信息记录再生装置及全息的记录再生方法

专利名称：信息记录再生装置及全息的记录再生方法
技术领域：
本发明涉及一种在全息记录介质的任意的区域多重记录多个全息并进行再生的信息记 录再生装置及全息的记录再生方法。
背景技术：
近年来，随着以信息的数字化为代表的信息技术的迅猛发展， 一种像映像或音声那样 的各种各样的内容信息保持着高品位而被高速分配发送，用户对其加以有效利用的方式已 深入人心。在用户侧，将上述的发送数据暂时保存在例如硬盘等中，对想要长期保管的信 息进行选择及编辑，并将信息储存到其它的记录介质中这样的信息有效利用方式，已变得 经常所见。为了适应这样高品位的信息的信息量的急剧增大和信息有效利用方式的变化， 希望得到可以实现超高速记录再生和超大容量的系统。作为有希望满足上述的要求的手段之一，提出利用了光子模式光信息记录的全息光信 息记录再生装置(也称为全息图存储器、全息存储器)。全息记录再生方式是通过将根据 应记录的数据而被调制的信号光和参照光作为干涉条纹记录在全息记录介质中，并向记录 了数据的全息记录介质射入与参照光相同的读出光(再生用参照光)，从而再生记录在上 述全息记录介质中的数据的方式。作为上述的全息存储器光学信息记录系统，有例如由Psaltis等人提出的移位多重记录 方式的全息存储器光学系统。在该移位多重记录方式的全息存储器光学系统中，来自激光 光源的光，在其射束直径被扩束器扩大之后，通过半透镜而被分割。被分割的一射束通过 了空间光调制器，通过傅立叶变换透镜而被聚光到全息介质上成为信号光。另一射束成为 照射全息介质上的信号光的同一位置的参照光。在全息记录介质中，在两片玻璃基片之间 封装有光致聚合物(Photopolymer)等全息介质，信号光和参照光的干涉条纹被予以记录。上述的空间光调制器具有二维排列的光学开关列，各光学开关按照被记录的输入信号 独立地被接通切断。例如，在使用了1024单元X1024单元的空间光调制器时，可以同时地 显示1M比特的信息。在信号光通过空间光调制器时，空间光调制器所显示的1M比特的信 息被变换成二维的光束列，在全息记录介质上作为干涉条纹被记录。在再生已被记录的信号时，在全息记录介质上只照射参照光，并通过CCD元件等二维图像取得部接收来自全息 的衍射光(也称为再生光)。上述的全息存储器光学信息记录系统的特征在于，由于全息介质的厚度大约为lmm左 右，干涉条纹作为较厚的光栅即所谓的布喇格光栅(Bragg Grating)记录信息，因此多 重记录成为可能，大容量的光学记录系统得以实现。在本系统中，通过移动球面波参照光 的照射位置来取代参照光的入射角改变，可实现角度多重。即，利用了在使盘状的介质(全 息记录介质)稍微转动来移动记录位置时，介质各部分所感知到的参照光的入射角稍微变 化这一现象。在全息介质的厚度为lmm的情况下，由再生信号强度规定的波长选择性是半最大值全 角宽度(full width at half maximum)为0.014度，在参照光的NA为0.5，全息尺寸为2mm *时，如果以大约20微米间隔多重记录全息，此时所实现的记录密度为600Gbit/inch2，换 算为12cm盘容量则为730GB 。作为其它的多重记录方式，例如，也可以通过利用在每次全息记录一个二维信息时都 改变参照光的入射角度或参照光的相位分布等的手段，对全息记录介质的一个记录区域多 重记录多个全息。通过这些多重记录方式，能以很高的密度记录数据，与以往的光盘(小 型盘CD，数字通用盘DVD等)相比，具有可以飞跃性地提高记录容量这样的特长。 而且，通过该方式可以将上述空间光调制器所显示的二维信息一并(atatime)进行记录 再生，因此与CD或DVD相比，能够实现非常高速的数据存取。作为全息记录介质，提出了光致聚合物等有机材料、被称为光折变晶体 (Photorefractive crystals)的无机材料等多种材料，从记录灵敏度、记录容量、信息的 保持性能等材料基本特性，以及制造方法、成本等观点出发，各种各样的研究开发正在进 行。由于全息记录再生方式是利用了光的光子模式的信息记录再生方式，所以，全息记录 介质在记录方式的性质上可以说是所谓的感光体，对可见光区域以下的波长的光具有灵敏 度。因此，如果记录介质的未记录区域在记录之前感光，就会导致可记录容量降低等致命 的特性恶化。实际上，为了使全息记录介质等光子模式光信息记录媒体的处理较为容易而 包含有反应抑制剂，所以，感光特性具有非线性，在低功率光照射下不会感光。而且，作为全息记录再生方式的最大的特长之一的多重记录再生方式的开发也正在积 极地推进，例如，可以例举出如日本专利公开公报特开2003-43904号(以下称作"专利 文献l")所示，让参照光及信号光的一方或双方射向全息记录介质的入射角度改变从而在同一区域进行多重记录及再生的角度多重方式、如美国专利公报第5483365号的说明书(以 下称作"专利文献2")所示，让参照光及信号光的射入方向相对全息记录介质的法线旋转 从而进行多重记录的旋转多重(Peristrophic Multiplexing)方式等。在上述的角度多重 方式中，通过检流镜等机械的手段、音响光学元件或电光学元件的偏转器等电的手段实现 上述的入射角度的变化。而且，在日本专利公开公报特开2004-272268号(以下称作"专利文献3")中，作为 其它的多重记录方式，还提出了一种记录区域平行移动多重(Polytopic Multiplexing) 方式，该记录区域平行移动多重方式的特征在于，对同时被再生的邻接而被多重化的多个 全息，用开口等进行过滤，实质上只取出基于一个全息的再现光。而且，如日本专利公开 公报特开2000-338846号(以下称作"专利文献4")所示，也提出了用楔形棱镜和使其旋 转的旋转操作单元构成光束偏向单元及偏向控制单元，将角度多重方式和旋转多重方式进 行组合的方式等。包含上述多重方式的方案的针对全息记录再生方法所提出的方案，主要是为了实现基 于全息记录介质的多重度增加的记录容量的提高，或为了去除由多重记录引起的全息的消 失等衍射效率的降低因素，提供对全息记录介质的多重记录原理。可是，与CD、 DVD等光盘同样，即使在基于全息记录再生方式的信息记录再生中， 也有必要对所记录的数据(二维信息)究竟是否为所希望的数据进行核对(check)(也称为 核实(Venfy))。针对于此，在日本专利3652338号公报(以下称作"专利文献5")中，提 出了一种写后直接读出(Direct Read After Write，以下，简称为DRAW)的功能。该功 能所利用的是，之所以能够得到现在记录的干涉条纹的衍射光(即再生图像)，是由于一 旦在全息记录介质上开始记录干涉图案，则记录用参照光会起到再生用参照光的作用。在 专利文献5中，通过用CCD等取得该再生图像，可以与记录同时或紧接记录之后对现在记 录的信息进行再生或核对。然而，在进行光子模式记录的全息记录再生方式中，当采用了作为一般被广泛使用的 追记型(Write Once Read Many:简称为WO或WORM)的全息记录材料的光致聚合物 等有机材料时，例如，可利用基于从单体向聚合物聚合的折射率变化来进行光记录。此时， 在最终应得到的折射率分布形成在全息记录介质内之前，存在分子在光照射后的一定的时 间内移动的时间带(称为暗反应)。因此，由于信息的再生需要暗反应的完成(经过一定 时间)，所以存在一个问题，即，通过在信息记录同时或紧接着记录之后进行记录的再生 -核实来实现高传输速率信息记录，实质上是困难的。这是基于作为全息记录材料所表现的本质性的物理现象的暗反应的问题，用上述的专利文献5所述的方案来解决较为困难。而且，在预料暗反应的时间而在记录后进行信息的再生及核对的情况下，由于需要再 生用参照光的照射，所以很难在全息记录介质的任意区域的多重度还没有达到所希望的目 标值(可能的最大多重度)的状态下，不使全息记录介质的可记录容量恶化而进行记录信 息的再生及核对。因此，为了避免该记录容量的恶化，记录信息的核对必须在至少在进行 多重记录的任意的区域中达到可能的最大多重度的记录结束之后进行。例如，当采用在装 置内备置缓冲存储器来暂时保存记录信息进行核对的处理方式(Sequence)时，通过增加 作为全息记录介质的性能的多重度来增加记录容量，会使应保存的数据量增大，从而存在 需要较大的缓冲存储器的问题。而且，当不备置缓冲存储器时，则需要再次读入记录信息 进行核对，从而存在核对所需要的时间变长的问题。迄今为止，虽然发现有在本专利的发明者们探讨中所使用的全息记录材料中，随着多 重记录的进展(多重度数目的增大)记录材料灵敏度发生变化这样的现象，但是，迄今为 止并没有用于把握记录进展过程中的记录灵敏度的变化的方法。因此，存在这样一个问题， 即必须要用实际消耗所使用的全息记录介质的一部分的方式，来确认并预先把握所使用的 全息记录介质对于指定的记录安排(recording scheduling)(例如，对多重记录中记录 第N个全息时的曝光时间或记录间隔的安排)显示出什么样的记录灵敏度特性。而且，当记录状态因全息记录介质的面内特性的偏差、光源或记录光学系统的特性变 化而发生变化时，有必要通过根据记录灵敏度的变化进行记录进度安排的修正，来确保记 录全息的特性，但是，存在由于不能把握多重记录区域的全息记录材料的记录灵敏度，因 而难以进行上述的修正的问题。并且，与上述相同，对于每个材料样品的记录灵敏度的偏 差或记录灵敏度特性随着时间的变化，也需要通过进行用于把握记录灵敏度的测试记录来 确认。发明内容本发明的目的在于提供一种既可以防止全息记录介质的可记录容量的恶化又能够高 速地再生及核对记录在全息记录介质中的信息的信息记录再生装置及全息的记录再生方 法。本发明所提供的信息记录再生装置包括用于形成包含任意的二维信息的信号光的空 间光调制器；向全息记录介质的任意的区域照射上述信号光的信号光照射光学系统；向上 述全息记录介质的上述信号光照射的区域照射从与上述信号光同一的光源发出的参照光的参照光照射光学系统；用于取得来自上述全息记录介质的衍射光的衍射光取得部，变更 上述信号光相对上述全息记录介质的入射角度的光轴变更部，其中，上述信号光照射光学 系统及上述参照光照射光学系统，向上述全息记录介质的任意的区域照射上述信号光及上 述参照光来记录第一全息，在上述第一全息被记录之后，上述光轴变更部，变更上述信号 光相对上述全息记录介质的入射角度，上述信号光照射光学系统及上述参照光照射光学系 统，通过照射上述入射角度被变更后的信号光及与上述第一全息的记录时基本相同的参照 光，在与记录了上述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于上述第一全息的第二全 息，并且，上述衍射光取得部取得来自上述第一全息的衍射光的至少一部分。而且，本发明还提供一种全息的记录再生方法，向全息记录介质的任意的区域照射包 含任意的二维信息的信号光及从与上述信号光同一的光源发出的参照光来记录第一全息， 在记录了上述第一全息之后，改变上述信号光相对上述全息记录介质的入射角度，通过照 射上述入射角度被改变了的信号光及与上述第一全息记录时基本上相同的参照光，在与记 录了上述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于上述第一全息的第二全息，并且，取 得来自上述第一全息的衍射光的至少一部分。根据上述的结构或方法，由于在全息记录介质的任意的区域多重记录多个全息并进行 再生时，通过在记录任意的第二全息的同时，再生已经被记录的另外的第一全息，从而可 以将第二全息的记录所使用的参照光也用于第一全息的再生，所以，不需要再生用参照光 的照射，既可以防止全息记录介质的可记录容量的恶化，又能够高速地再生记录在全息记 录介质中的信息，还可以高速地进行再生的信息的核对。


图l是表示本发明的第一实施例的信息记录再生装置的结构的概略图。 图2 (a)是表示作为第一实施例的全息记录再生方法的一个例子，在全息记录介质的 任意的区域记录全息A的结构的概略图，(b)是表示第一实施例的在与记录了全息A的区 域同一的区域记录不同的全息B的同时再生全息A的结构的一个例子的概略图。图3是表示在第一实施例的角度多重记录中， 一边记录任意的全息， 一边再生多个其 它的全息时的结构的一个例子的概略图。图4是表示第一实施例的全息的多重记录再生方法的处理方式的一个例子的流程图。 图5是表示第一实施例的全息的其它的多重记录再生方法的顺序的一个例子的流程图。图6 (a)是表示作为第一实施例的全息记录再生方法的一个例子，改变参照光的入射 角度而在全息记录介质的任意的区域多重记录全息A群的结构的概略图，(b)是表示第一 实施例的在记录全息B群的同时，在同一区域再生已经被记录的全息A群的结构的一个例子 的概略图。图7是表示多重记录时的累计曝光能量和记录灵敏度的关系的一个例子的示意图。 图8是表示不显示记录灵敏度时的多重记录时的每个全息的衍射效率的一个例子的示 意图。图9是表示第一实施例的显示记录灵敏度时的多重记录时的每个全息的衍射效率的一 个例子的示意图。图10是表示维持着再生光学系统及二维图像部的位置关系而平行移动再生光学系统及二维图像部时的概略图。图ll是示意地表示第一实施例可以使用的空间光调制器、信号光照射光学系统、再生光学系统及二维图像部的结构的一个例子的概略图。图12是表示第一实施例可以使用的光轴变更部的一个例子的概略图。 图13是表示第一实施例可以使用的光轴变更部的其它的一个例子的概略图。 图14是表示第一实施例可以使用的光轴变更部的另外一个其它的例子的概略图。 图15是表示一般的旋转多重方式的光学配置及结构的概略图。图16是表示本发明的第二实施例的在全息记录介质的任意的区域记录全息的同时，再 生记录在同一区域的不同的全息的结构的一个例子的概略图。图17是表示本发明的第三实施例的具有多个信号光照射光学系统的光学系统的结构 及配置的一个例子的概略图。
具体实施方式
以下，利用附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。 (第一实施例)图l是表示本发明的第一实施例的信息记录再生装置的结构的概略图。图l所示的信息 记录再生装置包括激光光源l、扩束器2、偏振光分束器3、反射镜4、空间光调制器5、 傅立叶变换透镜6、可动镜7、驱动部8、参照光照射光学系统9、 二维图像取得部IO、再生 光学系统ll、驱动部12、数据输出部13、数据蓄积部14、核对部15、数据再生部16、激 光驱动电路17、光量检测部18、记录灵敏度计算部19、驱动部20及控制器21。另外，在图1中，为了便于图示而省略了控制器21和其它的电路块的连接线的图示，而且，也适当 地省略了 1/2波长板等光学元件的图示。从激光光源l射出的光束，其直径被扩束器2扩大。扩大的光被偏振光分束器3分离成 信号光S1和参照光R1。信号光S1被反射镜4反射而射入到空间光调制器5。数据输出部13 对应该记录的数据进行编码，将二维信息(二维图像信息)输出到空间光调制器5。空间 光调制器5形成包含二维信息的信号光，将其导向傅立叶变换透镜6。傅立叶变换透镜6及 可动镜7等构成信号光照射光学系统，傅立叶变换透镜6及可动镜7向全息记录介质HM的所 希望的区域照射信号光S1。参照光照射光学系统9被驱动部20驱动，向全息记录介质HM (以下，简称为记录介质HM)的所希望的区域(信号光S1所照射的区域)照射参照光R1。 这样，例如，全息A就被记录在记录介质HM上。可动镜7由驱动部8驱动，具有可以使信号光的入射角度改变的结构。例如，在上述的 全息A记录之后，可动镜7被驱动部8驱动，使信号光S1的入射角度改变，傅立叶变换透镜 6及可动镜7以与全息A记录时不同的入射角度照射信号光，而参照光照射光学系统9以与全 息A记录时相同的入射角度照射参照光R1。其结果，在全息记录介质HM的与记录了全息 A的区域相同的区域多重记录不同于全息A的全息B。另外，作为光轴变更部的可动镜7， 可以釆用检流镜等机械的光轴变更部，而且，作为光轴变更部，并没有特别限定于此例， 也可以采用音响光学元件或电气光学元件的偏转器等电气的光轴变更部。关于这一点，后 述的光轴变更部也相同。二维图像取得部10及再生光学系统11被驱动部12整体驱动，具有可以接收各种全息的 衍射光(也称为再生光)的结构。例如，在上述的全息B被记录的同时，再生光学系统ll 使来自全息A的衍射光Dl成像在二维图像取得部lO， 二维图像取得部10从成像的衍射光 D1取得全息A的二维信息。数据再生部16从二维图像取得部10接收二维信息，对该二维信 息进行解码而将数据复原。数据存储部14从数据输出部13取得所记录的二维信息表示的数据并暂时存储。核对部 15比较存储在数据存储部14的数据和由数据再生部16再生的数据进行核对，并将核对结果 输出到控制器21。光量检测部18从二维图像取得部10接收表示二维信息的输出电压，并通过利用二维图 像取得部10的受光面积及输出电压值由指定的运算计算出衍射光的强度，检测来自全息记 录介质HM中所记录的全息A的衍射光D1的光量。记录灵敏度计算部19基于由光量检测部 18检测出的衍射光的光量，计算全息记录介质HM的现在的记录灵敏度。激光驱动电路17控制激光光源l的输出，使其为适合被计算出的记录灵敏度的曝光能量(即，照射光量和 照射时间)。控制器21控制各部以实行上述各动作。其次，对上述的第一实施例所涉及的全息的记录再生方法及信息记录再生装置，就在记录任意的全息B的同时可以再生已经被记录的其它的全息A、以及可以由此核对全息A的 记录数据的方面进行说明。图2是表示图1所示的信息记录再生装置的全息记录再生方法的一个例子的概略图，图 2 (a)是在全息记录介质的任意的区域记录具有任意的二维信息的全息A时的概略图，图2 (b)是在上述区域记录具有与全息A不同的二维信息的全息B时的概略图。另外，在图2 中，为了简略地说明记录原理及再生原理，省略可动镜7等图示，而表示从空间光调制器5 及傅立叶变换透镜6向记录介质HM照射信号光的情况，并以傅立叶变换透镜6作为信号光 照射光学系统来进行说明。后述的其它的图也相同。在图2 (a)及图2 (b)中，HM表示进行全息记录的记录介质，5表示形成应记录的 二维信息的空间光调制器，Sla表示包含在空间光调制器5中形成的二维信息的信号光，6 表示用于向记录介质HM的所希望的区域照射信号光Sla的信号光照射光学系统，Rl表示 从与信号光Sla同一的光源发出的参照光，9表示用于向记录介质HM的所所希望的区域照 射参照光R1的参照光照射光学系统，R2表示透过记录介质HM的参照光，S2a表示透过记 录介质HM的信号光，D1表示通过向记录介质HM照射参照光R1，由已经被记录在记录介 质HM中的全息A衍射的再生光，IO表示用于检测并取得再生光DI的包括CCD的二维图像 取得部，11表示用于使再生光D1成像在二维图像取得部10的受光面上的再生光学系统。另外，在图2 (a)及图2 (b)中，是将照射在记录介质HM的信号光Sla表示为收束 光，但本发明也可以适用于例如信号光Sla为平行光或发散光的情况，并能够得到同样的 效果。而且，在本实施例中，作为全息记录方式，以角度多重记录为例进行说明，但本发 明并不仅限于此。而且，CMOS传感器等也可以作为二维图像取得部10而加以利用。以下，对上述结构的功能进行说明。在此，因为全息记录再生通常使用相干光，所以， 在本实施例中，如果没有特别注释，光就是指相干光。首先，在图2 (a)中，从光源发出的光，通过例如分束器、半透镜等光学元件很容易 地被分割(省略图示)。该被分割的光的一方通过空间光调制器5被调制，可以生成具有 所希望的二维信息的信号光Sla。而被分割的另一方的光，被作为全息记录的参照光R1。 信号光Sla，通过信号光照射光学系统6照射在记录介质HM上的任意的区域，而参照光R1， 通过参照光照射光学系统9照射在与上述信号光Sla的照射区域重叠的区域(为了防止应记录的二维信息的缺损，最好包含信号光Sla的照射区域的全部)。通过上述信号光Sla和参照光Rl的重叠而形成的空间的光强度分布(干涉图案)，使 构成记录介质HM的材料产生物理或化学的变化，在记录介质HM的内部形成反映上述干 涉图案的折射率分布。该工序被称为所谓全息记录。另外，此时，信号光Sla的一部分及 参照光R1的一部分，作为光能被构成记录介质HM的材料吸收，成为上述物理或化学的变 化的能源，而没有被吸收的信号光Sla的剩余部分及参照光Rl的剩余部分，如图2 (a)所 示，透过记录介质HM (信号光S2a和参照光R2)。将此时记录的全息作为全息A。其次，如图2 (b)所示，在记录了全息A的区域再记录另外的全息B。在图2 (b)中， 利用与上述相同的方法(但是，应记录的二维信息也可以通过利用空间光调制器2进行所 希望的调制而被变更)，向记录介质HM照射信号光Slb和参照光Rl。此时，通过让信号 光Slb相对记录介质HM的入射角度不同于记录全息A时的信号光Sla的入射角度，使得多 重记录成为可能。此B寸，通过让参照光R1相对记录介质HM的入射角度与记录全息A时的入射角度相同， 可以使参照光R1既作为全息B的记录用参照光而起作用，又作为全息A的再生用参照光而 发挥作用。这可以通过在全息A及全息B的记录中，记录用参照光(本实施例为参照光R1) 对记录介质HM的入射条件及光的特性(面内相位分布或波长等)基本上相同来实现。例如，为了对仅记录了全息A而没有多重记录的记录介质进行全息A中所记录的信息的 再生，与一般的单色全息(由单色光记录的全息)的再生相同，向记录区域只照射与记录 用参照光(图2 (a)的参照光R1)同等的再生用参照光就可以。此时，考虑到例如，根据 全息材料，在全息记录过程中伴随有体积收縮，此时在记录和再生中可能会产生参照光的 最适当的入射角度不同，但是，通过把握材料特性可以容易地进行入射角度修正。再生用 参照光通过所记录的全息而被衍射，作为再生光以与记录时透过了记录介质的信号光相对 记录介质的射出角度相同的角度而射出。在此，干涉条纹作为较厚的光栅、即布喇格光栅而被记录的全息的再生，对参照光的 入射角度有限制(称为角度选择性)，尤其是，记录介质HM的厚度越增大，角度选择性 就越高(即，记录用参照光的入射角度和再生用参照光的入射角度(在需要对上述的入射 角度进行修正的情况下为修正后的入射角度)不达到基本上一致就不会再生)。这是在进 行多重记录再生时将多重化的二维信息进行分离而取出的原理。因此，在采用称为角度多重方式或记录区域平行移动多重方式(Polytopic Multiplexing)的全息多重记录中，在对同一区域记录多个全息时，通过让记录用参照光(在本实施例中相当于图2 (a)及图2 (b)中的参照光R1)射向记录介质HM的入射角度 改变来进行记录。而在再生时，让再生用参照光的入射角度相应于记录时的入射角度而发 生变化，从而可以进行所希望的全息的再生。如上所述，全息A的再生需要照射与记录全息A时同等的再生用参照光。而且，也阐述 了全息B的记录用参照光，在记录时只有其一部分贡献给记录，而剩余的部分透过。因此， 没有贡献给全息B的记录的参照光R1的光能，作为再生用参照光射入全息A，经全息A衍射， 成为再生光D1而从记录介质HM射出。通过再生光学系统ll，可以使此再生光D1成像在 二维图像取得部10的光检测面(也称为受光面)上，并由二维图像取得部10作为二维信息 而取得。另外，在本实施例中，作为信号光的移动方向，如箭头SD1所示，在由信号光Sla的 光轴和参照光Rl的光轴形成的平面内且以信号光Sla的光轴和参照光Rl的光轴的交叉点 为中心使信号光的光轴呈圆弧状旋转，但是，并不只限定于此例，如图2 (b)中的点划线 所示，也可以使其向与信号光Sla的光轴和参照光Rl的光轴所形成的平面相交的方向的箭 头SD2的方向(例如，与图2 (b)的纸面垂直的方向)移动。此时，因为可取得较大的移 动范围，所以，能够在全息记录介质的同一区域记录多个全息，从而可以使多重度增加。 而且，参照光及再生光的移动方向也与上述相同。在此，对本发明的要点归纳如下。第l要点在于如下的全息的记录再生方法这一点， 在同一区域多重记录多个全息时，与以往提出的角度多重方式相同，通过改变参照光R1 相对记录介质HM的入射角度，进行适应不同的二维信息的全息多重记录，并且，不仅仅 是参照光R1，还可以通过改变信号光的条件(在本实施例中，是信号光Sla， Slb相对记 录介质HM的入射角度)，实现全息多重记录的一部分。第2要点在于，在记录全息B时， 不是取得透过记录介质HM的信号光S2b或全息B的再生光，而是通过再生光学系统ll和二 维图像取得部10取得基于参照光R1而被再生的其它的全息A (在全息B的记录之前记录在 记录介质HM中的全息)的再生光D1。其次，阐述本发明和在上述的专利文献5 (闩本专利第3652338号公报)中，作为利用 与全息记录同时或紧接其后再生的二维信息，进行和应记录的信息的核对(以下，称为核 实)的手段而提出的DRAW功能在方式及效果上所存在的显著区别。DRAW功能是一种在 任意的全息的记录中，利用记录所用的参照光作为再生用参照光，从正在被记录的全息自 身取得再生光的方式。在此，专利文献5中的有关DRAW功能的描述是"当干涉图案在全息层内开始被记录时，从干涉图案通过记录用参照光而被记录的地方会产生再生光"，"通过将该再生光射入到CCD阵列并进行检领(j，可以进行记录信息的再生"。而且，还记载有"可知，如果 将再生光作为CCD的输出大小来观测，在信息的记录开始之后，再生光的强度按记录介质 中的干涉图案的记录的程度而逐渐增大，在某一时刻达到最大值，之后逐渐变小。其结果， 通过在获得了所希望的CCD输出的时刻停止记录，可形成具有所希望的衍射效率的干涉图 案(即，全息的记录)"。另一方面，本实施例的全息的记录再生方法，不是从记录中的全息(例如，全息B) 取得再生光，而是利用用于记录任意的全息(例如，全息B)的参照光，在全息记录的同 时或在全息记录的光照射时间内，再生记录在同一区域的其它的全息(例如，全息A)。在此定义的全息的再生，如上述的例子所示，通过再生光学系统ll，使在用于记录全 息B的信号光Slb及参照光Rl照射在记录介质HM上时，被已经记录在记录介质HM上的全 息A衍射而成为衍射光D1并从记录介质HM射出的再生光(以不同于透过光S2b的射出角 度从记录介质HM射出的光)，成像在例如CCD或CMOS传感器等二维图像取得部10的光 检测面上，并由二维图像取得部10作为二维信息而取得。不过，在使用了一般的全息材料，例如光致聚合物材料的全息记录中，可以考虑利用 通过光照射使单体聚合而形成的聚合物和基体材料(matrixmaterial)或称为黏合物(Binder) 的材料的折射率之差进行全息记录。而且，在这些材料作为记录介质而加以使用时，包含称为反应抑制剂的物质或用于提 高对记录用的光波长的灵敏度的色素等，以便反应不会因微量的无用光(例如杂散光等) 而开始。因此，实际上，从包含干涉图案信息的光能被照射在记录介质上开始，就历经了 光的吸收一聚合一分散及定着这样的过程。可知，到这一系列的基于化学的或结构上变化 的干涉图案形成(以下，也描述为全息形成)结束为止，需要一定的时间。而且，根据所采用的材料成分，也有例如，在用于记录全息的信号光及参照光的照射 结束之后，上述的千涉图案形成过程还在进行的情况(一般称为暗反应)。由于包含暗反 应的有无或大小的干涉图案形成时间，起因于考虑了所期望的记录介质的基本性能的上述 材料成分的分配比率等，所以，可以通过提高材料灵敏度或分散速度等的材料设计过程来 縮短形成时间，但是，必须要考虑以大容量存储为目标的多重记录可能的记录介质的其它 的特性(抑制收縮的产生、改善对每个全息的衍射效率的控制性等)。在以往所示的全息记录材料中，上述的干涉图案形成时间的縮短是有极限的，可以说 干涉图案形成时间与记录用参照光及信号光的照射时间相比需要更长的时间。而且，即使在作为其它的全息记录材料而处于研究及开发进展中的有机光折变材料或强诱电性液晶 (ferroelectric liquid crystal)材料等中，由于是利用因参照光及信号光的照射而引起的化 学的或结构上的变化进行干涉图案形成(即，全息记录)，所以干涉图案形成时间比光照 射时间长的材料也是较多的。而且，在上述的光致聚合物等全息记录材料中，可以使用称为M码(以后，以M併标 明)的性能指数。M战是与衍射效率(不是百分率标记而是用衍射光与入射光的比率来表 示的值)的平方根成正比，并与折射率变化成正比的量。M併越大，总的衍射效率则越大。 将该M併用再生时所必需的最小的衍射效率来除所得的值，作为材料性能为可能的多重度 数。因此，可能的多重度数即记录容量可以由依赖于记录材料的多重度数的极限来决定。认为对这样的记录介质，通过利用以往的DRAW功能在全息的记录过程中进行再生来 进行核实是困难的。即，在利用DRAW功能在记录过程中或紧接其后进行全息再生的情况 下，只有逐渐增大的衍射效率达到所希望的值时才能得到再生图像。然而，由于在记录光 照射和全息形成之间会产生上述的暗反应所引起的时间差，因此，为了得到所希望的再生 图像，不得不采取照射比本来为记录具有所希望的衍射效率的全息所必需的光能(=照射 强度x时间)更大的能量的形式，例如，像照射参照光及信号光的工序、遮断信号光只照 射参照光的工序那样。由此，例如在将上述光致聚合物材料作为记录介质使用的情况下，会导致为了在记录 介质的任意的区域多重记录多个全息而应该使用的单体被消耗掉的结果。具体而言，可考 虑，作为记录光，将参照光和信号光的强度比设为1对1，多重记录多个衍射效率为0.1%(即， 相对于入射光强度衍射光强度为0.001)的全息，利用上述的DRAW功能，紧接在各全息 的记录之后马上进行再生及核实的情况。此时，假设记录介质具有可以使衍射效率为0.1% 的全息多重1000的可记录容量(M/# 二1000xsqrt (0.001) 二 31.62278)。在此，为了核对是否正确地记录了信息的核实，作为再生信号需要充分的光量。例如， 在利用CCD检测光量时，如果是在如上所述全息记录时的衍射效率逐渐增大的时间带取 得，则光量较弱(衍射光较少)，因此，所取得的再生光图案的信噪比(signaHo-noise ratio) (简称为SNR)恶化，不足以核对数据。因此，在要取得可以得到足以进行核实的SNR的 再生光强度的情况下，在衍射效率为0.1%的时间带，需要CCD的检测所进行的累计时间以 上的参照光照射。如果考虑上述必要条件，至少与用于记录的参照光及信号光的照射光能 相比，需要更大的光能进行照射。此时，由于衍射效率与照射光能增大率的2次方成比例地增大，例如，在用于记录的参照光及信号光的照射结束时仅遮断信号光等，照射本来记录所必需的光能的l.l倍的光能 而获得再生光的情况下，每一全息的衍射效率为(1.1) 2二 1.21倍。在上述例子中，衍射 效率为0.121% (相对于入射光强度衍射光强度为0.00121)，如果用(sqrt (0.00121) }除 以M/弁=31.62278，则可以估算出大约为909多重。即，在同一区域可记录的多重数从 1000次减少至大约909次，全息记录介质的可存储容量降低大约一成左右。另一方面，根据本实施例所示的方法，由于全息的再生与其它的全息的记录同时进行， 所以记录过程自身也兼作再生过程。由于是取得该再生过程的再生光进行核实，因而具有 不会进行不需要的单体消耗这样的优点。而且，例如，对于如上所述的光致聚合物材料等具有暗反应的记录介质，也可以采用 本发明的记录再生方法，为了防止上述的不需要的单体消耗来进行核实，该方法非常地有 效。在同一区域的全息的多重记录不需要连续地进行，例如，在对记录介质的多个区域进 行一个全息记录之后(例如，在最初照射记录用参照光及信号光的区域形成全息的时间之 后)，从初始的记录区域起再次进行第二个全息记录，与此同时进行第一个全息的再生。 即，通过采用本发明的全息记录再生方法，即使在对存在暗反应等全息材料进行多重记录 的情况下，也具有可以减少从记录开始到核实的待机时间从而高效地进行记录数据的核对 这样的效果。具体而言，除上述结构以外，还可以通过利用图1所示的核对部15等进行记录信息的 核对。例如，可以包括蓄积应记录的信息(或者，也可以是另外设置编码器，发送给空间 光调制器5的调制图案为被编码的信息)的作为缓存器(buffer memory)的数据存储部14、 蓄积通过取得再生光所得到的二维图像取得部10的输出(也可以是另外设置解码器，为被 解码了的信息)的作为缓存器的数据再生部16，以及比较两个数据并输出比较结果的作为 信息比较部的核对部15。例如，通过向作为装置控制部的控制器21输出比较结果，可以对 错误订正或连续记录等的装置动作进行控制。而且，在本实施例中，以二个全息(全息A和全息B)的顺序记录及与全息B的记录同 时再生全息A为例对其功能及效果进行了说明，而作为二维图像取得部的配置，例如，通 过驱动部12从控制器21得到记录用信号光相对记录介质HM的入射角度的信息，驱动部12 可以控制二维图像取得部10的配置。例如，图3表示一边记录全息C一边再生全息A的情况。通过采用图3所示的结构，在 以A—B—C的顺序记录全息A、 B、 C三个全息时，也可以在全息C的记录时在其前二个的 全息A的再生光的射出方向配置二维图像取得部10进行再生。在图3中，HM表示进行全息记录的记录介质，5表示形成应该记录的二维信息的空间 光调制器，Slc是包含在空间光调制器5中形成的二维信息的信号光，6表示用于向记录介 质HM的所希望的区域照射信号光Slc的信号光照射光学系统，Rl表示从与信号光同一的 光源发出的参照光，9表示用于向记录介质HM的所希望的区域照射参照光R1的参照光照 射光学系统，R2表示透过记录介质HM的参照光，S2c表示透过记录介质HM的信号光， Dla、 Dlb表示分别由通过向记录介质HM照射参照光Rl而被记录在记录介质HM中的全 息A、全息B衍射的再生光，lO表示用于检测并取得再生光Dla、 Dlb的任意一个的二维图 像取得部，ll表示用于使再生光Dla、 Dlb中的任意一个成像在二维图像取得部10的再生 光学系统。该结构的基本功能与使用图1及图2说明的功能相同.，但是，例如，设记录用信号光Slc相对参照光Rl的角度为6rs，检测或预先决定全息A及全息B的记录时的ers或每个全息的6rs 之差(A0rs)，如果驱动部12通过机械地移动二维图像取得部10及再生光学系统11而将其配置在所希望的位置，则来自全息A及全息B之中任意的全息的二维信息的再生及利用再生 信息进行的数据的核实成为可能。具体而言，驱动部12由步进马达(stepping motor)等旋 转机构构成，以信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点Z为旋转中心，使二维图像取得部 10及再生光学系统11一体旋转。通过该旋转移动，可以将二维图像取得部10及再生光学系 统ll配置在所希望的位置，并进行数据的核实。另外，在本例中示例了三个全息，但在多重记录更多的全息时也可以得到同样的效果。 而且，如果准备多个再生光学系统及二维图像取得部并将它们配置成分别与再生的多个全 息相对应，则也可以在对全息C进行记录时同时再生全息A、 B。而且，通过配置多个再生 光学系统和二维图像取得部，可以在例如，全部的多重记录及核实结束之后，通过一个参 照光进行多个全息的再生，具有能够实现高传输速率的信息再生这样的效果。另外，在本实施例中，为了使本发明的理解容易，阐述了在多个全息记录时，通过固 定参照光相对记录介质HM的入射角度，而改变信号光的入射角度，可以在记录任意的全 息的同时再生其它的全息的方法。然而，例如，如图4所示，在利用上述方法将参照光的 入射角度设为erN的状态下，通过改变信号光相对记录介质HM的入射角度，进行了多个全息记录及再生之后，可以将参照光相对记录介质HM的入射角度只改变A6r而固定为er(N+n，在同一区域再进一步改变信号光的入射角度，进行上述的方法的记录再生。'具体而言，如图4所示，首先，将参照光的入射角度固定为erN (步骤Sll)，通过信 号光及参照光的照射记录第N个全息(歩骤S12)。其次，在将信号光的入射角度Ss (信号光和参照光的夹角ers)只改变A6s (ASrs)之后(步骤S13)，通过信号光及参照光的照射记录第(N+l)个全息，同时再生到第N个为止的全息之中任意的全息(步骤S14)。其次，对信号光的入射角度的变化是否结束进行判断(步骤S15)，在判断出信号光 的入射角度的变化没有结束的情况下，重复步骤S13、 S14的处理，而在判断出信号光的 入射角度的变化已经结束的情况下进入步骤S16。在信号光的入射角度的变化已经结束时，将参照光的入射角度只改变Aer而将参照光的 入射角度固定为6r(N+l)(步骤S16)，然后，对参照光的入射角度的变化是否结束进行判 断(步骤S17)，在判断出参照光的入射角度的变化没有结束的情况下重复步骤S12以后 的处理，在判断出参照光的入射角度的变化已经结束的情况下结束多重记录。另外，参照光的入射角度通过驱动部20而被变更，作为驱动部20，可以采用变更参照 光的入射角度的众所周知的移动机构，例如，与信号光的入射角度的变更相同，可以利用 可动镜及驱动电路等来实现。如上所述，通过利用参照光照射的全息再生中的角度选择性，适当地选择参照光的入 射角度变化量(er(N+1)-erN)，用erN的参照光记录的全息不会由6r(NW,的参照光来再生。通过重复进行该过程，在记录介质的任意的区域中进行数百 数千多重的全息记录成为可 能，从而能够实现大容量的信息记录装置。此时也可以在记录任意的全息的同时，用与记 录用参照光相同的参照光再生已被记录的其它的全息以及利用再生信息进行数据的核实， 从而可以得到能够实现高传输速率的信息记录再生这样的效果。而且，如图5所示，相对任意的信号光的入射角度e^将参照光的入射角度从erN改变至erN+mxAe (m为自然数)来记录多个全息A群，然后，在使信号光的入射角度变为982 (=esl+/\es)之后，可以让参照光的入射角度同样地变化来记录其它的多个全息B群。如图5所示，首先，将信号光的入射角度固定为081 (步骤S21),通过信号光及参照 光的照射来记录第N个全息(步骤S22)。其次，在将参照光的入射角度erN (信号光和参 照光夹角6rs)只改变A9 (Aers)之后(步骤S23)，通过信号光及参照光的照射来记录第 (N+l)个全息(在步骤S26使信号光的入射角度发生变化时，同时再生到第N个为止的 全息中的任意的全息)(步骤S24)。其次，对参照光的入射角度的变化是否己经结束进行判断(步骤S25),在判断出参 照光的入射角度的变化没有结束的情况下重复步骤S23、 S24的处理，在判断出参照光的 入射角度的变化已经结束的情况下进入步骤S26的处理。在参照光的入射角度的变化己经结束时，将信号光的入射角度只改变A0s，使信号光的入射角度固定为es(N化(步骤S26)，然后，对信号光的入射角度的变化是否已经结束 进行判断(步骤S27),在判断出信号光的入射角度的变化没有结束的情况下重复步骤S22 以后的处理，在判断出信号光的入射角度的变化已经结束的情况下结束多重记录。在图5中，例如，在步骤S25中被判断为否而返回到步骤S23的循环1对应全息A群的记 录过程，在步骤S27中被判断为否而返回到歩骤S22的循环2对应在记录全息B群的同时再 生全息A群的再生过程。此时的光学系统配置和记录动作的概要如图6所示。图6 (a)是表示在信号光的入射 角度为e^时让参照光的照射角度改变来记录多个全息A群时的概略图，图6 (b)是表示在将信号光的入射角度变更到与e^不同的es2之后让参照光的照射角度改变来记录多个全息B群时的概略图。如图6 (a)所示，在信号光的入射角度为681时让参照光的照射角度改变记录了多个全 息A群之后，如图6 (b)所示，通过包含变化量在内将记录全息A群时的参照光的入射角 度和记录全息B群时的参照光的入射角度设定成相同，可以在记录全息B群的同时取得来自 全息A群的再生光。另外，在本实施例中，以在记录全息B的同时再生已被记录的全息A为例进行了说明， 但是，再生光不是作为具有二维图像信息的光而是作为全息的衍射光而被捕捉，通过取得 衍射光的强度可以得到另外的效果。如本实施例所说明的结构，在采用包括再生光学系统和CCD或CMOS传感器等的二维 图像取得部10的情况下，容易取得衍射光作为光强度。 一般情况下，由于CCD或CMOS 传感器等成像装置(ImagnigDevice)为电转换射入各像素的光子数作为二维图像信息的 装置，因此，通过利用受光面积和输出的电压值或电流值进行简单的运算，可以容易地进 行从二维图像信息向衍射光的强度的换算。另外，衍射光的强度的取得方法，并不特别限 定于上述的例子，也可以为了在记录全息B的同时取得作为光强度的由全息A衍射的光，例 如，配置功率计、光电探测器(PD)等光检测设备，通过该光检测设备取得衍射光的一部 分或全部。不限于上述的任何一种方法，通过取得全息A的衍射光的强度，可以计算记录了全息A 时的记录介质HM的记录灵敏度。记录灵敏度(在此设为X)是从到全息A记录完成为止的 累计记录能量(累计曝光能量密度D)和全息A的衍射效率ii (=衍射光功率—入射参照 光功率，无维数)得到的值， 一般情况下，用下式(在此，(表示平方根)来表示。而且，以记录介质的厚度T进行规格化，则用下式表示。 X=V^+ (DxT)(单位cm/mJ)另一方面，如上所述，在全息记录介质的记录灵敏度随着多重记录的进行而变化的情 况下，需要对记录介质的记录灵敏度所适应的曝光能量(即，照射光量和照射时间)进行 控制。而且，如果在全息的记录再生中每个全息的衍射效率发生变化，则会产生对各全息进 行再生所需要的时间不一样，或每个所得到的二维图像信息的品质(信噪比SNR)都有 很大不同的不便。作为一个例子，图7表示我们迄今为止所研究过的记录介质的在全息多重记录时的累 计曝光能量和记录灵敏度的变化的关系。从图7可以看出，如果累计曝光能量增加记录灵 敏度就降低。图8表示在不反映多重记录过程中的记录灵敏度变化而进行了多重记录时的 多重全息的衍射效率的偏差。从图8可以看出，在不反映多重记录过程中的记录灵敏度变 化而进行了多重记录时，多重全息的衍射效率有较大的偏差。为了抑制图8所示的每个全息的衍射效率变化，需要尽可能地按照记录就要开始之前 的记录灵敏度来进行用来平均化的全息记录条件控制(曝光能量和照射时间)。由此，在 本实施例中，光量检测部18从二维图像取得部10接收表示二维信息的电压，利用二维图像 取得部10的受光面积和输出的电压值检测来自数个前己被记录的全息的衍射光的光量，记 录灵敏度计算部19从由光量检测部18检测出的衍射光的光量计算全息记录介质HM的现 在的记录灵敏度，激光驱动电路17，为了进行最佳记录条件的设定或进度安排的修正，根 据所计算出的记录灵敏度计算为了得到所希望的衍射效率所需要的记录能量，来控制激光光源1的输出。其结果，可以反映多重记录过程中的记录灵敏度变化而进行多重记录，如 图9所示，基本上可以消除多重全息的衍射效率的偏差。如此，本发明的核心点是，通过上述的方法可以在多重记录的中途阶段容易地获得记 录区域的记录灵敏度，在此基础上，计算为了得到下次记录的全息所希望的衍射效率所需 要的记录能量，从而能够便于进行最佳记录条件的设定和进度安排的修正。即，根据本发 明，通过在记录介质的任意的记录区域中进行多重记录的中途阶段取得来自数个前记录的 全息的衍射光，能够实现可以追踪及把握记录灵敏度的变化的准实时记录灵敏度显示，具 有使对于多重记录全息的记录再生的信息记录的稳定性及信赖性大幅度提高这样的优点。另外，在再生任意的全息的情况或同时再生多个全息的情况下，例如，如图10所示， 在维持着再生光学系统及二维图像部的位置关系而配置再生光学系统及二维图像部时，需要将多个再生光学系统lla llc及二维图像取得部10a 10c配置成基本上与记录介质 HM平行，而从全息到再生光学系统的距离和再生光相对再生光学系统的入射角度则发生 变化。由此，会出现在二维图像取得部10a 10c的受光面上，应该取得的图像的大小发生 变化，或产生失真这样的问题。因此，必须要调整再生光学系统和二维图像取得部的位置 关系来修正失真。而且，还必须将再生光学系统的尺寸及二维图像取得部的受光面积取得 较大，以便适应射出角度较大的再生光尺寸。另外，在图10中，还示意地表示为了在上述 结构中取得射出角度不同的再生光所需要的再生光学系统的尺寸和二维图像取得部的尺 寸的不同。为了避免及防止这样的问题，作为本实施例，如图3所示，较为有效的是，让二维图 像取得部10及再生光学系统11以交叉点Z为中心呈圆弧状移动，以便二维图像取得部10的 受光面距信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点Z基本上等距离，而且，与在二维图像取 得部10成像的各全息的再生光Dla、 Dlb的光轴基本上垂直。由此，可以得到从各全息到 所对应(对应位置上)的二维图像取得部10的光学的位置关系得以维持，图像的变形及失真 基本上消失这样的效果。因此，利用具有取得再生光所必需的且足够大的受光面积的一个二维图像取得部10和 具有可以在上述受光面成像的口径及开口率的一个(一组)再生光学系统ll，可以适应全 部的全息再生光的取得。而且，由于上述再生光学系统11和二维图像取得部10的位置关系 一定，因此，可以将它们作为一体化的模块进行配置，通过机械的移动而容易实现距上述 的信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点基本上等距离，并与在各自的二维图像取得部成 像的全息的再生光的光轴基本上垂直的关系。另外，二维图像取得部及再生光学系统的结构并不特别限定于上述的例子，也可以不 移动二维图像取得部及再生光学系统，而是在图3所示的两个位置上分别固定配置二个二 维图像取得部10及再生光学系统11，同时取得来自二个全息的再生光，或进一步在再生可 能的全部位置上，将多个二维图像取得部及再生光学系统固定配置在各全息的再生位置， 即，将多个二维图像取得部配置成各受光面距信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点基本 上等距离，并与来自多个全息的各衍射光的光轴基本上垂直，从而顺序或同时再生一个或 多个全息。而且，作为再生光学系统，例如，通过使用开口率较大的透镜或口径较大的透镜，可 以从全息记录介质取得以不同的射出角射出的多个全息的再生光。图ll表示使用口径较大 的透镜作为再生光学系统实现本发明的效果的结构。另外，图ll示意地表示了全息记录时的空间光调制器及信号光和全息再生时的再生光及二维图像取得部的关系，而全息记录时 及再生时的参照光、用于向记录介质的所希望的区域照射参照光的参照光照射光学系统， 以及透过记录介质的参照光的图示省略。在图11中，HM表示进行全息记录的记录介质，5a表示形成应记录的二维信息的三个 空间光调制器，Sla、 Slb、 Slc表示包含在空间光调制器5a中形成的二维信息的信号光， 6a表示构成用于向记录介质HM的所希望的区域照射信号光Sla、 Slb、 Slc的信号光照射 光学系统的透镜，Dla、 Dlb、 Dlc表示通过向记录介质HM照射信号光Sla、 Slb、 Slc 和参照光(图示省略)而被记录在记录介质HM中的全息.A、全息B、全息C的各自的再生 光，10a表示作为用于检测并取得再生光Dla、 Dlb、 Dlc的任意一个的三个二维图像取得 部的CCD， lla表示构成作为用于使再生光Dla、 Dlb、 Dlc成像在CCD10a的成像光学系 统的再生光学系统的透镜。另外，图ll中所示的fl及f2分别表示透镜6a及透镜lla的焦点距离，如图所示，在各 自的透镜6a及透镜lla中，前焦点距离与后焦点距离相等，在透镜6a的前焦点面上配置有 三个空间光调制器5a，在透镜lla的后焦点面上配置有三个CCD10a的受光面。而且，透 镜6a的后焦点位置和透镜lla的前焦点位置一致，透镜6a及透镜lla的主面互相平行。而且，在本实施例中，在上述透镜6a的后焦点位置(二透镜lla的前焦点位置)配置 有记录介质HM的厚度方向的中心面。另外，fl二f2也可以，在满足此关系的情况下，空 间光调制器5a的射出光的面积和在CCD10a的受光面上的入射光的面积相等(即，fl与f2 的比率为空间光调制器5a的射出光的面积和在CCD10a的受光面上的入射光的面积的放 大率)。而且，图5(应为ll)中的位置a 、 e、 Y分别表示形成信号光Sla、 Slb、 Slc时的三个 空间光调制器5a的配置位置。在位置a、 e、 Y预先固定配置三个空间光调制器5a，通过 切换用于形成信号光的光并使其射入各空间光调制器5a，从而形成信号光Sla、 Slb、 Slc。 另外，空间光调制器的结构不特别限定于上述的例子，也可以在任意的位置配置一个空间 光调制器5a，使其沿图中箭头的方向机械地移动。同样，图5(应为ll)中的位置a'、『、Y'表示检测再生光Dla、 Dlb、 Dlc的任意一 个时的CCD10a的配置位置。在位置a'、日'、Y'预先固定配置三个CCD10a,通过再生 用参照光(图示省略)的照射，可以同时取得各位置所对应的再生光，或再生所希望的二 维信息。另外，二维图像取得部的结构不特别限定于上述的例子，也可以在任意的位置配 置一个CCD10a，使其沿图中箭头的方向机械地移动。首先，在本例中，对空间光调制器5a在位置a时的全息记录进行阐述。在空间光调制 器5a中，射入基本上平行的光，形成包含二维信息的信号光Sla。信号光Sla通过透镜6a 被照射在记录介质HM上，并通过由参照光照射光学系统(图示省略)向记录介质HM的 与上述信号光Sla照射的区域相同的区域照射记录用参照光(图示省略)，全息(作为全 息A)被记录在记录介质HM内。在此，如迄今为止所述，通过变更信号光的入射角度进行其它的全息的记录，可以与 记录同时再生全息A。首先，对作为变更信号光的入射角度(即，信号光的光轴)的方法， 采用了空间光调制器5a的移动(直线平行移动)的情况进行说明。如图11所示，如果使空间光调制器5a从位置a向位置e移动，信号光射入透镜6a的入 射位置会发生变化，其结果射向记录介质HM的入射角度就会发生变化。像这样，通过使 空间光调制器5a的移动在透镜6a的前焦点面内平行地移动，射入透镜6a前作为平行射束的 信号光Slb的照射位置与透镜6a的后焦点面的信号光Sla的照射位置一致。因此，由入射 角度被固定的参照光和各自的信号光形成的全息在同一区域被角度多重记录。将由信号光 Slb和记录用参照光形成的全息作为全息B。同样，可以使空间光调制器5a进一步移动而 置于位置Y，从而在同一记录区域进一步多重记录其它的全息(作为全息C)。由于在进行全息B的记录时同时射出全息A的再生光Dla，因此，用CCD10a对其进行 检测并再生。在此，为了使再生光Dla在CCDlOa成像而使用透镜lla。此时，与空间光调 制器5a相对作为信号光照射光学系统使用的透镜6a的配置相同，在作为再生光学系统的透 镜lla的后焦点面内，将CCD10a的受光面配置在位置a '。由此，再生光Dla通过透镜lla 总是成为平行射束，射入CCDlOa的受光面而被检测。同样，由于在进行全息C的记录时 同时射出全息A及全息B的再生光Dla及再生光Dlb，因此，通过将CCD10a配置在位置 a'、 e'的任意一个位置，可以再生所希望的全息再生光。而且，在采用了CCD10a的移动(直线平行移动)的情况下，由于可以使空间光调制 器5a及CCDlOa的移动方向在彼此平行的平面内，所以，具有空间光调制器5a及CCD10a 的位置控制较为容易这样的优点。另外，由于即使在全部的记录结束之后，也通过照射具有与上述记录用参照光相同的 入射条件及特性(波长、相位分布)的再生用参照光而射出多个全息再生光，因此，通过 将三个CCDlOa配置在位置a ' 、 P'、 y'，同时取得再生光Dla、 Dlb、 Dlc，从而可以 实现高传输速率的再生。这样，可以使再生光学系统的数目少于二维图像取得部的数目， 而且，如图11所示，可以得到信号光照射光学系统和再生光学系统被固定成信号光照射光学系统和再生光学系统一一对应的结构。另外，在上述的例子中，对配置多个二维图像取得部或将二维图像取得部移动到多个 位置，从而取得多个全息再生光进行再生或核对的方法进行了说明，但是，并不特别限定 于此例，也可以是通过对一个二维图像取得部的受光面进行区域分割，将一个二维图像取 得部实质上作为多个二维图像取得部的结构。例如，如图ll的下部分所示，可以取代三个CCD10a而采用具有可以同时接收多个再 生光Dla、 Dlb、 Dlc的较大的受光面LA的一个CCD10b，将受光面进行区域分割，以再 生光Dla成像的区域Ll作为第一区域，再生光Dlb成像的区域L2作为第二区域，再生光 Dlc成像的区域L3作为第三区域，利用各区域Ll至L3检测并取得各再生光Dla、 Dlb、 Dlc，此时也可以得到同样的效果。其次，对图1所示的由可动镜7构成的光轴变更部的具体的结构进行详细说明。图12至 图15表示在本实施例中阐述的记录再生方法及记录再生装置中用于改变信号光对记录介 质的照射角度的光轴变更部的一个例子。在图12中，信号光照射光学系统71a由傅立叶变换透镜6及透镜7a构成。在通过空间光 调制器5形成包含二维信息的信号光S1之后，信号光通过傅立叶变换透镜6而照射记录介质 HM。此时，将作为光轴变更部的透镜7a配置在傅立叶变换透镜6和记录介质HM之间的所 希望的位置，通过使透镜7a旋转，可以改变信号光的光轴角度，即，信号光对记录介质HM 的照射角度。另外，如图12所示，在透镜7a只具备旋转机构的情况下，随着光轴角度的变化，照射 到记录介质HM上的照射位置也发生改变，例如，图12中的X1、 X2所示的点分别是不同的 透镜角度时的信号光的焦点位置，在记录介质HM中其位置有所不同。因此，为了对同一 记录区域的全息多重记录，例如需要有记录介质HM的移动，从而需要进一步具备记录介 质HM的移动机构(图示省略)。作为对其进行改善的方法，较为有效的是，如图13所示，用傅立叶变换透镜6及透镜 7b构成信号光照射光学系统71b,并具备让透镜7b作为光轴变更部而旋转并移动的机构。 通过设置移动机构，修正透镜7b的旋转所产生的照射位置的偏差，从而可以容易地实现对 同一记录区域进行信号光的照射。例如，图13中的Y1、 Y2所示的点是透镜7b的角度为不 同的透镜角度72a、 72b时的信号光的焦点位置，通过使透镜7b旋转并移动，可以使两者的 位置在记录介质HM中取得一致。另外，光轴变更部的结构并不特别限定于上述的例子，也可以将空间光调制器及信号光照射光学系统预先进行一体化(其中，透镜可以旋转)，设置光轴间隔变更部(图示省 略)作为光轴变更部，该光轴间隔变更部通过使空间光调制器及信号光照射光学系统以整 体的状态移动，变更参照光的光轴(图示省略)和信号光的光轴之间的间隔，使信号光的 焦点位置彼此一致。在这种情况下，由于可以利用光轴间隔变更部控制信号光对记录介质HM的照射位置，因而不需要图13所示的透镜的移动机构。而且，作为光轴变更部的其它的例子，在图14中，信号光照射光学系统71c由傅立叶 变换透镜6、透镜7c以及一般被称为4f系透镜群的光学系统7d构成。在通过空间光调制器5 形成包含二维信息的信号光S1之后，通过傅立叶变换透镜6，信号光的傅立叶变换图像被 照射在透镜7c上。上述透镜7c上的信号光的照射点和记录介质HM中的所希望的点通过4f 系列透镜群7d而成为一一对应的成像关系，由透镜7c和4f^列透镜群7d构成光轴变更部。此时，通过透镜7c的旋转，可以使信号光对透镜7c的照射角度及信号光对记录介质HM 的照射角度即信号光的光轴发生改变。此时，通过利用4f系列透镜群7d，具有可以使信号 光对记录介质HM的照射角度改变而不会改变记录介质HM的照射位置这样的效果。(第二实施例)在上述的第一实施例中，以基于角度多重方式的全息多重记录再生为例，对利用用于 记录任意的全息的参照光，在全息记录的同时或全息记录的光照射时间内，对记录在同一 区域的其它的全息进行再生的方法及装置结构进行了说明。在本实施例中，将对在旋转多 重方式中通过相同的想法在任意的全息的记录过程中可以进行其它的全息的再生这一点 进行说明。图15示意地表示了进行以往提出的旋转多重方式时的结构。首先，在进行第一个全息记录时，向记录介质HM照射图15中的参照光R1和信号光S1。 此时，在记录介质HM的表面或记录介质HM的内部的某个面，信号光S1的照射区域和参 照光R1的照射区域彼此重叠。并且，为了在同一区域多重记录全息，例如，在维持着参照 光的光轴和信号光的光轴的夹角，使参照光以任意的轴(例如，图15中的信号光S1的光轴) 为中心旋转之后，照射图15中的信号光S1及参照光R2。这样，信号光(应为参照光)(例如， 图15中的参照光R1、 R2)的射入方向以信号光S1的光轴(照射角度与记录介质HM基本 上垂直)为中心成为圆形配置(例如，图15中的实线所示的圆T1上的位置)。这样，以通过信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点Z的轴(图15中的信号光S1的光 轴)为中心，使由信号光的光轴和参照光的光轴形成的平面(为了便于理解，例如，切下 该平面的图15中S所示的区域)旋转，变更参照光相对记录介质HM的入射角度。由此，由于可以获得来自相对记录介质HM的不同的射入方向的参照光，因而可以进行对同一区 域的全息多重记录。
在全息的再生时，通过在记录时所使用的参照光内选择具有所希望的照射角度(即，
相对记录介质HM的照射角度)的参照光，可以选择再生的全息，并可以通过二维图像取 得部(例如CCD)检测该再生光而进行再生。而且，除此之外，也可以通过进一步改变信
号光的光轴和参照光的光轴的夹角(图15中的0rs)，将角度多重方式和旋转多重方式进行
组合来增加多重度。另外，记录时的参照光的照射角度可以随意地变更，但是，如果使用 照射角度接近的参照光，对再生光的串扰就会增大，出现再生信号的SNR增大这样的问题。
在上述旋转多重方式中，通过采用本发明的方法及装置也可以在全息记录的同时进行 其它的全息的再生。图16示意地表示本实施例的信息记录再生装置的主要的结构。另外， 图16只对本实施例的特征性的结构进行图示，对与图l所示的信息记录再生装置相同的结 构则省略其图示省略。
首先，在进行第一个全息的记录时，向记录介质HM照射图16中的参照光R1和信号光 Sl。此时，在记录介质HM的表面或记录介质HM内部的某个面，信号光S1的照射区域和 参照光R1的照射区域重叠。并且，为了在同一区域多重记录全息，例如，在维持着参照光 的光轴和信号光的光轴的夹角，使参照光及信号光以任意的轴(例如，图16中的参照光R1 的光轴)为中心旋转之后，照射图16中的信号光S2及参照光R1。
具体而言，光轴平面旋转部22由步进马达等旋转机构构成，在保持着空间光调制器5、 信号光照射光学系统6及参照光照射光学系统9的位置关系的状态下，以参照光R1的光轴作 为旋转中心，使空间光调制器5及信号光照射光学系统6整体旋转。这样，信号光(例如， 图16中的信号光S1、 S2)的射入方向以参照光R1的光轴(照射角度与记录介质HM基本 上垂直)为中心成为圆形配置(例如，图16中的虚线所示的圆T2上的位置)。
这样，以通过信号光的光轴和参照光的光轴的交叉点Z的轴(图16中的参照光R1的光 轴)为中心，使由信号光的光轴和参照光的光轴形成的平面(为了便于理解，例如，切下 此平面的图16中的S所示的区域)旋转，在固定了参照光相对记录介质HM的入射角度的 状态下，变更信号光相对记录介质HM的入射角度从而记录多个全息。由此，由于可以获 得具有不同照射角度的信号光，因此可以进行对同一区域的全息多重记录。
如上所述，通过保持记录时所使用的参照光相对记录介质HM的照射角度不变，则可 以在记录任意的全息的过程中，积极地使其它的全息的再生光产生。此时，利用再生光学 系统ll，将再生光成像在二维图像取得部IO (例如CCD)并由二维图像取得部10进行检测，从而再生二维信息。而且，除此之外，也可以通过进一步改变信号光的光轴和参照光的光轴的夹角(例如，图i6中的e^—ers2)，将角度多重方式和旋转多重方式进行组合来 增加多重度。而且，在基于本方法的多重记录的全息的再生中，具有可以同时再生多个全息这样的 优点。这是因为，通过旋转角度多重方式记录的全息，是通过将参照光和信号光的夹角(例如，图16中的e^)维持着原状而实质上改变信号光及参照光相对记录介质HM的偏振光方 向而被记录的，因此，在再生时通过参照光的偏振光成分，同时产生以相同的6ra记录的多个再生光。本实施例的全息的记录再生方法，并不是如图15所示的以往提出的旋转多重方式(固 定信号光S1相对记录介质HM的照射角度而使参照光相对于信号光S1的光轴旋转来变更 参照光的照射角度的方法)，而是固定参照光R1的照射角度，使信号光相对于参照光R1 的光轴旋转，同时进行记录和再生的方法。即，与第一实施例所述的相同，其核心是，将 用于记录某全息的参照光作为已经被记录的其它的全息的再生用参照光而加以利用。另外，由记录的全息衍射而得到的再生光(例如，图16中的再生光D1、 D2或再生光 D3)的射出方向，以参照光的光轴(照射角度与记录介质HM基本上垂直)为中心成为圆 形配置(例如，图16中的虚线所示的圆C1、 C2上的位置)。因此，为了进行高传输速率 再生，最好准备多个再生光学系统ll及二维图像取得部lO，呈以上述旋转轴为中心的同心 圆状而配置。而且，在使用少数的再生光学系统及二维图像取得部的情况下，与第一实施 例相同，最好能够选择通过移动再生光学系统及二维图像取得部而取得的再生光。而且，通过控制邻接的信号光之间的间隔，以便在参照光和信号光的夹角较小时(例 如，图16中的e^的情况)，使旋转多重的移动角度量(由旋转轴(参照光的光轴)和第 一信号光的光轴形成的平面与由旋转轴(参照光的光轴)和邻接第一信号光的第二信号光 的光轴形成的平面之间的角度(例如，图16中的6p):称为旋转角)增大，而在参照光和 信号光的夹角较大时(例如，图16中的ers2的情况)，使旋转角变小，从而可以获得通过 选择再生光不重叠(即，消除串扰)的配置能够实现有效的多重度和较高的SNR这样的效 果。另外，在应用本实施例所示的旋转多重方式的方法中，第一实施例所示的角度多重方 式的本发明的记录再生方法以及装置结构也可以适用，并能够得到同样的效果。(第三实施例)在上述的第一实施例中，以角度多重方式的全息多重记录再生为例，表示了通过作为 具体的信号光照射光学系统的配置而使一个信号光照射光学系统机械地移动，改变信号光 相对记录介质的入射角度改变的情况。在本实施例中，关于作为带来同样效果的信号光光 学系统的结构及配置而具有多个信号光光学系统时的结构及优点，参照附图来进行说明。
图17是表示具有二个信号光照射光学系统的信息记录再生装置的光学系统配置的示 意图。另外，图17只对本实施例的特征性的结构进行图示，对与图l所示的信息记录再生 装置相同的结构则省略其图示，但本实施例也与第一实施例相同，包括激光光源l、激光 驱动电路17、光量检测部18及记录灵敏度计算部19等。
在图17中，5a及5b表示二个空间光调制器，6a及6b表示二个信号光照射光学系统， HM表示记录介质，9a表示参照光照射光学系统，IO表示作为用于检测并取得再生光的二 维图像取得部的CCD， 11表示用于使再生光成像在CCD10的受光面上的再生光学系统， 23表示选择空间光调制器5a及信号光照射光学系统6a和空间光调制器5b及信号光照射光 学系统6b之中的任意一方的信号光选择部。
以下，对上述结构的信息记录再生装置的功能进行说明。在图17中，从光源发出的光， 例如，通过分束器和半透镜等光学元件很容易被2分割(图示省略)。该被分割的光的其 中之一通过信号光选择部23被导入空间光调制器5a及空间光调制器5b的其中之一，此光通 过空间光调制器5a或5b而被调制，能够生成具有所希望的二维信息的信号光Sla或信号光 Slb。在此，信号光选择部23，例如，由透镜装置(图示省略)等构成，至于是使用信号 光Sla还是信号光Slb作为信号光，可通过利用该透镜装置等选择光路而实现。而且，被 分割的另一方的光被导入参照光照射光学系统9a，成为全息记录的参照光。
由信号光照射光学系统6a或6b向记录介质HM上的任意的区域照射信号光Sla或信号 光Slb，而且，还通过由参照光照射光学系统9a向记录介质HM照射参照光使得其照射区 域与上述信号光Sla或信号光Slb的照射区域重叠(为了防止应记录的二维信息的缺损， 最好包含信号光的照射区域的全部)，来进行全息记录。
另外，如图17所示，参照光的照射角度可以通过照射角度变更部(图示省略)而容易 地发生改变，例如，通过实现相对信号光Sla的多个参照光的入射角度，可以进行对同一 记录区域的全息多重记录。
而且，设参照光的入射角度，例如，为一定的多个值e^ e2、.......eN (将各角度时
的参照光设为参照光R1、参照光R2........参照光RN)，在通过信号光Sla和参照光Rl
至参照光RN进行了N个全息多重记录(作为全息A群)之后，切换信号光的路径，可以由信号光Slb和参照光Rl至参照光RN在同一区域进行N个全息多重记录(全息B群)。在全 息B群的记录时，通过使用入射角度与全息A群的记录时所使用的参照光的入射角度相同的 参照光，可以取得来自全息A群的衍射光(再生光)。这样，例如，通过在记录全息A群时的信号光Sla透过记录介质HM而传播的位置上配 置再生光学系统11及CCD10，可以使再生光成像在CCD10的受光面上，进行二维图像信 息的再生。而且，例如，通过取得从全息A群得到的衍射光作为光强度，可以在多重记录 的中途阶段显示记录全息A群时的记录灵敏度。而且，通过采用本实施例所示的结构，还发现有其它的效果。效果之一在于，通过具 有多个信号光的照射路径可以进行高传输速率的全息记录。通过同时使用多个空间光调制 器及多个信号光照射光学系统，例如，通过对于一个参照光同时照射多个信号光而使得记 录多个全息成为可能。例如，信号光选择部23，将信号光导入空间光调制器5a及信号光照 射光学系统6a和空间光调制器5b及信号光照射光学系统6b的两方，利用信号光Sla及信号 光Slb同时记录多个全息。此时，因为同时记录多个全息，所以，使得以高传输速率进行 全息记录成为可能。而且，由于同时记录多个全息时，与个别记录多次全息相比，M併的 消耗较少，因此也有大容量化可能这样的效果。另外，在进行多个全息的同时多重记录的情况下，为了进行上述的记录灵敏度显示或 记录的中途阶段的信号的再生，例如，几次中有一次进行非同时多重记录。具体而言，在 多个全息的同时多重记录时，信号光选择部23，将信号光导入空间光调制器5a及空间光调 制器5b，通过空间光调制器5a及信号光照射光学系统6a和空间光调制器5b及信号光照射光 学系统6b，在记录介质HM的同一区域同时记录作为不同的全息的不同的二维信息。在连 续数十次重复该同时多重记录之后，作为非同时多重记录，信号光选择部23，只将信号光 Sla导向空间光调制器5a，在记录了全息A之后，只将信号光Slb导向空间光调制器5b，与 全息B的记录同时再生全息A。此时，与第一实施例相同，光量检测部18检测来自全息B的 衍射光的光量，记录灵敏度计算部19基于所检测出的衍射光的光量计算同时多重记录中的 记录灵敏度，激光驱动电路17根据该记录灵敏度控制激光光源1的输出。如果进行上述的非同时多重记录，如上所述，可以在由信号光Slb进行记录的过程中， 取得来自通过信号光Sla而被记录的全息A的衍射光。根据该衍射光计算同时多重记录中的 记录灵敏度，从而在多重记录的中途阶段可以得知作为准实时信息的记录灵敏度的变化， 能够便于进行记录进度安排的修正。因此，既能够以高传输速率进行大容量化的全息记录， 又可以消除多重全息的衍射效率的偏差而使对多重记录全息的记录再生的信息记录的稳定性及信赖性大幅度地提高。另外，因为记录灵敏度的变化在多重记录衍射效率较小的全 息(所谓弱的全息)的过程中是比较缓慢的，所以，不需要把握记录所有的全息时的记录 灵敏度。如果从上述的各实施例对本发明进行总结，则归纳如下。本发明的信息记录再生装置包括用于形成包含任意的二维信息的信号光的空间光调 制器；向全息记录介质的任意的区域照射上述信号光的信号光照射光学系统；向上述全息 记录介质的上述信号光照射的区域照射从与上述信号光同一的光源发出的参照光的参照 光照射光学系统；用于取得来自上述全息记录介质的衍射光的衍射光取得部，变更上述信 号光相对全息记录介质的入射角度的光轴变更部，其中，上述信号光照射光学系统及上述 参照光照射光学系统，向上述全息记录介质的任意的区域照射上述信号光及上述参照光来 记录第一全息，在记录了上述第一全息之后，上述光轴变更部，变更上述信号光相对上述 全息记录介质的入射角度，上述信号光照射光学系统及上述参照光照射光学系统，通过照 射上述入射角度被变更后的信号光及与上述第一全息的记录时基本相同的参照光，在与记 录了上述第一全息的区域相同的区域中多重记录不同于上述第一全息的第二全息，并且， 上述衍射光取得部，取得来自上述第一全息的衍射光的至少一部分。在该信息记录再生装置中，由于在全息记录介质的任意的区域多重记录多个全息并进 行再生时，通过在记录任意的第二全息的同时，再生已经被记录的另外的第一全息，从而 可以将第二全息的记录所使用的参照光用于第一全息的再生，所以，不需要再生用参照光 的照射，既可以防止全息记录介质的可记录容量的恶化，又能够再生记录在全息记录介质 中的信息，还可以进行再生的信息的核对。在上述的信息记录再生装置中，还以上述衍射光取得部包括再生光学系统和二维图像 取得部，其中，上述再生光学系统使来自上述第一全息的衍射光成像在上述二维图像取得 部，上述二维图像取得部从成像的衍射光取得二维信息为宜。此时，可以从衍射光取得二维信息，能够在短时间内读出大容量的数据。在上述的信息记录再生装置中，还以上述再生光学系统的数目少于上述二维图像取得 部的数目为宜。此时，可以使再生光学系统的数目减少以谋求装置的低成本化。在上述的信息记录再生装置中，还以上述二维图像取得部的受光面被分割成多个区 域，来自某一全息的衍射光被成像在各区域中为宜。此时，因为采用一个二维图像取得部可以同时再生多个全息，所以，既能够以高传输速率再生大容量的数据，又可以谋求装置的低成本化。在上述的信息记录再生装置中，还以上述再生光学系统为一组成像光学系统，上述二 维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中，上述再生光学系统，在上述第二全息的记 录的同时，使来自作为上述第一全息已经被记录的多个全息的多个衍射光成像在上述多个 二维图像取得部的受光面上，上述多个二维图像取得部从成像的多个衍射光取得多个二维 信息为宜。此时，因为采用一组成像光学系统可以同时再生多个全息，所以，既能够以高传输速 率再生大容量的数据，又可以谋求装置的低成本化。在上述的信息记录再生装置中，还以上述多个二维图像取得部的各受光面被配置在上 述成像光学系统的后焦点面内为宜。此时，可以基本上消除在多个二维图像取得部的各受光面成像的图像的变形及失真， 从而能够同时得到良好的多个再生图像。在上述的信息记录再生装置中，还以上述再生光学系统包括多个再生光学系统，上述 二维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中，上述多个再生光学系统，在上述第二全 息的记录的同时，使来自作为上述第一全息已经被记录的多个全息的多个衍射光成像在上 述多个二维图像取得部的受光面上，上述多个二维图像取得部从成像的多个衍射光取得多 个二维信息为宜。此时，因为可以同时再生多个全息，所以，能够以高传输速率再生大容量的数据。 在上述的信息记录再生装置中，还以上述多个二维图像取得部的各受光面距上述信号光的光轴和上述参照光的光轴的交叉点基本上等距离，而且，被配置成与来自上述多个全息的各衍射光的光轴基本上垂直为宜。此时，因为维持着从各全息到对应的二维图像取得部的光学的位置关系，所以，可以基本上消除在二维图像取得部的受光面成像的图像的变形及失真，从而能够同时获得良好的多个再生图像。在上述的信息记录再生装置中，还以基于上述衍射光的各再生图像，在上述二维图像 取得部的受光面上彼此不重叠为宜。此时，因为各再生图像在二维图像取得部的受光面上彼此不重叠，所以，可以减少来 自邻接的再生图像的串扰来提高信噪比。在上述的信息记录再生装置中，还以上述信号光照射光学系统包括多个信号光照射光 学系统，上述光轴变更部包含通过从上述多个信号光照射光学系统中选择至少一个信号光照射光学系统来变更上述信号光相对上述全息记录介质的入射角度的信号光选择部为宜。此时，可以从多个信号光照射光学系统中选择至少一个信号光照射光学系统变更信号 光相对全息记录介质的入射角度，来多重记录全息。在上述的信息记录再生装置中，还以上述光轴变更部包含至少使上述信号光旋转，以 便让由上述信号光的光轴和上述参照光的光轴形成的平面以通过上述信号光的光轴和上 述参照光的光轴的交叉点的任意的轴作为旋转轴而旋转的光轴平面旋转部，通过上述光轴 平面旋转部，至少使上述信号光旋转并在上述全息记录介质的任意的同一区域多重记录多 个全息为宜。此时，由于可以得到具有不同照射角度的信号光，因此，既可以对同一区域进行全息 多重记录，又因为能够使用旋转机构而，可以简化光轴平面旋转部的结构。在上述的信息记录再生装置中，以还包括用于暂时存储作为上述第一全息而被记录的 记录信息的记录信息蓄积部；用于核对上述记录信息蓄积部存储的记录信息和基于来自由 上述衍射光取得部取得的上述第一全息的衍射光生成的再生信息的核对部为宜。此时，由于不用等待在任意的区域记录达到可能的最大多重度就可以进行记录信息的 核对，因此可以控制信息记录再生装置所具备的记录信息蓄积部的容量而高速地进行记录 信息的核对。而且，不需要为了核对而再次读取记录完毕的数据这样的工序，从而能够以 高传输速率记录二维信息。在上述的信息记录再生装置中，还以上述衍射光取得部包括检测来自上述第一全息的 衍射光的光量的光量检测部，还包括根据由上述光量检测部检测出的衍射光的光量计算上 述全息记录介质的记录灵敏度的记录灵敏度计算部为宜。此时，因为可以通过在多重记录第二全息的同时取得来自己经被记录的第一全息的衍 射光，来计算记录第一全息时的全息记录材料的记录灵敏度，所以，可以在多重记录的中 途阶段得知作为准实时信息的任意的记录区域的记录灵敏度的变化，从而能够容易地进行 记录进度安排的修正。在上述的信息记录再生装置中，还以上述信号光照射光学系统包括利用多个信号光同 时多重记录多个全息的多个信号光照射光学系统，上述光轴变更部包含为了在上述同时多 重记录过程中执行依次多重记录多个全息的非同时多重记录，从上述多个信号光照射光学 系统中依次选择一个信号光照射光学系统的信号光选择部，上述光量检测部，利用在上述 非同时多重记录时没有被上述信号光选择部选择的信号光照射光学系统，检测来自已经被 记录的全息的衍射光的光量，上述记录灵敏度计算部，基于由上述光量检测部检测出的衍射光的光量来计算上述同时多重记录中的记录灵敏度为宜。此时，因为可以在多次的同时多重记录中以指定频度实行非同时多重记录，来计算同 时多重记录中的记录灵敏度，所以，能够在多重记录的中途阶段得知作为准实时信息的记 录灵敏度的变化，从而可以容易地进行记录进度安排的修正。其结果，既能够以高传输速 率进行大容量化的全息记录，又可以消除多重全息的衍射效率的偏差，使对多重记录全息 的记录再生的信息记录的稳定性及信赖性大幅度提高。而且，因为在非同时多重记录以外同时记录多个全息，所以，M数的消耗减少，而使大容量化成为可能。而且，本发明还提供一种记录再生方法，向全息记录介质的任意的区域照射包含任意 的二维信息的信号光及从与上述信号光同一的光源发出的参照光来记录第一全息，在记录 了上述第一全息之后，改变上述信号光相对上述全息记录介质的入射角度，通过照射上述 入射角度被改变了的信号光及与上述第一全息记录时基本上相同的参照光，在与记录了上 述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于上述第一全息的第二全息，并且，取得来自 上述第一全息的衍射光的至少一部分。在此全息的记录再生方法中，由于在全息记录介质的任意的区域多重记录多个全息并 进行再生时，通过在记录任意的第二全息的同时，再生已经被记录的另外的第一全息，从 而可以将第二全息的记录所使用的参照光用于第一全息的再生，所以，不需要再生用参照 光的照射，既可以防止全息记录介质的可记录容量的恶化，又能够再生记录在全息记录介 质中的信息，还可以进行再生的信息的核对。在上述的全息的记录再生方法中，还以通过依次改变上述信号光相对上述全息记录介 质的入射角度，在上述全息记录介质的任意的记录区域角度多重记录多个全息为宜。此时，因为通过使信号光的入射角度依次改变来实行角度多重记录，所以，在参照光 为一定的情况下，可以从刚被记录之后的全息取得衍射光，从而能够在多重记录的中途阶 段核对准实时再生的信息。在上述的全息的记录再生方法中，还以通过至少使上述信号光旋转，以便让由上述信 号光的光轴和上述参照光的光轴形成的平面以通过上述信号光的光轴和上述参照光的光 轴的交叉点的任意的轴为旋转轴而旋转，从而在上述全息记录介质的任意的记录区域多重 记录多个全息为宜。此时，由于可以得到具有不同照射角度的信号光，所以，既可以对同一区域进行全息 多重记录，又能够将旋转机构用于信号光的移动，从而可以简化该机构的结构。在上述的全息的记录再生方法中，还以使来自上述第一全息的衍射光成像，从成像的衍射光取得二维信息为宜。此时，可以从衍射光取得二维信息，能够在短时间内读出大容量的数据。在上述的全息的记录再生方法中，还以上述信号光具有介于多个信号光照射光学系统 可以照射上述全息记录介质的结构，从上述多个信号光照射光学系统中选择至少一个信号 光照射光学系统，并利用所选择的信号光照射光学系统的信号光多重记录多个全息为宜。此时，可以从多个信号光照射光学系统中选择至少一个信号光照射光学系统，变更信 号光相对全息记录介质的入射角度，来多重记录全息。在上述的全息的记录再生方法中，还以暂时存储作为上述第一全息而被记录的记录信 息，并核对所存储的记录信息和基于来自上述第一全息的衍射光而生成的再生信息为宜。此时，由于不用等待在任意的区域记录达到可能的最大多重度就可以进行记录信息的 核对，因此可以控制装置所具备的记录信息蓄积部的容量而高速地进行记录信息的核对。 而且，不需要为了核对而再次读取记录完毕的数据这样的工序，从而能够以高传输速率记 录二维信息。在上述的全息的记录再生方法中，还以对已经被多重记录在上述全息记录介质的同一 区域的多个全息照射再生用参照光，并同时再生来自上述多个全息的多个衍射光为宜。 此时，因为可以同时再生多个全息，所以，能够以高传输速率再生大容量的数据。产业上的利用可能性本发明的全息的记录再生方法，具有既可以防止记录介质的可记录容量的恶化又能够 进行记录数据再生及核对、可以抑制装置所具备的缓存器的容量而高速地进行记录数据的 核对，以及能够实现高传输速率的二维信息记录这样的效果，作为高传输速率的全息记录 再生方法极为有用。
权利要求
1.一种信息记录再生装置，其特征在于包括空间光调制器，用于形成包含任意的二维信息的信号光；信号光照射光学系统，包含变更所述信号光相对全息记录介质的入射角度的光轴变更部，向所述全息记录介质的任意的区域照射所述信号光；参照光照射光学系统，向所述全息记录介质的所述信号光照射的区域照射从与所述信号光同一的光源发出的参照光；衍射光取得部，用于取得来自所述全息记录介质的衍射光，其中，所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，向所述全息记录介质的任意的区域照射所述信号光及所述参照光来记录第一全息，在所述第一全息被记录之后，所述光轴变更部变更所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度，所述信号光照射光学系统及所述参照光照射光学系统，通过照射所述入射角度被变更后的信号光及与所述第一全息的记录时基本相同的参照光，在与记录了所述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于所述第一全息的第二全息，并且，所述衍射光取得部，取得来自所述第一全息的衍射光的至少一部分。
2. 根据权利要求l所述的信息记录再生装置，其特征在于所述衍射光取得部包括再 生光学系统和二维图像取得部，其中，所述再生光学系统使来自所述第一全息的衍射光成像在所述二维图像取得部， 所述二维图像取得部从成像的衍射光取得二维信息。
3. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于所述再生光学系统的数目少于所述二维图像取得部的数目。
4. 根据权利要求2或3所述的信息记录再生装置，其特征在于所述二维图像取得部的受光面被分割成多个区域，来自某一全息的衍射光被成像在各区域中。
5. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于所述再生光学系统为一组成像光学系统，所述二维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中所述再生光学系统，在所述第二全息的记录的同时，使来自作为所述第一全息已经被 记录的多个全息的多个衍射光成像在所述多个二维图像取得部的受光面上，所述多个二维 图像取得部从成像的多个衍射光取得多个二维信息。
6. 根据权利要求5所述的信息记录再生装置，其特征在于所述多个二维图像取得部 的各受光面被配置在所述成像光学系统的后焦点面内。
7. 根据权利要求2所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述再生光学系统包括多个再生光学系统， 所述二维图像取得部包括多个二维图像取得部，其中，所述多个再生光学系统，在所述第二全息的记录的同时，使来自作为所述第一全息已 经被记录的多个全息的多个衍射光成像在所述多个二维图像取得部的受光面上，所述多个 二维图像取得部从成像的多个衍射光取得多个二维信息。
8. 根据权利要求7所述的信息记录再生装置，其特征在于所述多个二维图像取得部 的各受光面，距所述信号光的光轴和所述参照光的光轴的交叉点基本上等距离，而且，被 配置成与来自所述多个全息的各衍射光的光轴基本上垂直。
9. 根据权利要求2至8中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于基于所述衍 射光的各再生图像，在所述二维图像取得部的受光面上彼此不重叠。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述信号光照射光学系统包括多个信号光照射光学系统，所述光轴变更部包含信号光选择部，其通过从所述多个信号光照射光学系统中选择至 少一个信号光照射光学系统来变更所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于 所述光轴变更部包含光轴平面旋转部，其至少使所述信号光旋转，以便让由所述信号光的光轴和所述参照光的光轴形成的平面以通过所述信号光的光轴和所述参照光的光轴的交叉点的任意的轴作为旋转轴而旋转，其中，通过所述光轴平面旋转部至少使所述信号光旋转，并在所述全息记录介质的任意的同 一区域多重记录多个全息。
12. 根据权利要求l至ll中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于还包括 记录信息蓄积部，用于暂时存储作为所述第一全息而被记录的记录信息；核对部，用于核对所述记录信息蓄积部存储的记录信息和基于来自由所述衍射光取得 部取得的所述第一全息的衍射光生成的再生信息。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的信息记录再生装置，其特征在于还包括记 录灵敏度计算部，其中，所述衍射光取得部包括检测来自所述第一全息的衍射光的光量的光量检测部， 所述记录灵敏度计算部，基于由所述光量检测部检测出的衍射光的光量计算所述全息 记录介质的记录灵敏度。
14. 根据权利要求13所述的信息记录再生装置，其特征在于所述信号光照射光学系统包括利用多个信号光同时多重记录多个全息的多个信号光 照射光学系统，所述光轴变更部包含信号光选择部，为了在所述同时多重记录中执行依次多重记录多 个全息的非同时多重记录，从所述多个信号光照射光学系统中依次选择一个信号光照射光 学系统，其中，所述光量检测部，利用在所述非同时多重记录时没有被所述信号光选择部选择的信号 光照射光学系统，检测来自已经被记录的全息的衍射光的光量，所述记录灵敏度计算部，基于由所述光量检测部检测出的衍射光的光量，计算所述同 时多重记录中的记录灵敏度。
15. —种全息的记录再生方法，其特征在于向全息记录介质的任意的区域照射包含任意的二维信息的信号光及从与所述信号光 同一的光源发出的参照光来记录第一全息，在记录了所述第一全息之后，改变所述信号光相对所述全息记录介质的入射角度，通过照射所述入射角度被改变了的信号光及与所述第一全息记录时基本上相同的参照光，在 与记录了所述第一全息的区域相同的区域多重记录不同于所述第一全息的第二全息，同 时，取得来自所述第一全息的衍射光的至少一部分。
16. 根据权利要求15所述的全息的记录再生方法，其特征在于通过依次改变所述信 号光相对所述全息记录介质的入射角度，在所述全息记录介质的任意的记录区域角度多重 记录多个全息。
17. 根据权利要求15或16所述的全息的记录再生方法，其特征在于通过至少使所述 信号光旋转，以便让由所述信号光的光轴和所述参照光的光轴形成的平面以通过所述信号 光的光轴和所述参照光的光轴的交叉点的任意的轴为旋转轴而旋转，从而在所述全息记录 介质的任意的记录区域多重记录多个全息。
18. 根据权利要求15至17中任一项所述的全息的记录再生方法，其特征在于使来自 所述第一全息的衍射光成像，从成像的衍射光取得二维信息。
19. 根据权利要求15至18中任一项所述的全息的记录再生方法，其特征在于所述信号光具有介于多个信号光照射光学系统可以照射所述全息记录介质的结构， 从所述多个信号光照射光学系统中选择至少一个信号光照射光学系统，并利用所选择 的信号光照射光学系统的信号光，多重记录多个全息。
20. 根据权利要求15至19中任一项所述的全息的记录再生方法，其特征在于暂时存储作为所述第一全息而被记录的记录信息，并核对所存储的记录信息和基于来自所述第一 全息的衍射光而生成的再生信息。
21. 根据权利要求15至20中任一项所述的全息的记录再生方法，其特征在于对已经被多重记录在所述全息记录介质的同一区域的多个全息照射再生用参照光，并同时再生来 自所述多个全息的多个衍射光。
全文摘要
本发明提供一种信息记录再生装置，向全息记录介质的任意的区域照射包含任意的二维信息的信号光及从与该信号光同一的光源发出的参照光，来记录第一全息，在第一全息被记录之后，改变信号光相对全息记录介质的入射角度，通过照射入射角度被改变的信号光及与记录第一全息时基本相同的参照光，在与记录了第一全息的区域同一的区域多重记录不同于第一全息的第二全息，并且，取得来自第一全息的衍射光的至少一部分。
文档编号G11B7/0065GK101405664SQ20078000977
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年3月20日
发明者杉田知也, 笠澄研一 申请人:松下电器产业株式会社