成するために格納媒体５０が格納媒体移動部材７０によって所定距離だけ移動せしめられる。なお、他の第２の記録領域１０２’を形成するための位置に格納媒体５０が移動せしめられた時に、異なる情報を有する第１の信号光Ｓ１が第２の記録領域１０２’に入射されて光情報が記録される。

（以前の）第２の記録領域１０２と第２の記録領域１０２’との間の所定距離は、それぞれの第１の参照光Ｒ１が互いに接し、重畳しない距離に設定される。その後、格納媒体５０を線型移動させて第２の記録領域１０２、１０２’を格納媒体５０の該当領域に形成する。このように記録すると図８に示されるように、第２の記録領域１０２、１０２’は互いに所定距離だけ離れた状態で記録される。従って、一対の第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２とが順次、且つ繰返し形成される形態で、記録領域１００への記録が行われる。

次に、部分重畳記録領域１１０が形成される。本発明にかかる実施形態では、部分重畳記録領域１１０は、第１の部分重畳記録領域１１１と第２部分重畳記録領域１１２に区分されることができる。

まず、第１の部分重畳記録領域１１１への記録方法を説明する。図９は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第１の部分重畳記録領域に入射される第２の参照光と第２の信号光の入射領域を示した図であり、図１０は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第１の部分重畳記録領域を説明するための図である。

図９に示されるように、第２の信号光Ｓ２は第１の部分重畳記録領域１１１に入射される。このときの第１の部分重畳記録領域１１１は、互いに接している第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２との間に配置される。従って、第１の部分重畳記録領域１１１の左側部は第１の記録領域１０１と部分的に重畳し、右側部は第２の記録領域１０２と部分的に重畳する。

なお、第２の参照光Ｒ２の入射領域は第２の信号光Ｓ２の入射領域よりも大きい。従って、第２の信号光Ｓ２と第２の参照光Ｒ２とが互いに干渉する格納媒体５０の領域に第１の部分重畳記録領域１１１が形成される。次に、第１の部分重畳記録領域１１１に対し設定された第２の傾斜角度範囲内の複数の角度に格納媒体５０が回転せしめられる。ここで第２の傾斜角度範囲は第１の傾斜角度範囲とは異なる角度範囲である。例えば、第１の傾斜角度範囲が０゜〜１４.７゜（角度幅：１４．７°）に設定され、第２の傾斜角度範囲は１６゜〜３４.７゜（角度幅：１８．７°）に設定される。

なお、格納媒体５０が第２の傾斜角度範囲内の角度に回転せしめられた状態ごとに、第２の参照光Ｒ２と共に以前の記録の際と異なるデータを有する第２の信号光Ｓ２が入射され、第１の部分重畳記録領域１１１に光情報が重畳記録される。このとき、角度多重化のために複数回行われる格納媒体５０の回転における１回あたりの回転角度は、例えば、０.２１゜に設定される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（第１の部分重畳記録領域１１１）に記録される。

次に、他の第１の部分重畳記録領域１１１’を形成するために格納媒体５０が格納媒体移動部材７０によって所定距離だけ移動せしめられる。なお、他の第１の部分重畳記録領域１１１’を形成するための位置に格納媒体５０が移動せしめられた時に、以前の第１の部分重畳記録領域１１１への記録方法と同じ方法で光情報が記録される。

他の第１の部分重畳記録領域１１１’における多重記録のための格納媒体５０の回転は、第２傾斜角度範囲内で且つ以前の第１の部分重畳記録領域１１１を形成するために行われた格納媒体５０の回転方向と反対方向に回転させてもよい。又は格納媒体５０が設定された初期角度に対応する位置に戻されて、その後に、第２の傾斜角度範囲内で且つ以前の第１の部分重畳記録領域１１１を形成するために行われた格納媒体５０の回転方向と同一方向に回転させてもよい。

（以前の）第１の部分重畳記録領域１１１と第１の部分重畳記録領域１１１’との間の所定距離は、それぞれの第２の参照光Ｒ２が入射された部分が互いに接し、重畳しない距離に設定される。その後、格納媒体５０を線型移動させて第１の部分重畳記録領域１１１、１１１’を格納媒体５０の該当領域に形成する。このように記録すると、図１０に示されるように、第１の部分重畳記録領域１１１、１１１’は互いに所定距離だけ離れた状態で記録される。

次に、第２部分重畳記録領域１１２への記録方法を説明する。図１１は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第２部分重畳記録領域に入射される参照光と信号光の入射領域を示した図であり、図１２は本発明の第１実施形態の光情報処理方法における第２部分重畳記録領域を説明するための図である。

この第２部分重畳記録領域１１２は、第１の部分重畳記録領域１１１、１１１’間に記録される領域をいう。なお、第２部分重畳記録領域１１２は第１の部分重畳記録領域１１１、１１１’と重畳しない領域である。

図１１に示されるように、第２の信号光Ｓ２は第２部分重畳記録領域１１２に入射される。第２部分重畳記録領域１１２の位置は格納媒体５０を線型移動させることによって設定される。なお、第２の参照光Ｒ２の入射領域は第２の信号光Ｓ２の入射領域よりも大きい。従って、第２の信号光Ｓ２と第２の参照光Ｒ２とが互いに干渉する格納媒体５０の領域に第２部分重畳記録領域１１２が形成される。このとき、第２の参照光Ｒ２の入射領域は第２の信号光Ｓ２の入射領域より大きいため、第１の部分重畳記録領域１１１と一部重畳する。

次に、第２の部分重畳記録領域１１２について第１の部分重畳記録領域１１１への記録の際に使われた範囲と同一の第２の傾斜角度範囲内の複数の角度に格納媒体５０が回転せしめられる。なお、格納媒体５０がそれぞれの角度に回転せしめられた状態ごとに、第２の参照光Ｒ２と共に以前の記録の際と異なるデータを有する第２の信号光Ｓ２が入射され、第２の部分重畳記録領域１１２に光情報が重畳して記録される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（第２の部分重畳記録領域１１２）に記録される。

次に、他の第２の部分重畳記録領域１１２’（不図示）を形成するために格納媒体５０が格納媒体移動部材７０によって所定距離だけ移動せしめられる。なお、他の第２の部分重畳記録領域１１２’を形成するための位置に格納媒体５０が移動せしめられた時に、以前の第２の部分重畳記録領域１１２への記録方法と同じ方法で光情報が記録される。

（以前の）第２の部分重畳記録領域１１２と第２の部分重畳記録領域１１２’との間の所定距離は、それぞれの第２の参照光Ｒ２が入射された部分が互いに接し、重畳しない距離に設定される。その後、格納媒体５０を線型移動させて第２の部分重畳記録領域１１２、１１２’を格納媒体５０の該当領域に形成する。このように記録すると、図１２に示されるように、第２の部分重畳記録領域１１２、１１２’は互いに所定距離だけ離れた状態で記録される。従って、一対の第１の部分重畳記録領域１１１と第２の部分重畳記録領域１１２が順次、且つ繰返し形成される形態で、部分重畳記録領域１１０への記録が行われる。

次に、前述したような方法で光情報が記録された光情報格納媒体からの光情報を再生する方法について説明する。

図１３は本発明の第１実施形態における光情報の再生のための光情報処理方法を説明するためのフローチャートである。図１３に示されるように、光情報の再生方法は、参照光(Ｒ１、Ｒ２)だけが格納媒体５０に入射され、格納媒体５０のそれぞれの記録領域で再生される再生光が光情報検出器９３で検出される。

この再生において、第１の参照光Ｒ１が、第１の記録領域１０１及び第２の記録領域１０２に対して、入射角度が第１の入射角度範囲内で変更されながら入射される(ステップＳＰ２０参照)。次に、第２の参照光Ｒ２が、第１の部分重畳記録領域１１１及び第２部分重畳記録領域１１２に対して、入射角度が第２の入射角度範囲内で変更されながら入射される(ステップＳＰ２１参照)。これら参照光Ｒ１、Ｒ２の入射角度変更は、回転型ミラー（反射ミラー３１）又は回転アクチュエータ８０を使って行われる。それぞれの格納媒体５０の線型移動は、格納媒体移動部材７０を使って行われる。

なお、記録領域１００と部分重畳記録領域１１０の再生順序は、記録領域１００を先に再生した後、部分重畳記録領域１１０を再生する。但し、部分重畳記録領域１１０を先に再生した後に、記録領域１００を再生してもよい。同様に、記録領域１００における第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２との再生順序は、どちらを先に行っても良い。また、部分重畳記録領域１１０における第１の部分重畳記録領域１１１と第２部分重畳記録領域１１２との再生順序は、どちらを先に行っても良い。また、これらの再生順序は、その他の順序であってもよい。

本発明の第１実施形態における光情報処理方法では、記録領域１００を形成する際に用いられる第１の入射角度範囲と、部分重畳記録領域１１０を形成する際に用いられる第２入射角度範囲とが互いに異なる。このように角度範囲が異なることによって、それぞれの記録領域１００又は部分重畳記録領域１１０の形成の際の記録品質を向上させることが可能になる。

次に、前述したような光情報処理装置と光情報処理方法による実験例を説明する。

図１４、図１５、図１６及び図１７は、第１の入射角度範囲の入射角度で、角度多重化を行い、記録領域１００と部分重畳記録領域１１０とに光情報を記録した後、それぞれの領域における回折効率（回折エネルギー）を測定して表したグラフである。

本実験では、第１の傾斜角度範囲は０゜〜１４.７゜（角度幅：１４．７°）とし、角度多重化のために複数回行われる格納媒体５０の回転における１回あたりの回転角度を０.２１゜とした。従って、記録領域１００のそれぞれ（第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２）、及び部分重畳記録領域１１０のそれぞれ（第１の部分重畳記録領域１１１と第２の部分重畳記録領域１１２）に、７１個のホログラムが重畳記録される。

このとき、それぞれの記録領域１００と部分重畳記録領域１１０における回折エネルギーを測定した結果をみると、図１４に示されている第１の記録領域１０１の回折エネルギーに対するヌル（反射などの影響により、読みとり（再生）や書き込み（記録）が十分に行われないポイント）の高さ、及び図１６に示されている第１の部分重畳記録領域１１１の回折エネルギーに対するヌルの高さに比べ、図１５に示されている第２の記録領域１０２における回折エネルギーに対するヌルの高さ、及び図１７に示されている第２の部分重畳記録領域１１２の回折エネルギーに対するヌルの高さがより高く表れた。

即ち、第２の記録領域１０２と第２の部分重畳記録領域１１２の回折エネルギーに対するヌルの高さが、全体的に第１の記録領域１０１と第１の部分重畳記録領域１１１の回折エネルギーに対するヌルの高さに比べてより高く表れた。この原因は理論的に明らかになっていないが、一般に、ヌル（ポイント）における回折エネルギーは光情報の再生の際にノイズを伴うため、ヌル（ポイント）における回折エネルギーが大きいということは、ノイズが大きく、再生データの質を低下させる。

次に、これと比較される本発明の第１実施形態における光情報処理装置と光情報処理方法による実験例を説明する。

図１８、図１９は、第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域１００に光情報を記録した後、それぞれの領域における回折効率（回折エネルギー）を測定して表したグラフである。図２０及び図２１は、第１の入射角度範囲と異なる第２の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、部分重畳記録領域１１０に光情報を記録した後、それぞれの領域における回折効率（回折エネルギー）を測定して表したグラフである。

本実験では、第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２に対する角度多重化のための第１の傾斜角度範囲は０゜〜１４.７゜（角度幅：１４．７°）とし、第１の部分重畳記録領域１１１と第２の部分重畳記録領域１１２に対する角度多重化のための第２の傾斜角度範囲は１６゜〜３４.７゜（角度幅：１８．７°）とした。なお、それぞれの角度多重化のために複数回行われる格納媒体５０の回転における１回あたりの回転角度を０.２１゜とした。従って、記録領域１００のそれぞれ（第１の記録領域１０１と第２の記録領域１０２）、及び部分重畳記録領域１１０のそれぞれ（第１の部分重畳記録領域１１１と第２の部分重畳記録領域１１２）に７１個のホログラムが重畳記録される。

このとき、それぞれの記録領域１００と部分重畳記録領域１１０における回折効率（回折エネルギー）を測定した結果では、図１８、図１９、図２０、図２１に示されるように、各記録領域の回折エネルギーに対するヌルの位置が比較的似通って表わされる。即ち、第２の記録領域１０２の回折エネルギーに対するヌルの高さが低くなったこと（図１５と図１９とを比較参照）、第２の部分重畳記録領域１１２の回折エネルギーに対するヌルの高さが低くなったこと（図１７と図２１とを比較参照）が分かる。

このような実験結果は、回折エネルギーに対するヌルの高さが低くなることによって重畳された記録領域におけるクロストークノイズが減るということを表しているといえる。なお、クロストークノイズが減ることにより、記録されたホログラムの質が向上し、且つ、データの再生の際にも再生効率が向上する。

次に、本発明の第２実施形態における光情報処理方法について説明する。

図２２は本発明の第２実施形態による光情報記録方法を説明するためのフローチャートである。図２２に示されるように、第２実施形態にかかる光情報処理方法では、ステップＳＰ１００で、第１の信号光と、設定された入射角度範囲内で調節された入射角度で第１の参照光とが、格納媒体５０に入射されて記録領域が形成される。

次に、格納媒体５０を、格納媒体移動部材７０を使って移動させ、記録領域と離れた位置に、第１の信号光と、設定された入射角度範囲内で調節された入射角度で第１の参照光とが、格納媒体５０に入射されて他の記録領域が形成される。

記録領域が第１の信号光、及び第１の参照光を使って格納媒体５０に形成された後、ステップＳＰ１１０で、格納媒体５０を移動させ、第２の信号光と、設定された入射角度範囲内で調節された入射角度で第２の参照光とが入射されて、重畳記録領域が既に形成された記録領域の間に形成される。このとき、重畳記録領域は、記録領域の形成の際にそれぞれの第１の参照光の入射領域が互いに交差して重畳される位置に配置される。

次に、１つの記録領域への光情報記録方法について具体的に説明する。

図２３は本発明の第２実施形態の光情報処理方法における信号光と参照光の入射状態を説明するための図であり、図２４は本発明の第２実施形態の光情報処理方法における信号光と参照光の入射領域を説明するための図である。

図２３と図２４とに示されるように、１つの記録領域１０００を形成するために、参照光Ｒ１０は、回転型ミラー３１を介して複数の入射角度に調節された状態で入射される。参照光Ｒ１０は、格納媒体５０に対して傾斜しているので、参照光Ｒ１０の入射領域の形状、すなわち第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６それぞれの入射領域の形状は、楕円形状を示す。

第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６と第１の信号光Ｓ１０とのなす角が大きくなるとなるほど、第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の入射領域を形成する楕円の長軸方向の長さが長くなる。従って、複数の入射角度で、第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６が、１つの記録領域１０００に繰返し入射される場合、これら第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の周縁部５１は階層的な形状を有する。

以下では、第２実施形態における光情報処理方法についてより具体的に説明する。

まず、記録方法を説明する。図２５は第２実施形態における光情報処理方法で、第１の信号光と第１の参照光との入射状態を説明するための図であり、図２６は第２実施形態における光情報処理方法で、第１の参照光の入射領域を説明するための図である。

図２５に示されるように、第１記録領域１０００ａを形成するために、第１の信号光Ｓ１０が格納媒体５０に入射される。第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の（格納媒体５０上の）入射領域は第１の信号光Ｓ１０の入射領域よりも大きい。従って、第１の信号光Ｓ１０と第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６とが互いに干渉する格納媒体５０の領域に、第１記録領域１０００ａが形成される。

次に、この記録領域１０００ａに対して、第１の参照光Ｒ１１〜１６の入射角度が、それぞれ設定された入射角度範囲内の異なる値に調節されるように、回転型ミラー３１が回転せしめられる。なお、第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６が入射される状態ごとに、以前の記録の際と異なるデータで第１の信号光Ｓ１０が入射される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（記録領域１０００ａ）に記録される。

次に、他の記録領域１０００ｂを形成するために格納媒体５０が格納媒体移動部材７０によって所定距離だけ移動せしめられる。なお、他の記録領域１０００ｂを形成するための位置に格納媒体５０が移動せしめられた時に、異なる情報を有する第１の信号光Ｓ１０と第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６とが入射されて光情報が多重記録される。このとき、角度多重化方法は前述の記録領域１０００ａへの記録と同じ方法で行われる。

（以前の）記録領域１０００ａと記録領域１０００ｂとの間の所定距離は、記録領域１０００ａを形成するための第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の周縁部５１の長軸方向の一方と、記録領域１０００ｂを形成するための第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の周縁部５１の長軸方向の他方とが、交差し重畳する位置関係に対応した距離に設定される。但し、記録領域１０００ａ、１０００ｂは互いに重畳しない位置関係に配置される。

このような方法で、格納媒体５０が移動せしめられて、記録領域１０００ａ〜１０００ｄが格納媒体５０の該当領域に形成される。このときの記録領域の数（第２実施形態では１０００ａ〜１０００ｄの４つ）は、格納媒体５０の大きさによって決定される。このように記録領域１０００ａ〜１０００ｄが記録されると、それぞれの記録領域１０００ａ〜１０００ｄは互いに所定距離だけ互いに離れた状態で、且つ第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の入射領域を形成する周縁部５１だけが互いに重畳された状態が示される（図２６参照）。

次に、重畳記録領域の記録方法を説明する。図２７は第２実施形態における光情報処理方法で、第２の信号光と第２の参照光との入射状態を説明するための図であり、図２８は第２実施形態における光情報処理方法で、第２の参照光の入射領域を説明するための図である。

この重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃは、記録領域１０００ａ〜１０００ｄの間に記録される領域をいう（１１００ａは１０００ａと１０００ｂとの間、１１００ｂは１０００ｂと１０００ｃとの間、１１００ｃは１０００ｃと１０００ｄとの間、及び１１００ｃは１０００ｃと１０００ｄとの間に記録される）。但し、重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃは、記録領域１０００ａ〜１０００ｄと重畳しない。

図２７に示されるように、該当情報を有する第２の信号光Ｓ２０が、最初に記録される重畳記録領域１１００ａを形成するための位置に入射される。重畳記録領域１１００ａの位置への移動は、格納媒体５０を、格納媒体移動部材７０を使って線型移動させることによって行われる。なお、この重畳記録領域１１００ａは、記録領域１０００ａの形成の際に第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の入射領域の周縁部５１と、記録領域１０００ｂの形成の際に第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の入射領域の周縁部５１とが重畳する領域に配置される。

なお、このとき、第２の参照光Ｒ２０（Ｒ２１〜Ｒ２６）の入射領域は、第２の信号光Ｓ２０の入射領域よりも大きい。従って、第２の信号光Ｓ２０と第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６との干渉によって格納媒体５０に重畳記録領域１１００ａが形成される。このとき、第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６の入射領域は第２の信号光Ｓ２０の入射領域より大きいため、第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６の周縁部５２は、記録領域１０００ａ、１０００ｂと重畳する。

重畳記録領域１１００ａに対して、第２の参照光Ｒ２１〜２６の入射角度が、それぞれ設定された入射角度範囲内の異なる値に調節されるように、回転型ミラー３１が回転せしめられる。なお、第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６が入射される状態ごとに、以前の記録の際と異なるデータで第２の信号光Ｓ２０が入射される。即ち、角度多重化方法によって、複数の重畳された光情報が１つの領域（重畳記録領域１１００ａ）に記録される。

以後、他の重畳記録領域１１００ｂ、１１００ｃを形成するために、格納媒体５０が、所定距離だけ移動した位置にある第１の参照光Ｒ１０（Ｒ１１〜Ｒ１６）が形成する周縁部５１が互いに重畳され入射された位置に、格納媒体移動部材７０によって、移動せしめられる。なお、他の重畳記録領域１１００ｂ、１１００ｃを形成するための位置に、格納媒体５０が所定距離だけ移動せしめられた時に、異なる情報を有する第２の信号光Ｓ２０と第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６とが入射されて光情報が多重記録される。このとき、角度多重化方法は前述の重畳記録領域１１００ａへの記録と同じ方法で行われる。

（以前の）重畳記録領域１１００ａと重畳記録領域１１００ｂとの間の所定距離は、重畳記録領域１１００ａを形成するための第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６の周縁部５２の長軸方向の一方と、重畳記録領域１１００ｂを形成するための第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６の周縁部５２の長軸方向の他方とが、均一に重畳する位置関係に対応した距離に設定される。但し、重畳記録領域１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは互いに重畳しない位置関係に配置される。

このような方法で、格納媒体５０が移動せしめられて、重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃが格納媒体５０の該当領域に形成される。このように重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃが記録されると、それぞれの重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃは互いに所定距離だけ互いに離れた状態で、且つ第２の参照光Ｒ２１〜Ｒ２６の入射領域を形成する周縁部５２が記録領域１０００ａ〜１０００ｄに重畳された状態が示される（図２８参照）。

次に、前述したような方法で光情報が記録された光情報格納媒体からの光情報を再生する方法について説明する。

図２９は本発明の第２実施形態における光情報の再生のための光情報処理方法を説明するためのフローチャートである。図２９に示されるように、光情報の再生方法は、ステップＳＰ２００で、第１の参照光Ｒ１０だけが格納媒体５０に入射され、格納媒体５０のそれぞれの記録領域１０００ａ〜１０００ｄで再生される再生光が光情報検出器９３で検出される。この再生において、第１の参照光Ｒ１０が、記録領域１０００ａ〜１００ｄに対して、入射角度が設定された入射角度範囲内で変更されながら入射され、多重記録されたデータが再生される。

次に、記録領域１０００ａ〜１０００ｄの再生が完了すると、第２の参照光Ｒ２０が、重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃに対して、入射角度が設定された入射角度範囲内で変更されながら入射される。重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃから再生された再生光が光情報検出器９３で検出されてデータが再生される（ステップＳＰ２１０参照）。

なお、これら記録領域１０００ａ〜１０００ｄと重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃの再生の際に周辺の他の領域で再生される再生光はフィルタ９１によって遮断され、再生を所望する再生光だけが光情報検出器９３に入射される。

一方、記録領域１０００と重畳記録領域１１００の再生順序は、記録領域１０００を先に再生した後、重畳記録領域１１００を再生する。但し、重畳記録領域１１００を先に再生した後に、記録領域１０００を再生してもよい。同様に、格納媒体５０の移動方向によって順に配置される記録領域１０００と重畳記録領域１１００を順次に再生させてもよい（例えば、記録領域１０００ａ、重畳記録領域１１００ａ、記録領域１０００ｂの順など）。また、これらの再生順序は、その他の順序であってもよい。

このような本発明の第２実施形態による光情報処理方法においては、第１の参照光Ｒ１１〜Ｒ１６の周縁部５１が互いに重畳する位置に重畳記録領域１１００が形成される。このように重畳記録領域１１００の位置を設定することにより、光情報の記録品質と再生品質を向上させることが可能になる。

次に、前述したような本発明の第２実施形態における光情報処理装置と光情報処理方法による実験例を説明する。

図３０は本発明の第２実施形態と比較される実施形態における参照光入射領域を説明するための図である。なお、図３１は本発明の第２実施形態と比較される実施形態における光情報記録方法で記録した記録領域からの回折効率（回折エネルギー）を測定したグラフであり、図３２は本発明の第２実施形態と比較される実施形態における光情報記録方法で重畳記録領域からの回折効率（回折エネルギー）を測定したグラフである。

本実験では、傾斜角度範囲は０゜〜１４.７゜（角度幅：１４．７°）とし、角度多重化のために複数回行われる格納媒体５０の回転における１回あたりの回転角度を０.２１゜とした。従って、記録領域、重畳記録領域のそれぞれに、７１個のホログラムが重畳記録される。

第２実施形態と比較される実施形態では、記録領域を形成するための第１の参照光の周縁部が互いに重畳せず、それぞれの第１の参照光の入射領域が他の第１の参照光の入射領域と完全に分離された状態で、記録領域を形成するための第１の参照光は入射される。即ち、記録領域に入射される参照光の周縁部は互いに重畳せず、完全に離れた状態であり、周縁部の最も外側は互いに接する位置関係にある。なお、第２の参照光もこのような方法で入射される。なお、重畳記録領域は、第１の参照光の周縁部が互いに接する位置を中心にして形成される。

それぞれの記録領域と重畳記録領域における回折エネルギーを測定した結果をみると、図３１に示されている記録領域の回折エネルギーに対するヌルの高さは低く表れたが、図３２に示されるように、重畳記録領域の回折エネルギーに対するヌルの高さは比較的高く表れた。

即ち、重畳記録領域の場合、回折エネルギーに対するヌルの高さが、記録領域の回折エネルギーに対するヌルの高さに比べてより高い。この原因は記録領域の屈折率と重畳記録領域の屈折率との差によるものと考えられる。即ち、参照光が入射される領域間における屈折率の差によってクロストークノイズが発生し、これによって回折エネルギーに対するヌルの高さが高まると考えられる。一般に、ヌル（ポイント）における回折エネルギーは光情報の再生の際にノイズを伴うため、ヌル（ポイント）における回折エネルギーが大きいということは、ノイズが大きく、再生データの質を低下させる。

次に、上述の比較実施形態と比較される本発明の第２実施形態による光情報処理装置と光情報処理方法による実験例を説明する。

図３３は本発明の第２実施形態における光情報記録方法によって記録した記録領域からの回折エネルギーを測定したグラフであり、図３４は本発明の第２実施形態における光情報記録方法によって記録した重畳記録領域からの回折効率（回折エネルギー）を測定したグラフである。

第２実施形態にかかる本実験では、傾斜角度範囲は０゜〜１４.７゜（角度幅：１４．７°）とし、角度多重化のために複数回行われる格納媒体５０の回転における１回あたりの回転角度を０.２１゜とした。記録領域１００のそれぞれ（記録領域１０００ａ〜１０００ｄ）、及び重畳記録領域１１００のそれぞれ（重畳記録領域１１００ａ〜１１００ｃ）に、７１個のホログラムが重畳記録される。なお、記録領域１０００、及び重畳記録領域１１００は、図２６のように示される。

このとき、それぞれの記録領域１０００と重畳記録領域１１００における回折効率を測定した結果をみると、各記録領域の回折エネルギーに対するヌルの位置が比較的似通って表わされる（図３３と図３４とを比較参照）。さらに、重畳記録領域１１００の回折エネルギーに対するヌルの高さが低くなったことが分かる（図３２と図３４とを比較参照）。即ち、第１の参照光Ｒ１０の周縁部５１が重畳した領域はその屈折率が比較的均一になると考えることができる。

このような実験結果は、回折エネルギーに対するヌルの高さが低くなることによって、重畳記録領域１１００におけるクロストークノイズが減るということを表しているといえる。なお、クロストークノイズが減ることにより、記録されたホログラムの質が向上し、且つ、データの再生の際にも再生効率が向上する。

前述したような本発明の実施形態による光情報処理装置と光情報処理方法は多様な変形された実施形態が本発明の技術的思想の範疇の中で実施することができる。例えば、光源の種類、参照光と信号光に対する選択的な角度多重化方法の採用が挙げられる。また、実施例の構成の一部を使って記録専用装置又は再生専用装置の実施が可能である。格納媒体を回転させて光情報を処理する装置又はその他の構成の光情報処理装置を用いて本発明の技術的思想による光情報の記録及び再生方法の実施などが可能である。

本発明の第１、第２実施形態による光情報処理装置を示した構成図である。 第１実施形態における光情報記録方法の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態において、第１の入射角度範囲内の入射角度で行われる参照光と信号光の角度多重化状態を説明するための概念図である。 第１実施形態において、第２の入射角度範囲内の入射角度で行われる参照光と信号光の角度多重化状態を説明するための概念図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第１の記録領域に対する参照光と信号光の入射領域を示した図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第１の記録領域を説明するための図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第２の記録領域に対する参照光と信号光の入射領域を示した図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第２の記録領域を説明するための図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第１の部分重畳記録領域に対する参照光と信号光の入射領域を示した図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第１の部分重畳記録領域を説明するための図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第２部分重畳記録領域に対する参照光と信号光の入射領域を示した図である。 第１実施形態における光情報処理方法で第２部分重畳記録領域を説明するための図である。 第１実施形態における光情報再生方法の手順を示すフローチャートである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域と部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第１の記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域と部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第２の記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域と部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第１の部分重畳記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域と部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第２の部分重畳記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域に光情報を記録し、第２の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第１の記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域に光情報を記録し、第２の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第２の記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域に光情報を記録し、第２の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第１の部分重畳記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第１の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、記録領域に光情報を記録し、第２の入射角度範囲の入射角度で角度多重化を行い、部分重畳記録領域に光情報を記録した後、第２の部分重畳記録領域における回折エネルギーを測定して表したグラフである。 第２実施形態における光情報記録方法の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態における光情報処理方法で信号光と参照光の入射状態を説明するための図である。 第２実施形態における光情報処理方法で信号光と参照光の入射領域を説明するための図である。 第２実施形態における光情報処理方法で第１の信号光と第１の参照光の入射状態を説明するための図である。 第２実施形態における光情報処理方法で第１の参照光の入射領域を説明するための図である。 第２実施形態における光情報処理方法で第２の信号光と第２の参照光の入射状態を説明するための図である。 第２実施形態における光情報処理方法で第２の参照光の入射領域を説明するための図である。 第２実施形態における光情報再生方法の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態と比較される実施形態による参照光入射領域を説明するための図である。 第２実施形態と比較される実施形態による光情報記録方法で記録した記録領域からの回折エネルギーを測定したグラフである。 第２実施形態と比較される実施形態による光情報記録方法で記録した重畳記録領域からの回折エネルギーを測定したグラフである。 第２実施形態における光情報記録方法によって記録した記録領域からの回折エネルギーを測定したグラフである。 第２実施形態における光情報記録方法によって記録した重畳記録領域からの回折エネルギーを測定したグラフである。

符号の説明

１０ 光源
２０ 偏光ビームスプリッタ
３０ 参照光光学系
３１ 反射ミラー
４０ 信号光光学系
４１ 空間フィルタ
４２ コリメータレンズ
４４ 光変調器
４５ 焦点レンズ
４６ アパーチャ
４７ フーリエ変換レンズ
５０ 格納媒体
６０ 格納媒体ステージ
７０ 格納媒体移動部材
８０ 回転アクチュエータ
９０ 再生光光学系
９２ 逆フーリエ変換レンズ
９３ 光情報検出器
１００ 記録領域
１０１ 第１の記録領域
１０２ 第２の記録領域
１１０ 部分重畳記録領域
１１１ 第１の部分重畳記録領域
１１２ 第２の部分重畳記録領域
Ｓ１、Ｓ１０ 第１の信号光
Ｒ１、Ｒ１０ 第１の参照光
Ｓ２、Ｓ２０ 第２の信号光
Ｒ２、Ｒ２０ 第２の参照光
１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃ、１０００ｄ 記録領域
１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃ、１１００ｄ 重畳記録領域

Claims (32)

1. 格納媒体に進行する光を信号光に変調させる光変調器と、
   前記信号光と異なる経路を介して前記格納媒体に参照光を出射する参照光光学系と、
   前記格納媒体に入射される前記信号光と前記参照光の入射角度を調節する入射角度調節器とを備えることを特徴とする光情報処理装置。
2. 前記入射角度調節器は、前記格納媒体を回転させる回転アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の光情報処理装置。
3. 前記格納媒体は、前記信号光と前記参照光の入射位置を直線的にに移動させる格納媒体移動部材に支持されることを特徴とする請求項１に記載の光情報処理装置。
4. 前記入射角度調節器は、前記信号光と前記参照光とが１つの記録領域に複数回入射される際、それぞれの前記信号光が異なる入射角度で入射されるように入射角度を調節することを特徴とする請求項３に記載の光情報処理装置。
5. 前記入射角度調節器は、前記格納媒体に記録領域が形成された後に前記記録領域に部分重畳する部分重畳記録領域を形成する際、前記記録領域の形成の際に使われた第１の信号光入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の信号光入射角度範囲の入射角度で前記信号光が入射され、前記記録領域の形成の際に使われた第１の参照光入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の参照光入射角度範囲の入射角度で前記参照光が入射されるように入射角度を調節し、
   前記第１の信号光入射角度範囲の角度幅と、前記第１の参照光入射角度範囲の角度幅とは等しく、
   前記第２の信号光入射角度範囲の角度幅と、前記第２の参照光入射角度範囲の角度幅とは等しいことを特徴とする請求項３に記載の光情報処理装置。
6. 格納媒体に進行する光を信号光に変調する光変調器と、
   前記信号光と異なる経路を介して前記格納媒体に参照光を出射する参照光光学系と、
   前記信号光が１つの位置に繰返し入射される際、それぞれの前記参照光が第１の入射角度範囲の入射角度で入射されるように前記参照光の入射角度を調節し、前記格納媒体に記録領域が形成された後に前記記録領域に部分重畳する位置に前記信号光が入射される際に、前記第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度で前記参照光が入射されるように前記参照光の入射角度を調節する入射角度調節器とを備えることを特徴とする光情報処理装置。
7. 前記入射角度調節器は、前記参照光を反射して入射角度を調節する回転型ミラーであることを特徴とする請求項６に記載の光情報処理装置。
8. 格納媒体の記録領域に、第１の入射角度範囲の入射角度になるように参照光を出射し、前記格納媒体の前記記録領域に部分重畳された部分重畳記録領域に、前記第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度になるように前記参照光を出射する参照光出射光学系と、
   前記格納媒体で再生される再生光を検出する再生光検出器とを備えることを特徴とする光情報処理装置。
9. 前記参照光出射光学系は、前記参照光の入射角度を調節する回転型ミラーを含むことを特徴とする請求項８に記載の光情報処理装置。
10. 前記参照光出射光学系と前記再生光検出器との間にはフィルタが設けられることを特徴とする請求項８に記載の光情報処理装置。
11. 第１の信号光を格納媒体に出射し、
    前記第１の信号光と共に、第１の入射角度範囲の入射角度になるように調節された第１の参照光を前記格納媒体の前記第１の信号光が入射される位置に出射して記録領域を形成し、
    前記第２の信号光を前記記録領域に部分重畳するように出射し、
    前記第２の信号光と共に、前記第１の入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲の入射角度になるように調節された第２の参照光を前記格納媒体の前記第２の信号光が入射される位置に出射して部分重畳記録領域を形成することを特徴とする光情報処理方法。
12. 前記第１の信号光の入射角度は、前記第１の入射角度範囲の角度幅を有する第１の信号光入射角度範囲の入射角度になるように、前記第１の参照光と共に調節されることを特徴とする請求項１１に記載の光情報処理方法。
13. 前記第２の信号光の入射角度は、前記第２の入射角度範囲の角度幅を有する第２の信号光入射角度範囲の入射角度になるように、前記第２の参照光と共に調節されることを特徴とする請求項１１に記載の光情報処理方法。
14. 前記記録領域は、互いに離隔されて形成される第１の記録領域と、前記第１の記録領域の間に形成される第２の記録領域とを備えることを特徴とする請求項１３に記載の光情報処理方法。
15. 前記第１の記録領域を形成するために入射される前記第１の参照光は入射領域が互いに重畳せず、前記第２の記録領域を形成するために入射される前記第１の参照光の入射領域は互いに重畳しないことを特徴とする請求項１４に記載の光情報処理方法。
16. 前記第１の記録領域と前記第２の記録領域とは互いに重畳せず、前記部分重畳記録領域の両側は前記第１の記録領域と前記第２の記録領域と各々重畳することを特徴とする請求項１４に記載の光情報処理方法。
17. 前記部分重畳記録領域は、前記記録領域が形成された後に互いに離隔されて形成される第１の部分重畳記録領域と、前記第１の部分重畳記録領域の間に形成される第２部分重畳記録領域とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の光情報処理方法。
18. 前記第１の部分重畳記録領域を形成するために入射される前記第２の参照光は入射領域が互いに重畳せず、前記第２部分重畳記録領域を形成するために入射される前記第２の参照光の入射領域は互いに重畳せず、前記第１の部分重畳記録領域と前記第２部分重畳記録領域は互いに重畳しないことを特徴とする請求項１７に記載の光情報処理方法。
19. 第１の入射角度範囲に含まれる複数の入射角度で光が入射されることにより、格納媒体の記録領域に光情報が重畳記録され、
    前記第１の信号光入射角度範囲と異なる角度範囲である第２の入射角度範囲に含まれる複数の入射角度で光が入射されることにより、前記格納媒体の記録領域に光情報が部分重畳記録され、
    前記重畳記録された領域からの光情報を再生するために、前記第１入射角度範囲の入射角度で第１の参照光が前記重畳記録された領域に入射され、
    前記部分重畳記録された領域からの光情報を再生するために、前記第２入射角度範囲の入射角度で第２の参照光が前記部分重畳記録された領域に入射され、光検出が行われることを特徴とする光情報処理方法。
20. 前記重畳記録される領域は、互いに離隔されて形成された第１の記録領域と、前記第１の記録領域の間に形成された第２の記録領域とを含み、
    前記第１の記録領域に入射される前記第１の参照光の入射領域は、互いに重畳しないことを特徴とする請求項１９に記載の光情報処理方法。
21. 前記重畳記録される記録領域は、互いに離隔されて形成された第１の記録領域と、前記第１の記録領域の間に形成された第２の記録領域とを含み、
    前記第２の記録領域に入射される前記第１の参照光の入射領域は、互いに重畳しないことを特徴とする請求項１９に記載の光情報処理方法。
22. 前記部分重畳記録される領域は、前記重畳記録される領域が形成された後に互いに離隔されて形成された第１の部分重畳記録領域と、前記第１の部分重畳記録領域の間に形成された第２部分重畳記録領域とを含み、
    前記第１の部分重畳記録領域に入射される前記第２の参照光は入射領域が互いに重畳しないことを特徴とする請求項１９に記載の光情報処理方法。
23. 第１の信号光と１つの位置で複数の入射角度に変更される第１の参照光を格納媒体の二以上の位置に出射して前記二以上の記録領域を形成し、
    前記記録領域に前記第１の参照光が入射される際、前記第１の参照光の入射領域が隣接した他の記録領域に入射される前記第１の参照光の入射領域と重畳されるように入射され、
    前記第１の参照光が重畳される位置に第２の信号光と第２の参照光を出射して重畳記録領域を形成することを特徴とする光情報記録方法。
24. 前記第１の参照光と前記第２の参照光は、前記入射角度が変更されることによって、前記格納媒体に対する入射領域の大きさが変わり、
    前記第１の参照光と前記第２の参照光がそれぞれの前記入射角度に入射されて形成する前記入射領域の周縁部は階層的な形態を形成することを特徴とする請求項２３に記載の光情報記録方法。
25. 前記第１の参照光の周縁部は、前記格納媒体の他の位置に入射される前記第１の参照光の周縁部と重畳され、
    前記重畳記録領域は、前記第１の参照光の周縁部が重畳される位置に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の光情報記録方法。
26. 前記第２の参照光の周縁部は、前記格納媒体の他の位置に入射される前記第２の参照光の周縁部と重畳され、
    前記第１の参照光の周縁部は隣接した前記重畳記録領域に位置することを特徴とする請求項２３に記載の光情報記録方法。
27. 前記第２の参照光の周縁部は隣接した前記記録領域に位置し、前記記録領域は互いに重畳せず、前記重畳記録領域は前記記録領域と重畳せず、前記重畳記録領域は互いに重畳しないことを特徴とする請求項２３に記載の光情報記録方法。
28. 格納媒体の記録領域に、複数の入射角度に変更して第１の参照光を出射して前記記録領域からの光情報を再生し、
    前記格納媒体の前記記録領域の再生のために入射される前記第１の参照光の周縁部が重畳される位置に形成された重畳記録領域に第２の参照光を出射して前記重畳記録領域からの光情報を再生することを特徴とする光情報再生方法。
29. 前記第１の参照光と前記第２の参照光は前記入射角度が変更されることによって前記格納媒体に対する入射領域の大きさが変わり、
    前記入射領域の前記周縁部は階層的な形態であることを特徴とする請求項２８に記載の光情報再生方法。
30. 前記記録領域は互いに重畳せず、前記重畳記録領域は前記記録領域と重畳せず、前記重畳記録領域は互いに重畳しないことを特徴とする請求項２８に記載の光情報再生方法。
31. 参照光を格納媒体に複数の角度に変更しながら出射し、光変調器を介して光情報が載せられた信号光を前記参照光と共に格納媒体に出射する光学系と、
    前記格納媒体の特定の位置で前記参照光と前記信号光との交差により記録が行われるように前記格納媒体を移動させ、前記特定の位置に入射された前記参照光の周縁部で重畳記録が行われるように前記格納媒体を移動させる格納媒体移動部材とを備えることを特徴とする光情報記録装置。
32. 参照光を格納媒体に複数の角度に変更しながら出射する光学系と、
    前記格納媒体の記録位置に前記参照光が入射されるように前記格納媒体を移動させ、前記記録位置に入射された前記参照光の周縁部に形成された重畳記録領域に前記参照光が入射されるように、前記格納媒体を移動させる格納媒体移動部材と、
    前記格納媒体から再生される再生光を検出する光情報検出器とを備えることを特徴とする光情報再生装置。
    

Images