(57)【要約】【課題】位相マスクの配置位置の調整を実施するにあたり、記録媒体に対して記録再生動作を実施することなく、簡易な調整シーケンスで調整精度を向上させる。【解決手段】ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置であって、光情報記録媒体に情報を記録するための光ビームを射出する光源と、光ビームに情報を重畳する空間変調器と、光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に、記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器と、光ビームの位相を拡散させる位相マスクと、を有し、光検出器と空間変調器は、光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、位相マスクを光ビーム進行方向に移動させる位相マスク配置位置調整部を備える。【選択図】  図４
2016146224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置であって、
前記光情報記録媒体に情報を記録するための光ビームを射出する光源と、
前記光ビームに情報を重畳する空間変調器と、
前記光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に、記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器と、
前記光ビームの位相を拡散させる位相マスクと、を有し、
前記光検出器と前記空間変調器は、光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、
前記位相マスクを光ビーム進行方向に移動させる位相マスク配置位置調整部を備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報記録装置であって、
前記位相マスクは、異なるパターンを配置した位相拡散領域と位相マスク位置調整領域を有し、前記位相マスクに照射される光ビームの照射領域を前記位相拡散領域と位相マスク位置調整領域とで切替え制御するための位相マスク照射領域制御部を備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光情報記録装置であって、
前記位相マスク位置調整領域には、透過した光ビームの光束内にて光の強度分布に変化をもたらすパターンが施されていることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか1項に記載の光情報記録装置であって、
前記空間変調器によって情報が重畳される光ビームである信号光の光路において光源から照射された光ビームが前記空間変調器と前記光検出器に分離する前までの光路中に前記信号光の偏光方向を変更する偏光可変部を備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光情報記録装置であって、
前記偏光可変部に照射される光ビームの照射位置を制御するための偏光可変部位置制御部を備えることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項６】
ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置において光源から射出した光ビームの位相を拡散させる位相マスクの配置位置を調整する位相マスク配置位置調整方法であって、
光ビームに情報を重畳する空間変調器と、前記光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器とが、前記光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、
前記位相マスクを光ビーム進行方向に移動させながら前記位相マスクを透過した光ビームを前記光検出器で検出し、該光検出器で検出した情報を利用して前記位相マスクの配置位置を調整することを特徴とする位相マスク配置位置調整方法。
【請求項７】
請求項６に記載の位相マスク配置位置調整方法であって、
前記位相マスクは、異なるパターンを配置した位相拡散領域と位相マスク位置調整領域を有しており、
位相マスク配置位置調整時に、光ビームが前記位相マスクに照射される領域を前記位相マスク位置調整領域に制御することを特徴とする位相マスク配置位置調整方法。
【請求項８】
請求項７に記載の位相マスク配置位置調整方法であって、
位相マスク配置位置調整時以外の時には、光ビームが前記位相マスクに照射される領域を前記位相拡散領域に制御することを特徴とする位相マスク配置位置調整方法。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか1項に記載の位相マスク配置位置調整方法であって、
前記光情報記録装置は、前記空間変調器によって情報が重畳される光ビームである信号光の光路において光源から照射された光ビームが前記空間変調器と前記光検出器に分離する前までの光路中に前記信号光の偏光方向を変更する偏光可変部を備えており、
位相マスク配置位置調整時に、前記偏光可変部の偏光方向を変え、前記光検出器に分離する光ビームの光量を増加させることを特徴とする位相マスク配置位置調整方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の位相マスク配置位置調整方法であって、
位相マスク配置位置調整時以外の時には、前記偏光可変部を光ビームの光路上から取り除くことを特徴とする位相マスク配置位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを用いて記録媒体へ情報を記録再生する装置及び、集光するビーム光路中に配置する位相マスクの位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録技術は、空間光変調器により２次元的に変調されたページデータの情報を有する信号光を、記録媒体の内部で参照光と重ね合わせ、その時に生じる干渉縞パターンによって記録媒体内に屈折率変調を生じさせることで情報を記録媒体に記録する技術である。情報の再生時には、記録時に用いた参照光を記録媒体に照射すると、記録媒体中に記録されているホログラムが回折格子のように作用して回折光を生じる。この回折光が記録した信号光と位相情報を含めて同一の光として再生される。再生された信号光は、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光検出器を用いて２次元的に高速に検出される。このようにホログラム記録技術は、１つのホログラムによって２次元的な情報を光記録媒体に記録、再生することを可能とし、さらに記録媒体のある場所に複数のページデータを重ね書きすることで、大容量かつ高速な情報の記録再生を果たすことができる。
【０００３】
ホログラムの記録時にホログラム記録媒体上で集光された光は、その集光スポット中央の点（以降、原点と呼ぶ）において高い強度をもち、原点からの距離が増加するに伴いその強度は減少する。このように、信号光が記録媒体の一部分にのみ集中すると、局所的な記録媒体の利用の飽和による記録媒体の利用効率の低下や、再生時のＳ／Ｎが低下する等の問題が生じる。そこで、記録における信号光強度の均一性を高めるために位相散乱板である位相マスクと呼ばれる光学素子を用いる方法がある。理想的には位相マスクは空間光変調器の各画素に組み込まれることが望ましいが、空間変調器との位置づけ精度が非常に厳しくなる為、生産性を考えると、ＵＳ７,８１３,０１７号公報（特許文献１）のように位相マスクを信号光の光路中の光軸方向に固定的に配置することとなる。位相マスクの配置位置は、理想的には、信号光の光軸において、空間変調器と記録媒体の位置関係を光学的な観点において等しい距離にする必要があるが、特許文献１には位相マスクの配置に関して適性位置に配置する方法が特別言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ７,８１３,０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように位相マスクは適正な位置に配置する必要があるが、その理由は位相マスクの位置が適正な位置に配置されていないと、記録したホログラムの品質に影響を及ぼすからである。位相マスク配置位置が、理想位置からずれた状態でホログラムを記録すると、記録するホログラムに位相マスクのパターン周期に同期した模様がノイズ成分として重畳されるため、記録品質が劣化する。この際、記録したホログラムを再生すると前記位相マスクパターン周期に同期した模様が再生像に現れ、その様子を目視により確認することができる。
【０００６】
従来の位相マスクの配置方法は、位相マスク設置位置の理想位置近傍に位相マスクを配置した状態でホログラムを記録し、記録したホログラムの再生像から前記位相マスクパターンに同期した模様が無くなるよう、配置位置を微調整する方法であり、前記位相マスクパターンに同期した模様の影響が最も少なくなった時の位置を位相マスクの最適配置位置とする方法であった。
【０００７】
従来の方法では、実際に記録媒体にホログラムの記録再生を実施する必要があり、調整のために記録媒体を消費するという問題がある。また、一回の調整で位置が確定できるとは限らず、調整に時間を要する上に、前記記録媒体の消費もさらに助長する事が問題となる。さらには、配置した位置が最適位置かどうかわかりづらいことも問題である。
【０００８】
本発明は、位相マスクの配置位置の調整を実施するにあたり、記録媒体に記録再生をしないこと、調整時間を減らすこと、調整精度を向上させることを目的に、記録媒体に対して記録再生動作を実施することなく、簡易な調整シーケンスで調整精度を向上させることができるホログラフィを用いた光情報記録装置、及びそれに用いる位相マスク配置位置調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置であって、光情報記録媒体に情報を記録するための光ビームを射出する光源と、光ビームに情報を重畳する空間変調器と、光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に、記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器と、光ビームの位相を拡散させる位相マスクと、を有し、光検出器と空間変調器は、光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、位相マスクを光ビーム進行方向に移動させる位相マスク配置位置調整部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録媒体に記録再生をせず、簡易な調整処理で、精度よく位相マスクを適正位置に配置することができる。位相マスクが適正位置に配置されることにより、ホログラムの記録品質を良好に保つことができるホログラフィを用いた光情報記録装置、及びそれに用いる位相マスク配置位置調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ホログラム記録装置の記録動作を説明する図である。
【図２】ホログラム記録装置の再生動作を説明する図である。
【図３】実施例１における空間変調器と光検出器と位相マスクとの位置関係を説明する図である。
【図４】実施例１におけるホログラム記録装置の構成図である。
【図５】実施例１における位相マスク配置位置調整方法のフローチャートである。
【図６】実施例１における位相マスクの説明図である。
【図７】実施例２におけるホログラム記録装置の構成図である。
【図８】実施例２における位相マスクの照射領域制御例を説明する図である。
【図９】実施例２における位相マスク配置位置調整方法のフローチャートである。
【図１０】実施例３におけるホログラム記録装置の構成図である。
【図１１】実施例３における偏光可変素子の位置制御例を説明する図である。
【図１２】実施例３における位相マスク配置位置調整方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２は、ホログラム記録再生装置の基本構成の一例を示したものである。記録原理について図１を用いて説明する。
【００１４】
図１において、光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子３０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム３０５に入射する。
【００１５】
ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として働き、ビームエキスパンダ３０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク３０９、リレーレンズ３１０、ＰＢＳプリズム３１１を透過して空間変調器３１２に入射する。
【００１６】
空間変調器３１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム３１１を反射し、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ３１５によって記録媒体１に集光する。
【００１７】
一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光３０７として働き、偏光方向変換素子３１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー３１７ならびにミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。ガルバノミラー３１９はアクチュエータ３２０によって角度を調整可能のため、レンズ３２１とレンズ３２２を通過した後に記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
【００１８】
このように信号光と参照光とを記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー３１９によって記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
【００１９】
以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
【００２０】
次に、図２を用いて再生原理を示す。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を記録媒体１に入射し、記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ３２３によって角度調整可能なガルバノミラー３２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。
【００２１】
この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ３１５、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム３１１を透過して光検出器３２５に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器３２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
【００２２】
本実施例の対象となる位相マスク３０９の配置位置について説明する。位相マスク３０９は、記録時において信号光３０６が記録媒体１に到達する間の光路上に配置する必要がある。配置にあたっては空間変調器３１２との位置関係で最適な配置が決まる。最適な配置の一例を図３に示す。図３は、図１の信号光３０６の光路の一部を拡大した図である。冒頭でも述べたように、位相マスク３０９は可能であれば空間変調器３１２と同一位置に配置するのが理想であるが、物理的に難しいため、光学的観点で同一の効果を生じる位置に配置する。図３では、空間変調器３１２から位相マスク３０９の間にリレーレンズ３１０を配置し、リレーレンズ３１０の焦点距離をfとすると、位相マスク３０９と空間変調器３１２の関係を４ｆの関係としている。このような位置関係であれは、空間変調器３１２の光学的な像面と位相マスク３０９の像面が一致することとなる。従って、位相マスク３０９の理想的な配置位置としては、図３に示すような４ｆの位置関係であれば良い。本実施例は一例であるため、位相マスク３０９の配置位置としては、４ｆの整数倍の位置関係であればどのように配置しても構わない。
【００２３】
本実施例では、位相マスク３０９を理想位置に配置すべく位置調整をするにあたり、光検出器３２５を利用し位置調整をする。前提として空間変調器３１２と光検出器３２５との位置関係は、図３に示すように、ＰＢＳ３１１を介し同一距離ｄで配置し、記録媒体１からも位相マスク３０９からも、光学的な距離は同距離とする。すなわち、図３の例においては、光検出器３２５もまた、理想的な位相マスク３０９との位置が４ｆの関係になる。従って、位相マスク３０９の位置と光検出器３２５の位置関係を理想的な位置関係に調整することができれば、位相マスク３０９と空間変調器３１２との位置関係も理想的な位置関係となる。前記関係性を利用し、本実施例では、信号光３０６が位相マスク３０９を透過した光を光検出器３２５で検出し、検出結果を確認しながら位相マスク３０９の位置を調整する。
【００２４】
図４は、位相マスク３０９の配置位置を調整するための信号光３０６の光路構成を示した図である。図４には、新しく位相マスク３０９の配置位置を信号光３０６の進行方向に移動させることのできる、位相マスク配置位置調整部２０１を構成として追加している。図４を用いて位相マスク３０９の配置位置調整方法について説明する。光源３０１を出射したビームの一部である信号光３０６は位相マスク３０９を透過し、ＰＢＳ３１１により、空間変調器３１２に向かうビームと光検出器３２５に向かうビームに分けられる。本実施例では、光検出器３２５に向かうビームを利用し、光検出器３２５で検出した検出結果を確認しながら、位相マスク配置位置調整部２０１を利用し、位相マスク３０９の光軸方向の位置を調整する。位相マスク配置位置調整部２０１を光軸方向に動かすことにより、光検出器３２５で検出される検出結果には位相マスクパターンに同期した模様の見え方に変化が現れるため、位相マスク３０９の位置を調整すればよい。位相マスク配置位置調整部２０１は、位相マスク３０９を光軸方向に移動させることができる機構であればどのような機構であっても構わない。
光検出器３２５に、ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いれば、撮像された画像を見ることで目視にて前記模様の確認も可能であるし、撮像画像を解析し、位相マスクパターンに同期する模様の周波数成分が最も小さくなるよう調整することも可能である。又、それ以外の方法、例えば、焦点距離ｆの位置に別の検出器を設けてもよく、位相マスクパターンに同期する模様の影響の強弱が判断できる方法であれば方法は問わない。本実施例を利用すれば、実際に記録媒体１に対しホログラムの記録再生を実施することなく位相マスク３０９の配置位置を調整することができる。
【００２５】
図５に位相マスク配置位置調整方法のフローチャートを示す。まずは、位相マスク３０９の初期位置において、検出器出力取得処理１０００をし、光検出器３２５の出力を取得する。取得した結果を取得値解析処理１００１にて解析する。前述した撮像した画像の目視確認や、周波数解析による確認等の処理がこれにあたる。取得値解析処理１００１の結果をもって、位相マスク３０９の位置をこれ以上調整する必要があるか否かを判断する位置調整要否判断１００２を実施し、調整の必要がなければ位相マスク配置位置調整は終了となる。調整の必要があれば、位相マスク位置変更処理１００３を実施する。本処理は、位相マスク配置位置調整部２０１を利用した位相マスク位置の光軸調整にあたる。その後、再び検出器出力取得処理１０００、取得値解析処理１００１を経て、位置調整要否判断１００２で、調整の必要がなくなるまで繰り返す。以上の流れで、位相マスク配置位置を調整することができる。
【００２６】
以上のように、本実施例は、ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置であって、光情報記録媒体に情報を記録するための光ビームを射出する光源と、光ビームに情報を重畳する空間変調器と、光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に、記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器と、光ビームの位相を拡散させる位相マスクと、を有し、光検出器と空間変調器は、光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、位相マスクを光ビーム進行方向に移動させる位相マスク配置位置調整部を備える構成とする。
【００２７】
また、ホログラフィを利用してデジタル情報を光情報記録媒体に記録する光情報記録装置において光源から射出した光ビームの位相を拡散させる位相マスクの配置位置を調整する位相マスク配置位置調整方法であって、光ビームに情報を重畳する空間変調器と、光情報記録媒体に記録した情報を再生する際に記録された情報から得られる回折光を取得する光検出器とが、光情報記録媒体からの光学的距離が同一の関係に配置されており、位相マスクを光ビーム進行方向に移動させながら位相マスクを透過した光ビームを光検出器で検出し、光検出器で検出した情報を利用して位相マスクの配置位置を調整するように構成する。
【００２８】
よって、本実施例によれば、記録媒体に記録再生をせず、簡易な調整処理で、精度よく位相マスクを適正位置に配置することができる。位相マスクが適正位置に配置されることにより、ホログラムの記録品質を良好に保つことができる。
【実施例２】
【００２９】
本実施例では、位相マスクの位置をさらに精度良く調整するために、位相マスクに本来の目的である光ビームの位相を拡散するための領域とは別の、調整のためのパターンを施した領域を設け、位相マスクの位置調整を行う。
【００３０】
本実施例における、特徴的な位相マスクの一例を図６に示す。図６において、６００は位相マスクであって、位相マスク６００内に、位相拡散領域６０１と位相調整領域６０２を有する。位相拡散領域６０１は、位相マスク本来の目的である光ビームの位相拡散のための位相拡散パターンが施された領域である。位置調整領域６０２は、位相マスクの位置調整時に使用する領域である。位相調整領域６０２は、光ビームが照射された時に、位相マスク６００の透過光の光強度を変えられるパターンであることが特徴である。従来の位相マスク３０９に施される、位相拡散のための位相拡散パターンの一例としては、位相マスクを透過した光ビームの光束中において位相を乱すように、光ビームの波長に対して十分浅い凹凸を施したパターンなどが一般的である。６０３は、凹凸パターンを施した位相拡散パターンの一例を示しており、位相拡散領域６０１のＡ-Ａでの断面図を示している。この凹凸パターンは、光ビームの光束中の位相を乱すためのものであり、光の強度分布に変化をもたらすものではない。
【００３１】
また、本実施例で新たに追加する位置調整領域６０２は、光の強度分布に変化をもたらす位置調整用パターンが施された領域である。一例として、６０４は平面図を示しており、光ビームを遮光する黒の領域と光ビームを透過する白の領域で構成されたパターンである。光ビームが位置調整領域６０２を透過すると、光ビームは透過部分と遮光部分とで明暗の強度分布を持つことになる。これを光検出器３２５で検出した場合は、強度分布を持った像を検出することができる。位相マスク６００と光検出器３２５との位置関係は、４ｆの関係にあるのが理想的な位置関係であるため、位相マスク６００が理想的な位置に配置されていれば、位相マスク６００を透過した像は、光検出器３２５で合焦し結像されて像が鮮明に検出できるはずである。たとえば、６０４に示すパターンであれば、白と黒の境目のエッジ部分に着目し、位相マスク６００が理想位置に配置されていれば、エッジ部分が鮮明な像となり、エッジ部分を境に光強度は急峻に変化する様子が検出できる。逆に位相マスク６００の位置が理想位置からずれた場合は、エッジ部分がぼけた像となり、境目の光強度は緩やかに変化する様子を検出できる。
【００３２】
調整時に利用する光検出器３２５は、一般的には位相を検出するより強度分布を検出する方がその変化量が検出しやすく、検出感度も高い。以上より、本実施例では、位相マスク６００の配置位置調整時には、信号光の光ビームを位置調整領域６０２に照射させ、透過した光ビームを検出することで調整を実施するようにする。なお、位置調整領域６０２のパターンは、本実施例で示した６０４のパターンに限定する必要はなく、位置調整領域６０２を透過した光ビームがビーム光束内で強度分布を持つものであればどのようなパターンでも良い。また、位相マスク６００上における各領域の配置場所や配置サイズもこれに限定されるものではない。例えば、装置構成に合わせ光ビームの光束幅に合わせて領域サイズを決定しても良いし、位相マスクの外形によって領域の配置場所を変えても良い。
【００３３】
図７に本実施例を実施するための構成を示す。図７には、図４の構成に対し位相マスク３０９に、位相マスクの配置位置調整用に使用するパターンが施された領域である位置調整領域６０２を追加した位相マスク６００を用いる。尚、本来の目的である位相拡散を目的とした領域は、６０１として区別した。さらに追加の構成要素として、信号光３０６の光ビームが位相マスク６００を透過する際に照射する領域を位相拡散領域６０１と位置調整領域６０２とで切替え制御することができる、位相マスク照射領域制御部１０１を追加している。位相マスク６００の位置調整時には、信号光３０６が位相マスク６００の位置調整領域６０２に照射されるよう、位相マスク照射領域制御部１０１を制御する。調整が終了次第、信号光３０６の光ビームが、位相拡散領域６０１に照射されるよう、位相マスク６００の位置を位相マスク照射領域制御部１０１で制御する。
【００３４】
位相マスク６００における、光ビーム３０６の照射領域を制御する具体的な例を、一例として図８に示す。図８は、位相マスク６００と位相マスク照射領域制御部１０１を示したものである。本実施例では、位相マスク照射領域制御部１０１は、信号光３０６の光軸に対し、位相マスク６００を垂直方向に動作させる機構であり、位相マスク６００の片端を、紙面上下方向に押したり引いたりすることで、信号光３０６の光ビームの照射箇所を制御することができる。図８（Ａ）は、位相マスク６００の配置位置を調整する状態であり、位相マスク照射領域制御部１０１の可動部分を紙面下側に引くことで、位置調整領域６０２を光ビームに照射させる状態を作る。一方の図８（Ｂ）は、調整時以外の状態であり、位相マスク照射領域制御部１０１の可動部分を紙面上側に押すことで、光ビームが位相拡散領域６０１に照射される状態を作る。本実施例は一例であるが、このようにして、光ビーム３０６が位相マスク６００に照射する領域を制御することができる。
【００３５】
本実施例では、位相マスク照射領域制御部１０１は、信号光３０６の光軸に対して垂直方向に動作する場合を示しているが、位相マスク６００上において、位相拡散領域６０１と位置調整領域６０２の配置の仕方によって方法を変えても良い。たとえば位相マスク６００を光軸方向に回転させて領域の切り替えを制御しても良いし、領域を切り替えることができる方法であれば、他の方法でも構わない。
【００３６】
図９に本実施例の実施方法をフローチャートで示す。図９は、図５のフローチャートに、位相マスク６００の位置調整領域６０２を信号光３０６の光ビームに照射されるように位置制御する位置調整領域位置付け処理１１００と、位相マスク６００の配置位置調整後に位相拡散領域６０１に光ビームが照射される位置に位相マスク６００を位置制御する位相拡散領域位置付け処理１１０１を追加したものである。まずは、位置調整領域位置付け処理１１００で、位相マスク照射領域制御部１０１を駆動させ、位相マスク６００の位置調整領域６０２に信号光３０６の光ビームが照射されるよう、位相マスク６００の位置制御をする。次に、位相マスク６００の光軸方向の初期位置において、検出器出力取得処理１０００をし、光検出器３２５の出力を取得する。取得した結果を取得値解析処理１００１にて解析する。前述した撮像した画像の目視確認や、周波数解析による確認等の処理がこれにあたる。取得値解析処理１００１の結果をもって、位相マスク６００の位置をこれ以上調整する必要があるか否かを判断する位置調整要否判断１００２を実施し、調整の必要がなければ位相拡散領域位置付け処理１１０１に進む。調整の必要があれば、位相マスク位置変更処理１００３を実施する。本処理は、位相マスク配置位置調整部２０１を利用した位相マスク位置の光軸調整にあたる。その後、再び検出器出力取得処理１０００、取得値解析処理１００１を経て、位置調整要否判断１００２で、調整の必要がなくなるまで繰り返し、位置調整要否判断にて調整不要となったら位相拡散領域位置付け処理１１０１に進む。位相拡散領域位置付け処理１１０１では、位相マスク６００の位相拡散領域６０１に信号光３０６の光ビームが照射されるよう、位相マスク６００の位置制御をする。以上の流れで、位相マスク配置位置を調整することができる。尚、最後に実施する位相拡散領域位置付け処理１１０１は、装置で記録媒体に記録を実施する前までに処理を実施すれば良い。
【００３７】
以上のように、本実施例は、光情報記録装置であって、位相マスクは、異なるパターンを配置した位相拡散領域と位相マスク位置調整領域を有し、位相マスクに照射される光ビームの照射領域を位相拡散領域と位相マスク位置調整領域とで切替え制御するための位相マスク照射領域制御部を備える構成とする。
【００３８】
また、位相マスク位置調整領域には、透過した光ビームの光束内にて光の強度分布に変化をもたらすパターンが施されている構成とする。
【００３９】
また、位相マスク配置位置調整時に、光ビームが位相マスクに照射される領域を位相マスク位置調整領域に制御する構成とする。
【００４０】
また、位相マスク配置位置調整時以外の時には、光ビームが位相マスクに照射される領域を位相拡散領域に制御する構成とする。  
よって、本実施例によれば、記録媒体に記録再生をせず、簡易な調整処理で、さらに精度良く位相マスクを適正位置に配置することができ、ホログラムの記録品質を良好に保つことができる。
【実施例３】
【００４１】
本実施例では、位相マスクの位置をさらに精度良く調整するために、光検出器にて検出される信号レベルを増幅することを特徴とする。
【００４２】
図１０に、光検出器３２５で検出レベルを増幅させるための構成を示す。図１０は、図７の構成に、偏光可変部８０１と、偏光可変部位置制御部８０２を追加した構成である。
【００４３】
本実施例は、位相マスク６００を透過した信号光３０６の光ビームのうち、ＰＢＳ３１１によって分離され光検出器３２５に向かう光量を制御する。通常、ホログラムの記録を実施する際には、ＰＢＳ３１１によってほとんど多くの光が空間変調器３１２側に分離され、ホログラム記録のための光エネルギとなる。この状態では、光検出器３２５側に分配される光量は少ないため、光検出器３２５の検出レベルが小さくなり、調整精度に影響を与えることが懸念される。そこで、本実施例では、信号光３０６の光ビームがＰＢＳ３１１に到達する間の光路中に偏光可変部８０１を配置し、光ビームの偏光方向を変える。これにより、ＰＢＳ３１１で分離される光比率を変化させ、位相マスク６００の配置位置調整時には光検出器３２５に多くの光量が分配されるようにする。そして、位相マスク６００の配置位置調整後には、偏光可変部位置制御部８０２を駆使し、偏光可変部８０１を信号光３０６の光ビームが照射されない位置に移動させる。本実施例により、位相マスク６００の配置位置調整中に、光検出器３２５に分配される光量を一時的に増加させることができる。
【００４４】
なお、偏光可変部８０１は、信号光３０６がＰＢＳ３１１に到達する前であればどこに配置しても構わない。最終的に、ＰＢＳ３１１によって分離される光量の配分が、光検出器３２５側に多く配分されれば良い。偏光可変部８０１には、光の偏光を変えられる素子を採用すれば良い。たとえば偏光可変部８０１に偏光可変素子を採用した場合では、偏光可変素子を制御することで、位相マスク６００の配置位置調整用の設定と通常の記録用の設定とを切り替えることができるため、偏光可変部位置制御部８０２を必要としない構成となる。また、偏光可変部８０１として偏向板を回転させるように構成してもよい。
【００４５】
偏光可変部８０１の位置制御について具体的例を、図１１に一例としてあげる。本実施例では、偏光可変部８０１を位置制御する８０２が８０１を掴み位置を制御する例である。図１１（Ａ）は、位相マスク６００の配置位置調整時の状態であり、偏光可変部位置制御部８０２は、アームを伸ばし偏光可変部８０１を光路中に配置する。調整が終了したら、偏光可変部位置制御部８０２は、アームを収縮させ偏光可変素子８０１を除くことで、図１１（Ｂ）の状態にする。これにより、位相マスク６００の配置位置調整時に一時的に光検出器３２５が検出する光量を増加させることができる。本実施例は一例であり、位相マスク６００の配置位置調整時に、偏光可変部８０１を光路中に配置し、調整後に光路からはずす仕組みであればどのような仕組みでも構わない。装置の環境によっては、特別に偏光可変部位置制御部８０２を用意することなく、人の力で素子を光路上に配置しても良いし、光路上から除去しても良い。
【００４６】
図１２に本実施例の実施方法をフローチャートで示す。図１２は、図９のフローチャートに、偏光可変部８０１の偏光方向を調整用の設定に変更する調整用偏光方向変更処理１２００と、位相マスク６００の配置位置調整後に偏光可変部８０１の偏光方向を記録用の設定に変更する記録用偏光方向変更処理１２０１を追加したものである。
【００４７】
まずは、偏光可変部８０１を光路上に配置する、もしくは光路上に配置してある偏光可変部８０１を制御し、信号光３０６の偏光方向を変える調整用偏光方向変更処理１２００を実施する。その後、位置調整領域位置付け処理１１００で、位相マスク照射領域制御部１０１を駆動させ、位相マスク６００の位置調整領域６０２に信号光３０６の光ビームが照射されるよう、位相マスク６００の位置制御をする。次に、位相マスク６００の光軸方向の初期位置において、検出器出力取得処理１０００をし、光検出器３２５の出力を取得する。取得した結果を取得値解析処理１００１にて解析する。前述した撮像した画像の目視確認や、周波数解析による確認等の処理がこれにあたる。取得値解析処理１００１の結果をもって、位相マスク６００の位置をこれ以上調整する必要があるか否かを判断する位置調整要否判断１００２を実施し、調整の必要がなければ記録用偏光方向変更処理１２０１に進む。調整の必要があれば、位相マスク位置変更処理１００３を実施する。本処理は、位相マスク配置位置調整部２０１を利用した位相マスク位置の光軸調整にあたる。その後、再び検出器出力取得処理１０００、取得値解析処理１００１を経て、位置調整要否判断１００２で、調整の必要がなくなるまで繰り返し、位置調整要否判断にて調整不要となったら記録用偏光方向変更処理１２０１に進む。記録用偏光方向変更処理１２０１では、光路上に配置された偏光可変部８０１を光路から取り外す、もしくは偏光可変部８０１の偏光方向を記録用の設定に変更する処理を実施する。その後の位相拡散領域位置付け処理１１０１では、位相マスク６００の位相拡散領域６０１に信号光３０６の光ビームが照射されるよう、位相マスク６００の位置制御をする。以上の流れで、位相マスク配置位置を調整する。尚、調整用偏光方向変更処理１２００と位置調整領域位置付け処理１１００は順番が入れ替わっても構わない。同様に記録用偏光方向変更処理１２０１と、位相拡散領域位置付け処理１１０１は順番が入れ替わっても構わない。また、位置調整要否判断１００２後に実施する、記録用偏光方向変更処理１２０１と位相拡散領域位置付け処理１１０１は、装置で記録媒体に記録を実施する前までに処理を実施しておけば良い。
【００４８】
なお、本実施例は、実施例２の位相マスクに対して、光検出器３２５にて検出される信号レベルを増幅することを説明したが、実施例１の位相マスクに対して適用しても良い。
【００４９】
以上のように、本実施例は、光情報記録装置であって、空間変調器によって情報が重畳される光ビームである信号光の光路において光源から照射された光ビームが空間変調器と光検出器に分離する前までの光路中に信号光の偏光方向を変更する偏光可変部を備える構成とする。
【００５０】
また、偏光可変部に照射される光ビームの照射位置を制御するための偏光可変部位置制御部を備える構成とする。
【００５１】
また、位相マスク配置位置調整時に、偏光可変部の偏光方向を変え、光検出器に分離する光ビームの光量を増加させる構成とする。
【００５２】
また、位相マスク配置位置調整時以外の時には、偏光可変部を光ビームの光路上から取り除くように構成する。
【００５３】
よって、本実施例によれば、記録媒体に記録再生をせず、簡易な調整処理で、さらに精度良く位相マスクを適正位置に配置することができ、ホログラムの記録品質を良好に保つことができる。
【００５４】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、本実施例で説明した各構成要素のうち、位相マスク配置位置調整部２０１、位相マスク照射領域制御部１０１、偏光可変部８０１、偏光可変部位置制御部８０２は、通常の記録再生を実施する上では必ずしも必要ではないため、位相マスク配置位置調整時にのみ取り付けて利用することができる取り外し可能な構成であっても良い。これにより、通常の記録再生時には装置の小型化がはかれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１…記録媒体、３０１…光源、３０２…コリメートレンズ、３０３…シャッタ、３０４…光学素子、３０５…ＰＢＳプリズム、３０６…信号光、３０７…参照光、３０８…ビームエキスパンダ、３０９…位相マスク、３１０…リレーレンズ、３１１…ＰＢＳプリズム、３１２…空間変調器、３１３…リレーレンズ、３１４…空間フィルタ、３１５…対物レンズ、３１６…偏光方向変換素子、３１７、３１８…ミラー、３１９…ガルバノミラー、３２０…アクチュエータ、３２１、３２２…レンズ、３２３…アクチュエータ、３２４…ガルバノミラー、３２５…光検出器、２０１…位相マスク配置位置調整部、
１０１…位相マスク照射領域制御部、６００…位相マスク、６０１…位相拡散領域、６０２…位置調整領域、６０３…位相拡散パターン、６０４…位置調整用パターン、
８０１…偏光可変部、８０２…偏光可変部位置制御部
【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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