(57)【要約】【課題】液晶素子を用いずに、ホログラム記録媒体へのデータの記録を行うホログラム記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】ホログラム記録装置が、レーザ光源から出射されたレーザ光を入射し、入射したレーザ光の回折を制御して出射する回折制御素子と、回折制御素子から出射された回折光をホログラム記録媒体に集光させる集光素子とを有する。回折制御素子で回折状態が制御された光をホログラム記録媒体に集光させることで、回折制御素子での回折状態に対応した情報をホログラム記録媒体に記録させることができる。【選択図】　図１
2004139021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を入射し、該入射したレーザ光の回折を制御して出射させる回折制御素子と、
前記回折制御素子から出射された回折光をホログラム記録媒体に集光させる集光素子と、
を具備することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
前記回折制御素子と前記集光素子の間にあって、前記回折制御素子から出射した回折光から所定次数の回折光成分を抽出する回折光成分抽出素子
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記回折制御素子が、前記入射したレーザ光の回折を互いに独立して制御する個別回折制御素子を複数有する
ことを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記個別回折制御素子が、それぞれからの出射光の位相差を制御する第１、第２の位相制御要素を有する
ことを特徴とする請求項３記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
前記第１、第２の位相制御要素それぞれからの出射光が該第１、第２の位相制御要素によって回折された回折光である
ことを特徴とする請求項４記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記第１、第２の位相制御要素それぞれが、略リボン形状である
ことを特徴とする請求項５記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
前記第１、第２の位相制御要素の少なくともいずれかが、静電力によって変位する
ことを特徴とする請求項６記載のホログラム記録装置。
【請求項８】
前記複数の個別回折制御素子が、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のホログラム記録装置。
【請求項９】
前記ホログラム記録装置が、
それぞれの個別回折制御素子の制御状態を算出する算出部と、
前記算出部での算出結果に基づき、前記複数の個別回折制御素子を制御する制御部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項８記載のホログラム記録装置。
【請求項１０】
前記ホログラム記録装置が、
それぞれの個別回折制御素子と制御状態とを対応して表すテーブルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたテーブルに基づき、前記複数の個別回折制御素子を制御する制御部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項８記載のホログラム記録装置。
【請求項１１】
前記複数の個別回折制御素子が第１、第２の回折状態をとり、第１の回折状態をそれぞれの個別回折制御素子の配置に応じて制御する
ことを特徴とする請求項８記載のホログラム記録装置。
【請求項１２】
前記集光素子が、複数のレンズによって構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項１３】
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を第１、第２の光に分割し、該第１の光を前記回折制御素子に入射させる光分割素子と、
前記光分割素子から出射された第２の光を前記ホログラム記録媒体上の前記集光素子から出射されたレーザ光が集光された箇所に集光する第２の集光素子と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
【請求項１４】
前記光分割素子から出射された前記第１の光を遮蔽する光遮蔽素子と、
前記第２の集光素子によって前記ホログラム記録媒体上に収束されたレーザ光に基づいて、前記ホログラム記録媒体から出射した光を受光する受光素子と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１３記載のホログラム記録装置。
【請求項１５】
回折制御素子によって、入射したレーザ光の回折を制御して出射させる回折制御ステップと、
前記回折制御ステップで出射された回折光をホログラム記録媒体に集光させる集光ステップと、
を具備することを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項１６】
前記回折制御ステップと前記集光ステップとの間に、前記回折制御ステップで出射した回折光から所定次数の回折光成分を抽出する回折光成分抽出ステップ
をさらに具備することを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項１７】
前記回折制御素子が、前記入射したレーザ光の回折を互いに独立して制御する個別回折制御素子を複数有する
ことを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録方法。
【請求項１８】
前記回折制御ステップにおいて、前記複数の個別回折制御素子が、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御する
ことを特徴とする請求項１７記載のホログラム記録方法。
【請求項１９】
前記ホログラム記録方法が、それぞれの個別回折制御素子の制御状態を算出する算出ステップをさらに具備し、
前記算出ステップでの算出結果に基づき、前記回折制御ステップでの前記複数の個別回折制御素子の制御が行われる、
ことを特徴とする請求項１８記載のホログラム記録方法。
【請求項２０】
それぞれの個別回折制御素子と制御状態とを対応して表すテーブルに基づき、前記回折制御ステップでの前記複数の個別回折制御素子の制御が行われる、
ことを特徴とする請求項１８記載のホログラム記録法。
【請求項２１】
前記複数の個別回折制御素子が第１、第２の回折状態をとり、第１の回折状態をそれぞれの個別回折制御素子の配置に応じて制御する
ことを特徴とする請求項１８記載のホログラム記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム記録媒体にデータを記録するホログラム記録装置およびホログラム記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラム記録媒体にデータを記録するホログラム記録装置が開発されている。
図１５に従来のホログラム記録装置５００を示す。レーザ光源１１０から出射したレーザ光Ｌのビーム径をビームエキスパンダ１２０で拡大し、ハーフミラー１３０で参照光Ｌ００と信号光Ｌ０１の２つに分割する。参照光Ｌ００はそのまま、信号光Ｌ０１は複数画素を有する液晶素子１４０を通過させた後にホログラム記録媒体Ｍに投射される。参照光Ｌ００と信号光Ｌ０１とが干渉して形成された干渉縞がホログラム記録媒体Ｍに記録される。
ここで、液晶素子１３０の各画素の透過、遮蔽パターンを設定することで、ホログラム記録媒体Ｍに所望のデータを記録することができる。
データを記録したホログラム記録媒体Ｍに参照光Ｌ００のみを照射すると、参照光Ｌ００がホログラム記録媒体Ｍ中の干渉縞によって回折される。その結果、記録時に液晶素子に表示されたパターンに対応する回折光が発生し、この回折光を例えば、ＣＣＤ等の撮像素子１８０で受光することで記録したデータの再生が行える（図１６参照）。
なお、ページ内ムラが存在する体積多重ホログラムにおいて、ムラによる信号読み取りエラーを除去する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１９７９４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶素子は反応速度が必ずしも速いとはいえず、表示の切り替えに数十ｍ秒程度を要するのが通例である。このため、ホログラム記録媒体にデータを記録するときに時間がかかっていた。
上記に鑑み、本発明は液晶素子によらずに、ホログラム記録媒体へのデータの記録を行うホログラム記録装置およびホログラム記録方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
Ａ．上記に鑑み本発明に係るホログラム記録装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を入射し、該入射したレーザ光の回折を制御して出射させる回折制御素子と、前記回折制御素子から出射された回折光をホログラム記録媒体に集光させる集光素子と、を具備することを特徴とする。
回折制御素子で回折状態が制御された光をホログラム記録媒体に集光させることで、回折制御素子での回折状態に対応した情報をホログラム記録媒体に記録させることができる。
ここで、ホログラム記録装置はホログラム記録媒体を内蔵しても良いし、あるいはホログラム記録媒体を交換可能としても良い。ホログラム記録媒体を交換可能とした場合には、ホログラム記録媒体を保持するためのステージを有することが好ましい。
【０００６】
（１）ホログラム記録装置が、前記回折制御素子と前記集光素子の間にあって、前記回折制御素子から出射した回折光から所定次数の回折光成分を抽出する回折光成分抽出素子をさらに具備してもよい。
回折光成分抽出素子によって回折光から所定次数の回折光成分を抽出することで回折光の強度を変化させ、ホログラム記録媒体にデータを光の強弱として記録することができる。
なお、回折光成分抽出素子の一例として、凸レンズとスリットの組み合わせが考えられる。この組み合わせにより、１次以上の回折光成分を除去して０次回折光のみを抽出することが簡便に行える。
【０００７】
（２）前記回折制御素子が、前記入射したレーザ光の回折を互いに独立して制御する個別回折制御素子を複数有してもよい。
個別回折制御素子の個数に対応した情報をホログラム記録媒体に記録することが可能になり、より高密度の記録が可能となる。
このときの個別回折制御素子の配列として、一次元（線状）あるいは二次元（平面状）の配列が考えられる。
【０００８】
１）前記個別回折制御素子が、それぞれからの出射光の位相差を制御する第１、第２の位相制御要素を有してもよい。
第１、第２の位相制御要素から出射される出射光同士の位相差を制御することで、この出射光を合成した光の回折状態を制御することができる。この場合に、第３以上の位相制御要素が追加されていても差し支えない。
【０００９】
ここで、前記第１、第２の位相制御要素はある程度小さい（光の波長程度かそれよりも小さい）場合が多いので、このそれぞれからの出射光は該第１、第２の位相制御要素によって回折された回折光であるのが通例となる。
前記第１、第２の位相制御要素それぞれは、種々の形状を採りうるが、一例として、略リボン形状とすることができる。
この形状は作成および駆動が容易である。例えば、このリボンを導電性、かつ弾力性のある材料（例えば、金属材料）で構成することで、リボンに印加した電圧に基づく静電力によって変位させ、リボンの弾力性により元の状態（形状）に復帰させることができる。このようにすることで、前記第１、第２の位相制御要素、ひいては個別回折制御素子を高速で（例えば、１μ秒程度）動作させることが可能となる。
【００１０】
２）前記複数の個別回折制御素子が、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御してもよい。
回折制御素子に入射するレーザ光に強度分布がある場合に、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御することで、回折光の強度分布の均一化を図れる。
【００１１】
ここで、前記ホログラム記録装置が、それぞれの個別回折制御素子の制御状態を算出する算出部と、前記算出部での算出結果に基づき、前記複数の個別回折制御素子を制御する制御部と、をさらに具備してもよい。
ホログラム記録装置の状態に応じて制御状態を算出して適宜に複数の個別回折制御素子を制御できる。
【００１２】
また、前記ホログラム記録装置が、それぞれの個別回折制御素子と制御状態とを対応して表すテーブルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたテーブルに基づき、前記複数の個別回折制御素子を制御する制御部と、をさらに具備してもよい。
テーブルに基づき複数の個別回折制御素子を制御できる。
【００１３】
前記複数の個別回折制御素子が第１、第２の回折状態をとり、第１の回折状態をそれぞれの個別回折制御素子の配置に応じて制御してもよい。
例えば、個別回折制御素子が「暗」状態のときには「明」状態のときよりレーザ光の強度分布の影響をあまり受けないので、計算量の低減を図れる。
【００１４】
（３）前記集光素子が、複数のレンズによって構成されていてもよい。
例えば、回折制御素子から出射された出射光を２つのレンズを通過させることで、フーリエ変換を２回行い、ホログラム記録媒体への記録に回折制御素子の回折スペクトルを用いることが可能となる。
【００１５】
（４）ホログラム記録装置が、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を第１、第２の光に分割し、該第１の光を前記回折制御素子に入射させる光分割素子と、前記光分割素子から出射された第２の光を前記ホログラム記録媒体上の前記集光素子から出射されたレーザ光が集光された箇所に集光する第２の集光素子と、をさらに具備してもよい。
レーザ光源から出射されたレーザ光を回折制御素子を通過させない参照光と回折制御素子を通過させる信号光に分割し、ホログラム記録媒体上でその双方を集光することで、ホログラム記録媒体上に参照光と信号光の干渉縞を記録することができる。
なお、光分割素子の一例として、ハーフミラーが挙げられる。
【００１６】
ここで、ホログラム記録装置が、前記光分割素子から出射された前記第１の光を遮蔽する光遮蔽素子と、前記第２の集光素子によって前記ホログラム記録媒体上に収束されたレーザ光に基づいて、前記ホログラム記録媒体から出射した光を受光する受光素子と、をさらに具備してもよい。
光分割素子から出射された信号光がホログラム記録媒体に到達しないように遮断して、ホログラム記録媒体に参照光のみが到達するようにすることで、ホログラム記録媒体から記録されたデータに対応する信号光を発生させる。発生した信号光を受光素子で読み取ることで、記録されたデータを再生することができる。
この受光素子は、元々の信号を発生した回折制御素子に対応していることが好ましい。例えば、回折制御素子が一次元または二次元に配列された個別回折制御素子から構成されるときには、これに対応して配列された個別受光素子から構成されることが好ましい。
【００１７】
Ｂ．本発明に係るホログラム記録方法は、回折制御素子によって、入射したレーザ光の回折を制御して出射させる回折制御ステップと、前記回折制御ステップで出射された回折光をホログラム記録媒体に集光させる集光ステップと、を具備することを特徴とする。
回折制御素子で回折状態が制御された光をホログラム記録媒体に集光させることで、回折制御素子での回折状態に対応した情報をホログラム記録媒体に記録させることができる。
【００１８】
（１）ホログラム記録方法が、前記回折制御ステップと前記集光ステップとの間に、前記回折制御ステップで出射した回折光から所定次数の回折光成分を抽出する回折光成分抽出ステップをさらに具備してもよい。
回折光から所定次数の回折光成分を抽出することで回折光の強度を変化させ、ホログラム記録媒体にデータを光の強弱として記録することができる。
【００１９】
（２）前記回折制御素子が、前記入射したレーザ光の回折を互いに独立して制御する個別回折制御素子を複数有してもよい。
個別回折制御素子の個数に対応した情報をホログラム記録媒体に記録することが可能になり、より高密度の記録が可能となる。
このときの個別回折制御素子の配列として、一次元（線状）あるいは二次元（平面状）の配列が考えられる。
【００２０】
ここで、前記回折制御ステップにおいて、前記複数の個別回折制御素子が、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御してもよい。
回折制御素子に入射するレーザ光に強度分布がある場合に、それぞれの個別回折制御素子の配置に応じてレーザ光の回折を制御することで、回折光の強度分布の均一化を図れる。
【００２１】
１）前記ホログラム記録方法が、それぞれの個別回折制御素子の制御状態を算出する算出ステップをさらに具備し、前記算出ステップでの算出結果に基づき、前記回折制御ステップでの前記複数の個別回折制御素子の制御が行われてもよい。
制御状態を適宜に算出して複数の個別回折制御素子を制御できる。
【００２２】
２）それぞれの個別回折制御素子と制御状態とを対応して表すテーブルに基づき、前記回折制御ステップでの前記複数の個別回折制御素子の制御が行われてもよい。
テーブルに基づき複数の個別回折制御素子を制御できる。
【００２３】
３）前記複数の個別回折制御素子が第１、第２の回折状態をとり、第１の回折状態をそれぞれの個別回折制御素子の配置に応じて制御してもよい。
例えば、個別回折制御素子が「暗」状態のときには「明」状態のときよりレーザ光の強度分布の影響をあまり受けないので、計算量の低減を図れる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るホログラム記録装置１００を表す模式図である。また、図２は図１のＸ軸方向からホログラム記録装置１００を見た状態を表す模式図である。
図１，２に示すように、ホログラム記録装置１００は、レーザ光源１０、一次元型ビームエキスパンダ２０，ハーフミラー３０，一次元型回折制御素子４０，スリット素子５０，一次元型受光素子６０、シリンドリカルレンズ７１、凸レンズ８１〜８５から構成され、ホログラム記録媒体Ｍへの情報の記録および再生を行う。
【００２５】
（一次元型回折制御素子４０の内部構成）
まず、一次元型回折制御素子４０について説明する。
図３は、一次元型回折制御素子４０を上面から見た状態を表す上面図である。また、図４，５はそれぞれ、一次元型回折制御素子４０を側面、および正面からみた状態を表す側面図および正面図である。なお、図４，５の（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、個別回折制御素子４１の２つの状態（ＯＦＦ、ＯＮ）を表している。また、図５ではリボン４２の動作状態を模式的に表している。
一次元型回折制御素子４０は、個別回折制御素子４１がＹ方向に複数配列されて構成される。個別回折制御素子４１は、入射した光を回折して回折光として出射するものであり、互いに独立して回折状態を制御できる。
【００２６】
個別回折制御素子４１は、６本のリボン４２，リボン４２と対向する絶縁膜４３および対向電極４４を有し、基板４５上に構成される。６本のリボン４２は、１本おきに３本が上下に駆動される。リボン４２と対向電極４４との間に電圧を印加することで、この間に静電力が発生し、リボン４２が対向電極４４へと吸引される（ＯＮ状態：図４（Ｂ）、５（Ｂ）参照）。そして、リボン４２と対向電極４４との間に印加された電圧を除去すると、リボン４２の弾性力によりリボン４２は元の状態に復帰する（ＯＦＦ状態：図４（Ａ）、５（Ａ）参照）。
リボン４２は、例えば、幅が数μｍ、長さが１００μｍ程度、距離ｄが数百ｎｍとすることができる。このとき、リボン４２の動作時間は１μｓ程度とすることができる。
【００２７】
一次元型回折制御素子４０（個別回折制御素子４１）に対して、レーザ光が垂直に入射した場合を考える。図５（Ａ）のように、個別回折制御素子４１の６本のリボン４２が同一平面にあれば（ＯＦＦ状態）、レーザ光はそのまま垂直に反射し、０次回折光のみが発生する。一方、図５（Ｂ）のように、リボン４２が１本おきに下がっていれば（ＯＮ状態）、垂直に反射する０次回折光の他に１次回折光も発生する。なお、２次以上の回折光の強度は小さいので、無視することとする。
このとき、一次元型回折制御素子４０からの０次回折光と１次回折光の比率は降下したリボン４２と降下していないリボン４２の間隔ｄで決まり、間隔ｄがλ／４（λ：レーザ光の波長）であれば１次回折光のみが出射する。即ち、降下したリボン４２からの０次回折光と降下していないリボン４２からの０次回折光が、互いに打ち消しあって強度が０となり、１次回折光のみが残存することになる（前述のように２次以上の成分は無視）。
【００２８】
個別回折制御素子４１のＯＮ状態での回折光は、降下したリボン４２および降下していないリボン４２それぞれからの互いに半波長位相がずれた回折光が混合した光である。即ち、リボン４２それぞれは、その変位によってそれぞれから回折される回折光の位相を可変できる、位相可変素子と考えることができる。
【００２９】
以上のように、一次元型回折制御素子４０を構成する個別回折制御素子４１それぞれが独立に２つの回折状態（ＯＦＦ：０次回折光のみ、ＯＮ：一次回折光のみ）をとることで、画素数（個別回折制御素子４１の個数）分のビット数のデータを表現できる。例えば、１０８８個の個別回折制御素子４１を配列することで、１０８８ビットのデータを表現できる。
【００３０】
以上、レーザ光が直入射した場合における一次元型回折制御素子４０（個別回折制御素子４１）の動作を説明したが、この動作原理は一次元型回折制御素子４０に斜めにレーザ光が入射した場合も基本的に同じである。但し、斜入射では直入射よりも光路長差が短くなるため、間隔ｄがほぼ（λ／４）／ｃｏｓθのときに１次回折光のみを出射することになる（θは一次元型回折制御素子４０に対するレーザ光の入射角）。
【００３１】
（他の構成要素）
以下、一次元型回折制御素子４０以外の構成要素について説明する。
レーザ光源１０は、レーザ光を出射する光源である。
一次元型ビームエキスパンダ２０は、半楕円柱形状の凹みを有する平凹レンズ２１と楕円柱形状のシリンドリカルレンズ２２を組み合わせて構成され、入射した光のビーム径を一次元方向（Ｙ方向）に拡大する光学素子である。一次元型ビームエキスパンダ２０を通過することで、レーザ光源１０から出射したレーザ光のビーム形状は略円形から略楕円形へと変換される。この変換は、図２に示されるように、一次元型回折制御素子４０のＹ方向に配列された個別回折制御素子４１全体に光ビームを照射するために行われる。
ハーフミラー３０は、入射した光を２つの光に分岐する光学素子である。
シリンドリカルレンズ７１は、入射した光ビームをＸ方向に集光するための光学素子である。この集光は、一次元型回折制御素子４０のＸ方向での大きさにレーザ光を対応させるために行われる。
【００３２】
凸レンズ８１は、一次元型回折制御素子４０から出射した回折光の回折スペクトルを形成するための光学素子である。
スリット素子５０は、凸レンズ８１の焦点付近に配置され、一次元型回折制御素子４０から出射した回折光の１次以上の回折光成分を除去（逆にいえば、０次の回折光成分を抽出）するための光学素子である。スリット素子５０には、Ｙ方向に沿ったスリット５１（開口）が形成されている。スリット５１がＹ方向に沿っているのは個別回折制御素子４１の配列方向と対応したものである。スリット５１は、図６に示すように０次回折光Ｌ０はスリット５１を通過するが、一次回折光Ｌ１（正負の１次回折光Ｌ＋１、Ｌ−１の双方を含む）はスリット５１を通過できずスリット素子５０によって遮蔽される。これは、１次回折光Ｌ１は０次回折光Ｌ１に対して角度±θ傾いて出射するからである（角度θの正負は１次回折光の正負（＋１次か−１次か）に対応する）。
【００３３】
凸レンズ８２は、スリット素子５０から出射した光を略平行光に変換するための光学素子である。
凸レンズ８３は、凸レンズ８２から出射した略平行光をホログラム記録媒体Ｍに集光するための光学素子である。
ここで、凸レンズ８２、８３とレンズを２つ用いているのは、スリット５１で１次回折光を除去した回折光の回折スペクトル自体をホログラム記録媒体Ｍに記録するためである。
もしも凸レンズ８２、８３の１つのみを用いた場合には、回折光が一度のみフーリエ変換されることになり、ホログラム記録媒体Ｍに記録されるのは一次元型回折制御素子４０の実像になる。この実像は、スリット素子５０により回折光から１次回折成分が除去されているので、リボン４２の位置がそろっている画素（図５（Ａ））は明、リボン４２が１本おきに上下している画素（図５（Ｂ））は暗となったものである。本実施形態では、凸レンズ８２、８３を用いることで、回折光の回折スペクトル自体をホログラム記録媒体Ｍに記録している。
なお、ホログラム記録媒体Ｍへのデータの記録は、一次元型回折制御素子４０からの回折スペクトル自体またはその実像のいずれによっても行うことが可能である。
【００３４】
凸レンズ８４は、ハーフミラー３０からＸ負方向に出射した光をホログラム記録媒体Ｍに集光するための光学素子である。凸レンズ８４から出射した光は凸レンズ８３から出射した光とホログラム記録媒体Ｍの同一箇所に照射され干渉縞（光の明暗）を形成する。
【００３５】
ホログラム記録媒体Ｍは、凸レンズ８３，８４からの出射光による干渉縞を屈折率の変化として記録する記録媒体である。ホログラム記録媒体Ｍの構成材料として、光の強度に応じて屈折率の変化が行われる材料であれば、有機材料、無機材料の別を問うことなく利用可能である。
無機材料として、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）のような電気光学効果によって露光量に応じ屈折率が変化するフォトリフラクティブ材料を用いることができる。
有機材料として、例えば、光重合型フォトポリマを用いることができる。光重合型フォトポリマは、その初期状態では、モノマがマトリクスポリマに均一に分散している。これに光が照射されると、露光部でモノマが重合する。そして、ポリマ化するにつれてその部分の屈折率が変化する。
以上のように、ホログラム記録媒体Ｍの屈折率が露光量に応じて変化することで、参照光と信号光との干渉によって生じる干渉縞を屈折率の変化としてホログラム記録媒体Ｍに記録できる。
【００３６】
凸レンズ８５は、ホログラム記録媒体Ｍからの記録の再生を行った際の再生光を一次元型受光素子６０に集光させるための光学素子である。
一次元型受光素子６０は、Ｙ方向に複数の受光素子が配列され、凸レンズ８３から出射した再生光を受光し、受光した光の強度に応じた信号を出力する。一次元型受光素子６０は、一次元型回折制御素子４０の個別回折制御素子４１に対応して、受光素子がＹ方向に一次元的に配列されている。
但し、一次元型受光素子６０に換えて、２次元（平面的）に複数の受光素子が配列されたものを用いることも可能である。
【００３７】
（ホログラム記録装置１００の動作）
Ａ．ホログラム記録媒体Ｍへのデータの記録（図１、２参照）
レーザ光源１０から出射したレーザ光は一次元型ビームエキスパンダ２０によってＹ方向にビーム径が拡大された後に、ハーフミラー３０によって２つの光（参照光、信号光）に区分される。
参照光は、凸レンズ８４を通過してホログラム記録媒体Ｍに集光される。
【００３８】
信号光は、シリンドリカルレンズ７１によってＸ方向に収束され、一次元型回折制御素子４０に入射する。既述のように、個別回折制御素子４１それぞれが独立に２つの回折状態（ＯＦＦ：０次回折光のみ、ＯＮ：一次回折光のみ）をとることで、一次元型回折制御素子４０全体で個別回折制御素子４１の個数分のビット数（例えば、個別回折制御素子４１が１０８８個の場合には、１０８８ビット）のデータを表現できる。
【００３９】
一次元型回折制御素子４０で回折された回折光は、凸レンズ８１で収束されてスリット素子５０を通過することで、２つの回折状態（ＯＦＦ，ＯＮ）に対応した２つの強度（明、暗）をとる。即ち、個別回折制御素子４１のＯＮ、ＯＦＦをビットの１，０に対応させることができる。
回折状態が強度に変換された回折光は、凸レンズ８２，８３を経由してホログラム記録媒体Ｍに集光される。このときに参照光と信号光がホログラム記録媒体Ｍの略同一箇所に集光されることから、ホログラム記録媒体Ｍに干渉縞が形成され、干渉縞に対応してホログラム記録媒体Ｍの屈折率が変化する。
【００４０】
以上のように、一次元型回折制御素子４０の個別回折制御素子４１それぞれの２値状態に対応してホログラム記録媒体Ｍの屈折率分布が形成され、ホログラム記録媒体Ｍへのデータの記録が可能となる。例えば、個別回折制御素子４１が１０８８個の場合には、一次元型回折制御素子４０を用いてホログラム記録媒体Ｍを一回露光することで、１０８８ビットのデータが記録される。
参照光と信号光の集光箇所をずらしてホログラム記録媒体Ｍ上への露光を複数回行うことで、個別回折制御素子４１の個数の複数倍のビット数のデータをホログラム記録媒体Ｍに記録できる。即ち、個別回折制御素子４１のＯＮ、ＯＦＦ個別回折制御素子４１の個数をｎ、露光回数をｍとすると、ホログラム記録媒体Ｍにｎ・ｍビットのデータを記録できる。
【００４１】
上記において、凸レンズ８１およびスリット素子５０により、一次元型回折制御素子４０で回折した回折光が光の明暗（強弱）へと変換される。これは、一般に一次元型受光素子６０を構成する受光素子（例えば、ＣＣＤ）は、光の強弱を検出できるが、光の位相を検出する能力はないことと対応している。
後述する記録の再生時に一次元型受光素子６０に入射するのは、記録時にホログラム記録媒体Ｍに入射した信号光に対応する光である。信号光を凸レンズ８１およびスリット素子５０を通過させることで、光の明暗に変換してホログラム記録媒体Ｍに記録し、一次元型受光素子６０の特性と対応させている。
但し、一次元型受光素子６０を構成する受光素子に位相の違いを検知できるものを用いることで、凸レンズ８１およびスリット素子５０を不要とすることができる。
【００４２】
一次元型回折制御素子４０を用いてデータの記録を行う場合において、データの記録に要する時間を算定する。
既述のように、個別回折制御素子４１の反応時間は、例えば、１μ秒である。画素数（個別回折制御素子４１の数）が約１０００として、１画素（個別回折制御素子４１）で明暗１ビットを表すとすると、１ビット当たりで１ｎ秒（＝１μ秒／１０００）となる。
これに対して、液晶素子では、その反応時間が一般的な数十ｍ秒とした場合には、画素数が１０００＊１０００としても、１ビット（１画素）当たりで数十ｎ秒（＝数十ｍ秒／（１０００×１０００））となる。
以上のように、一次元型回折制御素子４０は、二次元強度変調素子としての液晶素子より１桁速いことになる。
以上のように、一次元型回折制御素子４０を用いることで、ホログラム記録媒体Ｍへの記録速度を向上させることができる。
なお、一次元型回折制御素子４０に換えて、後述の二次元型回折制御素子４０Ａを用いることで、１ビット当たりでの記録時間は、１ｐ秒（＝１μ秒／（１０００＊１０００）となり、液晶素子に比べて４桁速くなる。
【００４３】
Ｂ．ホログラム記録媒体Ｍからのデータの再生
図７は、ホログラム記録装置１００を用いてホログラム記録媒体Ｍからのデータの再生を行っている状態を表す模式図である。
ホログラム記録媒体Ｍからデータの再生を行うには、レーザ光源１０から出射され、ハーフミラー３０によって区分された２つの光（参照光、信号光）の内、遮蔽板９０によって信号光を遮断し、参照光のみを凸レンズ８５を通過してホログラム記録媒体Ｍに集光している。なお、遮蔽板９０から反射された光が参照光に混入してノイズの原因になるのを防止するため、例えば、遮蔽板９０を入射光に対して少し傾けるのが好ましい。また、ハーフミラー３０に換えて、通常のミラーを用いれば遮蔽板９０は不要となる。
ホログラム記録媒体Ｍに入射した参照光はホログラム記録媒体Ｍ内の屈折率分布によって回折され、信号光が発生する。発生した信号光は、ホログラム記録媒体Ｍへの記録の際に信号光が入射してきた記録用の信号光の進行方向延長上から出射する。この再生された信号光を凸レンズ８５で収束して一次元型受光素子６０に入射させる。一次元型受光素子６０それぞれの受光素子が受光した光の強度として、ホログラム記録媒体Ｍ内に記録されたデータを再生することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図８は本発明の第二の実施形態に係るホログラム記録装置２００を表す模式図である。
図８に示すように、ホログラム記録装置２００は、レーザ光源１０、二次元型ビームエキスパンダ２０Ａ，ハーフミラー３０，二次元型回折制御素子４０Ａ，ピンホール素子５０Ａ，二次元型受光素子６０Ａ、凸レンズ７１Ａ、凸レンズ８１〜８５から構成され、ホログラム記録媒体Ｍへの情報の記録および再生を行う。
基本的には、ホログラム記録装置１００の一次元型回折制御素子４０に換えて、二次元型回折制御素子４０Ａを用いている。この二次元型回折制御素子４０Ａは、前述の個別回折制御素子４１を２方向に（平面的に）配列したものである。この結果、一度に記録できる情報量が増大し、また前述のようにホログラム記録媒体Ｍへのビット当たりの記録速度をより向上させることができる。
【００４５】
二次元型回折制御素子４０Ａを用いたことに伴って、一次元型ビームエキスパンダ２０に換えて通常の凹レンズ２１Ａと凸レンズ２２Ａとを組み合わせた二次元型ビームエキスパンダ２０Ａが、スリット素子５０に換えてピンホール素子５０Ａが、シリンドリカルレンズ７１に換えて凸レンズ７１Ａが配置されている。ピンホール素子５０Ａには略円形のピンホール５１Ａ（微少な開口）が形成されている。また、一次元型受光素子６０に換えて、二次元型受光素子６０Ａが配置されている。
【００４６】
二次元型ビームエキスパンダ２０Ａ、および凸レンズ７１Ａへの変更は、二次元型受光素子６０Ａの全画素にレーザーが照射されるようにするためである。ピンホール素子５０Ａへの変更は、二次元型回折制御素子４０Ａからの回折光の回折方向が２次元的となることに対応している。また、二次元型受光素子６０Ａは二次元型回折制御素子４０Ａに対応させたものである。
ホログラム記録装置２００の基本的な動作は、ホログラム記録装置１００と本質的に異なる訳ではないので、説明を省略する。
【００４７】
（第３の実施形態）
第１、第２の実施形態では、一次元型回折制御素子４０または二次元型回折制御素子４０Ａを構成する個別回折制御素子４１それぞれは、２値を識別できる２通りの状態に制御されれば十分だとしている。例えば、ホログラム記録媒体Ｍに到達する信号光量が大きい状態（以下、このときの個別回折制御素子４１の状態を「明」状態という）と小さい状態（以下、このときの個別回折制御素子４１の状態を「暗」状態という）の２通りを個別回折制御素子４１がとればよい。
ところで、一次元型回折制御素子４０または二次元型回折制御素子４０Ａに入射するレーザ光の光量にはある程度の分布を有する場合が多い。レーザ光のビームは、ビームの中心付近で光量が大きく、ビームの端の部分で光量が小さくなる例えば、ガウス分布をとる。この場合には、ホログラム記録媒体Ｍに到達するレーザ光の光量にも分布が生じ、到達光量の均一化を図ることが望ましい。
【００４８】
到達光量の均一化は、個別回折制御素子４１の状態が「明」状態のとき方が、「暗」状態のときよりも必要性が大きい。「暗」状態の個別回折制御素子４１ではホログラム記録媒体Ｍへの到達光量自体が小さいためレーザ光の光量の分布はさほど問題とはならない。しかし、「明」状態の個別回折制御素子４１ではホログラム記録媒体Ｍへの到達光量はレーザ光の光量の分布を反映したものとなる。ホログラム記録媒体Ｍへの到達光量は、回折制御素子４０の中心付近に対応する箇所では大きく、回折制御素子４０の端の部分では小さくなる。このため、回折制御素子４０の端付近でホログラム記録媒体Ｍへの記録に必要な光量が出射されると、回折制御素子４０の中心付近では大すぎる光量が出射される。
【００４９】
ホログラム記録媒体Ｍはその同一箇所に多重で記録することによって記録密度を上げることができる。しかし、必要以上の照射量で記録された部分はホログラム記録媒体Ｍの記録物質を消費し、多重で記録できる回数が減少し、ひいては記録密度が低減することになる。
これを防止するため、本実施形態では個別回折制御素子４１のリボン４２の移動量をその位置に対応して変化させることで、０次回折光、±１次回折光の光量比率を調整する。
【００５０】
図９は本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置３００を表す模式図である。本図に示されるように、ホログラム記録装置３００は、データ記憶部９１、制御量調節部９２，回折制御素子駆動部９３を有する制御部９０によって一次元型回折制御素子４０を制御する。なお、光学的な要素は、第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
データ記憶部９１はホログラム記録媒体Ｍに記録するデータを記憶する記憶部である。
制御量調節部９２は、それぞれの個別回折制御素子４１の位置に応じて個別回折制御素子４１の制御量を調節する。この結果、ホログラム記録媒体Ｍに到達する信号光の光量の均一性の向上が図られる。
回折制御素子駆動部９３は制御量調節部９２で調節された制御量に基づき一次元型回折制御素子４０を駆動する。
【００５１】
以下、制御量調節部９２による個別回折制御素子４１の制御量の調節の詳細を説明する。この調節は以下の計算式に基づき、個別回折制御素子４１に送るディジタル値のデータ”０”（「明」状態に相当），”１”（「暗」状態に相当）を多値（例えば、８ビットの２５６値）のディジタル電圧に変換することで行われる。
ここでは、判りやすさのために、個別回折制御素子４１に対してレーザ光がほぼ垂直に入射しているとして説明する。個別回折制御素子４１へのレーザ光の入射が垂直でない場合は、入射が垂直な場合と比べて、リボン４２の降下量を調整する必要があるが、基本的な考えは同じである。具体的には、個別回折制御素子４１に対するレーザ光の入射角をαとしたとき、後述の式（２）、（３）においてλをλ／ＣＯＳ（α）に置き換えれば良い。
【００５２】
図１０は、一次元型回折制御素子４０上の個別回折制御素子４１の位置ｙと対応して、個別回折制御素子４１に入射するレーザ光の強度分布Ｉ（ｙ）を表したグラフである。ここで、図１０（Ａ）が個別回折制御素子４１の配置を、図１０（Ｂ）がレーザ光の強度分布Ｉ（ｙ）を表す。
一次元型回折制御素子４０の長さ方向のＹ軸の中心を０とすると、光強度Ｉ（ｙ）は次式のガウス関数で表せる。
Ｉ（ｙ）＝　Ｉ０・ｅｘｐ［−２・（ｙ／σ）２］　　　　　　　　　　　…式（１）
ここで、Ｉ０：ｙ＝０での光強度Ｉ（０）、σ：標準偏差である。
ｙ　＝σのときの光強度光強度Ｉ（σ）は中心ｙ＝０のときの光強度Ｉ０に対して１／ｅ２に低下する。なお、標準偏差σの値は光学系によって異なる。
【００５３】
一次元型回折制御素子４０の両端をｙ　＝±ｙｍａｘとする。任意のｙにおける光量を両端位置の光量にあわせるためには下の式（２）で表されるＣ（ｙ）をかければいい。この式（２）は式（１）でｙ＝ｙｍａｘの場合とｙ＝ｙの場合との値の比である。
Ｃ（ｙ）＝ｅｘｐ［−２・（ｙｍａｘ　／σ）２］／ｅｘｐ［−２・（ｙ／σ）２］　　　　…式（２）
【００５４】
次に、リボン４２の変位量ｓと個別回折制御素子４１からの０次回折光の反射率Ｄ（ｓ）との関係につき説明する。
既述のように、個別回折制御素子４１の６本のリボン４２のうち３本が固定され、残りの３本が印加された電界に応じて降下する。固定されたリボン４２から出射される０次回折光の振幅をｓｉｎ（ωｔ）とする。するとｓだけ降下したリボン４２から出射される０次回折光の振幅をｓｉｎ（ωｔ＋４πｓ／λ）と表せる。個別回折制御素子４１全体（１画素）としての０次回折光の振幅ｆ（ｓ）はこれらの和であり、次の式（３）のように表せる。
2004139021.tif 000003
ｓｉｎ（ωｔ＋２πｓ／λ）は入射光に対する位相の変化を表しており、光量変化には関係しない。光量変化はｃｏｓ（２πｓ／λ）に依存しており、リボンがｓだけ降下すると振幅はｃｏｓ（２πｓ／λ）倍に減少する。
【００５５】
光量は振幅の２乗だから、０次回折光の反射率Ｄ（ｓ）は次の式（４）のように表される。
2004139021.tif 000004
式（４）をグラフとして表したものが図１１である。リボン４２の変位ｓ
が０のとき反射率Ｄ（０）は１で、変位ｓがλ／４のとき反射率Ｄ（λ／４）は０となる。
【００５６】
リボン４２の降下量ｓは印加電圧Ｖに比例し、ｓ＝λ／４のときに０次回折光量は０となる。このため、降下量ｓ＝０〜λ／４を８ビットのディジタル電圧Ｖｄ＝０〜２５５と対応させると、ディジタル電圧Ｖｄは式（５）のように表される。
Ｖｄ＝２５５・（４／λ）・ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　…式（５）
【００５７】
以下、ホログラム記録装置３００の制御部９０の動作を説明する。制御部９０は次のように動作する。
Ａ．データ記憶部９１から記憶すべきデータが出力される。
【００５８】
Ｂ．制御量調節部９２により次のような処理が行われる。
（１）データ記憶部９１から出力されたデータを回折制御素子４０を構成する個別回折制御素子４１の個数（画素数、例えば１０８８個）ごとに区切る。
（２）各データが回折制御素子４０のどの個別回折制御素子４１で表示されるかを求める。
（３）個別回折制御素子４１の位置に対応する０次反射光量の補正値を式（２）により算出する。
（４）０次反射光量の補正値に対応するリボン４２の変位量を式（４）により算出する。
（５）その個別回折制御素子４１に印加する電圧（ディジタル値）を式（５）により算出する。
【００５９】
ここで、それぞれの個別回折制御素子４１に対応するデータが”０”、”１”のいずれであるか（「明」状態か、「暗」状態か）に応じて、（３）〜（５）の処理を行うか否かを決めることができる。
即ち、個別回折制御素子４１が「明」状態のときには（３）〜（５）に従いディジタル電圧を補正する。これに対して、個別回折制御素子４１が「暗」状態のときにはディジタル電圧を補正せず一律に所定の値（例えば、ディジタル電圧が８ビットのとき２５５）とする。個別回折制御素子４１が「暗」状態のときには、レーザ光の強度分布がホログラム記録媒体Ｍへの入射光の強度に与える影響が小さいためである。このようにして、制御量調節部９２による計算量を低減することができる。
【００６０】
Ｃ．制御量調節部９２により算出されたディジタル電圧に基づき、回折制御素子制御部９３により回折制御素子４０が駆動される。その結果、信号光が変調され、ホログラム記録媒体Ｍへのデータの記録が行われる。
なお、光学系の動作は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
図１２は、個別回折制御素子４１が補正制御されたときのリボン４２の変位状態の一例を表す模式図である。Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃが図１０に示した個別回折制御素子４１の位置に対応し、０，１がデータの”０”、”１”に対応する。即ち、（Ｙａ：０）はＹａの位置の個別回折制御素子４１がデータ”０”を表示した場合に対応する。
回折制御素子４０の端から中央に向かうにつれ（Ｙａ→Ｙｂ→Ｙｃ）、データ”０”の表示状態（「明」状態）が本来のリボン４２の変位がない状態（ディジタル電圧：０）から変位がある状態に移り変わることが判る。この結果、回折制御素子４０の端の光強度に対応するように回折制御素子４０から出射される０次回折光の強度分布が均一化される。なお、データ”１”の表示状態は「暗」状態なので、ここではリボン４２の変位量の調節を行わず、一律にディジタル電圧２５５で表される状態としている。
【００６２】
（第３の実施形態の変形例１）
第３の実施形態における制御量調節部９２の動作では、制御量調節部９２により個別回折制御素子４１毎の制御量を毎回算出している。これは、ホログラム記録媒体Ｍへの多重記録を行う場合に角度や位置によって補正量が異なる場合に有用である。
これに対して、補正量の算出を毎回行わないようにすることも可能である。
図１３は制御部９０の変形例たる制御部９０Ａを表すブロック図であり、補正量を記憶しておくことで、その算出を不要としている。これは補正量が決まっている場合に有用である。例えば、ホログラム記録媒体Ｍへの多重記録を行う場合に角度を変えても補正量を変える必要がない場合に用いることができる。
【００６３】
制御部９０Ａは、データ記憶部９１，補正量記憶部９２Ａ，回折制御素子駆動部９３Ａを有する。
補正量記憶部９２Ａは、各個別回折制御素子４１に対応する補正量を記憶する。この補正量は，制御量調節部９２の動作で説明した手法を用い予め算出しておけばよい。
回折制御素子駆動部９３Ａは、補正量記憶部９２Ａに記憶された各個別回折制御素子４１毎の補正量と、データ記憶部９１から出力されたデータの両者に基づき回折制御素子４０を駆動する。この結果、回折制御素子４０から出射される０次回折光の強度分布が均一化される。
【００６４】
なお、補正量記憶部９２Ａに記憶される補正量の組み合わせは単一である必要はない。例えば、１００　回の角度多重でホログラム記録媒体Ｍに記録を行う場合に角度ごとに最適補正量が異なるときにはその１００　種類のパターンを記憶してもよい。
なお、ホログラム記録媒体Ｍへの記録位置を変えても角度に関する１００　種類の補正量がそのまま使える場合には、角度に関する１００　種類のパターンを補正量記憶部９２Ａに記憶しておけば良く、記録位置に対応する補正量を記憶する必要はない。
【００６５】
（第３の実施形態の変形例２）
第３の実施形態では光量分布の補正値を計算する際にガウス関数を使用したが、他の関数を用いることもできる。光学系によっては光量分布がガウス分布からずれることもありえる。それぞれの光学系の光量分布に合わせた補正を行うことができる。他の関数の例として、中心が強く端が弱い類似の関数、たとえば２次関数を挙げることができる。
【００６６】
（第３の実施形態の変形例３）
第３の実施形態は、信号光の制御に一次元型回折制御素子４０を用いているが、これに換えて第２の実施形態で示した二次元型回折制御素子４０Ａを用いることも可能である。
その場合には二次元型回折制御素子４０Ａを構成する個別回折制御素子４１は２つの座標で表すことができる。この座標を（ｙ，　ｕ）とすると式（２）は次の式（１２）で表すことができる。
Ｃ（ｙ，ｕ）＝｛ｅｘｐ［−２・（ｙｍａｘ／σ）２］・　ｅｘｐ［−２・（ｕｍａｘ／σ）２］｝／｛ｅｘｐ［−２・（ｙ／σ）２］　＊　ｅｘｐ［−２・（ｕ／σ）２］｝　　　　…式（１２）
ここでは、ｕの最大値（二次元型回折制御素子４０Ａのｕ方向の端）をｕｍａｘとしている。
なお、式（３）〜（５）は二次元型回折制御素子４０Ａを用いた場合でもそのまま用いることができる。
この変形例３の光学系は図８に示した第２の実施形態と同様であり、二次元型回折制御素子４０Ａの制御は式（２）に換えて式（１２）を用いることが異なるのみである。他の点では第２、第３の実施形態と本質的に変わるわけではないので詳細な説明を省略する。
【００６７】
（第３の実施形態の変形例４）
第３の実施形態での光量均一化の考え方は、一次元型回折制御素子４０に換えて液晶等の光変調素子として用いる場合にも適用できる。液晶の場合も画素に印加する電圧により透過光量または反射光量を調整できるからである。
図１４は、第３の実施形態の変形例４に係るホログラム記録装置４００を表す模式図である。
本図に示すようにホログラム記録装置４００は、レーザ光源１０、二次元型ビームエキスパンダ４２０，ハーフミラー３０，空間変調素子４４０，ミラー４５０，二次元型受光素子４６０、凸レンズ８３〜８５、制御部４９０から構成され、ホログラム記録媒体Ｍへの情報の記録および再生を行う。
【００６８】
二次元型ビームエキスパンダ４２０は、凹レンズ４２１と凸レンズ４２２を組み合わせて構成され、入射したレーザ光のビーム径を二次元方向に拡大する光学素子である。
空間変調素子４４０は、縦横２次元方向に画素を有し、入射したレーザ光を２次元的に変調する光学素子であり、例えば、液晶表示素子を用いることができる。
ミラー４５０は空間変調素子４４０を通過したレーザ光を反射しその方向を変える光学素子である。
【００６９】
制御部４９０は、データ記憶部９１，制御量調節部４９２，空間変調器駆動部４９３から構成される。
データ記憶部９１はホログラム記録媒体Ｍに記録するデータを記憶する記憶部である。
制御量調節部４９２は、それぞれの個別回折制御素子４１の位置に応じて空間変調素子４４０の画素の制御量を調節する。この結果、ホログラム記録媒体Ｍに到達する信号光の光量の均一性の向上が図られる。
空間変調素子駆動部４９３は制御量調節部４９２で調節された制御量に基づき空間変調素子４４０を駆動する。
制御量調節部４９２による画素の制御量の補正は既述の式（１２）を利用することができる。制御対象が二次元型回折制御素子４０Ａと空間変調素子４４０とで異なるものの、ホログラム記録媒体Ｍに到達する信号光の光量の均一性の向上を図らんとすることは変わらない。このため、制御対象の相違によるものを除き制御内容の本質は変形例３と同様となる。
【００７０】
ホログラム記録装置４００では、レーザ光源２０から出射されたレーザ光のビーム径が二次元型ビームエキスパンダ４２０で拡大されてハーフミラー３０で信号光と参照光に分離される。参照光は凸レンズ８４でホログラム記録媒体Ｍに集光される。信号光は空間変調素子４４０で変調されミラー４５０で反射され、凸レンズ８３でホログラム記録媒体Ｍに集光される。ホログラム記録媒体Ｍでの信号光の強度分布が均一化されるように制御部４９０による制御が行われる。
【００７１】
（第３の実施形態の特徴）
第３の実施形態には以下のような特徴がある。
（１）必要以上の強度の信号光をホログラム記録媒体Ｍに照射することが防止できる。このため、ホログラム記録媒体Ｍへの多重記録の際の他重度を理論値に近づけることができる。
【００７２】
（２）”明”状態の個別回折制御素子４１から出射される０次回折光がほぼ同一の強度となるので、再生時の”明”状態の明るさは受光素子６０の各画素の位置によらず同一となる。このため、受光素子６０の最適光量に再生光を設定できる。
本実施形態で示したような光量の調節を行わない場合には、再生光は受光素子６０の中心付近の”明”状態で明るく、端付近の”暗”状態では暗い。このため、例えば、受光素子６０の端付近で最適光量となる再生光を照射すると、受光素子６０の中心付近では光量過多（オーバーパワー）となる可能性がある。
【００７３】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、一次元型回折制御素子あるいは二次元型回折制御素子に換えて、回折状態を制御可能な回折格子一般を用いることができる。個別回折制御素子４１がそれぞれ有するリボンは６つに限らずもっと多数、あるいはより少ない個数でも差し支えない。但し、このリボンの個数は偶数とし、一本おきに上下に駆動されることが望ましい。
回折格子として、リボンから回折される回折光それぞれに位相差を付与する位相差方式以外の種々の回折格子を用いることができる。
また、既述のように、回折制御素子を構成するリボンそれぞれを位相可変素子（位相変調素子）と考えられることから、位相可変素子を組み合わせて回折格子を構成することができる。即ち、一次元型回折制御素子あるいは二次元型回折制御素子に換えて、一次元あるいは二次元の位相変調素子一般を用いてホログラム記録装置を構成できる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば液晶素子を用いることなく、ホログラム記録媒体へのデータの記録を行うホログラム記録装置およびホログラム記録方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホログラム記録装置を表す模式図である。
【図２】図１のＸ軸方向からホログラム記録装置を見た状態を表す模式図である。
【図３】図１に示す一次元型回折制御素子を上面から見た状態を表す上面図である。
【図４】図１に示す一次元型回折制御素子を側面から見た状態を表す上面図である。
【図５】図１に示す一次元型回折制御素子を正面から見た状態を表す正面図である。
【図６】一次元型回折制御素子からの１次回折光がスリット素子により遮断されている状態を表した模式図である。
【図７】ホログラム記録装置を用いてホログラム記録媒体からのデータの再生を行っている状態を表す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るホログラム記録装置を表す模式図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るホログラム記録装置を表す模式図である。
【図１０】個別回折制御素子に入射するレーザ光の強度分布を個別回折制御素子の位置と対応して表したグラフである。
【図１１】リボンの変位と個別回折制御素子からの０次回折光の反射率の関係を表すグラフである。
【図１２】個別回折制御素子が補正制御されたときのリボンの変位状態の一例を表す模式図である。
【図１３】第３の実施形態の変形例１に係る制御部を表すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態の変形例４に係るホログラム記録装置を表す模式図である。
【図１５】従来のホログラム記録装置を表す模式図である。
【図１６】ホログラム記録媒体からデータを再生している状態を表す模式図である。
【符号の説明】
１００　ホログラム記録装置
１０　レーザ光源
２０　一次元型ビームエキスパンダ
２１　平凹レンズ
２２　シリンドリカルレンズ
３０　ハーフミラー
４０　一次元型回折制御素子
４１　個別回折制御素子
４２　リボン
４３　絶縁膜
４４　対向電極
４５　基板
５０　スリット素子
５１　スリット
６０　一次元型受光素子
７１　シリンドリカルレンズ
８１〜８５　凸レンズ
Ｍ　ホログラム記録媒体
【図１】
2004139021.tif 000005
【図２】
2004139021.tif 000006
【図３】
2004139021.tif 000007
【図４】
2004139021.tif 000008
【図５】
2004139021.tif 000009
【図６】
2004139021.tif 000010
【図７】
2004139021.tif 000011
【図８】
2004139021.tif 000012
【図９】
2004139021.tif 000013
【図１０】
2004139021.tif 000014
【図１１】
2004139021.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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