(57)【要約】【課題】外部共振器光源からの光ビームの強度を変化させ、精度良く安定化する技術を提供する。【解決手段】ホログラム記録再生装置２において、外部共振器光源１０と、光ビームの偏光角度を変化させる１／２波長板５７とモータ５１と、光ビームの偏光角度に応じて２方向に分離する各々の光ビームの光量の比率を変化させる偏光ビームスプリッタ２０と、光ビームを受光するフォトデテクタ５３と、光ビームを受光する空間光変調器１９と、フォトデテクタ５３からの信号の大きさに応じてモータ５１を制御する制御部１１０と、を備えた。【選択図】図３
2009043370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム記録媒体に信号光及び参照光を照射してホログラムとして記録データを記録し、前記ホログラム記録媒体に記録されたホログラムに再生光を照射して回折光を得て、前記回折光より記録データを再生するホログラム記録再生装置において、
外部共振器光源と、
前記外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度を変化させる偏光制御素子と、
前記偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて２方向に分離する各々の光ビームの光量の比率を変化させる偏光分離素子と、
前記２方向に分離する光ビームの一方を受光する受光素子と、
前記２方向に分離する光ビームの他方を受光して、前記信号光、前記参照光及び前記再生光を発生する空間光変調器と、
前記受光素子で検出される光量に応じて、前記偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする制御部と、を備えるホログラム記録再生装置。
【請求項２】
前記偏光制御素子は、
１／２波長板と、
前記１／２波長板を回転させるモータと、で形成されることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
【請求項３】
前記モータはステッピングモータであることを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録再生装置。
【請求項４】
前記偏光制御素子は、
液晶デバイスであることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
【請求項５】
さらに、光ビームの通過と阻止とを制御するシャッタを備え、
前記制御部は、
前記ホログラム記録媒体に照射される前記信号光及び前記参照光の露光時間を制御することを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
【請求項６】
さらに、前記ホログラム記録媒体の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、
前記受光素子で検出される光量に応じた制御に加え、前記温度センサが検出する温度に応じて前記偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をすることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録再生装置。
【請求項７】
外部共振器光源と、
前記外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度を変化させる偏光制御素子と、
前記偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて２方向に分離する各々の光ビームの光量の比率を変化させる偏光分離素子と、
前記２方向に分離する光ビームの一方を受光する受光素子と、
前記受光素子で検出される光量に応じて、前記偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする制御部と、を備える光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録再生装置及び光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データストレージデバイスとしてホログラムメモリが注目されている。このホログラムメモリでは、ホログラム記録装置を用いて記録をおこない、又、ホログラム再生装置を用いて再生をおこなうものである。記録の動作は以下のようにおこなわれる。記録データに応じて変調された信号光と所定の参照光とを同一光源からのレーザ光によって生成し、これらをホログラム記録媒体に照射して、ホログラム記録媒体中で信号光と参照光とを干渉させて干渉縞(ホログラム)を形成する。このようにして、ホログラム記録媒体に記録データがホログラムとして記録される。ここで記録されるホログラムには、１ページと称される単位で極めて大容量の情報が含まれ、記録データは１ページ毎に特定され管理される。
【０００３】
又、このホログラムメモリでは、ホログラム再生装置を用いて、記録済みのホログラム記録媒体からの記録データの再生をおこなう。再生の動作は以下のようにおこなわれる。上述した記録データに応じ形成されたホログラムに、記録において用いられた光ビームである参照光と同様な性質を有する光ビームである再生光を照射することで、ホログラム記録媒体から回折光を発生させる。この回折光は１ページ分の記録データを含んでいるので、回折光を２次元配列された受光素子で受光し、信号処理を施して記録データを再生できる。
【０００４】
又、ホログラム記録装置の機能と、ホログラム再生装置の機能とを同一の装置で実現するホログラム記録再生装置（記録及び再生装置）も提案されている。
【０００５】
なお、上述した、信号光、参照光、再生光の発生、及び回折光の受光は、光学素子を組み合わせて構成したホログラム記録再生光学部でおこなわれる。光学部における光路設計のひとつの方式としては、信号光と参照光とを同軸状に配置して、さらに、参照光と再生光との経路を同一とし、これらの光ビーム（信号光と参照光と再生光）が通過する光路を共通とする、所謂、コアキシャル方式（例えば、非特許文献１を参照）が知られている。又、光学部における光路設計の他の方式としては、信号光と参照光（再生光）の各々の光ビームが別の光路を通過する２光束法が知られている。
【０００６】
ここで、ホログラム記録再生においては、単一光源からの光ビームを参照光と信号光に分けて、それらの干渉縞を記録する方式であることから、光源にはコヒーレントなシングルモードレーザ光源が要求される。このような光源としてはＹＡＧ結晶等を用いた固体レーザ光源、半導体レーザを用いた光源等のいくつかが検討されている。この中で、青紫域（波長４００ｎｍの領域）の光源としては、半導体レーザを用いた外部共振器型シングルモード光源（以下、外部共振器光源と称する）が提案されている。外部共振器光源の代表例としては、リトロウ型、リットマン型が広く知られている。
【特許文献１】特開平５−２０６５８０号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２４２４号公報
【非特許文献１】日経エレクトロニクス２００５年１月１７日号Ｐ１０６〜１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような外部共振器光源の場合には、従来の光ディスクで使用されている半導体レーザの注入電流を制御することによる光出力の安定化方式（以下、ＡＰＣ方式と称する）を用いることが困難である。すなわち、半導体レーザの注入電流を制御して、光ビームの出力の強度を変化させる場合には、同時に、外部共振器光源からの光ビームの強度も変化してしまうだけではなく、場合によってモードホップが発生し、レーザ光の縦モード安定性に影響を与えてしまうからである。一方、外部共振器光源からの光ビームの出力を精度良く制御する技術が要求されているという現実がある。例えば、温度の変化に応じてホログラム記録媒体の受光感度が大きく異なるようなホログラム記録層を用いる場合には、光ビームの出力を変化させて、ホログラム記録層の特性に応じ光ビームの強度を変化し、精度良く安定化する技術が必要となる。
【０００８】
又、このような外部共振器光源から得られる光ビームの出力を自由に変化し、精度良く安定化する技術が提供されるならば、外部共振器光源の産業上の用途は大きく拡大することが期待されている。しかしながら、光ビームの出力を変化できる外部共振器光源に関する技術は、未だ提供されていない。本発明は、外部共振器光源から得られる光ビームの強度を変化させ、精度良く安定化する技術を提供し、外部共振器光源を用いるホログラム記録再生装置において、光ビームの強度を変化させ、精度良く安定化する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体に信号光及び参照光を照射してホログラムとして記録データを記録し、前記ホログラム記録媒体に記録されたホログラムに再生光を照射して回折光を得て、前記回折光より記録データを再生するホログラム記録再生装置において、外部共振器光源と、前記外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる偏光制御素子と、前記偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて２方向に分離する各々の光ビームの光量の比率を変化させる偏光分離素子と、前記２方向に分離する光ビームの一方を受光する受光素子と、前記２方向に分離する光ビームの他方を受光して、前記信号光、前記参照光及び前記再生光を発生する空間変調器と、前記受光素子で検出される光量に応じて、前記偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする制御部と、を備えるホログラム記録再生装置。
【００１０】
本発明のホログラム記録再生装置では、外部共振器光源は光ビームを出射し、偏光制御素子はこの外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる。偏光分離素子はこの偏光制御素子からの光ビームを２方向に分離し、偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて各々の光ビームの光量の比率を変化させる。この２方向に分離する光ビームの一方は、受光素子によって受光され、この光ビームの他方は空間変調器によって受光される。そして、光ビームを受光した空間変調器は、信号光、参照光及び再生光を発生する。又、制御部は、受光素子で検出される光量に応じて、偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする。このようにして、空間光変調器に入射する光ビームの光量、ひいては、ホログラム記録媒体に照射される、信号光、参照光、再生光の光量を安定に精度良く制御することができる。
【００１１】
本発明の光源装置は、外部共振器光源と、前記外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる偏光制御素子と、前記偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて２方向に分離する各々の光ビームの光量の比率を変化させる偏光分離素子と、前記２方向に分離する光ビームの一方を受光する受光素子と、前記受光素子で検出される光量に応じて、前記偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする制御部と、を備える。
【００１２】
本発明の光源装置では、外部共振器光源は光ビームを出射し、偏光制御素子はこの外部共振器光源から出射される光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる。偏光分離素子はこの偏光制御素子からの光ビームを２方向に分離し、偏光制御素子からの光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態に応じて各々の光ビームの光量の比率を変化させる。この２方向に分離する光ビームの一方は、受光素子によって受光され、制御部は、受光素子で検出される光量に応じて、偏光制御素子から得られる光ビームの偏光角度、あるいは偏光状態を変化させる制御をする。このようにして、偏光分離素子からの光ビームの光量を安定に精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部共振器光源から得られる光ビームの強度を精度良く安定化する技術を提供し、外部共振器光源を用いるホログラム記録再生装置から得られる光ビームの強度を精度良く安定化する技術を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態のホログラム記録再生装置）
図１に、ホログラム記録再生装置の主要部である光学部を中心として、ホログラム記録媒体を用いて記録再生をおこなうホログラム記録再生装置の模式図を示す。図１に示すホログラム記録再生装置は、ホログラムの記録及び再生をおこなう装置であり、コアキシャル方式を採用するものである。又、コアキシャル光学系に用いられるホログラム記録媒体については、透過型、反射型の２種類が存在するが、図１は、反射型のホログラム記録媒体を用いるコアキシャル光学系の模式図を示している。
【００１５】
図１に図示されたホログラム記録再生装置１は光学部を主要な構成部分として備えている。又、詳細は図示しない電気回路で構成される制御部１００を備え、さらに、図示しない機構部を備えている。そして、ホログラム記録再生装置１は、制御部１００を介して図示しない外部装置に接続されるようになされている。ここで、外部装置は、例えば、ホストコンピュータ、映像表示装置（モニター）等である。このようなホログラム記録再生装置１は、ホログラム記録層を有するホログラム記録媒体（Ｍｅｄｉｕｍ）４８にホログラムを記録し、ホログラムから記録された情報を読み出すことができるようになされている。
【００１６】
ホログラム記録再生装置１の光学部は、光ビームが通過する光路を形成している。光学部は、レーザ光源を有する外部共振器光源（ＥＣＬＤ）１０、アイソレータ・シャッタ（Ｉｓｏｌａｔｏｒ＋Ｓｈｕｔｔｅｒ）１１、フーリエ変換レンズ１３とピンホール１４とフーリエ変換レンズ１５とで形成されるビームエキスパンダ・ピンホール（Ｂｅａｍ  Ｅｘｐａｎｄｅｒ＋Ｐｉｎｈｏｌｅ）１２、ミラー（Ｍｉｒｒｏｒ）１６、１／２波長板（ＨＷＰ）１７、空間光変調器（ＳＬＭ）１９、偏光分離素子として機能する偏光ビームスプリッタ２０、フーリエ変換レンズ２１とフーリエ変換レンズ２２とによって形成されるリレーレンズ２３、位相マスク（Ｐｈａｓｅ  Ｍａｓｋ）２６、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２７、フーリエ変換レンズ３１、アパーチャ（Ａｐｅｒｔｕｒｅ）３２、フーリエ変換レンズ３３、偏光回折素子（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｂｅａｍ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｏｒ：ＰＢＤ）３４、対物レンズ３６、フーリエ変換レンズ４１とフーリエ変換レンズ４２とから形成されるビームエキスパンダ（Ｂｅａｍ  Ｅｘｐａｎｄｅｒ）４０、イメージセンサ（Ｉｍａｇｅｒ）４３を有している。
【００１７】
図１に示すホログラム記録再生装置１に用いるホログラム記録媒体４８は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）やデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）と同様のディスク型（円盤形状）をしており、ホログラム記録媒体４８の最内周部には、回転中心を位置決めするための孔部が設けられている。又、図１には図示されない、機構部としては、ホログラム記録媒体４８を回転させる機構部分及びフォーカスサーボ、トラッキングサーボをおこなう機構部を有しており、これらの機構部は制御部１００によって制御される。
【００１８】
（記録の作用の概要説明）
図１に示すホログラム記録再生装置においては、記録の動作は、以下のように行われる。まず、記録時において、制御部１００は、外部共振器型の光源とされる外部共振器光源１０のレーザの発振のモードである縦モードがシングルになる条件を満たし、かつ出射時の光出力が記録媒体上にて信号を記録するために十分な光量となるように注入電流を設定して、レーザ光を出射するように外部共振器光源１０を制御する。外部共振器光源１０からの光ビームは、以降の光学系からの戻り光を外部共振器光源１０に極力戻さないようにするためのアイソレータ（例えば市販のファラデーローテータなど）と露光時間を調整するためのシャッタ有して形成されるアイソレータ・シャッタ１１を透過した後、ビームエキスパンダ・ピンホール１２を通過する。ここで、ビームエキスパンダ・ピンホール１２は、光ビームを参照光、信号光の変調を行なう上で必要なビーム径に拡大するためのフーリエ変換レンズ１３とフーリエ変換レンズ１５とで形成されるビームエキスパンダを有し、ビームエキスパンダのレンズ焦点位置にピンホール（空間フィルタ）１４を配置し、光ビームの強度分布を平滑化している。
【００１９】
ビームエキスパンダによって、所望の径に拡大された光ビームは、ミラー１６で反射して、１／２波長板１７を透過し、偏光ビームスプリッタ２０に入射した後、s偏光、p偏光のいずれかの一方が偏光ビームスプリッタ２０を透過あるいは反射する。以後の説明では、s偏光が偏光ビームスプリッタ２０により空間光変調器１９へ反射し、p偏光が偏光ビームスプリッタ２０を透過するものとする。この際、１／２波長板１７の回転角度を調整することで、偏光制御素子として機能させ、偏光ビームスプリッタ２０への直線偏光の向きを調整することが可能となる。すなわち、偏光ビームスプリッタ２０へ入射するs偏光、p偏光それぞれの振幅を変えることができ、空間光変調器１９への入射光量を１／２波長板１７の回転によって調整することが出来る。
【００２０】
空間光変調器１９としては、偏光制御が可能なデバイス、例えば、ディスプレイ用途で使用されている反射型液晶が用いられている。図２（Ａ）は、記録時における空間光変調器１９の参照光領域１９ａに表示されるパターン（リング状のパターン）と信号光領域１９ｂに表示されるパターン（円形状のパターン）とを示す図である。各々の領域に表示されるパターンは空間光変調器１９に形成される細分化された画素（ピクセル）を制御部１００によって制御することによって得られる。
【００２１】
参照光領域１９ａ及び信号光領域１９ｂにおいて変調を受けることによって生じる参照光及び信号光の像を記録媒体へ転送するため、空間光変調器１９への入射光をs偏光からp偏光に切り替える必要がある。このとき、s偏光からp偏光に入射光の偏光方向を回転する変調を"１"の変調とし、入射光の偏光方向をそのままのs偏光に保持する場合を"０"の変調と定義して以下の説明をする。ホログラム記録媒体４８への像転送対象となる空間光変調器１９の画素については"１"の変調を施し、変調された光ビームは偏光ビームスプリッタ２０を透過してリレーレンズ２３へ向かう。記録媒体への像転送対象とならない画素については"０"の変調を施す。s偏光のままの光ビームは偏光ビームスプリッタ２０を反射し、外部共振器光源１０の手前のアイソレータ・シャッタ１１で終端される。
【００２２】
所望の変調を施された光ビームはリレーレンズ２３を透過し実像を結ぶ。ここでホログラム記録媒体４８のホログラム記録層に集光するに際して、フーリエ面上でのＤＣ成分集中を抑圧するため、実像面上で像の画素単位に０、πの位相差をランダムにつけるために挿入された位相マスク２６によって記録像の位相変調が施される。その後、光ビームは偏光ビームスプリッタ２７を透過して、フーリエ変換レンズ３１とフーリエ変換レンズ３３とで形成されるリレーレンズ３０の焦点位置に配置されたアパーチャ３２で信号帯域の最適化を行なう。このアパーチャ３２での信号帯域の設定次第で、記録時の信号帯域、再生時のオーバーサンプリング設定に影響を与える。この場合はフーリエ面上でのナイキスト周波数の２倍として、ナイキスト基準を満たす設定としている。
【００２３】
光ビームは、リレーレンズ３０を透過後、偏光回折素子３４を透過する。偏光回折素子３４は１／４波長板（ＱＷＰ）と参照光に作用する液晶回折素子からなるデバイスとして形成されている。偏光回折素子３４は主に再生時の参照光による不要光（光学ノイズ成分）の抑圧であり、詳細は後に述べる。光ビームは偏光回折素子３４を透過することによりp偏光として入射する像は円偏光となり、対物レンズ３６を透過して、ホログラム記録媒体４８のホログラム記録層に参照光と信号光との干渉縞がホログラムとして記録される。以上が記録時における各部の作用である。
【００２４】
次に上述した各部の作用に従ってホログラム記録媒体４８のホログラム記録層に記録されたホログラムを再生する各部の作用について説明をする。空間光変調器１９への光ビームの入射の過程までは記録時と同様である。図２（Ｂ）に再生時における空間光変調器１９に表示されるパターンを図示する。図２（Ｂ）に示すように、空間光変調器１９にはリング状の参照光領域１９ａのみが表示され、参照光のみが、リレーレンズ２３、位相マスク２６、偏光ビームスプリッタ２７、偏光回折素子３４、対物レンズ３６を透過して、円偏光の光ビームがホログラム記録媒体４８のホログラム記録層に入射される。そして、ホログラムとして記録された干渉縞が回折格子の役割を果たして、信号光領域１９ｂに表示されたパターンに応じた回折光が発生する。
【００２５】
ここで、参照光と比較して一般に反射回折光の回折効率が数％〜１％未満であるため、回折光の検出時においてホログラム記録媒体４８で反射される参照光が不要光となり光学ノイズとなってしまう。このホログラム記録媒体４８によって反射された参照光を偏光回折素子３４によって抑圧する。参照光領域１９ａに対応する領域に配置され、参照光に作用する偏光回折素子３４を構成する液晶回折素子が、p偏光は透過、s偏光を回折するよう設計されているため、円偏光の参照光はホログラム記録媒体４８で反射した後、偏光回折素子３４を構成する１／４波長板でs偏光になり液晶回折素子で回折する。
【００２６】
偏光回折素子３４によって、s偏光となった回折光は、リレーレンズ３０を透過後、偏光ビームスプリッタ２７によってビームエキスパンダ４０に導かれ、イメージセンサ４３に照射される。イメージセンサ４３は、一般にＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサといった撮像素子及びこれら素子を搭載したカメラモジュールが使用されている。このとき、信号光領域１９ｂの１画素単位の信号に応じた回折光は、イメージセンサ４３では、２×２個の画素の単位で取得するために、ビームエキスパンダ４０で回折光のビーム径を拡大している。すなわち、２×２オーバーサンプリング設定としている。オーバーサンプリング後、イメージセンサ４３で回折光を検出し、制御部１００において、画像単位で信号処理が施される。なお、オーバーサンプリングによって、光学アライメントのずれをある程度の範囲で許容することが可能となるが、オーバーサンプリングの設定を例えば１．４×１．４画素のサイズとした場合には、リレーレンズ３０の中に配置しているアパーチャ３２のサイズもそれに伴って縮小しなければならないため、信号帯域の制限を受けることになる。以上が反射型のコアキシャル方式の記録再生における各部の作用である。
【００２７】
（外部共振器光源からの光ビーム出力の調整について）
ここで記録再生時における、外部共振器光源からの光ビーム出力の調整方法に着目すると、本出願の願書に記載の発明者（以下、発明者と省略をする）は、以下の３種類の方法について検討をした。
１）外部共振器光源のレーザダイオード（ＬＤ）への注入電流量を調整する。
２）シャッタの開閉する時間を調整して露光時間を調整する。
３）１／２波長板の回転調整によって空間光変調器への入射光量を調整する。
【００２８】
検討の結果、発明者は、上述した１）、２）、３）の各々について以下の結論を得た。
１）のレーザダイオードへの注入電流量を調整する方法については、レーザの縦モードの発振周波数の調整を注入電流制御により最優先で行なっているため、出射パワー調整を注入電流制御によって行なうことに大きな困難を伴う。すなわち、縦モードが安定となる条件の範囲内で光ビームの出力（出射パワー）の調整の範囲は制限される。又、環境温度の変動等でレーザダイオードの微分効率の変動があることから、光ビーム出力を一定に保ちつつ、発振周波数を所定の周波数とすることは、困難であり、光ビームの出力は時間の経過に応じて変化する（経時変化をする）場合が多い。
２）のシャッタで露光時間を調整する方法については、用途によっては、光ビームの出力の制御と等価な効果を得ることができるものである。すなわち、光ビーム出力の瞬時値ではなく、一定時間内における光ビーム出力の時間積分値が重要である場合には、シャッタを開く時間を制御する（積算光量を制御する）ことによって、光ビームの出力の制御と等価な効果を得ることができる。例えば、外部共振器光源をホログラム記録再生装置に用いる場合において、有効な手法となり得る。しかしながら、外部共振器光源からの光ビーム出力が、経時変化をする場合には、ホログラム記録媒体への積算光量は安定しないという問題を抱える。
３）の空間光変調器への入射光量を調整する方法については、空間光変調器への入射光量を偏光ビームスプリッタへの入射偏光角調整により調整することはできるが、光ビーム出力の径時変化を防ぐことはできない。
又、上述した１）ないし３）のいずれの方法においても、環境温度によらず光ビーム出力の制御、安定化を実現できるものではない。ホログラム記録媒体のホログラム記録層は、フォトポリマで構成される場合が多いが、この場合、一般にフォトポリマは温度によってその記録感度が異なる特性を示していることが知られている。すなわち、記録再生特性は温度に依存する。よって、環境温度によらず光ビーム出力を所望の光量に安定して制御することが必要となる。
【００２９】
（実施形態の外部共振器光源からの光ビーム出力を制御する技術について）
外部共振器光源からの光ビーム出力を所定の出力とする（以下、安定化と称する）ためには、上述したように、１）ないし３）に挙げる技術は、その実施に当たり、上述したような、技術的な困難を伴った。又、従来の光記録媒体記録再生装置、例えば、ＤＶＤ記録再生装置のように光ピックアップに搭載されたレーザダイオードのレーザ光出射面の反対位置にフォトダイオード（ＰＤ）を配置し、あるいは光ピックアップの光学系内にフォトダイオードを配置して、レーザ光出射時にフォトダイオードで検出された電流値を検出してレーザダイオードへの注入電流の制御を行い光出力の安定化を行なうことも、外部共振器光源においては困難である。以下、より、具体的に例を挙げて、第１実施形態及び第２実施形態として、外部共振器光源からの光ビーム出力を制御する技術について説明をする。第１実施形態及び第２実施形態では、偏光制御素子をどのように構成するかを中心として、具体的に説明をする。
【００３０】
（第１実施形態）
図３は、第１実施形態の外部共振器光源からの光ビーム出力を所定の出力とする（安定化する）機能（ＡＰＣ機能）を有するホログラム記録再生装置２の模式図を示すものである。このホログラム記録再生装置２は、図１に示すホログラム記録再生装置１と同様に、光学系としては、コアキシャル光学系を採用するものである。図３に示すホログラム記録再生装置２の各部については、図１に示すホログラム記録再生装置１と同一の構成部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図３に示すホログラム記録再生装置２は、図１に示すホログラム記録再生装置１の構成部を有し、さらに、１／２波長板５７を回転させるためのモータ５１を有している。すなわち、１／２波長板５７とモータ５１とが偏光制御素子を形成している。又、集光レンズ５２、フォトデテクタ５３、シャッタ５４を有している。モータ５１は、例えば、中空タイプのステッピングモータとされる。集光レンズ５２は、光ビームをフォトデテクタ５３に集光するためのレンズであり、フォトデテクタ５３の受光径、受光感度が十分に大きく、光ビームがフォトデテクタ５３から外れない条件が満たされている場合には、この集光レンズ５２を用いて集光をする構成部は不要となる。又、以下の部材は、ホログラム記録再生装置１にも用いられている部材であるが、ホログラム記録再生装置２では、変更が加えられている。アイソレータ・シャッタ１１は、アイソレータとしての機能のみ有するアイソレータ５５とされ、１／２波長板１７は、モータ５１で回転することができるように、歯車等の回転機構が付加された１／２波長板５７とされている。又、制御部１００は、ＡＰＣ機能を発揮するような制御部１１０とされている。
【００３２】
ここで、ホログラム記録再生装置２では、シャッタ５４とアイソレータ５５との各々の機能を分離するために、シャッタ５４の位置を、ＡＰＣ機能に関係する光学部品よりも、光ビームの進行方向に対して、光路上のより後方に配置している。この理由は、ＡＰＣの機能を低速処理によって実現するためである。ホログラム記録再生装置１と同様にアイソレータ・シャッタ１１を採用する場合には、ＡＰＣ機能を発揮するためには、高速の処理が要求されるものとなる。何故ならば、アイソレータ・シャッタ１１として構成されるシャッタの開閉に伴う出射光のパルス動作を考慮してＡＰＣの処理を行なわなければならない。より詳しくは、露光時間（シャッタを開状態とする時間）は光ビームの出力、ホログラム記録媒体のメディア感度、要求される記録再生転送レートにより異なるものとなり、ミリ秒単位の露光時間が求められる場合には、シャッタ開閉に対して、ＡＰＣ機能を発揮させるための処理（ＡＰＣ処理）において、同期処理を考慮する必要が生じる。又、この場合には、偏光制御を行なうためのデバイス（偏光制御素子）も周波数応答の高速なデバイスが求められる。
【００３３】
一方、偏光ビームスプリッタ２０とリレーレンズ２３との間にシャッタ５４を配置するホログラム記録再生装置２のような構成を用いる場合においては、ホログラム記録媒体に対する光ビームの露光時間を設定する機能と、ＡＰＣ機能とを分離することが可能となり、このような問題が生じることはない。そして、ＡＰＣに関係する部分では光ビーム出力の温度によるゆらぎ等の緩い変動を管理するだけで良いことになるので、ＡＰＣ処理に必要とされる処理の帯域は、例えば、従来のＤＶＤ光ディスクで再生専用の光ピックアップに用いられているＡＰＣ処理に関係する部分（ＡＰＣ処理部）と同様、数Ｈｚ（ヘルツ）程度の帯域設計で、ＡＰＣ機能を実現することが可能となる。
【００３４】
図４は第１実施形態に係るＡＰＣ処理部を模式的に示す図である。図４においては、制御部１１０につては、ＡＰＣ処理に係る部分としての制御部１１０ａのみが記載されており、光学部品についてもＡＰＣ処理に係る部分のみが記載されている。
【００３５】
図４を参照して、ＡＰＣ処理部の説明をする。ＡＰＣ処理部は、光学部材としては、１／２波長板（ＨＷＰ）５７、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２０、集光レンズ５２、フォトデテクタ（ＰＤ）５３を有している。又、ＡＰＣ処理部は、機構部材として、モータ５１を有している。ここで、上述したように、１／２波長板５７とモータ５１とで偏光制御素子の一実施形態を形成している。モータ５１は、ステッピングモータが採用されている。ステッピングモータはフィードフォワード制御によって正確な位置決めを行うことができる点において、第１実施形態に用いるに適しているが、回転位置を検出するポジションセンサと直流モータとの組み合わせによっても同様に作用させることができる。ＡＰＣ処理部は制御部１１０の一部としての制御部１１０ａを含み、制御部１１０ａは、中央演算装置（ＣＰＵ）１２０、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）１３０、電流・電圧変換器（Ｉ−Ｖ）１４０、差動増幅器１５０、電力増幅器として機能するモータドライバ（Ｍｏｔｏｒ  Ｄｒｉｖｅｒ）１６０及びシャッタコントローラ（Ｓｈｕｔｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１７０を有している。
【００３６】
フォトデテクタ５３からは、フォトデテクタ５３に入射する光ビームの光量に比例した電流が得られ、電流・電圧変換器１４０でこの電流に比例した電圧を得て、この電圧を差動増幅器１５０の一方の入力端子に入力している。一方、中央演算装置１２０から出力されるデジタル信号は、デジタル・アナログ変換器１３０によってアナログ信号とされ、このアナログ信号は基準電圧として、差動増幅器１５０の他方の入力端子に入力される。差動増幅器１５０の出力端子からは誤差信号が得られ、この誤差信号はモータドライバ１６０に入力され、モータドライバ１６０で電力増幅された電力がモータ５１に印加される。ここで、フォトデテクタ５３、電流・電圧変換器１４０、差動増幅器１５０、モータドライバ１６０、モータ５１、１／２波長板５７、偏光ビームスプリッタ２０、集光レンズ５２、によって形成される閉ループ（ＡＰＣ  Ｌｏｏｐ）は、ネガティブフィードバックループを構成し、差動増幅器１５０の他方の入力端子に入力される基準電圧と、一方の入力端子に入力される電流・電圧変換器１４０からの電圧と、を等しくするような制御が行われる。
【００３７】
実施形態のＡＰＣ処理においては、終局的な制御対象は空間光変調器１９への入射光量であるが、空間光変調器１９への入射光量の検出が困難であるところから、空間光変調器１９への入射光量と密接に関係するフォトデテクタ５３への入力光量の大きさを制御するようにしている。図５は、空間光変調器１９に入射する光ビームのパワーである空間光変調器入射パワー（ＳＬＭ  Ｉｎｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ）とフォトデテクタ５３に入射する光ビームのパワーであるフォトデテクタ入射パワー（ＰＤ  Ｉｎｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ）との関係を示す図である。図５の縦軸は空間光変調器入射パワーを示し、横軸はフォトデテクタ入射パワーを示すものである。光路を示す図から明らかなように、空間光変調器入射パワーとフォトデテクタ入射パワーとの和が偏光ビームスプリッタ２０に入射する光ビームのパワーであるので、偏光ビームスプリッタ２０に入射する光ビームのパワーが一定値である場合には、空間光変調器入射パワーとフォトデテクタ入射パワーとの和は一定値となる。すなわち、制御対象である空間光変調器１９への入射光量が増大する場合には、フォトデテクタ５３の入射パワーは減少し、制御対象である空間光変調器１９への入射光量が減少する場合には、フォトデテクタ５３の入射パワーは増大する。この点、従来のＣＤの記録再生装置では、制御対象となる光出力とモニタフォトデテクタ（ＰＤ）への入射光量の関係は、制御対象の光出力が増大する場合にはモニタＰＤへの入射光量も増大し、制御対象の光出力が減少する場合にはモニタＰＤへの入射光量も減少するものであり、第１実施形態とは異なる。
【００３８】
よって、中央演算装置１２０から出力されるデジタル信号、すなわち、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の大きさは、空間光変調器１９への入射光量を増大させたい場合には低く設定し、空間光変調器１９への入射光量を減少させたい場合には高く設定することになる。図６は、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号と、空間光変調器１９への入射光量との関係を示す図である。この際、空間光変調器１９への入射光量の上限値と調整範囲とは外部共振器光源１０からの光ビームの出射光量により決まるため、所望の調整範囲が、外部共振器光源１０からの光ビーム出力の範囲内となるように、外部共振器光源１０の注入電流の制御を予め行なっておく必要がある。
【００３９】
図７は、１／２波長板５７の回転角度と、電流・電圧変換器１４０から出力される電圧との関係を示す図である。まず、フォトデテクタ５３への入射偏光がp偏光となるように１／２波長板５７の光学軸を調整し（空間変調器１９への入射光量がゼロとなる設定）、その時の１／２波長板５７の回転角度を０°と定める。１／２波長板５７の回転角度を＋θ[ｄｅｇ]とすると（回転方向は時計方向、半時計方向ともに同じ関係となるが、ここでは、光が入射する面に対して時計方向への回転角を＋θ[ｄｅｇ]、反時計方向への回転角を−θ[ｄｅｇ]とする）、１／２波長板５７からの出射偏光角は倍の２θ[ｄｅｇ]回転する。ここで、電流・電圧変換器１４０から出力される電圧は光強度の積分値をモニタしているため、その電圧の大きさは、ｓｉｎ２２θで表現できる。すなわち、１／２波長板５７の回転角度が４５°周期で、フォトデテクタ５３への入射光量が最大光量から最小光量（光量ゼロ）まで変化することとなり、電流・電圧変換器１４０から出力される電圧もそれと同様に４５°周期で変化する。
【００４０】
図８は、１／２波長板５７の回転角度範囲を０°から４５°までの間とする場合における電流・電圧変換器１４０から出力される電圧を示す図である。図８に示すように、最大光量、最小光量までの間をＡＰＣの調整範囲とした場合、１／２波長板５７の回転角度範囲は、例えば、０°から４５°までの間となる。
【００４１】
図９は、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧を最小値、中間値、最大値とした場合における、１／２波長板５７の回転角度と差動増幅器１５０からの電圧とを示す図である。図９において、実線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が最小値の場合、一点鎖線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が中間値（最大値の半分の値）の場合、破線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が最大値の場合の各々を示すものである。
【００４２】
図９から明らかなように差動増幅器１５０からの電圧（誤差電圧）がゼロとなる点における、１／２波長板５７の回転角度は、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧（基準電圧）に応じて変化し、基準電圧が最小値の場合には、１／２波長板５７の回転角度は０°となり、基準電圧が中間値の場合には、１／２波長板５７の回転角度は２２．５°となり、基準電圧が最大値の場合には、１／２波長板５７の回転角度は４５°となるように、予め設定されている。ここで、ネガティブフィードバックループが、定常偏差なく動作する場合においては、誤差電圧はゼロとするように制御系は作用する。このようにして、基準電圧に応じてフォトデテクタ５３へ入射される光ビームの光量を所定値とするようにして、１／２波長板５７の回転角度は正確に位置決めされる。ここで、終局的な制御対象は空間光変調器１９への入射光量であるので、空間光変調器１９への入射光量とフォトデテクタ５３への入射光量との関係、さらには、空間光変調器１９への入射光量とデジタル・アナログ変換器１３０へ出力されるデジタル信号との関係を予め中央演算装置１２０に配された記憶部（ＲＡＭ）に記憶しておけば、基準電圧の設定によって、容易に空間光変調器１９への入射光量を所望の大きさにすることができる。
【００４３】
ここで、図７を参照して説明をしたように、電流・電圧変換器１４０から出力される電圧に対して、１／２波長板５７の回転角度は複数個（０°〜３６０°の範囲で４個）存在し、１／２波長板５７の回転角度が４５°毎にＡＰＣの制御ループは、ネガティブフィードバックとポジティブフィードバックとが交互に入れ代わる。したがって、１／２波長板５７の回転角度に制限を加えない場合に、いきなり、ＡＰＣ処理を動作させるとすると、適切に、ネガティブフィードバックループとして機能しない場合もあり得る。よって、ＡＰＣのループ制御を行なう際（ＡＰＣの引き込み動作）には、例えば、１／２波長板５７の回転角度を初期として０°に設定し、デジタル・アナログ変換器１３０へ所望のデジタル信号（所望の基準電圧）を出力し、差動増幅器１５０からの電圧（誤差電圧）がゼロとなるまで１／２波長板５７を入射面に対して時計方向に回転させるように制御系を動作させることが考えられる。このようにすれば、差動増幅器１５０からの電圧（誤差電圧）が正の値となった場合は半時計方向に、マイナスとなった場合は時計方向に動作させるようにして、制御系をネガティブフィードバック制御系として動作させることができる。
【００４４】
ただし、この方式の場合、１／２波長板５７の回転角度を０°から４５°の全範囲で使用する場合には、０°と４５°とを境として、ネガティブフィードバック制御系からポジティブフィードバック制御系へと突然移行して、制御系が発振してしまう虞があるので、１／２波長板５７の回転角度が０°となる付近、４５°となる付近では使用をしないことが望ましい。すなわち、外部共振器光源１０から得られる光ビーム出力を十分に確保して、４５°付近での使用を避け、０°付近については、シャッタ５４を動作させてホログラム記録媒体への光ビーム光量をゼロとすることが望ましい。つまり、１／２波長板５７を回転させて空間変調器１９への入斜光量をゼロとしないことが望ましい。
【００４５】
特に、外部共振器光源１０から得られる光ビーム出力に強度ゆらぎ（光量の強度のゆらぎ）が存在する場合には、１／２波長板５７の回転角度を０°付近又は４５°付近で使用することは、調整余裕（調整がずれた場合に、ネガティブフィードバック系として動作する調整範囲の広さを言う）がないため適切ではない。例えば、光ビーム出力の強度ゆらぎが±５％の範囲である場合は、調整余裕を確保する観点から、電流・電圧変換器１４０の最大電圧値と最小電圧値の範囲の１０％から９０％の範囲をＡＰＣの調整範囲とすることが望ましく。この場合にはデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の範囲をダイナミックレンジの１０％から９０％、すなわち、１／２波長板５７の回転角度を４．５°から４０．５°の範囲としておくのが良い。
【００４６】
又、ＡＰＣの制御系がネガティブフィードバック系として機能をすることを確保する別の手法としては、１／２波長板５７の回転角度を、例えば、０°から４５°まで、又は、９０°から１３５°まで、又は、１８０°から２２５°まで、又は、２７０°から３１５°まで、のいずれかの４５°の範囲に制限をすることによって行なうことができる。この回転範囲を制限する機構としては、１／２波長板５７にメカニカルなストッパを設けて回転角度を制限する機構を採用するものでも良く、モータ５１にメカニカルなストッパを設けて回転角度を制限する機構を採用するものでも良い。さらに、上述した調整余裕を考慮すると、０°から４５°までに替えて４．５°から４０．５°の範囲とすることが最も望まく。他の角度範囲についても１０％から９０％の範囲に限るのが最も望ましい。
【００４７】
又、図３に示すホログラム記録再生装置２において、空間光変調器１９と、集光レンズ５２及びフォトデテクタ５３と、の相互の位置関係を入れ替えるものとしても、同様の機能を果たすことができるものである。この場合においては、１／２波長板５７の回転角度を、例えば、４５°から９０°まで、又は、１３５°から１８０°まで、又は、２２５°から２７０°まで、又は、３１５°から３６０°まで、のいずれかの４５°の範囲に制限をすることとなる。又、ＲＡＭに記憶されたテーブルの内容を書き換えることによって、０°から１３５°まで、又は、１８０°から２２５°まで、又は、２７０°から３１５°まで、のいずれかの４５°の範囲に制限をすることもできる。
【００４８】
又、今までは外部共振器光源１０の光ビーム出力を可変とはしない前提で述べたが、外部共振器光源１０の光ビーム出力を場合によって可変として、ＡＰＣの動作を行なう場合には、その都度、デジタル・アナログ変換器１３０に出力するデジタル信号の適切な設定範囲を決める直すことによって、光ビーム出力の可変範囲を、外部共振器光源１０の光ビーム出力の範囲内で、より、広範囲に変化させることができるようになる。
【００４９】
上述した第１実施形態では、ホログラム記録媒体に対する光ビームの露光時間の調整はシャッタ５４を制御する制御系によってシャッタ５４の開閉時間を制御することによって行なわれる。そして、詳細に説明をしたように、ホログラム記録媒体に対する光ビームの光量はＡＰＣ制御系によって制御された。両方の制御系は、その各々が他とは独立しているので、周波数応答の高いデバイスを用いることなく、通常の演算速度を有する中央演算装置１２０によって、簡便に、光出力の制御、安定化を実現することが可能となる。又、１／２波長板５７の回転角度の制御の精度については、モータ５１として、通常に得られるステッピングモータを用い、デジタル・アナログ変換器１３０として、通常に得られる１０ｂｉｔ（ビット）精度のＤ／Ａ変換機を用いる場合においては、９ｂｉｔ程度の回転角度精度が得られ、４５°の角度変化範囲を５１２ステップに分解する精度が得られる。なお、上述したように、中央演算装置１２０に配されたＲＡＭに、予め、空間光変調器１９に入射する光ビーム出力と、デジタル・アナログ変換器１３０へのデジタル信号の値との対応マップ記憶しておくことによって、空間変調器１９に入射する光ビーム出力、最終的には、ホログラム記録媒体の記録再生に用いる光ビーム出力を、簡便に、精度良く、安定に、制御する高精度なＡＰＣ制御が実現できる。
【００５０】
このような、ＡＰＣ制御系を有する光ビームの出射部を組み込んだホログラム記録再生装置２では、ホログラム記録媒体の付近にサーミスタ等で構成される温度センサ６０を配置し、温度センサ６０から得られる信号を中央演算装置１２０で検出して、この温度に応じてデジタル・アナログ変換器１３０へ出力されるデジタル信号を設定することによって、ホログラム記録媒体の温度変動によって変化するホログラム記録層の記録感度に応じた最も適切なる光量の光ビームをホログラム記録媒体に照射することができる。すなわち、フォトデテクタ５３で検出される光量に応じた制御に加え、温度センサ６０が検出する温度に応じて１／２波長板５７から得られる光ビームの偏光角度を変化させる制御をすることによって、ホログラム記録媒体の温度に応じ最も適切なる光量の光ビームをホログラム記録媒体に照射することができる。より詳しくは、フォトデテクタ５３で検出される信号を差動増幅器１５０の一方の入力端子に入力して、光量に基づくネガティブフィードループによる光ビーム出力の安定化の動作に加え、温度センサ６０が検出する温度に応じて、デジタル・アナログ変換器１３０へ出力されるデジタル信号を基準電圧として差動増幅器１５０の他方の入力端子に入力して、このような制御を実行することができる。なお、温度と基準電圧との対応関係は、予め、制御部１００に配されたＲＡＭにテーブルとして記憶されており、このテーブルは、ホログラム記録媒体の温度感度を測定した結果から得られるものである。
【００５１】
上述した実施形態の説明では、このようなＡＰＣ制御系を有する光ビームの出射部をホログラム記録再生装置に組み込んだ場合について説明を行なってきたが、このような、ＡＰＣ制御系を有する光ビームの出射部は、ホログラム記録再生のための技術として用いるのみならず、独立して他の用途に用いることができる。すなわち、シングルモードで発振するとともに、光ビーム出力を変化させる用途であれば、いかなる用途にも使用することが可能である。この場合において、空間光変調器１９で光ビームに変調を施す機能が不要とされる場合には、空間光変調器１９のすべての画素（ピクセル）を“１”に設定する。又、空間光変調器１９に替えて、通常のミラーを用いることによって、装置を簡便なものとできる。さらには、空間光変調器１９及びミラーのいずれをも用いることなく、開放面の方向（図３示す図では空間光変調器１９の配された方向であって、空間光変調器１９を取り払って開放状態とされた方向）に所定強度の光ビームを出射することができる。
【００５２】
光ビームの出射部のみを独立して用いる場合においては、必要とされる光学部品は、図２に示す光学部品の中で以下の部品のみが必要とされる。すなわち、外部共振器光源１０、アイソレータ５５、フーリエ変換レンズ１３とピンホール１４とフーリエ変換レンズ１５とで形成されるビームエキスパンダ・ピンホール１２、ミラー１６、１／２波長板５７、空間光変調器１９、偏光ビームスプリッタ２０、集光レンズ５２、フォトデテクタ５３のみを備えるものとして、偏光ビームスプリッタ２０から出射される光ビームの形状を整形して種々の用途に用いることができる。この場合において、機構部としては、モータ５１を設け、制御部１１０で行なったと同様の制御をする制御部を設けて、自由に、偏光ビームスプリッタ２０からの光ビーム出力を可変とし、光ビームの波長を可変とすることができる。なお、例えば、さらに、シャッタ５４と同様のシャッタを設ける等、ピンホール１４、集光レンズ５２、空間光変調器１９は用いない等、空間光変調器１９に替えてミラーを用いる等、用途に応じて、種々の変形の形態を採用できる。
【００５３】
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係るホログラム記録再生装置の要部であるＡＰＣ処理部の模式図を示すものである。図１０は第１実施形態の説明のための図４に対応するものである。図１０における図４に示す部分と同様な構成部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。第２実施形態は、第１実施形態を変形するものであり、第１実施形態における１／２波長板５７とモータ５１との構成部分を、第２実施形態では、液晶デバイス（ＬＣ  Ｄｅｖｉｃｅ）５８に替える点が最も大きく異なる点である。液晶デバイス５８を用いることに応じて、第１実施形態の制御部１１０ａのモータドライバ１６０は、第２実施形態の制御部１１５では、ＬＣドライバ（ＬＣ  Ｄｒｉｖｅｒ）１８０に変更されている。
【００５４】
第２実施形態の動作の基本原理は第１実施形態と同様であるので説明を省略し、液晶デバイス５８とＬＣドライバ１８０とを中心として、以下に説明をする。第２実施形態では、１／２波長板５７とモータ５１との組み合わせによって偏光ビームスプリッタ２０に入射する光ビームの入射偏光角を調整するのではなく、液晶デバイス５８の液晶の分子配向を制御することによって偏光ビームスプリッタ２０に入射する光ビームの入射偏光を直線偏光、楕円偏光、円偏光となるように偏光状態を調整している。液晶デバイス５８は、液晶ディスプレイに一般に応用されている垂直配向液晶を実施形態では用いている。この液晶デバイスに液晶分子の軸に対して偏光角度を４５度回して光ビームを入射する。ＬＣドライバ１８０からの出力電圧Ｖｄは図１０の図中に示すように方形波とされており、この方形波の出力電圧Ｖｄの振幅のレベルを調整することによって、液晶の分子配向を任意の方向となるように制御して、光ビームの偏光状態を制御することができる。第１実施形態では、制御素子を構成する１／２波長板がその回転に対して直線偏光の向きを制御するのに対して、第２実施形態で採用する液晶デバイスでは、その偏光状態を直線、楕円、円偏光状態になるよう制御する点で、両方の実施形態は異なるが、偏光ビームスプリッタ２０により光が分離されてから以降の基本原理は第１実施形態と第２実施形態では差異はない。このようにして、第１実施形態におけると同様に、第２実施形態においても、ネガティブフィードバック制御系であるＡＰＣループ（ＡＰＣ  Ｌｏｏｐ）を構成することができる。
【００５５】
図１１は、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧を最小値、中間値、最大値とした場合における、ＬＣＤドライバのＬＣＤドライブ電圧（ＬＣＤ  ｄｒｉｖｅ  ｖｏｌｔａｇｅ）である出力電圧Ｖｄ（Ｐ−Ｐ値）と差動増幅器１５０からの電圧とを示す図である。図１１において、実線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が最小値の場合、一点鎖線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が中間値（最大値の半分の値）の場合、破線はデジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧が最大値の場合の各々を示すものである。
【００５６】
図１１から明らかなように差動増幅器１５０からの電圧（誤差電圧）がゼロとなる点における、ＬＣＤドライブ電圧は、デジタル・アナログ変換器１３０からのアナログ信号の電圧（基準電圧）に応じて変化し、基準電圧が最小値の場合には、ＬＣＤドライブ電圧はＶｄｍｘとなり、基準電圧が中間値の場合には、ＬＣＤドライブ電圧はＶｄｍｄとなり、基準電圧が最大値の場合には、ＬＣＤドライブ電圧は０Ｖ（ボルト）となるように、予め設定されている。このようにして、基準電圧を所定の値とすることによって、フォトデテクタ５３へ入射される光ビームの光量を所定値とすることができる。ここで、空間変調器１９への入射光量とデジタル・アナログ変換器１３０へ出力されるデジタル信号（基準電圧）との関係を予め中央演算装置１２０に配された記憶部（ＲＡＭ）に記憶しておけば、容易に空間光変調器１９への入射光量を所望の大きさにすることができる。
【００５７】
この場合も、第１実施形態におけると同様に、外部共振器光源１０からの光ビーム出力の強度揺らぎを考慮してＬＣＤドライブ電圧の変化範囲を決めることが望ましい。又、外部共振器光源１０の出力を場合によって可変させてＡＰＣ動作を行なう場合にその都度適切なデジタル信号の値を適宜に設定することが望ましいことも第１実施形態におけると同様である。
【００５８】
第２実施形態では、第１実施形態で得られた、すべての効果を奏するのみならず、さらに、第２実施形態では、１／２波長板を回転させるような機械制御ではないために、装置が簡略化され、モータを用いる場合に発生する振動が生じない、したがって、これを除去するための対策を講じる必要がなく、装置の小型化が実現できる。
【００５９】
上述した実施形態の技術によれば、ホログラム記録媒体への入射光量を所定の光量となるように制御し、一定の光量となるように精度良く安定化することが可能となる。よって、実施形態のホログラム記録再生装置を用いてホログラム記録再生における記録再生特性を向上することができる。より具体的には、例えば、ホログラム記録媒体の近傍に温度センサを配置し、温度センサで検出した温度に応じてホログラム記録媒体に照射する光ビームの光量の設定を適宜なものに制御することでホログラム記録媒体の温度による記録感度変動を補償することが可能となる。
【００６０】
上述した実施形態の技術によれば、シングルモードの光ビームを利用し、光ビーム出力が変化する光源を提供できる。このような光源に対する要求は、ホログラム記録再生装置に留まることなく、将来、より強くなり、このような光源の使用によって、産業上、有用なる数多の機器を提供できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】ホログラム記録再生装置の光学部を中心とする模式図である。
【図２】参照光領域及び信号光領域の各々表示されるパターンを示す図である。
【図３】第１実施形態のホログラム記録再生装置の模式図を示すものである。
【図４】第１実施形態に係るＡＰＣ処理部を模式的に示す図である。
【図５】空間光変調器入射パワーとフォトデテクタ入射パワーとの関係を示す図である。
【図６】デジタル・アナログ変換器からのアナログ信号と、空間変調器への入射光量との関係を示す図である。
【図７】１／２波長板の回転角度と、電流・電圧変換器から出力される電圧との関係を示す図である。
【図８】１／２波長板の回転角度範囲を０°から４５°までの間とする場合における電流・電圧変換器から出力される電圧を示す図である。
【図９】１／２波長板の回転角度と差動増幅器からの電圧とを示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るＡＰＣ処理部の模式図を示すものである。
【図１１】第２実施形態に係るＬＣＤドライブ電圧と差動増幅器からの電圧とを示す図である
【符号の説明】
【００６２】
１、２  ホログラム記録再生装置、  １０  外部共振器光源、  １１  アイソレータ・シャッタ、  １２  ビームエキスパンダ・ピンホール、  １３、１５、２１、２２、３１、３３、４１、４２  フーリエ変換レンズ、  １４  ピンホール、  １６  ミラー、  １７、５７  １／２波長板、  １９  空間光変調器、  １９ａ  参照光領域、  １９ｂ  信号光領域、  ２０、２７  偏光ビームスプリッタ、  ２３、３０  リレーレンズ、  ２６  位相マスク、  ３２  アパーチャ、  ３４  偏光回折素子、  ３６  対物レンズ、  ４０  ビームエキスパンダ、  ４３  イメージセンサ、  ４８  ホログラム記録媒体、  ５１  モータ、  ５２  集光レンズ、  ５３  フォトデテクタ、  ５４  シャッタ、  ５５  アイソレータ、  ５８  液晶デバイス、６０  温度センサ、  １００、１１０  制御部、  １００ａ、１１５  制御部（の一部）、  １２０  中央演算装置、  １３０  デジタル・アナログ変換器、  １４０  電流・電圧変換器、  １５０  差動増幅器、  １６０  モータドライバ、  １８０  ＬＣドライバ
【図１】
2009043370.tif 000003
【図２】
2009043370.tif 000004
【図３】
2009043370.tif 000005
【図４】
2009043370.tif 000006
【図５】
2009043370.tif 000007
【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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