(57)【要約】【課題】  高速かつ効果的にホログラムを記録することが可能なホログラム記録装置、ホログラム記録装置の記録方法を提供することを目的とする。【解決手段】  ホログラム媒体に対して、記録すべきデータに対応する可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとを入射することにより、データをホログラムとして記録するホログラム記録装置であって、データビームを間欠的に出射するデータビーム出射部と、参照ビームを常に出射する参照ビーム出射部と、データビームが出射されていない第１期間において、データビームおよび参照ビームが出射された第２期間に記録されたホログラムにより、参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出する検出部と、光強度が予め定められた基準値に達したか否かを判別する判別部と、を備え、光強度が基準値に達したことを示す判別部の判別結果に基づいて、ホログラム媒体に対するデータの記録を終了する、ことを特徴とする。【選択図】    図１
2006351085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム媒体に対して、記録すべきデータに対応する可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとを入射することにより、前記データをホログラムとして記録するホログラム記録装置であって、
前記データビームを間欠的に出射するデータビーム出射部と、
前記参照ビームを常に出射する参照ビーム出射部と、
前記データビームが出射されていない第１期間において、前記データビームおよび前記参照ビームが出射された第２期間に記録されたホログラムにより、前記参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出する検出部と、
前記光強度が予め定められた基準値に達したか否かを判別する判別部と、を備え、
前記光強度が前記基準値に達したことを示す前記判別部の判別結果に基づいて、前記ホログラム媒体に対する前記データの記録を終了する、
ことを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
前記データビーム出射部は、
前記データビームの出射を開始してから、前記光強度が前記基準値に達するまでの期間、前記データビームを間欠的に出射する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記データビーム出射部は、
前記データビームの出射を開始してから、前記光強度が前記基準値に達するまでの期間のうち、
前記データビームの出射を開始してからの第１出射期間において、当該データビームを常に出射し、
前記第１出射期間が経過してから前記光強度が前記基準値に達するまでの第２出射期間において、前記データビームを間欠的に出射する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記参照ビーム出射部は、
前記第２期間において出射する参照ビームより光強度が小さい参照ビームを、前記第１期間において出射する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
前記検出部は、複数設けられており、
前記判別部は、複数の検出部にて検出された光強度の加算値が、前記基準値に達したか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記検出部の数は、
前記第１期間における参照ビームの光強度が小さく設定される程、多くの数で設けられる、
ことを特徴とする請求項５に記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
前記データビームは、前記データと前記光強度を検出するための検出用データとに対応したものであって、
前記検出部は、前記第１期間において、前記第２期間に記録された前記検出用データを示すホログラムにより、前記参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のホログラム記録装置。
【請求項８】
ホログラム媒体に対して、記録すべきデータに対応する可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとを入射することにより、前記データをホログラムとして記録するホログラム記録装置の記録方法であって、
前記データビームを間欠的に出射し、
前記参照ビームを常に出射し、
前記データビームが出射されていない第１期間において、前記データビームおよび前記参照ビームが出射された第２期間に記録されたホログラムにより、前記参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出し、
前記光強度が予め定められた基準値に達したか否かを判別し、
前記光強度が前記基準値に達したことを示す判別結果に基づいて、前記ホログラム媒体に対する前記データの記録を終了する、
ことを特徴とするホログラム記録装置の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録装置、ホログラム記録装置の記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータがホログラムとして記録されるホログラム媒体としては、例えばガラス基板で光感受性樹脂（例えば、フォトポリマー）を封止して設けられたものがある。  
ホログラム媒体にデジタルデータをホログラムとして記録する場合、先ず、レーザー装置からの可干渉性のレーザービームをＰＢＳ（Polarization Beam Splitter・偏向ビームスプリッタ）にて２つのレーザービームに分離する。そして、一方のレーザービーム（以下、参照ビームという）と、デジタルデータが２次元濃淡画像パターンとして形成されたＳＬＭ（Spatial Light Modulator・空間光変調器）等に他方のレーザービームを照射させることで当該２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、データビームという）と、をホログラム媒体に対して所定角度で入射させる。この結果、デジタルデータがホログラム媒体に記録される。
【０００３】
ところで、ホログラム媒体を構成する光感受性樹脂は、有限数のモノマーを有し、参照ビームとデータビームとからなるレーザービーム（以下、レーザービームという）が照射されることによって、当該レーザービームの光強度及び照射時間からなるエネルギーに基づき、内部の分子構造が化学的に変化する。このとき、モノマーは、単純に、化学的に変化するだけではなく、エネルギー密度の低い領域から高い領域への移動が同時に行われることで、干渉縞としてのホログラムが形成される。すなわち、ホログラム媒体に、デジタルデータを示すホログラムが記録されることになる。尚、このエネルギー密度の高い領域は、ポリマーと呼ばれる。また、モノマーの移動量は、エネルギー密度に密接に関係したものとなる。尚、ホログラム媒体中において、レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式化したものを図２に示す。
【０００４】
また、例えばホログラム媒体に記録すべきデータ量が大きい場合、ホログラム媒体に対する参照ビームの入射角度を変化させることによって、多数のホログラムの記録が可能となるいわゆる角度多重記録が施される。例えば、ホログラム媒体へ記録された１つのホログラムをページと称し、多数のページからなる多重ホログラムをブックと称する。図３は、角度多重記録におけるブックとページを模式的に示した図である。図３に示すように角度多重記録においては、参照ビームの入射角度を変化させることによって、１つのブックに対して、例えば１０ページのホログラムを記録することが可能となる。この結果、角度多重記録により、大量のデジタルデータをホログラム媒体に記録することが可能となる。尚、角度多重記録は、データビームのホログラム媒体への入射角度を変化させることでも可能であり、また、データビームおよび参照ビームのホログラム媒体への入射角度を変化させることによっても可能となる。
【０００５】
ホログラム媒体からデジタルデータを再生する場合、再生すべきデジタルデータを示すホログラムに、当該ホログラムが記録されたときの角度と同じ入射角度で参照ビームを入射する。そして、ホログラムにて回折された参照ビーム（以下、再生ビームという）を、イメージセンサ等で受光する。尚、イメージセンサ等で受光した再生ビームは、前述のデジタルデータを示す２次元濃淡画像パターンとなる。そして、２次元濃淡画像パターンからデジタルデータをデコーダ等で復号化することで、デジタルデータが再生される。
【特許文献１】特開２００３−９９９５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、再生ビームから２次元濃淡画像パターンを再現するためには、当該再生ビームの光強度が、イメージセンサ等において２次元濃淡画像パターンを再現可能なレベルとなる必要がある。そのため、ホログラム媒体に記録されるホログラムは、所定値以上の回折効率を有していなければならない。尚、回折効率とは、参照ビームの光強度と再生ビームの光強度との比を示すものである。
【０００７】
そこで、ホログラム媒体に対するホログラムの記録においては、所定値の回折効率を有するホログラムをより多く記録するために、有限数のモノマーを効率的に消費する必要がある。そのため、ホログラム媒体に対して入射するデータビーム、参照ビームの光強度および照射時間を正確に制御する必要があった。そこで、従来方法においては、ホログラム媒体に対してホログラムのテスト記録を行っていた。
【０００８】
ホログラムのテスト記録においては、先ず、光強度が一定レベルであるデータビーム、参照ビームを、ホログラム媒体の所定領域に対して一定期間照射させる。この結果、ホログラム媒体の所定領域にホログラムがテスト記録される。そして、参照ビームのみをホログラムに照射させ、当該ホログラムにて回折された後の再生ビームの光強度を検出する。そして、再生ビームの光強度に基づいて、テスト記録されたホログラムの回折効率を算出し、ホログラム媒体中のモノマーの残量を推定する。そして、モノマーの残量に基づいて、所定値の回折効率を有するホログラムの記録に最適なデータビーム、参照ビームの光強度および照射時間の算出を行っていた。この結果、デジタルデータを記録する際のデータビーム、参照ビームの光強度および照射時間を、算出した光強度および照射時間に制御することが可能となり、所定値の回折効率を有するホログラムを記録することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、ホログラムのテスト記録においては、前述した各処理を行うための時間を要すると問題があった。そのため、全体的なホログラムの記録に要する時間が長くなるという問題があった。また、ホログラムのテスト記録を行うために、ホログラム媒体中のモノマーおよび所定領域を犠牲にするという問題があった。そのため、ホログラム媒体に記録可能なデータ量が減少してしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、高速かつ効果的にホログラムを記録することが可能なホログラム記録装置、ホログラム記録装置の記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための発明は、ホログラム媒体に対して、記録すべきデータに対応する可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとを入射することにより、前記データをホログラムとして記録するホログラム記録装置であって、前記データビームを間欠的に出射するデータビーム出射部と、前記参照ビームを常に出射する参照ビーム出射部と、前記データビームが出射されていない第１期間において、前記データビームおよび前記参照ビームが出射された第２期間に記録されたホログラムにより、前記参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出する検出部と、前記光強度が予め定められた基準値に達したか否かを判別する判別部と、を備え、前記光強度が前記基準値に達したことを示す前記判別部の判別結果に基づいて、前記ホログラム媒体に対する前記データの記録を終了する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、ホログラム媒体に対して、記録すべきデータに対応する可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとを入射することにより、前記データをホログラムとして記録するホログラム記録装置の記録方法であって、前記データビームを間欠的に出射し、前記参照ビームを常に出射し、前記データビームが出射されていない第１期間において、前記データビームおよび前記参照ビームが出射された第２期間に記録されたホログラムにより、前記参照ビームが回折した後のビームの光強度を検出し、前記光強度が予め定められた基準値に達したか否かを判別し、前記光強度が前記基準値に達したことを示す判別結果に基づいて、前記ホログラム媒体に対する前記データの記録を終了する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高速かつ効果的にホログラムを記録することが可能なホログラム記録装置、ホログラム記録装置の記録方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１５】
＝＝＝  ホログラム記録装置の全体構成  ＝＝＝
図１、図４乃至図９を参照しつつ、本発明に係るホログラム記録装置について説明する。図１は、本発明に係るホログラム記録装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。図４は、ホログラム媒体２２に記録されるホログラムが示す単位ページ配列データ、２次元濃淡画像パターンを示す図である。図５は、図１に示す第１シャッター１１の開状態、閉状態、減光状態を模式的に示した図である。図６は、第１シャッター１１における、その他の開状態、閉状態、減光状態を模式的に示した図である。図７は、図１に示すイメージセンサ２７の正面図である。図８は、イメージセンサ２７の断面図である。図９は、図７に示す４分割センサ４０(Ａ)〜(Ｄ)が有する４つの受光領域Ａ〜Ｄを示す図である。
【００１６】
ホログラム媒体２２は、デジタルデータをホログラムとして記憶可能な光感受性樹脂（例えばフォトポリマー・銀塩乳剤・重クロム酸ゼラチン・フォトレジスト等）をガラス基板で封止して構成されている。ホログラム媒体２２は、デジタルデータがホログラムとして記録される領域（以下、記録領域という）を有している。ホログラム媒体２２を構成するガラス基板には、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）におけるランドプリピット方式を用いることによって、記録領域のアドレス情報を示すプリピットが予め配設されている。
【００１７】
ホログラム記録装置は、接続端子４、インタフェース３、バッファ５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１、メモリ２、エンコーダ７、マッピング処理部８、ＳＬＭ９、レーザー装置１０、１／２波長板３１、ＰＢＳ１３、３２、シャッター制御部３７（データビーム出射部、参照ビーム出射部）、第１シャッター１１（参照ビーム出射部）、ガルボミラー制御部１７、ガルボミラー１６、ダイクロックミラー１８、スキャナレンズ２０、サーボレーザー装置１９、第２シャッター１４（データビーム出射部）、フーリエ変換レンズ２１、２６、ディテクタ２３、ディスク制御部２４、ディスク駆動部２５、イメージセンサ２７、イメージセンサ制御部２８、サンプルホールド回路３４、演算部３５、比較器３６（判別部）、基準電圧発生部３９、発振回路３８を有する。
【００１８】
インタフェース３は、接続端子４を介して接続される例えばＰＣ（Personal Computer）等のホスト機器（不図示）とホログラム記録装置とがデジタルデータの送受信を行うために介在する。  
バッファ５には、ホログラム記録装置において記録処理を実行するため、ホスト機器からの指示信号（以下、記録指示信号という）が記憶される。また、バッファ５には、記録の対象となるデジタルデータが記憶される。  
エンコーダ７は、バッファ５からのデジタルデータに対して、エンコード処理（例えば誤り訂正符号の付加、変調等）を施してマッピング処理部８に送信する。
【００１９】
マッピング処理部８は、ＳＬＭ９に対し、エンコーダ７からのデジタルデータを２次元のデータ配列に並び替え（以下、マッピング処理という）、図４(a)に示す単位ページ配列データを設定する。尚、マッピング処理部８は、マッピング処理においてＳＬＭ９の各頂点側における例えば９つのピクセル（a1〜a3、b1〜b3、c1〜c3、v1〜v3、w1〜w3、x1〜x3、a22〜a24、b22〜b24、ｃ21〜ｃ24、v22〜v24、w22〜w24、x22〜x24）に対し、例えば一方の論理値‘１’を光強度検出用データとして設定する。この結果、ホログラム媒体２２に記録されるデジタルデータは、前述の９つのピクセル×４を除いたピクセルに順次設定されることとなる。尚、光強度検出用データは、イメージセンサ２７において、当該光強度検出用データを示す再生ビーム（以下、第１再生ビームという）の光強度を検出するために設けられるものである
ＳＬＭ９は、例えば２４×２４(a〜x)の数のピクセルを有している。ＳＬＭ９は、単位ページ配列データを構成する一方の論理値‘１’に対して例えば明、他方の論理値‘０’に対して暗とすることによって、２次元濃淡画像パターン（図４(b)）を形成する。ＳＬＭ９は、レーザー装置１０が出射するレーザービームが入射され、当該レーザービームをＰＢＳ３２に反射する。この反射されたレーザービームは、２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、データビームという）となる。尚、図１においては、レーザー装置１０からのレーザービームが、ＰＢＳ３２にて反射されてＳＬＭ９に入射される構成となっているがこれに限るものではない。例えば、レーザー装置１０からのレーザービームが直接的にＳＬＭ９に入射される構成としても良い。
【００２０】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム媒体２２のプリピットを照射すべく、レーザービーム（以下、サーボレーザービームという）をダイクロックミラー１８に出射する。尚、サーボレーザービームは、ホログラム媒体２２に記録されるホログラムに影響ない所定波長のビームである。そこで、本実施形態においては、例えばレーザー装置１０が出射するレーザービームに青色レーザービームを使用し、当該青色レーザービームよりも長い波長である赤色レーザービームをサーボレーザービームとして使用するものとする。サーボレーザー装置１９は、例えば、ホログラム記録装置が起動開始するとともにサーボレーザービームの出射を開始し、ホログラム記録装置が起動している期間、サーボレーザービームを出射し続けるものである。
【００２１】
ディテクタ２３は、例えば４分割された光検出器（不図示）から構成され、ホログラム媒体２２のプリピットを照射した後のサーボレーザービームを受光する。ディテクタ２３は、サーボレーザービームに基づいて、アドレス情報を検出してＣＰＵ１に送信する。また、ディテクタ２３は、サーボレーザービームの光強度を示す光強度情報をディスク制御部２４に送信する。尚、図１においてディテクタ２３は、ホログラム媒体２２を透過したサーボレーザービームを受光すべく設けられているが、これに限るものではない。例えば、プリピットを照射した後のサーボレーザービームが、ホログラム媒体２２にて反射される場合、反射されたサーボレーザービームを受光すべく設けても良い。
【００２２】
ＣＰＵ１は、メモリ２に記憶されているプログラムデータに基づいて、ホログラム記録装置を統括制御する。ＣＰＵ１は、所定のタイミングで、バッファ５に記録指示信号が記憶されているか否か判別する。ＣＰＵ１は、バッファ５に記録指示信号が記憶されていると判別すると、前回のホログラム記録において、最後にホログラムが記録された記録領域のアドレス情報をメモリ２から読み出す。そして、ＣＰＵ１は、デジタルデータを記録する記録領域（以下、記録対象領域という）を算出する。ＣＰＵ１は、記録対象領域のアドレス情報を示すプリピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ディスク制御部２４に指示信号を送信する。ＣＰＵ１は、バッファ５に記憶されているデジタルデータをエンコーダ７に送信させる。
【００２３】
また、ＣＰＵ１は、デジタルデータのデータ量に基づいて、ホログラム媒体２２に記録するホログラムの数（つまり、ページ数）を算出する。ＣＰＵ１は、メモリ２に記憶されている参照ビームの入射角度情報に基づいて、記録対象領域に対して入射する参照ビームの入射角度を算出する。尚、参照ビームの入射角度情報は、例えば既にホログラムが記録されている記録領域にデジタルデータを記録する場合の、当該ホログラムが記録されたときの参照ビームの入射角度となる。つまり、ＣＰＵ１は、入射角度情報が示す入射角度とは異なる、参照ビームの入射角度を算出する。この結果、ホログラム媒体２２に対して角度多重記録を行うことが可能となる。そして、ＣＰＵ１は、ホログラム媒体２２に対する参照ビームの入射角度を、算出した入射角度に定めるべく、ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。
【００２４】
また、ＣＰＵ１は、ディテクタ２３からのアドレス情報を受信する。ＣＰＵ１は、ディテクタ２３からのアドレス情報が記録対象領域のアドレス情報であると判別すると、シャッター制御部３７にトリガー信号を送信する。この結果、ホログラム記録装置におけるホログラムの記録が開始される。
【００２５】
ＣＰＵ１は、シャッター制御部３７からのホログラム記録の終了を示す信号（以下、記録終了信号という）を受信すると、記録対象領域のアドレス情報をメモリ２に記憶する。また、ＣＰＵ１は、参照ビームの入射角度を入射角度情報としてメモリ２に記憶する。そして、ＣＰＵ１は、算出したホログラムの数と、記録終了信号の受信回数が同一であると判別すると、ホログラム記録装置によるホログラムの記録を終了する。
【００２６】
メモリ２は、ＣＰＵ１が前述した処理を行うためのプログラムデータが予め記憶されている。また、メモリ２には、ホログラム媒体２２のプリピットが示す記録領域のアドレス情報が予め記憶されている。また、メモリ２には、ホログラム媒体２２に記録されたホログラムのアドレス情報が記憶される。また、メモリ２には、ホログラムが記録されたときの参照ビームの入射角度を示す入射角度情報が記憶される。尚、メモリ２は、例えばデータを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出し可能な不揮発性記憶素子（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory））で構成されている。
【００２７】
ディスク制御部２４は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、記録対象領域のアドレス情報を示すにプリピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ディスク駆動部２５に指示信号を送信する。また、ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からの光強度情報に基づいて、ディスク駆動部２５をサーボ制御する。ディスク駆動部２５は、ディスク制御部２４からの指示信号に基づいて、ホログラム媒体２２を回転駆動させる。
【００２８】
発振回路３８は、データビームと参照ビームを常時入射することにより、所定値の回折効率を有するホログラムを記録する際の期間よりも短い周期となるクロックを生成して、シャッター制御部３７、サンプルホールド回路３４に送信する。尚、発振回路３８としては、例えば水晶発振回路、ＲＣ発振回路、セラミック発振回路等を用いることが可能である。
【００２９】
シャッター制御部３７は、ＣＰＵ１からのトリガー信号に基づいて、第１シャッター１１及び第２シャッター１４の制御を開始する。シャッター制御部３７は、発振回路３８からのクロックの例えば立上りのタイミングで、第１シャッター１１及び第２シャッター１４を開状態とする（第２期間）。また、シャッター制御部３７は、クロックの例えば立下りのタイミングで第１シャッター１２を減光状態とし、第２シャッター１２を閉状態とする（第１期間）。詳述すると、シャッター制御部３７は、第１シャッター１２を減光状態とするための制御電圧(b)を、当該第１シャッター１２に出力する。また、シャッター制御部３７は、第２シャッター１４を閉状態とするための制御電圧(a)を、当該第２シャッター１４に出力する。尚、発振回路３８からのクロックは前述した周期となることから、シャッター制御部３７は、ホログラム媒体２２に所定値の回折効率を有するホログラムが記録されるまで、第１シャッター１１及び第２シャッター１４の開状態と、第１シャッター１１の減光状態及び第２シャッター１４の閉状態とを繰り返し行うこととなる。シャッター制御部３７は、比較器３６から出力される一方の論理値‘１’に基づき、第１シャッター１１に制御電圧(a)を出力する。また、シャッター制御部３７は、第１シャッター１１及び第２シャッター１４の制御を終了し、記録終了信号をＣＰＵ１に送信する。
【００３０】
レーザー装置１０は、時間的、空間的コヒーレンスに優れたレーザービームを１／２波長板３１に出射する。レーザー装置１０が出射するレーザービームは、ホログラム媒体２２に対してホログラムの記録が可能となる、例えばヘリウムネオンレーザー、アルゴンネオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、半導体レーザー、色素レーザー、ルビーレーザー等が用いられる。１／２波長板３１は、レーザービームのＰＢＳ１３に対する入射角度を定めるために、所定の傾きで設けられる。尚、１／２波長板３１の所定の傾きは、レーザービームがＰＢＳ１３にて２つのレーザービームに分離される際の分離割合を、所望の割合とすべく定められる。ＰＢＳ１３は、１／２波長板３１からのレーザービームを、２つのレーザービームに分離する。ＰＢＳ１３にて分離された一方のレーザービームである参照ビームは、第１シャッター１１に入射される。また、他方のレーザービームは、第２シャッター１４に入射される。
【００３１】
第１シャッター１１は、ＰＢＳ１３とガルボミラー１６間における参照ビームの光路に設けられ、図５に示す減光フィルタ３３、遮光フィルタ５３、ソレノイド５２(a)、５２(b)、支持棒５４を有する。
【００３２】
ソレノイド５２(a)は、シャッター制御部３７からの制御電圧(a)が印加され通電することにより、＋Ｘ方向へ吸引される。ソレノイド５２(b)は、シャッター制御部３７からの制御電圧(b)が印加され通電することにより、−Ｘ方向へ吸引される。支持棒５４は、ソレノイド５２(a)、５２(b)との間に所定の長さで設けられ、当該ソレノイド５２(a)、５２(b)と固着されている。支持棒５４は、ソレノイド５２(a)、５２(b)がともに非通電のとき、例えば弾性部材（不図示）の弾性力と、図５に示す構成全体を保持する保持部材（不図示）により、安定した状態となるものである。そして、ソレノイド５２(a)が通電しソレノイド５２(b)が非通電のとき、当該ソレノイド５２(a)の吸引力によって、支持棒５４、ソレノイド５２(b)はともに＋Ｘ方向へ同じ移動量の移動をする。また、ソレノイド５２(b)が通電しソレノイド５２(a)が非通電のとき、当該ソレノイド５２(b)の吸引力により、支持棒５４、ソレノイド５２(a)はともに−Ｘ方向へ同じ移動量の移動をする。
【００３３】
減光フィルタ３３は、支持棒５４とともに移動すべく、当該支持棒５４に固着して設けられている。尚、減光フィルタ３３の支持棒５４上の位置は、当該減光フィルタ３３が−Ｘ方向へ前述の移動量を移動したときの位置が参照ビームの光路上になるように設けられる。減光フィルタ３３は、所定の減光率を有しており、ＰＢＳ１３からの参照ビームを当該所定の減光率で減光する。つまり、減光フィルタ３３が支持棒５４とともに−Ｘ方向への移動量を移動したとき、参照ビームの光路上に当該減光フィルタ３３が設けられ、第１シャッター１１は減光状態となる。例えば、減光フィルタ３３の減光率が１／４の場合、当該減光フィルタ３３を透過した参照ビームは、透過する前の光強度に対して１／４の光強度となる。参照ビームの光強度が小さくなることによって、当該参照ビームによるホログラム媒体２２中のモノマーの消費を軽減することが可能となる。尚、減光フィルタ３３の減光率は、当該減光フィルタ３３に参照ビームが入射されている状態（減光状態）において、演算部３５の出力がゼロとならない範囲で設けられる。
【００３４】
遮光フィルタ５３は、支持棒５４とともに移動すべく、当該支持棒５４に固着して設けられている。尚、遮光フィルタ５３の支持棒５４上の位置は、当該遮光フィルタ５３が＋Ｘ方向へ前述の移動量を移動したときの位置が参照ビームの光路上になるように設けられる。遮光フィルタ５３は、入射された参照ビームを遮光する。つまり、遮光フィルタ５３が支持棒５４とともに＋Ｘ方向への移動量を移動したとき、参照ビームの光路上に当該遮光フィルタ５３が設けられ、第１シャッター１１は閉状態となる。
【００３５】
尚、ソレノイド５２(a)、５２(b)の何れにも制御電圧(a)、(b)が印加されていない安定状態において、ＰＢＳ１３からの参照ビームは、図５に示すように減光フィルタ３３と遮光フィルタ５３の間を透過する。この結果、第１シャッター１１は開状態となる。尚、以下の説明においては、第１シャッター１１が開状態において透過する参照ビームを透過参照ビームといい、減光状態において減光される参照ビームを減光参照ビームという。また、本実施形態においては、減光フィルタ３３を設けてホログラム媒体２２中のモノマーの消費を軽減しているが、仮にモノマーの消費を考慮しない場合においては、減光フィルタ３３を設けない構成とすることも可能である。
【００３６】
尚、第１シャッター１１は、前述の構成に限るものではない。例えば、図６に示す減光フィルタ３３、遮光フィルタ５３を有する切りかぎ形状の板（以下、フィルタ板という）を設けても良い。尚、フィルタ板は、図６に示すように、例えば円を３等分したときの２つの領域に各フィルタを配設し、残り領域を空間とすることによって形成される。また、フィルタ板は、不図示のモータ（例えばステッピングモータ）の回転軸５５に軸支されている。フィルタ板は、モータに制御電圧が印加されていない状態において、参照ビームが空間となる領域を透過するように設けられている。そして、シャッター制御部３７からの制御電圧(a)がモータに印加されると、当該モータは回転軸５５を＋Ｙ方向へ略１２０度回転させ、遮光フィルタ５３を参照ビームの光路に移動させる。この結果、遮光フィルタ５３に入射された参照ビームは、当該遮光フィルタ５３にて遮光される。また、シャッター制御部３７からの制御電圧(b)がモータに印加されると、当該モータは回転軸５５を−Ｙ方向へ略１２０度回転させ、減光フィルタ３３を参照ビームの光路に移動させる。この結果、減光フィルタ３３に入射された参照ビームは、当該減光フィルタ３３にて減光される。
【００３７】
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、当該ＣＰＵ１が算出した入射角度で透過参照ビーム及び減光参照ビームをホログラム媒体２２に対して入射させるべく、ガルボミラー１６の偏向角度を制御する。尚、カルボミラー制御部１７によるカルボミラー１６の偏向角度の制御によって、透過参照ビーム及び減光参照ビームの入射角度を変化させることが可能となり、ホログラム媒体２２に対する角度多重記録が可能となる。ガルボミラー１６は、第１シャッター１１からの透過参照ビーム及び減光参照ビームを偏向し、ダイクロックミラー１８へ入射させる。
【００３８】
ダイクロックミラー１８は、透過参照ビーム及び減光参照ビームを透過し、スキャナレンズ２０に入射させる。また、ダイクロックミラー１８は、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを反射して、スキャナレンズ２０へ入射させる。スキャナレンズ２０は、透過参照ビーム及び減光参照ビームを屈折する。この結果、透過参照ビーム及び減光参照ビームは、ホログラム媒体２２に対して、ＣＰＵ１にて算出された入射角度で入射される。また、スキャナレンズ２０は、サーボレーザービームをホログラム媒体２２のプリピットに照射させる。
【００３９】
第２シャッター１４は、ＰＢＳ１３とＰＢＳ３２間における他方のレーザービームの光路に設けられ、シャッター制御部３７の制御により当該他方のレーザービームに対して開状態、閉状態なる。尚、第２シャッター１４は、図５に示す減光フィルタ３３が無い構成となっている。尚、第２シャッター１４は、ＰＢＳ１３とＰＢＳ３２間に設けられているが、これに限るものではない。例えば、ＳＬＭ９とホログラム媒体２２間におけるデータビームの光路に設けても良い。
【００４０】
ＰＢＳ３２は、第２シャッター１４からの他方のレーザービームを反射してＳＬＭ９に入射させる。この結果、他方のレーザービームは、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたデータビームとなる。ＰＢＳ３２は、ＳＬＭ９からのデータビームを透過し、フーリエ変換レンズ２１に入射させる。フーリエ変換レンズ２１は、データビームを集光しつつ、当該データビームに対してフーリエ変換を施して、ホログラム媒体２２に入射させる。
【００４１】
フーリエ変換レンズ２６は、データビームと透過参照ビームが干渉することにより記録されたホログラムにより、減光参照ビームが回折された後のビーム（再生ビーム）が入射される。フーリエ変換レンズ２６は、再生ビームに対して逆フーリエ変換を施して、イメージセンサ２７に入射させる。このときの再生ビームは、ホログラムの回折効率に応じた光強度でイメージセンサ２７に入射される。また、再生ビームは、ホログラムが示す２次元濃淡画像パターン（図４(b)）の情報が反映されたビームとなる。
【００４２】
イメージセンサ２７は、図７、図８に示すようにＰＣＢ（Printed Circuit Board:プリント基板）４２上に、受光面４１、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)（検出部）、集光レンズ４６(Ａ)〜(Ｄ)、ガラス４７が配設された構成となっている。尚、本実施形態においては、受光面４１をイメージセンサ２７の構成要件としているが、受光面４１を構成要件としないことも可能である。
【００４３】
集光レンズ４６(Ａ)〜(Ｄ)は、フーリエ変換レンズ２６からの再生ビームのうちの第１再生ビームを、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)より小さくすべく、当該第１再生ビームを集光して出射する。ガラス４７（または光学フィルタ）は、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)を保護すべく設けられる。
【００４４】
４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)は、図９（及び図７）に示すＸ方向とＹ方向にそれぞれ２等分された４つの受光領域Ａ〜Ｄを有している。つまり、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)は、同一の領域面積となる４つの受光領域Ａ〜Ｄを有している。４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)は、４つの受光領域Ａ〜Ｄにて受光した第１再生ビームの光強度に応じたアナログ信号をサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力する。
【００４５】
詳述すると、４分割センサ４０(Ａ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＡＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＡＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＡＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＡＤを出力する。また、４分割センサ４０(Ｂ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＢＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＢＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＢＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＢＤを出力する。また、４分割センサ４０(Ｃ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＣＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＣＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＣＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＣＤを出力する。また、４分割センサ４０(Ｄ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＤＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＤＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＤＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＤＤを出力する。この結果、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)からサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力されるアナログ信号の数は、４×４＝１６となる。尚、図１において、イメージセンサ２７からのサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８への信号線は１本しか示されていないが、実際は４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)からの信号数（１６）と同じ１６本の信号線が接続されている。
【００４６】
尚、本実施形態においては、４分割センサ４０を４つ設けているが、これに限るものではない。例えば、１つの４分割センサ４０のみを設けることによって、第１再生ビームの光強度を検出することも可能である。しかしながら、４分割センサ４０を多く設けることによって、第１再生ビームをより高感度に検出することが可能となる。つまり、減光参照ビームの光強度をより小さくすることが可能となり、前述したようにホログラム媒体２２中のモノマーの消費を軽減することが可能となる。
【００４７】
受光面４１は、フーリエ変換レンズ２６からの再生ビームのうち、デジタルデータを示す再生ビーム（以下、第２再生ビームという）を受光するためのピクセルを有している。受光面４１の形状は、図４(b)に示す２次元濃淡画像パターン（但し、９つのピクセル×４を除く）を再現可能な形状となっている。尚、本実施形態においては、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)にて受光した第１再生ビームの光強度に基づいて、所定値の回折効率を有するホログラムが記録されているか否かを判別しているが、受光面４１にて受光した第２再生ビームの光強度に基づいて判別することも可能である。尚、本実施形態において、第１再生ビームの光強度に基づいて判別するように設けたのは、明暗が混在する２次元濃淡画像パターンを示す第２再生ビームよりも、明のみを示す第１再生ビームのほうがより確実に光強度を検出することが可能となるためである。また、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)の４つの受光領域Ａ〜Ｄにおける第１再生ビームの受光領域の割合により、第１再生ビームに対するイメージセンサ２７の位置誤差を補正することが可能となる。
【００４８】
イメージセンサ制御部２８は、イメージセンサ２７からのアナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）に基づいて、第１再生ビームに対するイメージセンサ２７のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における位置誤差を算出する。イメージセンサ制御部２８は、算出した位置誤差に基づいて、当該位置誤差を補正すべくイメージセンサ２７に指示信号を送信する。この結果、第１再生ビームが、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)に確実に入射されることとなる。
【００４９】
サンプルホールド回路３４は、イメージセンサ２７からのアナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）が入力される。また、サンプルホールド回路３４は、発振回路３８からのクロックが入力される。サンプルホールド回路３４は、クロックの例えば立下りのタイミングにおいて、アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）をサンプリングホールドする。そして、サンプルホールド回路３４は、アナログ信号のレベル値を演算部３５に出力する。
【００５０】
演算部３５は、サンプルホールド回路３４からのアナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）のレベル値を加算し、加算結果を示す電圧値Ｖaを比較器３６に出力する。基準電圧発生部３９は、基準電圧Ｖrefを生成して比較器３６に出力する。以下、基準電圧Ｖrefに詳述する。例えば実験等において、減光参照ビームを所定値の回折効率を有するホログラムに照射し、当該ホログラムにて回折された後の第１再生ビームを４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)が受光させる。そして、このときの演算部３５からの電圧値Ｖaが、基準電圧Ｖrefとなる。つまり、演算部３５からの電圧値Ｖaが基準電圧Ｖrefと等しいとき、ホログラム媒体２２には所定値の回折効率を有するホログラムが記録されていることとなる。比較器３９は、演算部３５からの電圧値Ｖaが基準電圧Ｖrefより低い場合、例えば他方の論理値‘０’をシャッター制御部３７に出力する。また、比較器３９は、演算部３５からの電圧値Ｖaが基準電圧Ｖrefに達した場合、例えば一方の論理値‘１’をシャッター制御部３７に出力する。
【００５１】
＝＝＝  ホログラム記録装置の動作  ＝＝＝
図１、図４乃至図１０を参照しつつ、本発明に係るホログラム記録装置の動作について説明する。図１０は、ホログラム記録装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００５２】
例えば、ＰＣ等のホスト機器からの記録指示信号が、接続端子４、インタフェース３を介してバッファ５に記憶される。また、バッファ５には、記録の対象となるデジタルデータが記憶される。この結果、ＣＰＵ１は、バッファ５に記録指示信号が記憶されていると判別する。また、ＣＰＵ１は、バッファ５に記憶されているデジタルデータをエンコーダ７に送信させる。
【００５３】
エンコーダ７に送信されたデジタルデータは、エンコード処理が施されてマッピング処理部８に送信される。マッピング処理部８は、ＳＬＭ９の各頂点側の９つのピクセル（a1〜a3、b1〜b3、c1〜c3、v1〜v3、w1〜w3、x1〜x3、a22〜a24、b22〜b24、v22〜v24、w22〜w24、x22〜x24）に対し、一方の論理値‘１’を光強度検出用データとして設定する。また、マッピング処理部８は、デジタルデータを２次元のデータ配列に並び替えて、ＳＬＭ９の残りのピクセルに対し図４(a)に示す単位ページ配列データを設定する。そして、ＳＬＭ９が、一方の論理値‘１’に対して明、他方の論理値‘０’に対して暗とすることによって、単位ページ配列データに基づく２次元濃淡画像パターン（図４(b)）を形成する。
【００５４】
また、ＣＰＵ１は、前回のホログラム記録において、最後にホログラムが記録された記録領域のアドレス情報をメモリ２から読み出し、記録対象領域を算出する。そして、ＣＰＵ１は、バッファ５に記憶されたデジタルデータのデータ量に基づいて、ホログラム媒体２２に記録するホログラムの数を算出する。また、ＣＰＵ１は、メモリ２に記憶されている参照ビームの入射角度情報に基づいて、記録対象領域に対して入射する参照ビームの入射角度を算出する。そして、ＣＰＵ１は、ホログラム媒体２２に対する参照ビームの入射角度を、算出した入射角度に定めるべく、ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。ＣＰＵ１からの指示信号を受信したガルボミラー制御部１７は、当該指示信号に基づいて、ガルボミラー１６の偏向角度を制御する。また、ＣＰＵ１は、記録対象領域のアドレス情報を示すプリピットに、サーボレーザービームを照射させるべく、ディスク制御部２４に指示信号を送信する。
【００５５】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム記録装置が起動開始するとともに、サーボレーザービームを出射する。サーボレーザービームは、ダイクロックミラー１８にて反射されてスキャナレンズ２０に入射される。スキャナレンズ２０に入射されたサーボレーザービームは、ホログラム媒体２２のアドレス情報を示すプリピットを照射した後、ディテクタ２３に入射される。
【００５６】
ＣＰＵ１からの指示信号を受信したディスク制御部２４は、当該指示信号に基づいて、記録対象領域のアドレス情報を示すプリピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ディスク駆動部２５に指示信号を送信する。ディスク駆動部２５は、ディスク制御部２４からの指示信号に基づいて、ホログラム媒体２２を回転駆動させる。サーボレーザービームを受光したディテクタ２３は、当該サーボレーザービームに基づいて検出したアドレス情報をＣＰＵ１に送信する。ＣＰＵ１は、ディテクタ２３からのアドレス情報が記録対象領域のアドレス情報であるか否かを判別する。そして、ＣＰＵ１は、記録対象領域のアドレス情報であると判別すると、シャッター制御部３７にトリガー信号を送信する。
【００５７】
レーザー装置１０から出射されたレーザービームは、所定の傾きで設けられた１／２波長板３１を介してＰＢＳ１３に入射される。そして、レーザービームは、ＰＢＳ１３にて２つのレーザービームに分離される。一方のレーザービームである参照ビームは、第１シャッター１１に入射される。また、他方のレーザービームは、第２シャッター１４に入射される。
【００５８】
発振回路３８は、データビームと参照ビームを常時入射することにより、所定値の回折効率を有するホログラムを記録する際の期間よりも短い周期となるクロックを生成して、シャッター制御部３７、サンプルホールド回路３４に送信する。ＣＰＵ１からのトリガー信号を受信したシャッター制御部３７は、第１シャッター１１、第２シャッター１４の制御を開始する。先ず、シャッター制御部３７は、発振回路３８からのクロックの立上りのタイミングで、第１シャッター１１及び第２シャッター１４を開状態とする（ｔ０）。この結果、第１シャッター１１を介して、透過参照ビームがガルボミラー１６に入射される。また、第２シャッター１４を介して、他方のレーザービームがＰＢＳ３２に入射される。
【００５９】
透過参照ビームは、ガルボミラー１６にて偏向され、ダイクロックミラー１８に入射する。そして、透過参照ビームは、ダイクロックミラー１８を透過して、スキャナレンズ２０に入射する。透過参照ビームは、スキャナレンズ２０にて屈折される。この結果、透過参照ビームが、ホログラム媒体２２に対して、ＣＰＵ１にて算出した入射角度で入射することとなる。
【００６０】
また、他方のレーザービームは、ＰＢＳ３２にて反射されてＳＬＭ９に入射する。そして、他方のレーザービームは、ＳＬＭ９にて反射されることにより２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたデータビームとなり、ＰＢＳ３２を透過してフーリエ変換レンズ２１に入射する。そして、データビームは、フーリエ変換レンズ２１にて集光されつつフーリエ変換が施されて、ホログラム媒体２２に入射される。この結果、データビームと透過参照ビームの干渉により、ホログラム媒体２２に対して、デジタルデータを示すホログラムの記録が開始されることとなる（ｔ０ｔ１間）。
【００６１】
次に、シャッター制御部３７は、発振回路３８からのクロックの立下りのタイミングで、第１シャッター１１を減光状態すべく、当該第１シャッター１１に制御電圧(b)を出力する。第１シャッター１１のソレノイド５２(b)は、制御電圧(b)が印加され通電することにより、−Ｘ方向へ吸引される。そして、ソレノイド５２(b)の吸引力により、減光フィルタ３３が−Ｘ方向へ移動する。この結果、第１シャッター１１は減光状態となり、当該第１シャッター１１に入射した参照ビームは、減光フィルタ３３の減光率に応じて減光される。そして、第１シャッター１１を介して、減光参照ビームがガルボミラー１６に入射される。また、シャッター制御部３７は、第２シャッター１４を閉状態とすべく、当該第２シャッター１４に制御電圧(a)を出力する。第２シャッター１４のソレノイド５２(a)は、制御電圧(a)が印加され通電することにより、＋Ｘ方向へ吸引される。そして、ソレノイド５２(a)の吸引力により、遮光フィルタ５３が＋Ｘ方向へ移動する。この結果、第２シャッター１４は閉状態となり、第２シャッター１４に入射した他方のレーザービームは、遮光フィルタ５３にて遮光される（ｔ１）。つまり、ＳＬＭ９にてデータビームが生成されなくなり、ホログラム媒体２２に対するホログラムの記録が中断される。
【００６２】
減光参照ビームは、ガルボミラー１６にて偏向され、ダイクロックミラー１８に入射する。そして、減光参照ビームは、ダイクロックミラー１８を透過して、スキャナレンズ２０に入射する。減光参照ビームは、スキャナレンズ２０にて屈折される。この結果、減光参照ビームが、透過参照ビームが入射されたときの入射角度と同じ角度で、ホログラム媒体２２に対して入射されることとなる。そして、減光参照ビームは、ｔ０ｔ１間において生成されたホログラムにより回折される。そして、回折された結果得られる再生ビームは、フーリエ変換レンズ２６に入射する。尚、このときの再生ビームは、ｔ０ｔ１間において生成されたホログラムの回折効率に対応した光強度を有する。また、再生ビームは、当該ホログラムが示す２次元濃淡画像パターン（図４(b)）の情報が反映されたビームとなる。そして、再生ビームは、逆フーリエ変換が施されて、イメージセンサ２７に入射する。
【００６３】
イメージセンサ２７に入射された再生ビームのうちの第１再生ビームは、４分割センサ４０(Ａ)〜４０(Ｄ)に入射する。また、再生ビームのうちの第２再生ビームは、受光面５１に入射する。
【００６４】
４つの受光領域Ａ〜Ｄにて第１再生ビームを受光した４分割センサ４０(Ａ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＡＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＡＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＡＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＡＤをサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力する。また、４つの受光領域Ａ〜Ｄにて第１再生ビームを受光した４分割センサ４０(Ｂ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＢＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＢＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＢＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＢＤをサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力する。また、４つの受光領域Ａ〜Ｄにて第１再生ビームを受光した４分割センサ４０(Ｃ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＣＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＣＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＣＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＣＤをサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力する。また、４つの受光領域Ａ〜Ｄにて第１再生ビームを受光した４分割センサ４０(Ｄ)は、受光領域Ａの光強度に応じたアナログ信号ＤＡと、受光領域Ｂの光強度に応じたアナログ信号ＤＢと、受光領域Ｃの光強度に応じたアナログ信号ＤＣと、受光領域Ｄの光強度に応じたアナログ信号ＤＤをサンプルホールド回路３４、イメージセンサ制御部２８に出力する。
【００６５】
アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）が入力されたイメージセンサ制御部２８は、当該アナログ信号に基づいて、第１再生ビームに対するイメージセンサ２７のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における位置誤差を算出する。尚、本実施形態においては、第１再生ビームに対するイメージセンサ２７の位置誤差はないものとし、イメージセンサ制御部２８が算出する位置誤差はゼロとなるものとする。
【００６６】
アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）が入力されたサンプルホールド回路３４は、発振回路３８からのクロックの立下りのタイミング（ｔ１）において、当該アナログ信号をサンプリングホールドする。そして、サンプルホールド回路３４は、アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）のレベル値を演算部３５に出力する（ｔ１ｔ２間）。
【００６７】
アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）のレベル値が入力された演算部３５は、当該アナログ信号のレベル値を加算し、加算結果を示す電圧値Ｖaを比較器３６に出力する。基準電圧発生部３９は、基準電圧Ｖrefを生成して比較器３６に出力する。比較器３６は、演算部３５からの電圧値Ｖaが基準電圧Ｖrefより低いため、他方の論理値‘０’をシャッター制御部３７に出力する。尚、シャッター制御部３７は、比較器３６からの他方の論理値‘０’に基づいた動作は行わない。
【００６８】
次に、シャッター制御部３７は、発振回路３８からのクロックの立上りのタイミングで、第１シャッター１１及び第２シャッター１４を開状態とする（ｔ２）。つまり、第１シャッター１１への制御電圧(b)と、第２シャッター１４への制御電圧(a)の出力を停止する。この結果、前述したようにデータビーム及び透過参照ビームがホログラム媒体２２に再び入射され、デジタルデータを示すホログラムの記録が再開されることとなる（ｔ２ｔ３間）。尚、再び入射されるデータビーム及び透過参照ビームは、ｔ０ｔ１間において記録されたホログラムに対して入射されることとなる。この結果、ホログラム媒体２２中のモノマーがホログラムへ移動し、当該ホログラムの回折効率は徐々に大きくなる。これに伴って、ホログラムからの第１再生ビームの光強度も徐々に大きくなる。
【００６９】
このように、発振回路３８からのクロックに基づいてシャッター制御部３７は、第１シャッター１１及び第２シャッター１４の開状態と、第１シャッター１１の減光状態及び第２シャッター１４の閉状態とを繰り返し行うこととなる（ｔ３ｔ４間）。そして、比較器３６は、演算部３５からの電圧値Ｖaが基準電圧Ｖrefに達したとき（ｔ４）、一方の論理値‘１’をシャッター制御部３７に出力する。この結果、所定値の回折効率を有するホログラムがホログラム媒体２２に対して記録されたこととなる。比較器３６からの一方の論理値‘１’が入力されたシャッター制御部３７は、第１シャッター１１を閉状態とすべく、当該第１シャッター１１に制御電圧(a)を出力する。この結果、第１シャッター１１は、閉状態となる（ｔ５）。また、シャッター制御部３７は、ＣＰＵ１に記録終了信号を送信する。そして、シャッター制御部３７は、ＣＰＵ１からの次のトリガー信号を受信するまで、発振回路３８からのクロックに基づく動作を停止する。シャッター制御部３７からの記録終了信号を受信したＣＰＵ１は、記録対象領域のアドレス情報をメモリ２に記憶する。また、ＣＰＵ１は、参照ビームの入射角度を入射角度情報としてメモリ２に記憶する。そして、ＣＰＵ１は、算出したホログラムの数と、記録終了信号の受信回数が同一であると判別すると、ホログラム記録装置によるホログラムの記録を終了する。
【００７０】
上述した実施形態によれば、第１シャッター１１が減光状態となり第２シャッター１４が閉状態となる期間において、第１シャッター１１及び第２シャッター１４が開状態となる期間に記録されたホログラムからの、第１再生ビームの光強度を検出することが可能となる。つまり、ホログラム媒体２２に対するデジタルデータの記録中において検出した光強度に基づいて、ホログラムの回折効率が所定値の回折効率に達したか否かを判別することが可能となる。この結果、ホログラムのテスト記録を施した後、デジタルデータを示すホログラムの記録を行っていた背景技術に示す従来方法に対して、ホログラムの記録を高速に行うことが可能となる。また、ホログラムのテスト記録を施すためにホログラム媒体２２の一部を犠牲にする必要がなくなり、ホログラム媒体２２により多くのホログラムを記録することが可能となる。
【００７１】
更に、第１シャッター１１及び第２シャッター１４を開状態とし、第１シャッター１１を減光状態とし第２シャッター１４を閉状態とする期間を、ホログラムが記録される全ての期間において繰り返すことにより、第２再生ビームの光強度を４分割センサ４０(Ａ)〜(Ｄ)にてより確実に検出することが可能となる。この結果、ホログラム媒体２２に対して、確実に所定の回折効率を有するホログラムを記録することが可能となる。
【００７２】
更に、第１シャッター１１が減光状態となり第２シャッター１４が閉状態となる期間において入射される参照ビームの光強度を小さくすることによって、減光参照ビームによるホログラム媒体２２中のモノマーの消費を防止することが可能となる。
【００７３】
更に、複数の４分割センサ４０(Ａ)〜(Ｄ)を設けることにより、第１シャッター１１及び第２シャッター１４が開状態となる期間に記録されたホログラムからの、第２再生ビームの光強度を確実に検出することが可能となる。また、光強度がより小さい減光参照ビームを用いることが可能となり、当該減光参照ビームによるホログラム媒体２２中のモノマーの消費をより小さくすることが可能となる。
【００７４】
更に、減光参照ビームの光強度が小さく設定される程、４分割センサ４０をより多く設けることが可能となる。この結果、第１再生ビームの光強度を、最適な数の４分割センサ４０にて検出することが可能となる。
【００７５】
更に、記録すべきデジタルデータが明、暗が混在した２次元濃淡画像パターンとなるときの第２再生ビームの光強度を検出する場合に比べて、明のみの光強度検出用データを示す第１再生ビームの光強度を検出することにより、ホログラム媒体２２に所定値の回折効率を有するホログラムが記録されたか否かをより確実に判別することが可能となる。
【００７６】
＝＝＝  その他の実施の形態  ＝＝＝
以上、本発明に係るホログラム記録装置による所定値の回折効率を有するホログラムの記録について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【００７７】
＜＜ホログラム記録装置のソフトウェアによる処理動作＞＞
本実施形態においては、ハードウェアであるシャッター制御部３７、演算部３５、基準電圧発生部３９、比較器３６を用いて、ホログラム媒体２２に記録されたホログラムが所定値の回折効率を有しているか否かを判別しているが、これに限るものではない。例えば図１１に示すように、ＡＤ（Analog Digital）コンバータ４８、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４９、ＤＡ（Digital Analog）コンバータ５０、５１を設け、ソフトウェア処理を施しても良い。以下、図１１、図１２を参照しつつ、図１１に示すホログラム記録装置の動作について説明する。図１２は、ＤＳＰ４９の動作の一例を示すフローチャートである。尚、図１１において図１の構成と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００７８】
ＤＳＰ４９には、ＣＰＵ１からのトリガー信号が送信される（Ｓ１０１・ＹＥＳ）。この結果、ＤＳＰ４９による第１シャッター１１、第２シャッター１４の制御が開始される。先ず、ＤＳＰ４９は、発振回路３８からのクロックの立上りのタイミングで、第１シャッター１１、第２シャッター１４を開状態とすべく指示信号を送信する（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。ＤＳＰ４９からの指示信号は、ＤＡコンバータ５０、５１にてデジタルアナログ変換されて、当該指示信号を示すアナログ信号が第１シャッター１１、第２シャッター１４に出力される。第１シャッター１１及び第２シャッター１４は、アナログ信号に基づいて開状態となる。この結果、データビームと透過参照ビームがホログラム媒体２２に入射される。
【００７９】
次に、ＤＳＰ４９は、発振回路３８からのクロックの立下りのタイミングで、第１シャッター１１を減光状態とし、第２シャッター１４を閉状態とすべく指示信号を送信する（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。この結果、ＡＤコンバータ４８にサンプルホールド回路３４からのアナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）のレベル値が入力される。そして、アナログ信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）のレベル値は、ＡＤコンバータ４８にてアナログデジタル変換され、デジタル信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）がＤＳＰ４９に送信される（Ｓ１０６）。そして、ＤＳＰ４９は、デジタル信号（ＡＡ〜ＡＤ、ＢＡ〜ＢＤ、ＣＡ〜ＣＤ、ＤＡ〜ＤＤ）を加算する（Ｓ１０７）。また、ＤＳＰ４９は、基準電圧Ｖrefを示す基準データをメモリ（不図示）から読み出す（Ｓ１０８）。そして、ＤＳＰ４９は、加算結果が基準データに達したか否かを判別する（Ｓ１０９）。
【００８０】
そして、ＤＳＰ４９は、加算結果が基準データに達していないと判別すると（Ｓ１０９・ＮＯ）、前述した処理を再び行う。そして、ＤＳＰ４９は、Ｓ１０１乃至Ｓ１０９の処理を繰り返した結果、加算結果が基準データに達したと判別すると（Ｓ１０９・ＹＥＳ）、第１シャッター１１を閉状態とすべく指示信号を送信する（Ｓ１１０）。また、ＤＳＰ４９は、ＣＰＵ１に記録終了信号を送信する（Ｓ１１１）。
【００８１】
このように、ＤＳＰ４９が、メモリ（不図示）からのプログラムデータに基づいて、ソフトウェア処理を行うことによって、ホログラム媒体２２に所定値の回折効率を有するホログラムを記録することが可能となる。
【００８２】
＜＜第１シャッター１１を減光状態とするその他の形態＞＞
本実施形態においてシャッター制御部３７は、ホログラム記録装置によるホログラムの記録が開始されるとともに、クロックの立下りのタイミングにおいて第１シャッター１１を減光状態とする制御を行っているがこれに限るものではない。例えば、ホログラムの記録が開始されてから所定期間（第１出射期間）、データビーム及び透過参照ビームをホログラム媒体２２に入射させた後、第１シャッター１１を減光状態とする制御を行うように設けても良い。
【００８３】
以下、図１、図１３を参照しつつ、所定期間においてデータビーム及び透過参照ビームを入射するホログラム記録装置の一例について説明する。図１３は、ホログラム記録装置のその他の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００８４】
ＣＰＵ１は、前回のホログラムの記録における、トリガー信号の送信から記録終了信号の受信までの期間を、例えばタイマ（不図示）の計時から取得し、当該期間の１／２（所定期間）をメモリ２に記憶させる。そして、次のホログラムの記録において、ＣＰＵ１は、メモリ２から所定期間を読み出す。次に、ＣＰＵ１は、シャッター制御部３７に対し、トリガー信号に変えて第１シャッター１１及び第２シャッター１４を開状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム媒体２２にデータビーム及び透過参照ビームが入射される（ｔ１０）。また、ＣＰＵ１は、タイマの計時をスタートさせて所定期間を計時するか否かを判別する。そして、ＣＰＵ１は、タイマが所定期間を計時したと判別すると（ｔ１１）、トリガー信号をシャッター制御部３７に送信する。この結果、前述の処理が行われ所定値の回折効率を有するホログラムが記録されることとなる。そして、ＣＰＵ１は、トリガー信号の送信から記録終了信号の受信までの期間の１／２を所定期間に累積し、次の所定期間としてメモリ２に記憶させる。
【００８５】
上述したように設けることが可能な理由は、ホログラム媒体２２にホログラムが記録される度に、当該ホログラム媒体２２中のモノマーが消費される。そのため、レーザー装置１０が出射するレーザービームの光強度が一定である場合、データビームと透過参照ビームがホログラム媒体２２に入射される期間は徐々に長くなる。つまり、前回のホログラムの記録において要した所定期間、データビームと透過参照ビームをホログラム媒体２２に入射しても、所定値の回折効率を有するホログラムは、当該ホログラム媒体２２に記録されていないことになる。この結果を利用して、所定期間を利用したホログラムの記録を行うことが可能となる。この形態によれば、ホログラムの記録にかかる時間を更に短縮することが可能となる。
【００８６】
尚、上述した実施形態によれば、前回のホログラムの記録における、トリガー信号を送信から記録終了信号を受信までの期間の１／２を所定期間に累積し、次の所定期間としているが、これに限るものではない。例えば、次の所定期間を定めるための処理を、数回のホログラムの記録ごとに行うことも可能である。この結果、ＣＰＵ１の処理にかかる負担を軽減することが可能となる。また、ホログラム媒体２２に最初にホログラムを記録する際においては、所定期間がメモリ２に記憶されていないため、前述した処理を行うことができない。しかしながら、実験等で定められる所定期間を予めメモリ２に記憶させておき、当該所定期間に基づいて、前述した処理を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係るホログラム記録装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式化した図である。
【図３】角度多重記録におけるブックとページを模式的に示した図である。
【図４】ホログラム媒体２２に記録されるホログラムが示す単位ページ配列データ、２次元濃淡画像パターンを示す図である。
【図５】第１シャッター１１の開状態、閉状態、減光状態を模式的に示した図である。
【図６】第１シャッター１１における、その他の開状態、閉状態、減光状態を模式的に示した図である。
【図７】イメージセンサ２７の正面図である。
【図８】イメージセンサ２７の断面図である。
【図９】４分割センサ４０(Ａ)〜(Ｄ)が有する４つの受光領域Ａ〜Ｄを示す図である。
【図１０】本発明に係るホログラム記録装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明に係るホログラム記録装置のその他の全体構成の一例を示す図である。
【図１２】ＤＳＰ４９の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係るホログラム記録装置のその他の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１      ＣＰＵ                    ２      メモリ
３      インタフェース            ４      接続端子
５      バッファ                  ７      エンコーダ
８      マッピング処理部          ９      ＳＬＭ
１０    レーザー装置              １１    第１シャッター
１３、３２  ＰＢＳ                １４    第２シャッター
１６    ガルボミラー              １７    ガルボミラー制御部
１８    ダイクロックミラー        １９    サーボレーザー装置
２０    スキャナレンズ            ２１、２６  フーリエ変換レンズ
２２    ホログラム媒体            ２３    ディテクタ
２４    ディスク制御部            ２５    ディスク駆動部
２７    イメージセンサ            ２８    イメージセンサ制御部
３１    １／２波長板              ３４    サンプルホールド回路
３５    演算部                    ３６    比較器
３７    シャッター制御部          ３８    発振回路
３９    基準電圧発生部            ４０    ４分割センサ
４１    受光面                    ４２    ＰＣＢ
４６    集光レンズ                ４７    ガラス
４８    ＡＤコンバータ            ４９    ＤＳＰ
５０、５１  ＤＡコンバータ        ５２    ソレノイド
５３    遮光フィルタ              ５４    支持棒
５５    回転軸
【図１】
2006351085.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図５】
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【図６】
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