(57)【要約】【課題】  レーザー装置からのレーザービームのエネルギー値に応じて、ホログラム記録媒体に照射される当該レーザービームを制御することが可能なホログラム装置、ホログラム装置の記録方法を提供することを目的とする。【解決手段】  記録すべきデータに対応した可干渉性のデータビームと可干渉性の参照ビームとをホログラム記録用媒体へ入射させデータをホログラムとしてホログラム記録用媒体に記録させるホログラム装置において、データビームと参照ビームのうち少なくとも一方の光強度を検出する光検出部と、検出された光強度からデータビームと参照ビームの光強度が一定の回折効率を有するホログラムを形成可能な基準値に達したか否かを判別する判別部と、光強度が基準値に達したと判別部が判別したときデータビームと参照ビームのうち少なくとも一方の入射を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする。【選択図】    図１
2007101939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録すべきデータに対応した可干渉性のデータビームと、可干渉性の参照ビームと、をホログラム記録用媒体へ入射させ、前記データをホログラムとして前記ホログラム記録用媒体に記録させるホログラム装置において、
前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の光強度を検出する光検出部と、
前記光検出部にて検出された光強度に基づいて、前記データビームと前記参照ビームの光強度が、一定の回折効率を有するホログラムを形成可能な基準値に達したか否かを判別する判別部と、
前記データビームと前記参照ビームの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、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の前記ホログラム記録用媒体への入射を遮断する遮断部と、
を有することを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
前記データビームを、第１データビームと、前記ホログラム記録用媒体に入射させる第２データビームと、に分離するデータビーム分離部を有し、
前記光検出部は、前記第１データビームの光強度を検出し、
前記判別部は、前記第１データビームの光強度に基づいて、前記第２データビームと前記参照ビームの光強度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に記載のホログラム装置。
【請求項３】
前記参照ビームを、第１参照ビームと、前記ホログラム記録用媒体に入射させる第２参照ビームと、に分離する参照ビーム分離部を有し、
前記光検出部は、前記第１参照ビームの光強度を検出し、
前記判別部は、前記第１参照ビームの光強度に基づいて、前記データビームと前記第２参照ビームの光強度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に記載のホログラム装置。
【請求項４】
前記光検出部は、
前記データビームの光強度を検出する第１光検出部と、
前記参照ビームの光強度を検出する第２光検出部と、を有し、
前記判別部は、前記データビームの光強度と前記参照ビームの光強度とに基づいて、前記データビームと前記参照ビームの光強度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に記載のホログラム装置。
【請求項５】
前記データビームを、第１データビームと、前記ホログラム記録用媒体に入射させる第２データビームとに分離するデータビーム分離部と、
前記参照ビームを、第１参照ビームと、前記ホログラム記録用媒体に入射させる第２参照ビームとに分離する参照ビーム分離部と、を有し、
前記第１光検出部は、前記第１データビームの光強度を検出し、
前記第２光検出部は、前記第１参照ビームの光強度を検出し、
前記判別部は、前記第１データビームの光強度と前記第１参照ビームの光強度とに基づいて、前記第２データビームと前記第２参照ビームの光強度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４に記載のホログラム装置。
【請求項６】
前記データのデータ量に基づいて、前記ホログラム記録用媒体に形成されるホログラムのページ数を算出するページ数算出部と、
前記ページ数算出部にて算出されたページ数に応じて前記基準値を順次算出する光強度算出部と、を有し、
前記判別部は、前記第１データビームの光強度と前記第１参照ビームの光強度とに基づいて、前記第２データビームと前記第２参照ビームの光強度が前記光強度算出部にて順次算出された前記基準値に達したか否かを順次判別する、
ことを特徴とする請求項５に記載のホログラム装置。
【請求項７】
前記ホログラム記録用媒体に入射させる前記第２参照ビームの前記ホログラム記録用媒体への入射角度を定めるべく、前記参照ビームまたは前記第２参照ビームを偏向する偏向部と、
前記第２参照ビームの前記入射角度を変化させるべく、前記偏向部の偏向角度を変化させる偏向制御部と、を有し、
前記偏向制御部は、前記ページ数算出部にて算出されたページ数に応じて、前記偏向部の偏向角度を順次変化させ、
前記偏向部は、前記偏向制御部によって順次変化された偏向角度にて、前記参照ビームまたは前記第２参照ビームを順次偏向し、
前記第１データビームの光強度と前記第１参照ビームの光強度に基づいて、前記判別部が順次判別するまでの期間、前記偏向部にて順次偏向させた前記第２参照ビームと、前記第２データビームと、を前記ホログラム記録用媒体に入射させることによって、前記ページ数算出部にて算出されたページ数のホログラムを形成する、
ことを特徴とする請求項６に記載のホログラム装置。
【請求項８】
前記データビーム分離部は、前記データビームを同一光強度の前記第１データビームと前記第２データビームとに分離し、
前記参照ビーム分離部は、前記参照ビームを同一光強度の前記第１参照ビームと前記第２参照ビームとに分離する、
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載のホログラム装置。
【請求項９】
前記データビームと前記参照ビームは、同一のレーザービームから分離されたものであり、
前記遮断部は、前記レーザービームが分離される直前までの当該レーザービームの光路に設けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載のホログラム装置。
【請求項１０】
前記判別部は、
前記第１光検出部にて検出された前記第１データビームの光強度を
Ｅr＝│Ａr・exp（-jωt＋φr）│
（但し、Ａrは第１データビームの振幅、jωtは角速度、φrは位相差）
とし、
前記第２光検出部にて検出された前記第１参照ビームの光強度を
Ｅo＝│Ａo・exp（-jωt＋φo）│
（但し、Ａoは第１参照ビームの振幅、φoは位相差）
とし、
∫Ａr２＋Ａo２＋２・Ａr・Ａo・cos（φr−φo）Δt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５乃至請求項９の何れかに記載のホログラム装置。
【請求項１１】
前記判別部は、
前記第１光検出部にて検出された前記第１データビームの光強度を
Ｅr＝│Ａr・exp（-jωt＋φr）│
（但し、Ａrは第１データビームの振幅、jωtは角速度、φrは位相差）
とし、
前記第２光検出部にて検出された前記第１参照ビームの光強度を
Ｅo＝│Ａo・exp（-jωt＋φo）│
（但し、Ａoは第１参照ビームの振幅、φoは位相差）
とし、
∫Ａr・ＡoΔt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５乃至請求項９の何れかに記載のホログラム装置。
【請求項１２】
記録すべきデータに対応した可干渉性のデータビームと、可干渉性の参照ビームと、をホログラム記録用媒体へ入射させ、前記データをホログラムとして前記ホログラム記録用媒体に記録させるホログラム装置の記録方法であって、
前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の光強度を検出し、
検出された光強度に基づいて、前記データビームと前記参照ビームの光強度が、一定の回折効率を有するホログラムを形成可能な基準値に達したか否かを判別し、
前記データビームと前記参照ビームの光強度が前記基準値に達したとき、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の前記ホログラム記録用媒体への入射を遮断する、
ことを特徴とするホログラム装置の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム装置、ホログラム装置の記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディ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記録媒体としては、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。
【０００３】
このホログラム記録媒体にディジタルデータをホログラムとして記録させる場合、先ず、レーザー装置からのレーザービームをＰＢＳ（Polarization Beam Splitter・偏光ビームスプリッタ）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、ディジタルデータが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）に他方のレーザービームを照射させることによって当該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、ホログラム記録媒体に所定角度をもって照射させることによって、ディジタルデータがホログラム記録媒体に記録されることとなる。
【０００４】
詳述すると、ホログラム記録媒体を構成する光感受性樹脂は、有限数のモノマー（Monomer）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、レーザービームと略する）が照射されることにより、当該レーザービームの光量及び照射時間からなるエネルギーに応じてモノマーがポリマー（Polymer）へと変化する。そして、このモノマーがポリマーに変化することにより、レーザービームのエネルギーに応じたポリマーからなる干渉縞が形成されることとなる。よって、この干渉縞がホログラム記録媒体中に形成されることにより、ディジタルデータがホログラムとして記録されたこととなる。その後、モノマーが消費された所へと残ったモノマーが移動（拡散）する。そして、再びレーザービームが照射されることによって、モノマーのポリマーへの変化が繰り返されることとなる。尚、ホログラム記録媒体中において、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図を図２に示す。
【０００５】
また、ホログラム記録媒体に記録させるディジタルデータが大量の場合、参照ビームのホログラム記録媒体への入射角を変えることによって、多数のホログラムを形成するいわゆる角度多重記録を行うことが可能である。例えば、ホログラム記録媒体へ形成された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とする。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において示すように、角度多重記録においては、１つのブックに対し、参照ビームの入射角を変えることによって、例えば１０ページのホログラムが形成されることとなる。このように、ホログラム記録媒体へのディジタルデータの記録は、角度多重記録によって、大量のディジタルデータを記録することを可能としている。
【０００６】
また、いわゆるブラッグ（Bragg）選択性によるボリュームホログラム記録媒体からディジタルデータを再生する場合、当該ディジタルデータを示す干渉縞に、当該干渉縞が形成されたときと同じ入射角で参照ビームを照射し、当該干渉縞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。イメージセンサ等で受光した再生ビームは、前述したディジタルデータを示す２次元濃淡画像パターンとなっている。そして、この２次元濃淡画像パターンからディジタルデータをデコーダ等で復調することにより、ディジタルデータを再生することが可能となる。
【０００７】
このように、ホログラム記録媒体からディジタルデータを再生する場合、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、当該再生ビームは、イメージセンサ等にて２次元濃淡画像パターンが再現可能な一定レベル以上の光量でなければならない。そのため、参照ビームを回折するホログラムは、再生ビームを一定レベル以上の光量とするため、入射される参照ビームの光量に対する再生ビームの光量の割合を示す回折効率（Diffraction Efficiently）が、所定値以上となる回折効率を有するものでなければならない。尚、この回折効率の所定値とは、再生ビームを一定レベルの光量とする値である。
【０００８】
ところで、ホログラム記録媒体に形成される干渉縞は、前述したようにレーザービームのエネルギーに応じたモノマーがポリマーに変化することによって形成される。そして、このモノマーは有限数であるために、ホログラム記録媒体に未だ干渉縞が形成されていないとき、ホログラム記録媒体中にモノマーが最も多く存在する。以下、一定のエネルギー値（つまり、同一の光量及び照射時間）のレーザービームにて、例えば、ホログラム記録媒体に２ページのホログラムを形成する場合について説明する。ホログラム記録媒体に１ページのホログラムが形成されると、当該１ページ分のモノマーがポリマーへと変化して干渉縞を形成し、結果としてホログラム記録媒体からモノマーが減少することとなる。そして、２ページ目のホログラムを形成するときは、１ページ目分のモノマーが減少したホログラム記録媒体に２ページ目のホログラムを形成しなければならない。しかしながら、一定のエネルギー値のレーザービームにて２ページ目のホログラムを形成する場合、ホログラム記録媒体のモノマーは減少していることから、２ページ目の前述した回折効率は１ページ目の回折効率より低い値となってしまう。そのため、参照ビームを照射すると、１ページ目の干渉縞にて回折された再生ビームの光量に比べ、２ページ目の干渉縞にて回折された再生ビームの光量は小さいレベルのものとなる。図４は、角度多重記録において形成された各ホログラムの回折効率の変化を示す図である。図４に示すとおり、一定のエネルギー値のレーザービームにて角度多重記録をおこなう場合、ページが増えるにつれてホログラム記録媒体のモノマーが減少してしまい、当該ホログラム記録媒体に形成される干渉縞の回折効率が徐々に低い値となっていることが分かる。更に、ホログラム記録媒体のモノマーが消費されつくされてしまい、干渉縞が形成されず、つまり、ディジタルデータの記録が出来なくなってしまう可能性があった。
【０００９】
そのため、前述した所定値以上の回折効率を有する多数の干渉縞を形成すべく、モノマーを効率よく消費するために、従来技術においては、レーザー装置からレーザービームを照射する時間を制御する方法が用いられていた。詳述すると、角度多重記録において各ページに応じたレーザービーム照射時間をテーブルデータとして、ディジタルデータをホログラムとして記録再生するためのシステム（以下、ホログラム装置という）に設けられた例えばメモリに予め記録させておく。そして、ホログラム記録媒体に例えば４ページ目を記録させる際、メモリから４ページ目に応じた照射時間を読出し、レーザー装置からのレーザービームの照射時間が当該４ページ目に応じた照射時間に達したとき、レーザー装置とホログラム記録媒体の間に設けられたシャッター（Shutter）を閉じることにより、レーザービームの照射時間を制御していた。
【特許文献１】特開平５−２７６５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７９５８
【特許文献３】特開２００４−２７２２６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、レーザービームの照射時間を制御することによってエネルギー値を定めるホログラム装置においては、当該ホログラム装置に設けられるレーザー装置は、同一の特性（例えば、レーザービームの光量が一定である等）を有していなければならなかった。しかし、同一特性を有しているレーザー装置を生産するということは、技術的に困難であった。そのため、例えば、あるレーザー装置においては、出射されるレーザービームの光量が大きく、別のレーザー装置においては、出射されるレーザービームの光量が小さい場合が生じる。そして、同一照射時間において照射時間を制御した場合、レーザービームの光量が大きいレーザー装置にてホログラム記録媒体に形成される干渉縞の回折効率は、ページ数が多くなるにつれて前述した所定値の回折効率より低い値となる可能性があった。そのため、ディジタルデータを示す正確なホログラムをホログラム記録媒体に次第に形成できなくなる可能性があった。或いは、レーザービームの光量が小さいレーザー装置においは、同一の照射時間において照射時間を制御した場合、前述した所定値の回折効率を有する干渉縞が形成されない可能性があった。
【００１１】
特にレーザー装置として、半導体レーザーを用いた場合、その個別の特性、温度変化による光量の変動により、同一の特性を有する半導体レーザーをレーザー装置として使用することは困難であった。もし、半導体レーザーをレーザー装置として使用する場合、例えばサーミスター（Thermistor）で、当該半導体レーザーの温度を測定する。そして、サーミスターにて測定された半導体レーザーの温度を所望の温度とすべく、例えばヒーター（Heater）で調整し、半導体レーザーから出射されるレーザービームの光量を所望の温度に応じた光量にする必要があり、サーミスター、ヒーター等を必要とし、ホログラムを記録再生するためのシステムが煩雑になる可能性があった。
【００１２】
そこで、本発明は、レーザー装置からのレーザービームのエネルギー値に応じて、ホログラム記録媒体に照射される当該レーザービームを制御することが可能なホログラム装置、ホログラム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】
【００１３】
前記課題を解決するための発明は、記録すべきデータに対応した可干渉性のデータビームと、可干渉性の参照ビームと、をホログラム記録用媒体へ入射させ、前記データをホログラムとして前記ホログラム記録用媒体に記録させるホログラム装置において、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の光強度を検出する光検出部と、前記光検出部にて検出された光強度に基づいて、前記データビームと前記参照ビームの光強度が、一定の回折効率を有するホログラムを形成可能な基準値に達したか否かを判別する判別部と、前記データビームと前記参照ビームの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、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の前記ホログラム記録用媒体への入射を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、記録すべきデータに対応した可干渉性のデータビームと、可干渉性の参照ビームと、をホログラム記録用媒体へ入射させ、前記データをホログラムとして前記ホログラム記録用媒体記録させるホログラム装置の記録方法であって、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の光強度を検出し、検出された光強度に基づいて、前記データビームと前記参照ビームの光強度が、一定の回折効率を有するホログラム形成可能な基準値に達したか否かを判別し、前記データビームと前記参照ビームの光強度が前記基準値に達したとき、前記データビームと前記参照ビームのうち少なくとも一方の前記ホログラム記録用媒体への入射を遮断する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザー装置からのレーザービームのエネルギー値に応じて、ホログラム記録媒体に照射される当該レーザービームを制御することが可能なホログラム装置、ホログラム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】
【００１６】
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。
【００１７】
＜＜第１の実施形態＞＞
＝＝＝  ホログラム装置の全体構成  ＝＝＝
図１、図５、図６を参照しつつ、本発明に係るホログラム装置について説明する。図１は、本発明に係るホログラム装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。図５は、角度多重記録において形成された各ホログラムの回折効率を示す図である。図６は、図１におけるＤＳＰ３７の積算結果をグラフ化したものである。
【００１８】
ホログラム装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１（ページ数算出部）、メモリ２、インタフェース３、接続端子４、バッファ５、再生・記録判別部６、エンコーダ７、マッピング処理部８、ＳＬＭ９、レーザー装置１０、第１シャッター１１（遮断部）、第１シャッター制御部１２、ＰＢＳ１３、３１（参照ビーム分離部）、３２（データビーム分離部）、第２シャッター１４、第２シャッター制御部１５、ガルボミラー（Galvo Mirror）１６（偏向部）、ガルボミラー制御部１７（偏向制御部）、ダイクロックミラー（Dichroic Mirror）１８、サーボレーザー装置１９、スキャナレンズ２０、フーリエ変換レンズ（Fourier Transfer Lens）２１、２６、ディテクタ（Detector）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、フィルタ２９、デコーダ３０、１／２波長板４３、４４、４５、フォトディテクタ３３（（第２）光検出器）、３４（（第１）光検出器）、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）３５、３６、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３７（判別部・光強度算出部）を有する。
【００１９】
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）とホログラム装置とがデータの送受信を行うために介在する。
【００２０】
バッファ５は、ホログラム記録媒体（ホログラム記録用媒体）２２に記憶されているデータを再生するためのホスト機器からの再生指示データが記憶される。また、バッファ５は、ホスト機器からのデータをホログラム記録媒体２２に記録させるための記録指示データが記憶される。更に、バッファ５は、ホログラム記録媒体２２に記録させるデータが記憶される。
【００２１】
再生・記録判別部６は、所定のタイミングでバッファ５に再生指示データ又は記録指示データが記録されているか否か判別する。再生・記録判別部６は、バッファ５に再生指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム装置にて再生処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信する。また、再生・記録判別部６は、バッファ５に記録指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム装置にて記録処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信し、ホスト機器からのホログラム記録媒体２２に記憶させるデータをエンコーダ７に送信させる。更に、再生・記録判別部６は、ホログラム記録媒体２２に記憶させるデータ量の情報をＣＰＵ１に送信する。
【００２２】
エンコーダ７は、バッファ５からのデータに対してエンコード処理を行う。
【００２３】
マッピング処理部８は、エンコーダ７からのデータを、二次元のデータ配列（例えば縦１２８０ビット×横１２８０ビット≒１．６メガビット）に並び替えて単位ページ配列データを形成する。
【００２４】
ＳＬＭ９は、マッピング処理部８にて形成された単位ページ配列データに基づいた２次元濃淡画像パターンを形成する。この２次元濃淡画像パターンとは、例えば単位ページ配列データを構成するデータの一方の論理値に対して‘明’、他方の論理値に対して‘暗’として形成されるものである。例えば、ＳＬＭ９が縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセルの２次元濃淡画像パターンを形成可能であるとすると、マッピング処理部８からの約１．６メガビットのデータを、１ビットデータに対して１ピクセルの明又は暗の２次元濃淡画像パターンとして形成することとなる。ＳＬＭ９は、後述するようにレーザー装置１０からの第２レーザービームが入射されると、当該第２レーザービームをフーリエ変換レンズ２１に反射する。そして、この反射された第２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レーザービーム（以下、『データビーム』と称する。）となる。尚、図１に示すように、ＰＢＳ１３からの第２レーザービームが直接的にＳＬＭ９に入射される場合に限らない。例えば、第２シャッター１４とＳＬＭ９との光路上にＰＢＳ（不図示）を設けて、そのＰＢＳから分離したレーザービームがＳＬＭ９に入射される場合としてもよい。
【００２５】
レーザー装置１０は、時間的コヒーレンス、空間的コヒーレンスに優れたレーザービームを第１シャッター１１に出射する。このレーザー装置１０としては、ホログラムをホログラム記録媒体２２に形成すべく、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（外部共振レーザーダイオード）、色素レーザー、ルビーレーザー等が用いられる。
【００２６】
ＣＰＵ１は、ホログラム装置を統括制御する。ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの記録指示データに基づく指示信号を受信すると、メモリ２から既にホログラム記録媒体２２に形成されているピットに基づくアドレス情報を読出す。そして、ＣＰＵ１は、サーボレーザー装置１９からのレーザービーム（以下、『サーボレーザービーム』と称する。）を、次のアドレス情報を示すホログラム記録媒体２２に設けられたピットに照射させるべく、ホログラム記録媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。
【００２７】
さらに、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて、ホログラム記録媒体２２に形成されるホログラムの数（つまり、ページ数）を算出する。また、ＣＰＵ１は、第１シャッター１１を開状態とすべくＤＳＰ３７にトリガー信号を送信するとともに、第２シャッター制御部１５に、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、ホログラム記録媒体２２へのホログラム記録が開始される。例えば、再生・記録判別部６からのデータ量の情報が４メガビットであるとすると、ＳＬＭ９は、前述した約１．６メガビットのデータを２次元濃淡画像パターンに処理可能であるから、ＣＰＵ１は、４メガビットのデータ量から少なくとも３ページ分のホログラムの数を算出する。そして、ＣＰＵ１は、後述するようにメモリ２に記憶されたホログラム記録媒体２２に形成される各ページに応じた最適なレーザービームのエネルギー値（以下、基準エネルギー値という）を順に読み出す。ＣＰＵ１は、基準エネルギー値をＤＳＰ３７に送信する。ＣＰＵ１は、ＤＳＰ３７からの第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を受信する。つまり、ＣＰＵ１は、先ず、データ量の情報からホログラムの数（例えば３ページ）を算出すると、メモリ２から１ページ目に応じた基準エネルギー値を読み出す。次に、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ３７からの第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を受信すると、メモリ２から２ページ目に応じた基準エネルギー値を読み出す。更に、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ３７からの第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を受信すると、メモリ２から３ページ目に応じた基準エネルギー値を読み出す。そして、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ３７からの第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を受信すると、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録媒体２２へのホログラム記録が終了する。
【００２８】
また、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの再生指示データに基づく指示信号を受信すると、ホログラム記録媒体２２に形成されている当該再生指示データに応じたアドレス情報を示すピットに対して、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。さらに、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく指示信号を受信すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を開状態とするための指示信号を送信するとともに、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録媒体２２からのホログラム再生が開始される。そして、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく再生処理において所定時間が経過したと判別すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録媒体２２からのホログラム再生が終了する。尚、ＣＰＵ１は、後述するイメージセンサ制御部２８からの判別結果に基づく信号より再生処理を終了する場合もある。
【００２９】
第１シャッター制御部１２は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を開状態又は閉状態とするための制御を行う。また、第１シャッター制御部１２は、イメージセンサ制御部２８からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を閉状態とするための制御を行う。更に、第１シャッター制御部１２は、ＤＳＰ３７からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を開状態又は閉状態とするための制御を行う。第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を開状態とするとき、第１シャッター１１に開状態指示信号を送信する。また、第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を閉状態とするとき、第１シャッター１１に閉状態指示信号を送信する。
【００３０】
第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第１シャッター１１が閉状態となると、レーザー装置１０からのレーザービームの１／２波長板４３への入射が遮断されることとなる。
【００３１】
１／２波長板４３は、第１シャッター１１が開状態であるときのレーザー装置１０からのレーザービームがＰＢＳ１３へ入射される角度を定めるため、所定の傾きで設けられる。なお、この１／２波長板４３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。
【００３２】
ＰＢＳ１３は、１／２波長板４３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は、ＰＢＳ３２に入射される。また、他方のレーザービーム（以下、『参照ビーム』と称する。）は、ＰＢＳ３１に入射される。
【００３３】
１／２波長板４４は、ＰＳＢ１３からの参照ビームがＰＢＳ３１へ入射される角度を定めるため、所定の傾きで設けられる。なお、この１／２波長板４４の所定の傾きは、参照ビームがＰＢＳ３１にて２つの参照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。
【００３４】
ＰＢＳ３１は、１／２波長板４４からの参照ビームを２つの参照ビームに分離する。ＰＢＳ３１にて分離された一方の参照ビーム（以下、第１参照ビームという）は、フォトディテクタ３３に入射される。また、他方の参照ビーム（以下、第２参照ビームという）は、ガルボミラー１６に入射される。
【００３５】
フォトディテクタ３３は、ＰＢＳ３１からの第１参照ビームの光量に応じたアナログ電気信号をＡＤＣ３５に送信する。
【００３６】
ＡＤＣ３５は、フォトディテクタ３３からのアナログ電気信号を、当該アナログ電気信号に応じたディジタルデータに変換してＤＳＰ３７に送信する。
【００３７】
ガルボミラー１６は、ＰＢＳ１３からの第２参照ビームをダイクロックミラー１８へ反射する。
【００３８】
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ガルボミラー１６にて反射された第２参照ビームがダイクロックミラー１８やスキャナレンズ２０を介してホログラム記録媒体２２に入射される角度を調整すべく、当該ガルボミラー１６の角度を制御する。ホログラム記録媒体２２への記録時において、このガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整は、ホログラム記録媒体２２に２次元濃淡画像パターンの情報をホログラムとして記録させるために行われる。
【００３９】
詳述すると、データビームと第２参照ビームがホログラム記録媒体２２内で干渉されることにより三次元の干渉縞（ホログラム）が形成される。つまり、このホログラム記録媒体２２にホログラムが形成されることによって、２次元濃淡画像パターンの情報が記録されることとなる。また、カルボミラー制御部１７は、カルボミラー１６の角度を調整、すなわち、第２参照ビームのホログラム記録媒体２２への入射角を変えることで、角度多重記録を可能としている。以下、ホログラム記録媒体２２に形成された１つのホログラムをページと称し、角度多重記録にて多数のページが重なってなる多重記録ホログラムをブックと称する。
【００４０】
また、ホログラム記録媒体２２からの再生時において、カルボミラー制御部１７は、ホログラム記録媒体２２に形成されたホログラムに第２参照ビームを入射させるべくガルボミラー１６の角度を制御する。このカルボミラー制御部１７による再生時のカルボミラー１６の角度調整は、再生させるためのデータに基づいて形成されたホログラムに対して、当該再生させるためのデータがホログラムとして形成されたときの第２参照ビームの入射角と同じ角度で当該第２参照ビームをホログラムに入射させるべく実行される。
【００４１】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム記録媒体２２に設けられたピットを照射することによって、当該ピットが示すアドレス情報に基づいて、当該ホログラム記録媒体２２に形成されたホログラムの位置を検出すべく、サーボレーザービームをダイクロックミラー１８に出射する。サーボレーザー装置１９から出射されるサーボレーザービームは、ホログラム記録媒体２２に形成されたホログラムに影響ない所定波長のビームである。なお、本実施形態においては、レーザー装置１０から出射され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。
【００４２】
サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームの出射は、例えば、ホログラム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、当該ホログラム装置が起動している間、サーボレーザービームを出射し続けるものである。しかし、サーボレーザー装置１９は、サーボレーザービームを出射し続けるものとしているが、これに限定するものではない。例えば、ホログラム装置によるホログラム記録媒体２２へのデータの記録時には、当該ホログラム記録媒体２２は停止状態となる。そのため、サーボレーザービームのピットへの照射が必ずしも必要とされない期間では、サーボレーザー装置１９によるサーボレーザービームの照射を停止するようにしても良い。この結果、サーボレーザー装置１９のサーボレーザービームの出射に係る負荷を減じることができる。
【００４３】
ダイクロックミラー１８は、ガルボミラー１６にて反射された第２参照ビームを透過し、当該第２参照ビームを、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から出射されたサーボレーザービームを反射し、当該サーボレーザービームをスキャナレンズ２０へ入射させる。
【００４４】
スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８からの第２参照ビームを、ホログラム記録媒体２２に確実に照射させるべく当該第２参照ビームを屈折させる。また、スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８にて反射されたサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを、ホログラム記録媒体２２に入射させる。
【００４５】
１／２波長板４５は、ＰＳＢ１３からの一方のレーザービームがＰＢＳ３２へ入射される角度を定めるため、所定の傾きで設けられる。なお、この１／２波長板４５の所定の傾きは、一方のレーザービームがＰＢＳ３２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。
【００４６】
ＰＢＳ３２は、１／２波長板４５からの一方のレーザービームを２つのレーザービームに分離する。ＰＢＳ３２にて分離された一方のレーザービーム（以下、第１レーザービームという。第１データビーム）は、フォトディテクタ３４に入射される。また、他方のレーザービーム（以下、第２レーザービームという。第２レーザービーム）は、第２シャッター１４に入射される。
【００４７】
フォトディテクタ３４は、ＰＢＳ３２からの第１レーザービームの光量に応じたアナログ電気信号をＡＤＣ３６に送信する。
【００４８】
ＡＤＣ３６は、フォトディテクタ３４からのアナログ電気信号を、当該アナログ電気信号に応じたディジタルデータに変換してＤＳＰ３７に送信する。尚、本実施形態において、ＡＤＣ３６にてフォトディテクタ３４からのアナログ電気信号をディジタルデータに変換するときのビット分解能と、前述したＡＤＣ３５にてフォトディテクタ３３からのアナログ電気信号をディジタルデータに変換するときのビット分解能とは、同じビット分解能であるものとする。
【００４９】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４を開状態又は閉状態とするための制御を行う。第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を開状態とするとき、第２シャッター１４に開状態指示信号を送信する。また、第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を閉状態とするとき、第２シャッター１４に閉状態指示信号を送信する。尚、本実施形態においては、第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４を開状態又は閉状態とするための制御を行うべく設けられているがこれに限るものではない。例えば、記録時において、前述したようにＣＰＵ１からのトリガー信号を受信したＤＳＰ３７からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４を開状態又は閉状態とするための制御を行うように設けても良い。
【００５０】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第２シャッター１４が閉状態となると、ＰＢＳ３２にて分離された第２レーザービームのＳＬＭ９への入射が遮断されることとなる。なお、第２シャッター１４は、ＳＬＭ９からフーリエ変換レンズ２１を介してホログラム記録媒体２２へ入射されるデータビームの光路上に設けてもよい。
【００５１】
フーリエ変換レンズ２１は、ＳＬＭ９からの前述した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、フーリエ変換を行ってホログラム記録媒体２２に入射させる。
【００５２】
ホログラム記録媒体２２は、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）が用いられ、当該光感受性樹脂をガラス基板で封止して構成されている。ホログラム記録媒体２２には、フーリエ変換レンズ２１からの２次元濃淡画像パターンを示すフーリエ変換されたデータビームと、スキャナレンズ２０からの第２参照ビームとの干渉からホログラムが形成される。詳述すると、ホログラム媒体２２には、有限数のモノマー（Monomer）が存在しており、当該ホログラム記録媒体２２に照射されるレーザービーム（データビームと第２参照ビームからなる）にモノマーが反応してポリマー（Polymer）となり、ホログラムが形成される。そして、このモノマーは、当該レーザービームのエネルギー値が大きくなるにつれてより多量のモノマーが反応してポリマーとなり、第２参照ビームの回折効率が高いホログラムが形成されることとなる。そして、前述したように、ホログラム記録媒体２２は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整が行われ、当該角度調整後のガルボミラー１６からの第２参照ビームとデータビームとの干渉によりホログラムが再び形成されることにより角度多重記録が行われブックが形成される。
【００５３】
また、ホログラム記録媒体２２を構成するガラス基板には、例えば予めウォブル（Wobble）が形成されており、当該ホログラム記録媒体２２に形成されるホログラムの位置を定めるためのアドレス情報が、ピットとして当該ウォブルに予め形成されている。そして、スキャナレンズ２０から入射されるサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームがアドレス情報を示すピットに照射される。アドレス情報を示すピットを照射した後のサーボレーザービームは、ディテクタ２３に入射される。
【００５４】
フーリエ変換レンズ２６は、ホログラム再生時において、ホログラム記録媒体２２対して第２参照ビームが入射された際に、ホログラム記録媒体２２に記録されたホログラムによって回折されたビーム（以下、再生ビームという）が入射される。なお、ホログラム再生時の第２参照ビーム入射角は、その再生対象となるホログラム記録時の第２参照ビームの入射角と同一であることが要求される。そして、フーリエ変換レンズ２６は、逆フーリエ変換が施された再生ビームを、イメージセンサ２７へと出射する。
【００５５】
イメージセンサ２７は、フーリエ変換レンズ２６からの逆フーリエ変換された再生ビームが照射される。イメージセンサ２７は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、或いは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor） Image Sensor、から構成されており、当該再生ビームから２次元濃淡画像パターンを再現させる。イメージセンサ２７は、イメージセンサ制御部２８からの指示信号に基づいて、再現された各２次元濃淡画像パターンの明暗を電気信号の強弱に変換し、各２次元濃淡画像パターンの明暗の光量に応じたレベルを有するアナログ電気信号をフィルタ２９へ送信する。尚、本実施形態においては、イメージセンサ制御部２８においてイメージセンサ２７に所定の光量以上の再生ビームが照射された旨が判別された場合、イメージセンサ制御部２８は、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。また、ＳＬＭ９とイメージセンサ２７は共に同じ１２８０ピクセル×１２８０ピクセルの２次元濃淡画像パターンが形成可能であるものとする。しかし、ＳＬＭ９とイメージセンサ２７は共に同じピクセル数にて設けているがこれに限るものではない。例えばイメージセンサ２７のピクセル数をＳＬＭ９のピクセル数より多く設けても良い。イメージセンサ２７のピクセル数をＳＬＭ９のピクセル数より多く設けることによって、フーリエ変換レンズ２６からの再生ビームが、イメージセンサ２７に確実に照射されることとなり、２次元濃淡画像パターンの再現を確実に行うことが可能となる。また、イメージセンサ制御部２８によるイメージセンサ２７の所定位置への移動処理が、高精度で要求されることを軽減することが可能となる。
【００５６】
フィルタ２９は、イメージセンサ２７にて再現された２次元濃淡画像パターンの明暗の光量に基づくアナログ電気信号を、２値化処理の分離性を高めるべくフィルタリングを行う。例えば、イメージセンサ２７にて再現された２次元濃淡画像パターンは、データビーム・再生ビーム等が受けるノイズなどにより、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの明暗に比べ、明確な明暗が再現されない場合がある。そのため、イメージセンサ２７にて再現された２次元濃淡画像パターンの明暗に基づくアナログ電気信号のレベルが、‘明’を示すレベルであるか‘暗’を示すレベルであるかが明確でなく、２値化処理が適切に行われない場合がある。そのためフィルタ２９によるフィルタリングによって、アナログ電気信号のレベルの補正が行われる。尚、本実施形態においては、フィルタ２９とデコーダ３０の間に２値化処理部（不図示）を設けられ、フィルタ２９からのアナログ電気信号に対し２値化処理が行われる。そして、２値化処理の結果得られたディジタル信号がデコーダ３０に送信されるものとして以下説明する。
【００５７】
デコーダ３０は、２値化処理部からのディジタル信号に対し、デコード処理を行う。
【００５８】
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。メモリ２は、角度多重記録においてブックを構成する各ページに対して、実験等からもとめられる当該各ページに応じた、データビームと第２参照ビームからなるレーザービームの最適な基準エネルギー値が予め記憶されている。この基準エネルギー値は、角度多重記録において、各ページに応じたデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値によって、図５に示す所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞をホログラム記録媒体２２に多数形成すべく、実験等の結果に基づいて定められる。尚、この回折効率の所定値Ｘは、前述した再生ビームに基づいてイメージセンサ２７が２次元濃淡画像パターンを再現可能となる当該再生ビームの光量に基づいて定めることが可能である。また、この基準エネルギー値は、ホログラム記録媒体２２に形成されるページが多くなるにつれて、大となる値を示しており、ホログラム記録媒体２２に所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞を多数設けることを可能としている（図５参照）。また、メモリ２は、前述したＣＰＵ１からのホログラム記録媒体２２に形成されているピットからのアドレス情報が記憶される。メモリ２は、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できる不揮発性記憶素子で構成される。
【００５９】
ＤＳＰ３７は、ＣＰＵ１からのトリガー信号を受信すると、第１シャッター１１を開状態とするための指示信号を第１シャッター制御部１２に送信するとともに、後述するエネルギー値Ｐの算出処理をリセットさせる。ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３５からの第１参照ビームの光量に応じたディジタルデータが送信される。また、ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３６からの第１レーザービームの光量に応じたディジタルデータが送信される。ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３５からの当該ディジタルデータ及びＡＤＣ３６からの当該ディジタルデータに基づいて、このときのホログラム記録媒体２２に照射されるデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値（つまりホログラム（ページ）を形成するエネルギー値）を算出することが可能となる。何故ならば、前述したようにデータビーム（つまり、第２レーザービーム）と第１レーザービームはＰＢＳ３２にて分離され、第１参照ビームと第２参照ビームはＰＢＳ３１にて分離されている。そのため、第１レーザービームとデータビームのエネルギー値を反映し、また、第１参照ビームと第２参照ビームのエネルギー値を反映していると考えることができる。よって、ホログラム記録媒体２２に照射されるデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値は、第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値を反映していると考えることができる。そして、ＤＳＰ３７にて第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出することによって、ホログラム記録媒体２２に照射されるデータビームと第２参照ビームからなるエネルギー値を算出することが可能となる。第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐは、当該第１レーザービームのエネルギー値と当該第１参照ビームのエネルギー値を積算し、積算結果を時間ｔで積分を行うことによってもとめることができる。尚、時間tは、第１参照ビームがフォトディテクタ３３に照射された時間、または、第１レーザービームが、フォトディテクタ３４に照射された時間であり、両時間とも同じ時間である。
【数１】
2007101939.tif 000003
【００６０】
例えば、ＡＤＣ３５からのディジタルデータが示す第１参照ビームのエネルギー値Ｅrは、式１の絶対値で表すことができる。また、ＡＤＣ３６からのディジタルデータが示す第１レーザービームのエネルギー値Ｅoは、式２の絶対値で表すことができる。そして、第１参照ビームと第１レーザービームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐの単位時間あたりの大きさI(t)は、式３で表すことができる。このＩ(t)を位相を含めた形に展開すると、式４となる。よって、このi(t)を示す式を時間ｔで積分することにより、第１参照ビームと第１レーザービームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出することが可能となる。つまり、ホログラム記録媒体２２に照射されるデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値を算出することが可能となる。図６は、式４をグラフ化したものである。ここで、i(t)を示す式４を図６を用いて参照すると、当該i(t)は、図６に示すとおりＡr２＋Ａo２＋２・Ａr・Ａoのとき最大値となり、Ａr２＋Ａo２−２・Ａr・Ａoのとき最小値となることが分かる。つまり、ホログラム記録媒体２２に形成される１ページのホログラム（干渉縞）は、最大値（干渉縞の例えば山（図６・ａ））と最小値（干渉縞の例えば谷（図６・ｂ））から形成されることとなる。ところで、ホログラム記録媒体２２へのホログラムの形成においては、有限数のモノマーにおいて、参照ビームの回折効率が最も高いホログラムを形成することが望ましい。そこで、i(t)を示す式３において、当該i(t)の最大値及び最小値が定まるうえで、最も重要となるＡr・Ａoを時間tで積分する式５により、便宜上、このときの第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐとして算出することとする。尚、本実施形態においては、前述したように式５から第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出しているがこれに限るものではない。当然、i(t)を示す式４を用いて算出するように設けても良い。ＤＳＰ３７は、メモリ２から読み出されたホログラムが形成されるページに応じた基準エネルギー値がＣＰＵ１から送信される。ＤＳＰ３７は、前述したように算出した第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐが、ＣＰＵ１からの基準エネルギー値に達したか否かを判別する。ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギー値に達していないと判別すると、例えば、算出したエネルギー値Ｐをレジスタ（不図示）に記憶させて、再びＡＤＣ３５からのディジタルデータ、ＡＤＣ３６からのディジタルデータに基づいてエネルギー値Ｐを算出する。そして、ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐとレジスタに記憶されているエネルギー値Ｐとを積算し、積算結果のエネルギー値Ｐが基準エネルギー値に達したか否かを再び判別する。ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギー値に達したと判別すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。或いは、ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギーに達していないと判別すると、再びＡＤＣ３５からのディジタルデータ及びＡＤＣ３６からのディジタルデータに基づ���て、第１レーザービームと第１参照ビームからなるエネルギー値Ｐを算出する。ＤＳＰ３７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。尚、本実施形態においては、ＤＳＰ３７を設けて、第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出しているがこれに限るものではない。ディジタルデータを処理する構成であれば良く、例えば、マイクロコンピュータを設け、当該マイクロコンピュータにて第１レーザービームと第１参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出するように設けても良い。
【００６１】
ディテクタ２３は、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームが、ホログラム記録媒体２２に形成されたアドレス情報を示すピットを照射した後の当該サーボレーザービームが入射される。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、当該４分割された光検出器が検出するサーボレーザービームの光量情報をディスク制御部２４に送信する。また、ディテクタ２３は、アドレス情報を示すピットを照射したサーボレーザービームに基づいて、当該アドレス情報をＣＰＵ１に送信する。
【００６２】
ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からのサーボレーザービームの光量情報に基づいて、ディスク駆動部２５をサーボ制御する。また、ディスク制御部２４は、再生（又は記録）時において、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ホログラム記録媒体２２の所望のアドレス情報を示すピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。また、ディスク制御部２４は、前述したブックがホログラム記録媒体２２に形成されたとき、ホログラム記録媒体２２の他の位置にホログラムを形成させるべく、当該ホログラム記録媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。
【００６３】
＝＝＝  ホログラム装置の動作  ＝＝＝
図１、図７、図８を参照しつつ、本発明に係るホログラム装置の動作について説明する。図７は、本発明に係るホログラム装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図８は、本発明に係るホログラム装置を構成するＤＳＰ３７の動作の一例を示すフローチャートである。尚、本実施形態においては、ホログラム記録媒体２２には、ホログラムが形成されていないもの（つまり、データが記録されていない）として説明する。
【００６４】
例えばＰＣ等のホスト機器から接続端子４、インタフェース３を介してバッファ５に記録指示データが記憶されると、再生・記録判別部６は、バッファ５に記録指示データが記憶されていると判別する。そして、再生・記録判別部６は、ホログラム装置にて記録処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信する。尚、バッファ５には、ホログラム記録媒体２２に記録させるデータがホスト機器から送信され、記憶されたものとする。再生・記録判別部６は、ホログラム記録媒体２２に記憶させるデータ量の情報をＣＰＵ１に送信する。そして、再生・記録判別部６は、バッファ５に記憶されている、ホログラム記録媒体２２に記憶させるデータをエンコーダ７に送信する。
【００６５】
ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの記録指示データに基づく指示信号を受信すると、メモリ２に記憶されているアドレス情報から、ホログラム記録媒体２２に既に形成されているホログラムに関するアドレス情報を読み出す。尚、本実施形態においては、前述したとおりホログラム記録媒体２２には、未だホログラムが形成されていないので、ＣＰＵ１は、ホログラム記録媒体２２に既に形成されているホログラムに関する情報は無いと判別することとなる。そして、ＣＰＵ１は、例えば第１のアドレス情報がピットとして形成されているホログラム記録媒体２２の位置からホログラムの形成を開始すべく、ガルボミラー制御部１７、ディスク制御部２４に指示信号を送信する（図７・ディスク制御部２４指示信号（ｔ０）。ガルボミラー制御部１７指示信号（ｔ０））。また、ＣＰＵ１は、第２シャッター制御部１５に第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。ＣＰＵ１は、第１シャッター１１を開状態とすべくＤＳＰ３７にトリガー信号を送信する（図７・トリガー信号（ｔ１））。更に、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて、ホログラム記録媒体２２に形成されるページ数を算出する。本実施形態においては、例えばデータ量の情報が４メガビットの情報であるものとし、このとき、ＣＰＵ１は、３ページを算出したものとして説明する。そして、ＣＰＵ１は、角度多重記録においてブックを構成する各ページに対して、実験等からもとめられる当該各ページに応じた、データビームと第２参照ビームからなるレーザービームの最適な基準エネルギー値をメモリ２から読み出す。本実施形態においては、ＣＰＵ１は、先ず、第１のページ（ホログラム記録媒体２２に形成される第１のホログラム）に応じた基準エネルギー値Ｅ１をメモリ２から読出し、ＤＳＰ３７に送信する（図７・基準エネルギー（Ｅ１））。
【００６６】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム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（図７・サーボレーザー装置）。この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、ホログラム記録媒体２２に形成されたアドレス情報を示すピットに照射されて、ディテクタ２３に入射される。
【００６７】
ディテクタ２３は、当該ディテクタ２３を構成する４分割された光検出器（不図示）に入射された、アドレス情報を示すピットを照射したサーボレーザービームに基づいて、当該アドレス情報をＣＰＵ１に送信する。また、ディテクタ２３は、４分割された光検出器が検出するサーボレーザービームの光量情報をディスク制御部２４に送信する。
【００６８】
ＣＰＵ１は、ディテクタ２３からのアドレス情報に基づいて、当該アドレス情報が第１のアドレス情報を示すものであるか否かを判別する。ＣＰＵ１は、当該アドレス情報が第１のアドレス情報を示すものではないと判別すると、ホログラム記録媒体２２を回転させて、第１のアドレス情報を示す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。
【００６９】
ディスク制御部２４は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ホログラム記録媒体２２を回転させるべく指示信号をディスク駆動部２５に送信する。また、ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からの光量情報に基づいて、ホログラム記録媒体２２のチルト補正をするか否かを判別する。尚、本実施形態においては、ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からの光量情報が示すサーボレーザービームの光量は所定値以上であると判別し、ホログラム記録媒体２２のチルト補正をする必要はないと判別したものとして以下説明する。
【００７０】
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、ホログラム記録媒体２２を回転させる。
【００７１】
エンコーダ７は、バッファ５からのデータに対してエンコード処理を行う。
【００７２】
マッピング処理部８は、エンコーダ７からのデータを、二次元のデータ配列に並び替えて単位ページ配列データを形成する。尚、本実施形態においては、マッピング処理部８は、１６３８４００ビット（１２８０ビット×１２８０ビット）のデータから単位ページ配列データを形成可能であるものとして説明する。そのため、ホスト機器からのホログラム記録媒体２２に記憶させるべきデータが４メガビットである場合、マッピング処理部８は、少なくとも３回、単位ページ配列データを順次形成することとなる。
【００７３】
ＳＬＭ９は、マッピング処理部８にて形成された単位ページ配列データに基づいた２次元濃淡画像パターン（縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセル）を形成する。例えば、単位ページ配列データを構成するデータの一方の論理値に対して‘明’、他方の論理値に対して‘暗’として形成する。
【００７４】
ＤＳＰ３７は、ＣＰＵ１からのトリガー信号を受信すると（Ｓ１０１・ＹＥＳ）、第１シャッター１１を開状態とするための指示信号を第１シャッター制御部に送信するとともに、エネルギー値Ｐの算出処理をリセットさせる（Ｓ１０２。図７・リセット（ｔ１））。
【００７５】
第１シャッター制御部１２は、ＤＳＰ３７からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１に開状態指示信号を送信する（図７・第１シャッター開状態指示信号（ｔ１））。第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの開状態指示信号に基づいて、開状態（ＯＮ）となる（図７・第１シャッター（ｔ１））。そして、第１シャッター１１が開状態となることによって、レーザー装置１０からのレーザービームが第１シャッター１１を介して１／２波長板４３に入射される。
【００７６】
１／２波長板４３は、所定の傾きに応じた角度にてレーザー装置１０からのレーザービームをＰＢＳ１３に入射させる。
【００７７】
ＰＢＳ１３は、１／２波長板４３からのレーザービームを一方のレーザービームと参照ビームに分離して、当該一方のレーザービームを１／２波長板４５に入射させ、当該参照ビームを１／２波長板４４に入射させる。
【００７８】
１／２波長板４５は、所定の傾きに応じた角度にてＰＢＳ１３からの一方のレーザービームをＰＢＳ３２に入射させる。
【００７９】
ＰＢＳ３２は、１／２波長板４５からの一方のレーザービームを第１レーザービームと第２レーザービームに分離して、当該第１レーザービームをフォトディテクタ３４に入射させ、当該第２レーザービームを第２シャッターに入射させる。
【００８０】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４に開状態指示信号を送信する（図７・第２シャッター開状態指示信号（ｔ１））。
【００８１】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの開状態指示信号に基づいて、開状態（ＯＮ）となる（図７・第２シャッター（ｔ１））。第２シャッター１４が開状態となることによって、ＰＢＳ３２からの第２レーザービームがＳＬＭ９に入射される。
【００８２】
ＳＬＭ９は、第２レーザービームが入射されると、当該第２レーザービームをＳＬＭ９に形成された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してフーリエ変換レンズ２１に反射する。
【００８３】
フーリエ変換レンズ２１は、ＳＬＭ９からのデータビームを集光しつつフーリエ変換を行ってホログラム記録媒体２２に入射させる。
【００８４】
１／２波長板４４は、所定の傾きに応じた角度にてＰＢＳ１３からの参照ビームをＰＢＳ３１に入射させる。
【００８５】
ＰＢＳ３１は、１／２波長板４４からの参照ビームを第１参照ビームと第２参照ビームに分離して、当該第１参照ビームをフォトディテクタ３３に入射させ、当該第２参照ビームをガルボミラー１６に入射させる。
【００８６】
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ガルボミラー１６にて反射された第２参照ビームがダイクロックミラー１８、スキャナレンズ２０を介してホログラム記録媒体２２に入射される角度を調整すべく、当該ガルボミラー１６の角度を調整する。尚、このときのガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６は、前述したように第１のページをホログラム記録媒体２２に形成すべく行われることとなる。そして、ＰＢＳ３１からの第２参照ビームは、ガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６にて反射されてダイクロックミラー１８に入射される。
【００８７】
ダイクロックミラー１８に入射された第２参照ビームは、当該ダイクロックミラー１８を透過して、スキャナレンズ２０に入射される。
【００８８】
スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８からの第２参照ビームを屈折させ、ホログラム記録媒体２２に入射させる。
【００８９】
フォトディテクタ３４は、ＰＢＳ３２からの第１レーザービームを、当該第１レーザービームの光量に応じたアナログ電気信号に変換しＡＤＣ３６に送信する。
【００９０】
ＡＤＣ３６は、フォトディテクタ３４からのアナログ電気信号を、当該アナログ電気信号に応じたディジタルデータに変換してＤＳＰ３７に送信する（図７・ＡＤＣ３６（ｔ１））。
【００９１】
フォトディテクタ３３は、ＰＢＳ３１からの第１参照ビームを、当該第１参照ビームの光量に応じたアナログ電気信号に変換しＡＤＣ３５に送信する。
【００９２】
ＡＤＣ３５は、フォトディテクタ３３からのアナログ電気信号を、当該アナログ電気信号に応じたディジタルデータに変換してＤＳＰ３７に送信する（図７・ＡＤＣ３５（ｔ１））。
【００９３】
ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３５からの第１参照ビームの光量に応じたディジタルデータが送信される（Ｓ１０３・ＹＥＳ）。また、ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３６からの第１レーザービームの光量に応じたディジタルデータが送信される（Ｓ１０４・ＹＥＳ）。ＤＳＰ３７は、ＡＤＣ３５からのディジタルデータ及びＡＤＣ３６からのディジタルデータに基づいて、第１参照ビームと第１レーザービームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出する。このエネルギー値Ｐの算出は、前述したとおり、ＡＤＣ３５からのディジタルデータが示す第１参照ビームのエネルギー値Ｅr（式１）と、ＡＤＣ３６からのディジタルデータが示す第１レーザービームのエネルギー値Ｅo（式２）を積算してＡr・Ａoを算出する（Ｓ１０５）。そして、算出されたＡr・Ａoを時間ｔで積分することによって（式５）、第１参照ビームと第１レーザービームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐを算出する（Ｓ１０６）。つまり、このときホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値が、ＤＳＰ３７にて算出されたこととなる。そして、ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値ＰがＣＰＵ１からの基準エネルギー値Ｅ１に達したか否かを判別する（Ｓ１０７）。ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギー値Ｅ１に達していないと判別すると（Ｓ１０７・ＮＯ）、例えば、算出したエネルギー値Ｐをレジスタ（不図示）に記憶させて、再びＡＤＣ３５からのディジタルデータ、ＡＤＣ３６からのディジタルデータに基づいてエネルギー値Ｐを算出する。そして、ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐとレジスタに記憶されているエネルギー値Ｐとを積算し、積算結果のエネルギー値Ｐが基準エネルギー値に達したか否かを再び判別する。ＤＳＰ３７が、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギー値Ｅ１以下であると判別したということは、このときホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値によっては、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞が形成されていないこととなる。そのため、ＤＳＰ３７は、継続してデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームをホログラム記録媒体２２に照射させるべく、第１シャッター１１を閉状態（ＯＦＦ）とさせるための指示信号を送信しない。ＤＳＰ３７は、算出したエネルギー値Ｐが基準エネルギー値Ｅ１に達したと判別すると（Ｓ１０７・ＹＥＳ）、第１シャッター制御部１２、ＣＰＵ１に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する（Ｓ１０８）。つまり、ホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値により、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞（つまり第１のページ）が形成されたこととなる。
【００９４】
第１シャッター制御部１２は、ＤＳＰ３７からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１に閉状態指示信号を送信する（図７・第１シャッター閉状態指示信号（ｔ２））。
【００９５】
第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの閉状態指示信号に基づいて、閉状態となる（図７・第１シャッター（ｔ２））。
【００９６】
そして、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ３７からの指示信号に基づいて、第２のページ（ホログラム記録媒体２２に形成される第２のホログラム）のホログラムをホログラム記録媒体２２に形成すべく、ガルボミラー１６の角度を変化させるための指示信号をガルボミラー制御部１７に送信する（図７・ガルボミラー制御部１７指示信号（ｔ２））。また、ＣＰＵ１は、前述したトリガー信号をＤＳＰ３７に送信する（図７・トリガー信号（ｔ３））。更に、ＣＰＵ１は、第２のページに応じた基準エネルギー値Ｅ２をメモリ２から読出し、ＤＳＰ３７に送信する（図７・基準エネルギー値（Ｅ２））。
【００９７】
そして、前述した第１のページをホログラム記録媒体２２に記憶させるための処理と同様に、第２のページをホログラム記録媒体２２に形成する。尚、第３のページをホログラム記録媒体２２に形成させる処理においても、第２のページをホログラム記録媒体２２に記録させる処理と同様である。
【００９８】
ＣＰＵ１は、第３のページがホログラム記録媒体２２に形成された後のＤＳＰ３７からの指示信号を受信すると、前述した再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて算出したページ数のホログラムがホログラム記録媒体２２に形成されたと判別し、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。
【００９９】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４に閉状態指示信号を送信する（図７・第２シャッター閉状態指示信号（ｔ４））。
【０１００】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの閉状態指示信号に基づいて、閉状態となる（図７・第２シャッター（ｔ４））。
【０１０１】
このように、レーザー装置１０から出射されるレーザービームが分離された参照ビームをＰＢＳ３１にて分離し、当該ＰＢＳ３１にて分離された第１参照ビームのエネルギー値Ｅrと、一方のレーザービームをＰＢＳ３２にて分離し、当該ＰＢＳ３２にて分離された第１レーザービームのエネルギー値Ｅoとから、このときホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値をＤＳＰ３７にて算出することが可能となる。そして、ＤＳＰ３７にて算出されたエネルギー値Ｐと、データビームと第２参照ビームからなるレーザービームにて形成するページに応じた基準エネルギー値とから、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞をホログラム記録媒体２２に多数形成することが可能となる。したがって、ホログラム記録媒体２２に存在する有限数のモノマーを効率よく使用して、大量のデータをホログラム記録媒体２２に記録させることが可能となる。
【０１０２】
また、上述した第１の実施形態によれば、ＡＤＣ３５、ＡＤＣ３６からのディジタルデータに基づいて、ＤＳＰ３７に組み込まれたソフトウェアによって、前述したようにレーザービームをコントロールすることが可能となる。
【０１０３】
＜＜第２の実施形態＞＞
＝＝＝  ホログラム装置の全体構成  ＝＝＝
図９を参照しつつ、本発明に係るホログラム装置について説明する。図９は、本発明に係るホログラム装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。尚、図９における前述した図１と同様の構成であるものは、同じ番号を付して説明を省略するものとする。
【０１０４】
ホログラム装置は、ＣＰＵ１、メモリ２、インタフェース３、接続端子４、バッファ５、再生・記録判別部６、エンコーダ７、マッピング処理部８、ＳＬＭ９、レーザー装置１０、第１シャッター１１、第１シャッター制御部１２、ＰＢＳ１３、３１、３２、第２シャッター１４、第２シャッター制御部１５、ガルボミラー１６、ガルボミラー制御部１７、ダイクロックミラー１８、サーボレーザー装置１９、スキャナレンズ２０、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、フィルタ２９、デコーダ３０、１／２波長板４３、４４、４５、フォトディテクタ３３、３４、積算器３８（判別部）、積分器３９（判別部）、比較器（Comparator）４０（判別部）、コントロールテーブル４１（光強度算出部）、ＴＦＦ（Toggle flip-flop）４２（判別部）を有する。
【０１０５】
積算器３８は、フォトディテクタ３３からの第１参照ビームの光量に応じたアナログ電気信号が入力される。また、積算器３８は、フォトディテクタ３４からの第１レーザービームの光量に応じたアナログ電気信号が入力される。積算器３８は、第１の実施形態において説明した式４に基づいて、フォトディテクタ３３からのアナログ電気信号、フォトディテクタ３４からのアナログ電気信号からＡr・Ａoを示すアナログ電気信号を算出する。
【０１０６】
積分器３９には、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力される。積分器３９は、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力されると、後述する積分結果によって得られた積分電圧を、例えば放電する。積分器３９は、第１の実施形態において説明した式５に基づいて、積算器３８からの算出結果を時間ｔで積分する。そして、積分器３９は、積分結果によって得られた積分電圧を比較器４０に出力する。つまり、積分器３９の積分結果は、第１参照ビームと第１レーザービームからなるレーザービームのエネルギー値Ｐに対応したレベルのアナログ電気信号となる。
【０１０７】
ＴＦＦ４２は、Ｔ端子（トリガー入力）、Ｒ端子（リセット入力）、Ｑ端子（出力端子）を有する。ＴＦＦ４２のＴ端子には、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力される。ＴＦＦ４２は、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力されると、例えばハイレベルをＱ端子から出力して第１シャッター１１を開状態とする。第１シャッター１１は、ＴＦＦ４２からのハイレベルが出力されている期間、開状態となる。また、ＴＦＦ４２は、比較器４０からの比較出力信号がＲ端子に入力されると、例えばローレベルをＱ端子から出力して第１シャッターを閉状態とする。第１シャッター１１は、ＴＦＦ４２からのローレベルが出力されている期間、閉状態となる。
【０１０８】
コントロールテーブル４１は、ＣＰＵ１からのページデータが入力される。このページデータとは、第１の実施形態において説明したＣＰＵ１が再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて算出したページ数のうち、ＣＰＵ１がホログラム記録媒体２２に形成するページ（例えば、第２のページ）に応じた情報となる。コントロールテーブル４１は、ページデータに基づいて、当該ページデータに応じた基準電圧Ｖrefを比較器４０に出力する。つまり、コントロールテーブル４１から出力される基準電圧Ｖrefは、第１の実施形態において説明した各ページに応じた基準エネルギー値に対応するものとなっている。また、コントロールテーブル４１は、比較器４０からの比較出力信号に基づいて、比較器４０への基準電圧Ｖrefの出力を、ＣＰＵ１からの次のページデータが入力されるまでの期間停止する。
【０１０９】
比較器４０は、コントロールテーブル４１からの基準電圧Ｖrefと、積分器３９からの積分電圧とを比較する。比較器４０は、積分器３９からの積分電圧が、コントロールテーブル４１からの基準電圧Ｖrefよりもハイレベルである場合、比較出力信号をＴＦＦ４２、ＣＰＵ１、コントロールテーブル４１に出力する。
【０１１０】
＝＝＝  ホログラム装置の動作  ＝＝＝
図９、図１０を参照しつつ、本発明に係るホログラム装置の動作について説明する。図１０は、本発明に係るホログラム装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。尚、本実施形態においては、ホログラム記録媒体２２には、ホログラムが形成されていないもの（つまり、データが記憶されていない）として説明する。
【０１１１】
例えばＰＣ等のホスト機器から接続端子４、インタフェース３を介してバッファ５に記録指示データが記憶されると、再生・記録判別部６は、バッファ５に記録指示データが記憶されていると判別する。そして、再生・記録判別部６は、ホログラム装置にて記憶処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信する。尚、バッファ５には、ホログラム記録媒体２２に記録させるデータがホスト機器から送信され、記憶されたものとする。再生・記録判別部６は、ホログラム記録媒体２２に記憶させるデータ量の情報をＣＰＵ１に送信する。そして、再生・記録判別部６は、バッファ５に記憶されている、ホログラム記録媒体２２に記憶させるデータをエンコーダ７に送信する。
【０１１２】
ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの記録指示データに基づく指示信号を受信すると、メモリ２に記憶されているアドレス情報から、ホログラム記録媒体２２に既に形成されているホログラムに関するアドレス情報を読み出す。尚、本実施形態においては、前述したとおりホログラム記録媒体２２には、未だホログラムが形成されていないので、ＣＰＵ１は、ホログラム記録媒体２２に既に形成されているホログラムに関する情報は無いと判別することとなる。そして、ＣＰＵ１は、例えば第１のアドレス情報がピットとして形成されているホログラム記録媒体２２の位置からホログラムの形成を開始すべく、ガルボミラー制御部１７、ディスク制御部２４に指示信号を送信する（図１０・ディスク制御部２４指示信号（ｔ１０）。ガルボミラー制御部１７指示信号（ｔ１０））。また、ＣＰＵ１は、第２シャッター制御部１５に第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。ＣＰＵ１は、第１シャッター１１を開状態（ＯＮ）とすべくＴＦＦ４２にトリガー信号を送信する（図１０・トリガー信号（ｔ１１））とともに、当該トリガー信号を積分器３９に送信する。更に、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて、ホログラム記録媒体２２に形成されるページ数を算出する。尚、本実施形態においては、例えばデータ量の情報が４メガビットの情報であるものとし、このとき、ＣＰＵ１は、３ページを算出したものとして説明する。そして、ＣＰＵ１は、先ず、第１のページ（ホログラム記録媒体２２に形成される第１のホログラム）に応じた情報をページデータとして、コントロールテーブル４１に送信する（図１０・ページデータ（Ｅ１））。
【０１１３】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム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（図１０・サーボレーザー装置）。この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、ホログラム記録媒体２２に形成されたアドレス情報を示すピットに照射されて、ディテクタ２３に入射される。
【０１１４】
ディテクタ２３は、当該ディテクタ２３を構成する４分割された光検出器（不図示）に入射された、アドレス情報を示すピットを照射したサーボレーザービームに基づいて、当該アドレス情報をＣＰＵ１に送信する。また、ディテクタ２３は、４分割された光検出器が検出するサーボレーザービームの光量情報をディスク制御部２４に送信する。
【０１１５】
ＣＰＵ１は、ディテクタ２３からのアドレス情報に基づいて、当該アドレス情報が第１のアドレス情報を示すものであるか否かを判別する。ＣＰＵ１は、当該アドレス情報が第１のアドレス情報を示すものではないと判別すると、ホログラム記録媒体２２を回転させて、第１のアドレス情報を示す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。
【０１１６】
ディスク制御部２４は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ホログラム記録媒体２２を回転させるべく指示信号をディスク駆動部２５に送信する。また、ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からの光量情報に基づいて、ホログラム記録媒体２２のチルト補正をするか否かを判別する。尚、本実施形態においては、ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からの光量情報が示すサーボレーザービームの光量は所定値以上であると判別し、ホログラム記録媒体２２のチルト補正をする必要はないと判別したものとして以下説明する。
【０１１７】
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、ホログラム記録媒体２２を回転させる。
【０１１８】
エンコーダ７は、バッファ５からのデータに対してエンコード処理を行う。
【０１１９】
マッピング処理部８は、エンコーダ７からのデータを、二次元のデータ配列に並び替えて単位ページ配列データを形成する。尚、本実施形態においては、マッピング処理部８は、１６３８４００ビット（１２８０ビット×１２８０ビット）のデータから単位ページ配列データを形成可能であるものとして説明する。そのため、ホスト機器からのホログラム記録媒体２２に記憶させるべきデータが４メガビットである場合、マッピング処理部８は、少なくとも３回、単位ページ配列データを順次形成することとなる。
【０１２０】
ＳＬＭ９は、マッピング処理部８にて形成された単位ページ配列データに基づいた２次元濃淡画像パターン（縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセル）を形成する。例えば、単位ページ配列データを構成するデータの一方の論理値に対して‘明’、他方の論理値に対して‘暗’として形成する。
【０１２１】
積分器３９は、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力されると、積分結果によって得られた積分電圧を放電する（図１０・積分器放電（ｔ１１））。
【０１２２】
ＴＦＦ４２は、ＣＰＵ１からのトリガー信号が入力されると、ハイレベルを出力して第１シャッター１１を開状態とする（図１０・第１シャッター（ｔ１１））。第１シャッター１１が開状態となることによって、レーザー装置１０からのレーザービームが第１シャッター１１を介して１／２波長板４３に入射される。尚、前述したように第１シャッター１１は、ＴＦＦ４２からのハイレベルが出力されている期間、開状態となる。
【０１２３】
１／２波長板４３は、所定の傾きに応じた角度にてレーザー装置１０からのレーザービームをＰＢＳ１３に入射させる。
【０１２４】
ＰＢＳ１３は、１／２波長板４３からのレーザービームを一方のレーザービームと参照ビームに分離して、当該一方のレーザービームを１／２波長板４５に入射させ、当該参照ビームを１／２波長板４４に入射させる。
【０１２５】
１／２波長板４５は、所定の傾きに応じた角度にてＰＢＳ１３からの一方のレーザービームをＰＢＳ３２に入射させる。
【０１２６】
ＰＢＳ３２は、１／２波長板４５からの一方のレーザービームを第１レーザービームと第２レーザービームに分離して、当該第１レーザービームをフォトディテクタ３４に入射させ、当該第２レーザービームを第２シャッターに入射させる。
【０１２７】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４に開状態指示信号を送信する（図１０・第２シャッター開状態指示信号（ｔ１１））。
【０１２８】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの開状態指示信号に基づいて、開状態（ＯＮ）となる（図１０・第２シャッター（ｔ１１））。第２シャッター１４が開状態となることによって、ＰＢＳ３２からの第２レーザービームがＳＬＭ９に入射される。
【０１２９】
ＳＬＭ９は、第２レーザービームが入射されると、当該第２レーザービームをＳＬＭ９に形成された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してフーリエ変換レンズ２１に反射する。
【０１３０】
フーリエ変換レンズ２１は、ＳＬＭ９からのデータビームを集光しつつフーリエ変換を行ってホログラム記録媒体２２に入射させる。
【０１３１】
１／２波長板４４は、所定の傾きに応じた角度にてＰＢＳ１３からの参照ビームをＰＢＳ３１に入射させる。
【０１３２】
ＰＢＳ３１は、１／２波長板４４からの参照ビームを第１参照ビームと第２参照ビームに分離して、当該第１参照ビームをフォトディテクタ３３に入射させ、当該第２参照ビームをガルボミラー１６に入射させる。
【０１３３】
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ガルボミラー１６にて反射された第２参照ビームがダイクロックミラー１８、スキャナレンズ２０を介してホログラム記録媒体２２に入射される角度を調整すべく、当該ガルボミラー１６の角度を調整する。尚、このときのガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６は、前述したように第１のページをホログラム記録媒体２２に形成すべく行われることとなる。そして、ＰＢＳ３１からの第２参照ビームは、ガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６にて反射されてダイクロックミラー１８に入射される。
【０１３４】
ダイクロックミラー１８に入射された第２参照ビームは、当該ダイクロックミラー１８を透過して、スキャナレンズ２０に入射される。
【０１３５】
スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８からの第２参照ビームを屈折させ、ホログラム記録媒体２２に入射させる。
【０１３６】
フォトディテクタ３４は、ＰＢＳ３２からの第１レーザービームを、当該第１レーザービームの光量に応じたアナログ電気信号に変換し積算器３８に送信する。
【０１３７】
フォトディテクタ３３は、ＰＢＳ３１からの第１参照ビームを、当該第１参照ビームの光量に応じたアナログ電気信号に変換し積算器３８に送信する。
【０１３８】
積算器３８は、式４に基づいて、フォトディテクタ３３からのアナログ電気信号、フォトディテクタ３４からのアナログ電気信号からＡr・Ａoを示すアナログ電気信号を算出して、積分器３９に出力する。
【０１３９】
積分器３９は、積算器３８からの算出結果を時間ｔで積分して、積分結果によって得られた積分電圧を比較器４０に出力する。
【０１４０】
コントロールテーブル４１は、ＣＰＵ１からのページデータが入力されると、第１のページに応じた基準電圧Ｖrefを比較器４０に出力する（図１０・コントロールテーブル出力（Ｖref）（ｔ１１））。
【０１４１】
比較器４０は、コントロールテーブル４１からの基準電圧Ｖrefと、積分器３９からの積分電圧とを比較する。そして、比較器４０は、積分器３９からの積分電圧が、コントロールテーブル４１からの基準電圧Ｖrefよりもハイレベルである場合、比較出力信号（ＣＭＰ）をＴＦＦ４２、ＣＰＵ１、コントロールテーブル４１に出力する（図１０・比較出力信号（ｔ１２））。詳述すると、比較器４０から比較出力信号がＴＦＦ４２に出力されないということは、このときホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値によっては、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞が形成されていないこととなる。そのため、比較器４０からは、継続してデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームをホログラム記録媒体２２に照射させるべく、比較出力信号が出力されない。そして、比較器４０から比較出力信号がＴＦＦ４２、コントロールテーブル４１、ＣＰＵ１に出力されるということは、ホログラム記録媒体２２に照射されている第２データビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値により、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞（つまり第１のページ）が当該ホログラム記録媒体２２に形成されたこととなる。
【０１４２】
比較器４０からの比較出力信号が入力されたＴＦＦ４２は、ローレベルを出力して第１シャッター１１を閉状態とする（図１０・第１シャッター（ｔ１２））。尚、前述したように第１シャッター１１は、ＴＦＦ４２からのローレベルが出力されている期間、閉状態となる。また、比較器４０からの比較出力信号が入力されたコントロールテーブル４１は、基準電圧Ｖrefの比較器４０への出力を、ＣＰＵ１からの次のページデータが入力されるまでの期間停止する（図１０・コントロールテーブル（ｔ１２））。
【０１４３】
そして、ＣＰＵ１は、比較器４０からの比較出力信号に基づいて、第２のページ（ホログラム記録媒体２２に形成される第２のホログラム）のホログラムをホログラム記録媒体２２に形成すべく、ガルボミラー１６の角度を変化させるための指示信号をガルボミラー制御部１７に送信する（図１０・ガルボミラー制御部１７指示信号（ｔ１２））。また、ＣＰＵ１は、前述したトリガー信号をＴＦＦ４２、コントロールテーブル４１に送信する（図１０・トリガー信号（ｔ１３））。更に、ＣＰＵ１は、第２のページに応じた情報をページデータとして、コントロールテーブル４１に送信する（図１０・ページデータ（Ｅ２））。
【０１４４】
そして、前述した第１のページをホログラム記録媒体２２に記憶させるための処理と同様に、第２のページをホログラム記録媒体２２に形成する。尚、第３のページをホログラム記録媒体２２に形成させる処理においても、第２のページをホログラム記録媒体２２に記録させる処理と同様である。
【０１４５】
ＣＰＵ１は、第３のページがホログラム記録媒体２２に形成された後の比較器４０からの比較出力信号を受信する（図１０・比較出力信号（ｔ１４））。そしてＣＰＵ１は、前述した再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて算出したページ数のホログラムがホログラム記録媒体２２に形成されたと判別し、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。
【０１４６】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４に閉状態指示信号を送信する（図１０・第２シャッター閉状態指示信号（ｔ１５））。
【０１４７】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの閉状態指示信号に基づいて、閉状態となる（図１０・第２シャッター（ｔ１５））。
【０１４８】
このように、レーザー装置１０から出射されるレーザービームが分離された参照ビームをＰＢＳ３１にて分離し、当該ＰＢＳ３１にて分離された第１参照ビームの光量を示すアナログ電気信号と、一方のレーザービームをＰＢＳ３２にて分離し、当該ＰＢＳ３２にて分離された第１レーザービームの光量を示すアナログ電気信号とから、このときホログラム記録媒体２２に照射されているデータビームと第２参照ビームからなるレーザービームのエネルギー値に応じたアナログ電気信号を積分器３９にて算出することが可能となる。そして、積分器３９にて算出されたアナログ電気信号と、コントロールテーブル４１からのページに応じた基準電圧Ｖrefとから、所定値Ｘの回折効率を有する干渉縞をホログラム記録媒体２２に多数形成することが可能となる。したがって、ホログラム記録媒体２２に存在する有限数のモノマーを効率よく使用して、大量のデータをホログラム記録媒体２２に記録させることが可能となる。
【０１４９】
また、フォトディテクタ３３、３４からのアナログ電気信号に基づいて、積算器３８、積分器３９、比較器４０、ＴＦＦ４２、コントロールテーブル４１のハードウェアを用いることによって、前述したようにレーザービームをコントロールすることが可能である。
【０１５０】
上述した第１、第２の実施形態によれば、フォトディテクタ３３、３４にて検出されたアナログ電気信号に基づいて、所定値Ｘの回折効率を有するホログラムをホログラム記録媒体２２に形成することが可能となる。この結果、所定値Ｘの回折効率を超えるホログラムが、ホログラム記録媒体２２に形成されることを防止することができ、モノマーの消費を制御することが可能となる。
【０１５１】
また、フォトディテクタ３３にて検出された第１参照ビームのアナログ電気信号とフォトディテクタ３４にて検出された第１レーザービームのアナログ電気信号に基づいて、ホログラム記録媒体２２に入射されるデータビームと第２参照ビームの正確なエネルギー値を得ることが可能となる。そのため、所定値Ｘの回折効率を有するホログラムをホログラム記録媒体２２に形成することが可能となる。この結果、所定値Ｘの回折効率を超えるホログラムが、ホログラム記録媒体２２に形成することを防止することができ、モノマーの消費を制御することが可能となる。
【０１５２】
また、ＰＢＳ３２にて分離された第１レーザービームのアナログ電気信号とＰＢＳ３１にて分離された第２参照ビームのアナログ電気信号とに基づいて、所定値Ｘの回折効率を有するホログラムをホログラム記録媒体２２に形成することが可能となる。この結果、所定値Ｘの回折効率を超えるホログラムが、ホログラム記録媒体２２に形成されることを防止することができ、モノマーの消費を制御することが可能となる。
【０１５３】
また、ＣＰＵ１にて算出されたページ数の所定値Ｘの回折効率を有するホログラムを、ホログラム記録媒体２２に形成することが可能となる。この結果、所定値Ｘの回折効率を超えるホログラムが、ホログラム記録媒体２２に形成されることを防止することができ、モノマーの消費を制御することが可能となる。
【０１５４】
また、ホスト機器からのデータを、ページ数算出部にて算出されたページ数のホログラムにて記録することが可能となり、また、各ホログラムを所定値Ｘの回折効率を有するホログラムとすることが可能となる。この結果、所定値Ｘの回折効率を超えるホログラムが、ホログラム記録媒体２２に形成されることを防止することができ、モノマーの消費を制御することが可能となる。
【０１５５】
また、第１シャッター１１のみを設けることにより、レーザービームを遮断することが可能となり、シャッターを設けるための費用の軽減や、ホログラム装置の構成の煩雑さを防止することが可能となる。
【０１５６】
また、第１レーザービームの光強度をＥr＝│Ａr・exp（-jωt＋φr）│とし、第１参照ビームの光強度をＥo＝│Ａo・exp（-jωt＋φo）│とし、∫Ａr２＋Ａo２＋２・Ａr・Ａo・cos（φr−φo）Δtが基準エネルギー値に達したか否かを判別することが可能となる。
【０１５７】
更に、第１レーザービームの光強度をＥr＝│Ａr・exp（-jωt＋φr）│とし、第１参照ビームの光強度をＥo＝│Ａo・exp（-jωt＋φo）│とし、∫Ａr２＋Ａo２＋２・Ａr・Ａo・cos（φr−φo）Δtにおいて、第１レーザービームのアナログ電気信号と第１参照ビームとのアナログ電気信号として最も重要な項となる∫Ａr・ＡoΔtから基準エネルギー値に達したか否かを判別することが可能となる。この結果、第１レーザービームのアナログ電気信号と第１参照ビームのアナログ電気信号とに基づいて、データビームと第２参照ビームのエネルギー値が基準エネルギー値に達したか否かを容易に判別することが可能となる。
【０１５８】
＝＝＝  その他の実施の形態  ＝＝＝
以上、本発明に係るホログラム装置における、ホログラム記録媒体に照射されるレーザービームの制御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。本発は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【０１５９】
＜＜データビームまたは参照ビームの分離についてのその他の実施形態＞＞
本実施形態によれば、ＰＢＳ３２にて一方のレーザービームを第１レーザービームと第２レーザービームに分離し、ＰＢＳ３１にて他方のレーザービームを第１参照ビームと第２参照ビームに分離して、第１レーザービームと第１参照ビームのエネルギー値Ｐを算出しているがこれに限るものではない。例えば、ＰＢＳ３２のみを設け、第１レーザービームのエネルギー値から、エネルギー値Ｐを算出するように設けても良い。この場合、第１レーザービームのエネルギー値に応じた、第１参照ビームのエネルギー値に相当するエネルギー値を予め実験等から求めて、テーブルデータとして例えばメモリに記録させる。そして、第１レーザービームのエネルギー値が算出されると、当該実験等から求められたエネルギー値を読出し、エネルギー値Ｐを算出するように設けても良い。或いは、第１レーザービームのエネルギー値と第１参照ビームのエネルギー値が、所定の関係を有しており、当該所定の関係が関数にて表すことができる場合、当該関数を演算する演算プログラムを例えばメモリに予め記録させる。そして、第１レーザービームのエネルギー値に基づいて、演算プログラムを実行することにより第１参照ビームのエネルギー値を算出するように設けても良い。この結果、ＰＢＳ３２のみを設けることで基準エネルギー値に達したか否かを判別することが可能となり、ＰＢＳ３１を設けるための費用の軽減や、ホログラム装置の構成の煩雑さを防止することが可能となる。
【０１６０】
また、ＰＢＳ３１のみを設け、前述したＰＢＳ３２のみを設けた場合と同様に、第１参照ビームのエネルギー値から、エネルギー値Ｐを算出するように設けても良い。この結果、ＰＢＳ３１のみを設けることで基準エネルギー値に達したか否かを判別することが可能となり、ＰＢＳ３２設けるための費用の軽減や、ホログラム装置の構成の煩雑さを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明に係るホログラム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】角度多重記録のおけるブックとページを模式的に示した図である。
【図４】角度多重記録において形成された各ホログラムの回折効率の変化を示す図である。
【図５】角度多重記録において形成された各ホログラムの回折効率を示す図である。
【図６】図１におけるＤＳＰ３７の積算結果をグラフ化したものである。
【図７】本発明に係るホログラム装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明に係るホログラム装置を構成するＤＳＰ３７の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係るホログラム装置の全体構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係るホログラム装置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】
【０１６２】
１      ＣＰＵ
２      メモリ
３      インタフェース
４      接続端子
５      バッファ
６      再生・記録判別部
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
１２    第１シャッター制御部
１３、３１、３２    ＰＢＳ
１４    第２シャッター
１５    第２シャッター制御部
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    ホログラム記録媒体
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
２９    フィルタ
３０    デコーダ
３３、３４    フォトディテクタ
３５、３６    ＡＤＣ
３７    ＤＳＰ
３８    積算器
３９    積分器
４０    比較器
４１    コントロールテーブル
４２    ＴＦＦ
４３、４４、４５    １／２波長板
【図１】
2007101939.tif 000004
【図２】
2007101939.tif 000005
【図３】
2007101939.tif 000006
【図４】
2007101939.tif 000007
【図５】
2007101939.tif 000008
【図６】
2007101939.tif 000009
【図７】
2007101939.tif 000010
【図８】
2007101939.tif 000011
【図９】
2007101939.tif 000012
【図１０】
2007101939.tif 000013