(57)【要約】【課題】立体的な画像を示すホログラム情報を微細な画素ピッチで効率良く記録する。【解決手段】ホログラム再生装置は、磁性膜１と、映像生成部２０と、レンズアレイ２３と、制御部４とを備える。磁性膜１は、磁気光学材料で形成され、磁気光学材料に記録された情報に基づき入射光を空間的に変調して出射する変調面を有する。映像生成部２０は、複数の画素を有し、ホログラム情報に基づき映像光を生成する。レンズアレイ２３は、映像生成部２０の複数の画素に対向して配置され、映像光を画素毎に集光して磁性膜１の変調面に照射する複数のマイクロレンズ２６を有する。制御部４は、映像光の照射を制御して、磁性膜１にホログラム情報を記録する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気光学材料で形成され、前記磁気光学材料に記録された情報に基づき入射光を空間的に変調して出射する変調面を有する空間光変調素子と、
複数の画素を有し、立体的な画像を示す情報であるホログラム情報に基づき映像光を生成する映像生成部と、
前記映像生成部の複数の画素に対向して配置され、前記映像光を画素毎に集光して前記空間光変調素子の変調面に照射する複数のレンズを有するレンズアレイと、
前記映像光を制御して、前記空間光変調素子の磁気光学材料に前記ホログラム情報を記録する制御部とを備えた、
ホログラム記録装置。
【請求項２】
前記レンズアレイを移動させる駆動部をさらに備え、
前記制御部は、前記映像光を走査するように前記駆動部を制御する
請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記レンズアレイの複数のレンズは、マトリクス状に配列され、
前記駆動部は、所定の一方向に前記レンズアレイを駆動し、
前記レンズアレイは、複数のレンズの行方向が前記一方向に対して所定角度で傾斜して配置されている
請求項２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記映像生成部は、ＭＥＭＳデバイス、又は液晶ディスプレイを含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のホログラム記録装置と、
前記空間光変調素子の変調面を透過するように参照光を照射する参照光光源と
を備えるホログラム再生装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のホログラム記録装置と、
前記空間光変調素子の変調面において反射されるように参照光を照射する参照光光源と
を備えるホログラム再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム情報を記録するホログラム記録装置及びそれを備えたホログラム再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィ技術を用いて、立体像を動画で再生するための技術が提案されている（例えば特許文献１，２）。ホログラフィ技術を用いて立体像を再生するホログラム再生装置は、立体像を記録するホログラムをデータ化したホログラム情報を、画像として生成する空間光変調器を備える。ホログラム再生装置において、立体像が視認できる視域角を拡大するためには、空間光変調器の解像度を高める必要がある。特に、実用上十分な視域角３０度を達成するためには、空間光変調器の画素ピッチを１μｍにまで縮小することが要求される。
【０００３】
特許文献１は、ＤＭＤや液晶などの空間光変調器と、空間光変調器から順次、入射する変調光を垂直方向に拡大するとともに水平方向に縮小するアナモルフィック光学系とを備えたホログラム表示装置を開示している。特許文献１では、アナモルフィック光学系において、人間が立体像を観察する際に必要な領域を確保しながら変調光を縮小し、要素ホログラムとして順次、水平方向に並べる走査を行う。これにより、水平視域角１４．６度を達成している。
【０００４】
特許文献２は、磁気光学材料を用いた立体動画の再生のためのデジタルホログラム形成装置を開示している。特許文献２では、磁気光学材料からなる空間光変調器に、画素に対応した幅を有するレーザビームで走査したり、ＤＭＤにおける画像を縮径して転写したりして、デジタルホログラムを形成することを開示している。特許文献２では、静止画において画素ピッチ１μｍを達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８８２２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１６５５５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によると、水平画素ピッチの縮小により水平視域角を拡大しながら順次走査して、要素ホログラムが並列した１フレームに対応する立体像を人間に観察可能にする。そのため、アナモルフィック光学系による走査に時間を費やし、大きな視域角で立体像を動画として観察可能にすることは困難である。また、特許文献２によると、静止画では１μｍという微細な画素ピッチでホログラム情報が記録されるが、レーザビームやＤＭＤからの光の走査に時間を費やし、動画として視認されるように効率良く記録できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、立体的な画像を示すホログラム情報を記録するホログラム記録装置において、微細な画素ピッチで効率良く記録することができるホログラム記録装置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】
【０００８】
本発明に係るホログラム記録装置は、空間光変調素子と、映像生成部と、レンズアレイと、制御部とを備える。空間光変調素子は、磁気光学材料で形成され、磁気光学材料に記録された情報に基づき入射光を空間的に変調して出射する変調面を有する。映像生成部は、複数の画素を有し、立体的な画像を示す情報であるホログラム情報に基づき映像光を生成する。レンズアレイは、映像生成部の複数の画素に対向して配置され、映像光を画素毎に集光して空間光変調素子の変調面に照射する複数のレンズを有する。制御部は、映像光を制御して、空間光変調素子の磁気光学材料にホログラム情報を記録する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るホログラム記録装置によると、映像生成部によって生成される映像光の画素毎の情報が、レンズアレイの各レンズを介して集光される微細な画素ピッチで、分散した複数の照射位置において同時に記録される。そのため、ホログラム情報を微細な画素ピッチで効率良く記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るホログラム再生装置の構成を示す図
【図２】実施の形態１におけるホログラム書込部の構成を示す模式図
【図３】磁性膜及び映像生成部の画素の配置状態を説明するための図
【図４】レンズアレイの配置状態を説明するための図
【図５】ホログラム情報として記録される画像の一例を示す図
【図６】ホログラム像の再生動作を説明するための図
【図７】ホログラム再生装置のホログラム書込部の動作の概要を示す模式図
【図８】ホログラム書込部によって書き込まれた磁性膜の状態の一例を示す図
【図９】ホログラム再生装置における処理の流れを示すフローチャート
【図１０】ホログラム書込処理の流れを示すフローチャート
【図１１】１つのマイクロレンズによる書き込みの様子を示す図
【図１２】複数のマイクロレンズによる書き込みの様子を示す図
【図１３】実施の形態２におけるホログラム書込部の構成を示す模式図
【図１４】実施の形態３に係るホログラム再生装置の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して本発明に係るホログラム記録装置およびホログラム再生装置について説明する。
【００１２】
各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施の形態２以降では実施の形態１と共通の事項についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
【００１３】
（実施の形態１）
１．構成
実施の形態１に係るホログラム再生装置の構成について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るホログラム再生装置の構成を示す図である。図１（ｂ）は、ホログラム再生装置における磁性膜の配置状態を示す図である。
【００１４】
本実施形態に係るホログラム再生装置は、図１（ａ）に示すように、磁性膜１と、ホログラム書込部２と、ホログラム再生部３と、制御部４と、コイル５と、プリズム６と、偏光板７とを備える。ホログラム再生装置は、ホログラム情報の記録媒体として磁性膜１を用いて、ホログラム情報の記録（書き込み）、表示、消去を順次行うことで、立体的なホログラム像を動画で再生可能な装置である。ホログラム情報は、立体的な画像であるホログラム像を示す情報である。ホログラム情報は、磁性膜１の膜面（変調面）において、入射光の回折によりホログラム像の波面を再現する干渉縞の画像として、所定の解像度で記録される。本実施形態に係るホログラム再生装置は、ホログラム情報を記録するホログラム記録装置の一例でもある。
【００１５】
一般に、ホログラム像の視域角は、干渉縞の画像を記録する画素ピッチで規定され、視域角を大きくするためには、画素ピッチを小さくする必要がある。本実施形態では、ホログラム書込部２において、複数画素分のホログラム情報を示す映像光を生成し、映像光を画素毎に集光して磁性膜１に照射する。これにより、磁性膜１に書き込まれる画素ピッチを小さくして、再生するホログラム像の視域角を拡大することができる。以下、ホログラム再生装置の各部の構成について説明する。
【００１６】
磁性膜１は、１３０℃程度のキュリー温度を有するアモルファスＴｂＦｅ薄膜などの膜状の磁気光学材料によって形成される。ＴｂＦｅの組成比は、例えば２２：７８とする。磁気光学材料は、その材料の磁化状態に応じて入射した光の反射光や透過光の偏光状態が変化する特性を有する材料である。磁性膜１は、アモルファスＴｂＦｅ薄膜に限らず、他の磁気光学材料で形成されてもよい。例えば、磁性膜１は、ＴｂＦｅ（キュリー温度７０℃程度）、ＤｙＦｅ（キュリー温度５０℃程度）などの金属膜や、キュリー温度１２０℃程度のＹＩＧ膜（例えば（ＢｉＤｙＹ）３（ＦｅＡｌ）５Ｏ１２）などの磁性ガーネット膜であっでもよい。磁性膜１は、入射光を空間的に変調する変調面（膜面）を有する空間光変調素子の一例である。磁性膜１は、単相構造であってもよいし、多層構造で空間光変調素子を構成してもよい。
【００１７】
ホログラム書込部２は、熱磁気記録方式によって、磁性膜１にホログラム情報を記録する。このとき、ホログラム書込部２は、磁性膜１の膜面に、所定の波長を有する映像光を走査しながら照射する。磁性膜１と、ホログラム書込部２とは、空間光変調器１０を構成する。ホログラム書込部２の構成の詳細については後述する。
【００１８】
ホログラム再生部３は、参照光光源３１と、偏光板３２とを備える。参照光光源３１は、半導体レーザなどのレーザ光源で構成され、可視光領域における所定の波長を有するレーザ光を参照光として出射する。偏光板３２には、参照光光源３１から参照光が入射し、参照光における所定の偏光成分（例えばＰ偏光）のみが偏光板３２を通過する。ホログラム再生部３は、適宜、レンズやプリズム、半波長板などの他の光学系をさらに構えてもよい。
【００１９】
制御部４は、ＣＰＵやＭＰＵなどで構成され、ホログラム再生装置全体の動作を制御する。制御部４は、画像データ等の各種のデータやプログラムを格納する内部メモリ（ＲＯＭ，フラッシュメモリ等）を有する。制御部４は、内部メモリに格納された所定のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。制御部４は、専用に設計された電子回路や再構成可能な電子回路などのハードウェア回路（ＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ等）のみで実現されてもよい。
【００２０】
コイル５は、電磁コイルであり、図１（ｂ）に示すように、磁性膜１の周囲を取り囲んで配置される。コイル５は、磁性膜１が配置された領域において、磁性膜１の厚み方向に向いた磁場を発生させる。本実施形態に係るホログラム再生装置では、コイル５から磁性膜１の飽和磁界を越える磁場を発生させることにより、磁性膜１に記録されたホログラム情報を消去することができる。
【００２１】
プリズム６は、ホログラム書込部２及びホログラム再生部３と磁性膜１との間の光路中に配置される。プリズム６は、例えばダイクロイックプリズムであり、波長に応じてホログラム書込部２からの映像光を反射し、磁性膜１に出射する。又、プリズム６は、ホログラム再生部３からの参照光を透過し、磁性膜１に出射する。なお、プリズム６として、ダイクロイックプリズムに代えて、偏光ビームスプリッタ等を用いてもよい。この場合、映像光と参照光との偏光方向を互いに異ならせるようにする。また、ホログラム書込部２及びホログラム再生部３と磁性膜１との間の光路を適宜設定することにより、プリズム６を省略してもよい。
【００２２】
偏光板７は、磁性膜１と対向して配置され、磁性膜１を透過した参照光における所定の偏光成分を通過させる。偏光板７は、通過させる偏光方向が、偏光板３２の偏光方向から磁性膜１におけるファラデー回転に応じた角度だけずらすように配置される。偏光板７を通過した参照光の回折により、偏光板７を介して磁性膜１と対向する空間中に、物体が存在するように立体的なホログラム像が再生される。
【００２３】
１−１．ホログラム書込部の構成
次に、ホログラム書込部２の構成について、図２を参照して説明する。図２は、ホログラム書込部２の構成を示す模式図である。
【００２４】
ホログラム書込部２は、映像生成部２０と、レンズアレイ２３と、アクチュエータ２４とを備える。映像生成部２０は、光源２１と、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）２２とを備える。
【００２５】
映像生成部２０において、光源２１は、半導体レーザなどのレーザ光源やＬＥＤ（発光ダイオード）などで構成される。光源２１は、制御部４の制御にしたがい、ＤＭＤ２２にパルス光を照射する。光源２１は、例えば波長５３２ｎｍの光を出射する。
【００２６】
ＤＭＤ２２は、多数のマイクロミラーをマトリクス状に配列したＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）デバイスである。ＤＭＤ２２の画素数（Ｘ×Ｙ）は、例えば１０２４×７６８である。各マイクロミラー（画素）は、鏡面の角度の制御により、入射光を所定の方向に反射するオン状態、又はその方向に反射光を出射しないオフ状態に設定される。ＤＭＤ２２は、制御部４からの映像信号に基づき、各マイクロミラーのオン／オフ制御によって光源２１から照射される光を空間的に変調して、映像信号に基づく映像を示す映像光として出射する。
【００２７】
レンズアレイ２３は、複数のマイクロレンズをマトリクス状に配列して構成される（図４参照）。マイクロレンズの直径は、例えばＤＭＤ２２の画素ピッチ（ｐ）と同一であり、例えば１３．６μｍである。レンズアレイ２３は、マイクロレンズに代えて、ピンホールレンズを配列して構成されてもよい。レンズアレイ２３は、ＤＭＤ２２に対向して配置され、各マイクロレンズにおいてＤＭＤ２２からの映像光を画素毎に集光する。レンズアレイ２３を介して集光された映像光は、磁性膜１に照射される。
【００２８】
アクチュエータ２４は、圧電アクチュエータや電磁アクチュエータなどで構成され、ＤＭＤ２２とレンズアレイ２３とを含む映像光照射部２５を所定のスキャン方向において駆動する。映像光照射部２５において、ＤＭＤ２２とレンズアレイ２３とは、例えば筐体やステージなどの内部に固定して位置決めされている。アクチュエータ２４は、例えば１００ｎｍ以下の分解能で映像光照射部２５を移動させる。アクチュエータ２４によってＤＭＤ２２とレンズアレイ２３とを一体的に駆動することで、駆動時にＤＭＤ２２とレンズアレイ２３との間の光路が変更されず、ＤＭＤ２２からの光を精度良く導光することができる。アクチュエータ２４は、レンズアレイを移動させる駆動部の一例である。
【００２９】
１−２．磁性膜とホログラム書込部の配置について
次に、磁性膜１に対するホログラム書込部２の各部の配置状態について、図３（ａ）、３（ｂ）、４を参照して説明する。図３（ａ）は、磁性膜１の画素の配置状態を説明するための図である。図３（ｂ）は、映像生成部２０の画素の配置状態を説明するための図である。図４は、レンズアレイ２３の配置状態を説明するための図である。
【００３０】
ホログラム書込部２は、映像生成部２０において生成された映像光を磁性膜１に照射して、ホログラム情報を磁性膜１に記録する。映像光の照射により、磁性膜１の膜面には、映像光の画素に対応する磁気ピクセル（画素）が形成される。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、磁性膜１の磁気ピクセルは、水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列される。各磁気ピクセルは、磁性膜１の厚み方向に沿った磁化ベクトルの方向に応じて、二値の情報を保持する。
【００３１】
映像生成部２０では、磁性膜１の各磁気ピクセルに映像光を照射するために、ＤＭＤ２２が、磁性膜１に対向して配置されている。図３（ｂ）に示すように、ＤＭＤ２２は、画素（マイクロミラー）のマトリクスの行方向及び列方向を磁性膜１の水平方向及び垂直方向に合わせるように配置されている。ＤＭＤ２２は、アクチュエータ２４による映像光照射部２５の移動において（図２参照）、磁性膜１の水平方向をスキャン方向として移動する。これにより、映像光の走査において、ＤＭＤ２２の各画素から磁性膜１の磁気ピクセルに情報を書き込むことができる。
【００３２】
また、レンズアレイ２３の各マイクロレンズ２６は、それぞれＤＭＤ２２の画素毎の光を集光して、磁性膜１に照射する。ここで、図４に示すように、レンズアレイ２３は、磁性膜１の水平方向に対して、マイクロレンズ２６のマトリクスの行方向を所定角度θで傾けて配置されている。角度θは、−４５度以上４５度以下（０度を除く）の角度であり、隣接するマイクロレンズ２６間の垂直方向の距離が、所望の磁気ピクセルの画素ピッチ（例えば１．０μｍ）以下となるように設定される。これにより、アクチュエータ２４がスキャン方向においてＤＭＤ２２とともにレンズアレイ２３を移動させることで、レンズアレイ２３の同じ行にある複数のマイクロレンズ２６からの映像光が、磁性膜１の垂直方向においてずれた磁気ピクセルに照射されることとなる。そのため、一方向のスキャン方向への移動によって、磁性膜１の水平方向及び垂直方向の双方に渡る情報の書き込みが可能となる。角度θは０度の場合、水平方向のみ視域が拡大できる。
【００３３】
２．動作
次に、本実施形態に係るホログラム再生装置の動作について説明する。
【００３４】
２−１．ホログラム像の再生動作について
まず、本実施形態に係るホログラム再生装置によるホログラム像の再生動作について、図５及び図６を参照して説明する。図５（ａ）は、ホログラム像として記録する画像の一例を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の画像に対応してホログラム情報として記録される画像の一例を示す図である。図６は、ホログラム像の再生動作を説明するための図である。
【００３５】
ホログラム再生装置では、所望の立体的な画像を再生する場合に、制御部４が、画像（図５（ａ））に対して所定の演算を行ってホログラム情報（図５（ｂ））を生成し、磁性膜１に記録する。例えば、図５（ａ）に示すような画像をホログラム像として再生する場合、ホログラム書込部２は、ホログラム情報として、図５（ｂ）に示すような干渉縞の画像を磁性膜１の膜面に記録する。図５（ｂ）の画像は、図５（ａ）の画像をフーリエ変換して、所定のしきい値で二値化することで生成される。
【００３６】
磁性膜１へのホログラム情報の記録は、熱磁気記録方式で行う。本実施形態では、磁性膜１は、ホログラム情報の書き込み前に、あらかじめ全磁気ピクセルの磁化ベクトルの方向が同一方向に向けられている。この状態において、各磁気ピクセルは情報「０」を表すこととする。特定の磁気ピクセルに「１」を書き込む場合、ＤＭＤ２２において対応する画素をオンに制御して、映像光を照射する（図３（ｂ）参照）。映像光の照射により、特定の磁気ピクセルの領域は、キュリー温度以上になるまで加熱される。加熱された磁気ピクセルの領域では、一旦磁化が消失し、その後温度がキュリー温度未満に戻ると、磁化ベクトルの方向が反転する（図３（ａ）参照）。このように、磁化ベクトルの方向に応じて、各磁気ピクセルで二値の情報が記録される。
【００３７】
磁性膜１に記録されたホログラム像を再生（表示）する場合、図６に示すように、ホログラム再生部３から、所定の偏光方向を有する参照光を磁性膜１に照射する（図１参照）。ホログラム再生部３からの参照光は、磁性膜１を透過する際に、ファラデー回転によって偏光面を回転される。このとき、透過する領域（磁気ピクセル）の磁化ベクトルの方向に応じて、異なる方向に偏光面が回転する。そのため、偏光板７で一方の光のみ通過させることにより、偏光板７を通過した光において、干渉縞による回折が生じ、磁性膜１に記録されたホログラム情報が示すホログラム像Ｇ１が再生される。
【００３８】
２−２．ホログラム情報の書込動作について
次に、図７、８を用いて、ホログラム情報の書込動作について説明する。
【００３９】
本実施形態では、図２に示す映像生成部２０において、ＤＭＤ２２を用いてホログラム情報に基づく映像光を生成し、磁性膜１に対して複数の画素の情報を同時に書き込む。ＤＭＤ２２における各画素からの映像光は、図７に示すように、レンズアレイ２３を用いて集光される。これにより、磁性膜１に形成する磁気ピクセルの画素ピッチが縮小される。また、ＤＭＤ２２の画素数よりも多い画素数の情報を磁性膜１に書き込むために、映像光を走査する。
【００４０】
本実施形態では、図７に示すように、レンズアレイ２３の複数のマイクロレンズ２６を用いて、ＤＭＤ２２からの映像光を画素毎に集光し、磁性膜１上で分散した複数の画素（磁気ピクセル）に同時に書き込みを行う。これにより、それぞれのマイクロレンズ２６を介して微細な画素ピッチの磁気ピクセルに集光しながら、ＤＭＤ２２の画素数ずつ同時に複数の磁気ピクセルに書き込みが行われ、ホログラム情報を微細な画素ピッチで効率良く記録することができる。
【００４１】
さらに、映像光の走査において、磁気ピクセルの配列方向に対して傾けて配置したレンズアレイ２３を一方向に駆動することにより、一方向の駆動において磁気ピクセルの二軸の配列方向に渡る書き込みが行える。これにより、書き込み速度の高速化が可能となり、例えば図８に示すような１μｍオーダの画素ピッチで、動作速度３０Ｈｚの書込動作が可能となる。
【００４２】
２−３．動作の流れ
次に、図９を参照して、ホログラム再生装置の動作の流れについて説明する。図９は、ホログラム再生装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
本フローチャートによる処理は、ホログラム再生装置の制御部４（図１（ａ）参照）によって実行される。
【００４４】
まず、制御部４は、ホログラム再生装置に備え付けられたヒータ（不図示）等を制御して、磁性膜１の全体を加熱する（Ｓ１）。
【００４５】
次に、制御部４は、例えばサーミスタなどの温度センサ（不図示）を用いて、加熱した磁性膜１の温度が所定の設定温度に到達したか否かを判断する（Ｓ２）。設定温度は、例えば磁性膜１の磁気光学材料のキュリー温度よりも１０℃程度低い温度に設定される。
【００４６】
制御部４は、磁性膜１の温度が設定温度に到達するまで（Ｓ２でＮＯ）、磁性膜１の加熱を継続する（Ｓ１）。ホログラム像の再生を行う前に、磁性膜１を予め加熱しておくことにより、ホログラム情報の書き込み時に、映像生成部２０における光源２１の出力パワーを低減することができる。
【００４７】
制御部４は、磁性膜１の温度が設定温度に到達したと判断した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、磁性膜１に残存するホログラム情報を消去する（Ｓ３）。具体的に、制御部４は、コイル５を駆動して、磁性膜１に飽和磁界以上の磁場を印加して磁化ベクトルの向きをそろえ、磁性膜１を磁化することにより、ホログラム情報を消去する（図１（ｂ），３（ａ）参照）。
【００４８】
次に、制御部４は、ホログラム書込処理を実行する（Ｓ４）。ホログラム書込処理は、制御部４の制御により、ホログラム書込部２において映像光を生成し、磁性膜１に走査しながら照射することによって、磁性膜１にホログラム情報を記録（書き込み）する処理である。ホログラム書込処理の詳細については後述する。
【００４９】
次に、制御部４は、ホログラム再生部３から参照光を磁性膜１に照射して、ホログラム書込処理において磁性膜１に記録されたホログラム情報が示すホログラム像を表示（再生）する（Ｓ５）。
【００５０】
制御部４は、ステップＳ５においてホログラム像を所定期間（例えば１／３０秒）表示する。その後、ステップＳ３以降の処理を繰り返し実行する。
【００５１】
以上の処理により、ホログラム情報の書き込み（Ｓ４）、表示（Ｓ５）、消去（Ｓ３）が順次繰り返され、これによって、ホログラム像の動画を再生することができる。
【００５２】
２−４．ホログラム書込処理
２−４−１．処理の流れ
次に、図９のステップＳ４において実行されるホログラム書込処理の詳細について、図１０を参照して説明する。図１０は、ホログラム書込処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
まず、制御部４は、内部メモリから、磁性膜１に記録するホログラム情報を読み出す（Ｓ１１）。ステップＳ１１の処理においては、磁性膜１に書き込まれる干渉縞等の全体の画像が読み出される。なお、ホログラム情報は、制御部４の外部から取得してもよい。
【００５４】
次に、制御部４は、アクチュエータ２４による映像光照射部２５の走査位置と、ホログラム情報とに基づき、本サイクルで磁性膜１に書き込む情報を表すように、映像生成部２０のＤＭＤ２２に表示する画像を示す映像信号を生成する（Ｓ１２）。ステップＳ１２では、ＤＭＤ２２に表示する画像が、ホログラム情報全体の画像から、マイクロレンズ２６の配列及びその駆動方向を考慮して決定され、映像信号が生成される。
【００５５】
次に、制御部４は、映像生成部２０の光源２１を発光させ、レンズアレイ２３を介して映像光を磁性膜１に照射する（Ｓ１３）。映像生成部２０は、制御部４からの映像信号に基づきＤＭＤ２２の各マイクロミラーをオン／オフ制御し、映像光を生成する。
【００５６】
次に、制御部４は、映像光照射部２５の走査位置がスキャン方向の終端に到達しているか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００５７】
走査位置がスキャン方向の終端に到達していない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部４は、アクチュエータ２４を駆動制御して、スキャン方向において画素ピッチの間隔分だけ映像光照射部２５の走査位置を移動させる（Ｓ１５）。制御部４は、走査位置がスキャン方向の終端に到達するまで、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す（Ｓ１２〜Ｓ１５）。
【００５８】
以上のホログラム書込処理により、記録する予定の全体のホログラム情報（Ｓ１１）から、ＤＭＤ２２の画素数分の情報を有する映像光が、順次、磁性膜１に照射される（Ｓ１３）。映像光の走査において、マイクロレンズ２６の集光によって微細な画素ピッチの磁気ピクセルに書き込みが行われる。これにより、ホログラム情報を微細な画素ピッチで効率良く記録することができる。
【００５９】
２−４−２．映像光の走査について
次に、ホログラム書込処理において、傾斜して配置したマイクロレンズを一方向に走査したときの映像光が走査される様子について、図１１，１２を参照して説明する。図１１（ａ）、（ｂ）は、走査前後の１つのマイクロレンズ２６−１による書き込みの様子を示す図である。図１２（ａ）、（ｂ）は、図１１（ｂ）に続く、複数のマイクロレンズ２６−１〜２６−３による走査書き込みの様子を示す図である。
【００６０】
図１１（ａ）において、１つのマイクロレンズ２６−１から磁性膜１に映像光が照射される様子を示す。本実施形態では、マイクロレンズ２６のサイズ（直径）が、ＤＭＤ２２の１画素（マイクロミラー）のサイズに相当する。図１０のステップＳ１４において、１つのマイクロレンズ２６−１は、ＤＭＤ２２の１画素分の映像光を集光し、磁性膜１の照射面に照射する。図１１（ａ）に示すように、マイクロレンズ２６−１の集光により、設定された照射位置において、ＤＭＤ２２の画素のサイズよりも小さいサイズの磁気ピクセル５１への映像光の照射が可能となる。
【００６１】
次に、アクチュエータ２４の駆動（図１０のステップＳ１６）により、マイクロレンズ２６−１を含むレンズアレイ２３は、スキャン方向に沿って移動する。移動後の書き込みにおいて、マイクロレンズ２６−１は、図１１（ｂ）に示すように、磁性膜１の水平方向において、前回照射した磁気ピクセル５１の隣の磁気ピクセル５２に映像光を照射する。このように、書き込みの走査において、同一のマイクロレンズ２６からの書き込みは、磁性膜１の水平方向に並んだ複数の磁気ピクセルに、順次、行われる。例えば、図１２（ａ）に示すように、磁気ピクセル５１から磁気ピクセル５３へと順次、情報が書き込まれる。
【００６２】
また、レンズアレイ２３が角度θで傾斜していることにより、マイクロレンズ２６−１の照射位置と、マイクロレンズ２６−１の隣のマイクロレンズ２６−２の照射位置とは、磁性膜１の垂直方向においてずれている。そのため、図１２（ａ）に示すように、マイクロレンズ２６−２からの映像光は、マイクロレンズ２６−１から照射された磁気ピクセル５１，…の行の次の行の磁気ピクセル６１に照射される。
【００６３】
スキャン方向における駆動を繰り返すことにより、図１２（ｂ）に示すように、それぞれ垂直方向にずれた磁気ピクセルには、順次、異なるマイクロレンズ２６−１，２６−２，…から映像光が照射される。このように、一方向の走査において水平方向及び垂直方向の双方に渡る各磁気ピクセルに映像光が照射され、ホログラム情報の書き込みを効率化することができる。
【００６４】
３．まとめ
以上のように、本実施形態に係るホログラム再生装置は、磁性膜１と、映像生成部２０と、レンズアレイ２３と、制御部４とを備える。磁性膜１は、磁気光学材料で形成され、磁気光学材料に記録された情報に基づき入射光を空間的に変調して出射する変調面（膜面）を有する。映像生成部２０は、複数の画素を有し、立体的な画像を示す情報であるホログラム情報に基づき映像光を生成する。レンズアレイ２３は、映像生成部２０の複数の画素に対向して配置され、映像光を画素毎に集光して磁性膜１の変調面に照射する複数のマイクロレンズ２６を有する。制御部４は、映像光の照射を制御して、磁性膜１にホログラム情報を記録する。
【００６５】
以上のホログラム再生装置によると、映像生成部２０によって生成される映像光の画素毎の情報が、マイクロレンズ２６を介して集光された微細な画素ピッチで、磁性膜１の変調面上で分散した複数の照射位置において、同時に記録される。そのため、映像光の照射により、ホログラム情報を微細な画素ピッチで効率良く記録することができる。
【００６６】
また、ホログラム再生装置は、レンズアレイ２３を移動させるアクチュエータ２４をさらに備えてもよい。この場合、制御部４は、映像光を走査するようにアクチュエータ２４を制御する。これにより、磁性膜１の画素ピッチ間隔毎に駆動する走査において、複数の照射位置で同時にホログラム情報を書き込め、書き込み速度を向上することができる。
【００６７】
また、ホログラム再生装置のレンズアレイ２３の複数のマイクロレンズ２６は、マトリクス状に配列されてもよい。アクチュエータ２４は、所定のスキャン方向にレンズアレイを駆動してもよい。レンズアレイ２３は、複数のマイクロレンズ２６の行方向がスキャン方向に対して所定角度で傾斜して配置されてもよい。所定角度は、例えば変調面における画素ピッチによって規定される。これにより、一方向の走査において、一列に配列された複数のレンズのそれぞれを介して、磁性膜１に別の列の書き込みが行われ、書き込み速度を向上することができる。また、走査方向を一方向のみに設定できるため、装置自体の小型化も容易になる。
【００６８】
また、ホログラム再生装置は、磁性膜１の変調面を透過するように参照光を照射する参照光光源を備えてもよい。ホログラム情報が微細な画素ピッチで効率良く記録されるので、ホログラム情報が示す立体的な画像を動画として再生することができる。
【００６９】
（実施の形態２）
実施の形態１では、映像生成部において、ＤＭＤを用いてホログラム情報を書き込むための映像光を生成したが、映像光を生成するデバイスはＤＭＤに限定されない。実施の形態２では、ＤＭＤに代えて、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を用いて映像光を生成するホログラム再生装置について説明する。
【００７０】
図１３は、実施の形態２に係るホログラム再生装置におけるホログラム書込部２Ａの構成を示す模式図である。本実施形態に係るホログラム再生装置は、実施の形態１の光源２１及びＤＭＤ２２を有するホログラム書込部２（図２参照）に代えて、バックライトを有する液晶ディスプレイ２０Ａを有するホログラム書込部２Ａを備える。液晶ディスプレイ２０Ａは、映像生成部の一例である。本実施形態に係るホログラム再生装置では、液晶ディスプレイ２０Ａが各画素から発光できるので、図２に示すような光源２１を設けなくてよい。
【００７１】
以上のように、本実施形態に係るホログラム再生装置は、映像生成部として、ＤＭＤに代えて液晶ディスプレイ２０Ａを含む。これにより、比較的高価なＤＭＤを省略できるので、低コスト化することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
実施の形態１では、磁性膜に参照光を透過させてホログラム像を表示した。実施の形態３では、磁性膜に参照光を反射させてホログラム像を表示するホログラム再生装置について説明する。
【００７３】
図１４は、実施の形態３に係るホログラム再生装置の構成を示す模式図である。本実施形態に係るホログラム再生装置では、磁性膜１と偏光板７との間に偏光ビームスプリッタ８が配置されている。本実施形態におけるホログラム再生部３Ａは、偏光ビームスプリッタ８を介して、ホログラム書込部２の映像光の照射方向とは反対方向から参照光を磁性膜１に照射する。ホログラム再生部３Ａには、レンズ３３が、参照光光源３１からの参照光を偏光ビームスプリッタ８に向けてコリメートするように配置されている。
【００７４】
ホログラム再生部３Ａから出射する参照光は、実施の形態１と同様に、所定の偏光方向を有する。ホログラム再生部３Ａからの参照光は、偏光ビームスプリッタ８に入射して、偏光ビームスプリッタ８において反射される。偏光ビームスプリッタ８からの参照光は、磁性膜１に入射して、磁性膜１において反射される。参照光が磁性膜１で反射する際、磁気カー効果によって、反射光の偏光面は、反射する領域（磁気ピクセル）の磁化ベクトルの方向に応じて異なる方向に回転する。磁性膜１で反射した参照光は、偏光ビームスプリッタ８を透過し、偏光板７に入射する。偏光板７において、磁化ベクトルの方向に応じて偏光面が回転した参照光の一方のみ通過させることにより、偏光板７を通過した光において、干渉縞による回折が生じ、磁性膜１に記録されたホログラム情報が示すホログラム像が再生される。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係るホログラム再生装置は、空間光変調素子の変調面において反射されるように参照光を照射する参照光光源を備える。この場合、磁性膜１に対して映像光と参照光とが互いに逆方向から照射するようにそれぞれの光路を設定できるので、参照光がホログラム書込部２によって遮られるようなことなく、高輝度にホログラム像を再生することができる。
【００７６】
（他の実施の形態）
上記の各実施形態では、ホログラム再生装置は、磁性膜１におけるホログラム情報を消去するための磁場を発生させるコイル５を備えたが、コイル５を備えなくてもよい。例えば、ホログラム再生装置は、コイル５に代えて磁石を備え、ホログラム情報を消去する際に磁石を磁性膜１に近接させるようにしてもよい。また、ホログラム情報を消去する機構を省略して、ホログラム書込部２が更新前後のホログラム情報の差分を書き込むようにしてもよい。
【００７７】
上記の各実施形態では、レンズアレイ２３は、磁性膜１の水平方向に対して、マイクロレンズ２６のマトリクスの行方向を所定角度θで傾けて配置された。しかし、レンズアレイ２３は、磁性膜１の水平方向に対して、マイクロレンズ２６のマトリクスの行方向が平行になるように配置されてもよい。この場合、アクチュエータ２４は、磁性膜１の水平方向及び垂直方向の二軸で駆動走査を行うこととなるが、映像光の照射１回当たりの移動幅は、磁気ピクセルの画素ピッチに設定できる。
【００７８】
上記の各実施形態では、１つのマイクロレンズ２６は、映像光の１画素分の映像光を集光したが、これに限らず、１つのマイクロレンズ２６で複数画素分の映像光を集光するようにしてもよい。
【００７９】
上記の実施形態では、１つの制御部４が映像生成部２０の映像信号処理や、アクチュエータ２４の駆動制御などの各種の機能の制御を行った。しかし、これに限らず、各種の機能の制御を行う制御部を個別に設けてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１      磁性膜
２      ホログラム書込部
２０      映像生成部
２１      光源
２２      ＤＭＤ
２３      レンズアレイ
２４      アクチュエータ
２６      マイクロレンズ
３      ホログラム再生部
３１      参照光光源
４      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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１４】
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