(57)【要約】【課題】高精度な位置合わせを不要とし、かつ再生画像の劣化を防止しながら、ホログラム記録再生方式におけるフーリエ面の０次光の低減を図ること。【解決手段】照射光を、情報を担持し、複数の第１領域からなる２次元変調パターンの情報光に変換する空間光変調器２０９と、空間的な位相が異なる複数の第２領域が配置され、各第２領域の境界がＯＦＦピクセルで形成され、前記照射に位相を付与することによりレーザ光または情報光の位相変調を行う位相マスク２１２と、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４に情報光および前記参照光を集光させる集光部とを備え、２次元変調パターンの複数の第１領域の境界と複数の第２領域の境界とが一致している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光を出射する光源と、
前記照射光を、情報を担持し、複数の第１領域から構成され、各第１領域の境界がＯＦＦピクセルで形成された２次元変調パターンの情報光に変換する空間光変調器と、
空間的な位相が異なる複数の第２領域が配置され、前記照射光または前記情報光に位相を付与することにより前記照射光または前記情報光の位相変調を行う位相変調部と、
前記情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に前記情報光および前記参照光を集光させる集光部と、を備え、
前記２次元変調パターンの前記複数の第１領域の境界と前記複数の第２領域の境界とが一致していることを特徴とする光情報記録装置。
【請求項２】
前記複数の第２領域それぞれは、位相に応じた厚みの段差をもって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。
【請求項３】
前記複数の第２領域は、透過する前記情報光に対して異なる２値の位相を付与することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。
【請求項４】
前記複数の第２領域は、透過する前記情報光に異なる３値以上の位相を付与することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。
【請求項５】
前記複数の第２領域に対し印加することにより、前記複数の第２領域のそれぞれの位相を変化させる印加部を更に備え、
前記複数の第２領域は、電気的に位相が可変な液晶素子で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。
【請求項６】
前記光情報記録媒体を駆動する駆動部と、
前記複数の第２領域のそれぞれの位相を変化させるように前記印加部を制御しながら、前記光情報記録媒体に対して情報の多重記録を行うように前記駆動部を制御する制御部と、
を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の光情報記録装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記光情報記録媒体の回転軸周りの第１回転方向、および前記回転軸に垂直でかつホログラフィックメモリ記録媒体の面に平行な方向を軸周りとした第２回転方向へ前記光情報記録媒体を移動し、
前記制御部は、前記光情報記録媒体を前記第１回転方向および前記第２回転方向に回転移動させながら、前記光情報記録媒体に対して情報の角度多重記録を行うように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項５に記載の光情報記録装置。
【請求項８】
前記位相変調部は、前記空間光変調器と前記光情報記録媒体の間で、前記２次元変調パターンが結像する位置であって、前記複数の第１領域の境界が前記複数の第２領域の境界に結像する位置に配置され、前記空間光変調器から出射された前記情報光に対して位相変調することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項９】
前記位相変調部は、前記光源と前記空間光変調器との間で、前記複数の第２領域の境界が、前記空間光変調器から出射される前記２次元変調パターンの前記複数の第１領域の境界と一致する位置に配置され、前記光源から出射された前記照射光に対して位相変調することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光情報記録装置。
【請求項１０】
前記位相変調部は、前記空間光変調器と一体形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光情報記録装置。
【請求項１１】
空間光変調器によって、光源から出射された照射光を、情報を担持し、複数の第１領域から構成され、各第１領域の境界がＯＦＦピクセルで形成された２次元変調パターンの情報光に変換する工程と、
空間的な位相が異なる複数の第２領域が配置された位相変調部によって、前記照射光または前記情報光に位相を付与することにより前記照射光または前記情報光の位相変調を行う前記照射光または前記情報光の位相を変調する工程と、
前記情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に前記情報光および前記参照光を集光させる工程と、を含み、
前記２次元変調パターンの前記複数の第１領域の境界と前記複数の第２領域の境界とが一致していることを特徴とする光情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に情報をホログラムとして記録する光情報記録装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等に代表される光情報記録媒体は、これまで主としてレーザ光の短波長化および対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大により記録密度の増加に対応してきた。しかしながらそのいずれもが技術的な理由などにより限界に近づいているといわれており、その他の手段・方式による記録密度の増大が要望されている。
【０００３】
種々の提案の中で、近年、ホログラフィを用いた体積記録型の高密度光記録媒体（以下、「ホログラフィックメモリ記録媒体」という。）およびホログラフィックメモリの記録再生装置の開発が実用化に向けて行われている。
【０００４】
ホログラム記録方式の記録原理は、情報光と参照光をホログラフィックメモリ記録媒体のホログラム記録層の中で干渉させることにより、情報を微細な干渉縞として３次元的に記録するものである。また、ホログラム記録方式では、ホログラフィックメモリ記録媒体におけるホログラム記録層の同一場所、あるいは重なり合う場所に複数の情報を多重記録することが可能である。このため、ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙに代表されるピットやマークで平面内に情報を記録する２次元記録より格段の大容量化を実現することが可能である。
【０００５】
ホログラム記録再生の方式としては、同一光源から波面分割された情報光と参照光を別光路でホログラフィックメモリ記録媒体に入射する２光束方式と、情報光と参照光を同一光路でホログラフィックメモリ記録媒体に入射するコアキシャル方式の２方式に大別される。いずれの方式においても根本的な記録原理は、液晶素子やデジタル・マイクロミラー・デバイス等の空間光変調器でレーザ光を空間的に変調して情報を担持させた情報光を、対物レンズによりホログラフィックメモリ記録媒体に集光し、焦点面あるいはその近傍で、参照光と干渉させて情報を記録することである。ホログラフィックメモリ記録媒体としては、感光材料であるフォトポリマーが代表的であり、強度分布に応じて屈折率変化する材料である。なお、よく知られているように対物レンズのフーリエ変換作用により、焦点面には情報光電場のフーリエ変換像、すなわち空間周波数分布が記録されることになる。なお、ホログラム記録再生方式においては、対物レンズをフーリエ変換レンズ、と対物レンズの焦点面をフーリエ面と呼称する。
【０００６】
空間光変調器は、ＯＮピクセルとＯＦＦピクセルの多数のピクセルを有し、ＯＮピクセルとＯＦＦピクセルにより変調された情報光は多くの空間周波数成分を含むため、そのフーリエ変換像は多くの輝点で構成される２次元変調パターンとなる。このフーリエ変換像の中心に生じる０次光スポットは、情報光のＤＣ（直流）成分に対応するスポットであり、ホログラム記録の場合、通常、その他の領域と比較して数桁も高強度の輝点となるが、このことは高密度化記録の弊害要因となる。すなわち、高輝度０次光スポットがホログラフィックメモリ記録媒体のダイナミックレンジを超えてしまい、線形な記録ができずＳＮ比の低下を招くためである。また、多重記録時にこの高輝度０次光スポットが重複すると、０次光スポット位置のホログラフィックメモリ記録媒体が過大に感光・消費されてしまうため、場合によってはホログラフィックメモリ記録媒体が焼け付いて記録不能になってしまうためである。
【０００７】
この高輝度０次光スポットの低減方法の第１の従来技術として、位相マスクを用いたフーリエ面強度分布の平滑化が広く知られている（例えば、非特許文献１参照）。この従来技術では、空間光変調器とピクセルマッチした位相マスクを使用し、情報光の各ピクセルにランダムな位相を重畳することによりフーリエ面強度分布を平滑化する方法である。ここで、ピクセルマッチとは、空間光変調器と位相マスクのピクセル幅・ピクセル境界が一致していることをいう。
【０００８】
位相マスクを使用しない場合は、各ピクセルからの電場がフーリエ面において建設的に（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ）干渉して高輝度０次光スポットが形成されるが、位相マスクを使用する場合、各ピクセルからの電場がランダムな位相で重畳されるために０次光強度が低減される。
【０００９】
高輝度０次光スポット低減方法の第２の従来技術として、情報光をホログラフィックメモリ記録媒体に照射する直前の位置に遮光フィルタを配置し、この遮光フィルタによってフーリエ変換像、またはデフォーカス位置でのフレネル変換像の一部を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。具体的には、この従来技術では、光軸中心に遮光フィルタを配置し、高輝度０次光スポットの一部あるいは全部を除去して光量低減を図っている。
【００１０】
また、高輝度０次光スポット低減方法の第３の従来技術としては、ホログラフィックメモリ記録媒体において、情報光のフーリエ面０次光と干渉する参照光部分を減光させることにより、干渉で生じる強度分布の最大強度を低減させる方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
【非特許文献１】Michael J.O’Callaghan, John R. McNeil, Chris Walker, and Mark Handschy, “Satial light modulators with integrated phase masks for holographic data storage”, Tech. Digest of ODS 2006, (IEEE 2006), pp.23-25.
【特許文献１】特開２００４―１９８８１６号公報
【特許文献２】特開２００７―１７２６８２号公報
【特許文献３】特開２００５−３５２０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、空間光変調器のピクセルピッチは通常１０μｍ程度であり、位相マスクを空間光変調器にピクセルマッチさせるには１μｍ程度のアライメント精度が必要であるため、第１の従来技術では、高精度の位置あわせが必要であり、実用上現実的ではないという問題がある。
【００１３】
また、遮光フィルタを用いて、情報光あるいは参照光のフーリエ変換像または、デフォーカス位置のフレネル変換像の一部を除去する第２の従来技術では、光利用効率・再生光量の低下となり、多重記録の弊害となる。それに加えて、フーリエ面は情報光の周波数空間であるため、その一部を除去することは、情報光のＤＣ成分を除去することに対応し、再生画像の劣化が生じるという問題がある。また、第３の従来技術では、減光されて記録された０次光を再生時に復元する方法が言及されておらず、再生画像の劣化が生じ得るという問題がある。
【００１４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであって、高精度な位置合わせを不要とし、かつ再生画像の劣化を防止しながら、ホログラム記録再生方式におけるフーリエ面の０次光の低減を図ることができる光情報記録装置および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】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光情報記録装置は、照射光を出射する光源と、前記照射光を、情報を担持し、複数の第１領域から構成され、各第１領域の境界がＯＦＦピクセルで形成された２次元変調パターンの情報光に変換する空間光変調器と、空間的な位相が異なる複数の第２領域が配置され、前記照射光または前記情報光に位相を付与することにより前記照射光または前記情報光の位相変調を行う位相変調部と、前記情報光と参照光との干渉によって生じる干渉縞によって、前記情報をホログラムとして記録可能な光情報記録媒体に前記情報光および前記参照光を集光させる集光部と、を備え、前記２次元変調パターンの前記複数の第１領域の境界と前記複数の第２領域の境界とが一致していることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記光情報記録装置で実行される方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高精度な位置合わせを不要とし、かつ再生画像の劣化を防止しながら、ホログラム記録再生方式におけるフーリエ面の０次光の低減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光情報記録装置および方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。本実施の形態では、情報光と参照光は、別々のレンズ等を経てホログラフィックメモリ記録媒体２１４で重なるようにホログラフィックメモリ記録媒体１０に入射させる方式である二光束方式の光学系を採用している。ただし、光学系は、二光束方式に限定されるものではなく、情報光と参照光を同一の対物レンズ等を経て同一方向から同一の中心軸を共有するようにホログラフィックメモリ記録媒体２１４に入射させる同軸方式（コリニア方式）を光学系として採用してもよい。
【００２０】
半導体レーザ装置２０１は、レーザ光を出射するレーザ光源であり、半導体レーザ装置２０１から出射したレーザ光は、記録再生の品質向上のために、レンズ２０２ａ、２０２ｂ、ピンホール２０３で構成される空間フィルタに入射し、この空間フィルタにより不要光やノイズが除去される。そして、空間フィルタを出射して不要光やノイズが除去されたレーザ光は、虹彩絞り２０４で必要なビーム径に縮小され、その後、ビーム径が縮小されたレーザ光は、ミラーで反射され、１／２波長板２０５により偏光方向を調整して偏光ビームスプリッタ２０６に入射する。
【００２１】
偏光ビームスプリッタ２０６に入射したレーザ光は波面分割される。レーザ光のうち偏光ビームスプリッタ２０６を透過したレーザ光はＰ偏光となってリレーレンズ２０７ａ，２０７ｂにより偏光ビームスプリッタ２０８に入射する。ここで、記録時にはシャッター２２１は開状態としている。そして、このレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２０８を透過し、空間光変調器２０９で強度変調されて情報光に変換される。
【００２２】
ここで、本実施の形態では、空間光変調器２０９は、レーザ光を、情報を担持し、複数の第１領域から構成され、各第１領域の境界がＯＦＦピクセルで形成された２次元変調パターンの情報光に変換するものであり、本実施の形態では空間光変調器２０９に強誘電性液晶を用いている。強誘電性液晶は応答速度が数１０μｓと高速であり、ホログラム記録再生方式に適している。
【００２３】
空間光変調器２０９から出射した情報光は、記録すべき情報をデジタル符号化し、エラー訂正を織り込んだ２次元変調パターンであり、多数の明点と暗点から構成される。
【００２４】
空間光変調器２０９で強度変調された情報光は、偏光ビームスプリッタ２０８で反射され、リレーレンズ２１０ａ，２１０ｂおよび虹彩絞り２１１により、位相マスク２１２に入射する。
【００２５】
ここで、空間光変調器２０９、リレーレンズ２１０ａ，２１０ｂ、位相マスク２１２は、レンズ焦点距離間隔で配置されている４ｆ光学系で配置されている。従って、空間光変調器２０９により強度変調された情報光の２次元変調パターンの像は、位相マスク２１２の位置に結像される。
【００２６】
位相マスク２１２は、空間的な位相が異なる複数の領域（第２領域）が配置され、情報光の位相を変調するものである。なお、位相マスク２１２の詳細については後述する。
【００２７】
位相マスク２１２で位相変調された情報光２１９は、フーリエ変換レンズ２１３により収束し、スピンドルモータ２１５に取り付けられたディスク状のホログラフィックメモリ記録媒体２１４にディスク裏面（スピンドルモータ側）から照射される。なお、ここでは情報光電場の振動方向が入射面に垂直な、ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍｏｄｅ）偏光の場合を示したが、電場の振動方向が入射面内にあるＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍｏｄｅ）偏光や、その他楕円偏光でも構わない。
【００２８】
一方、偏光ビームスプリッタ２０６に入射したレーザ光のうち偏光ビームスプリッタ２０６を反射したレーザ光はＳ偏光となり、参照光として用いられる。この参照光は、１／２波長板２１６により、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４に入射する情報光２１９と同じ偏光状態に変換された後、ミラー、ガルバノミラー２１７で反射される。そして、参照光は、縮小系リレーレンズ２１８ａ，２１８ｂよりビーム径を縮小され、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４を照射し、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４のホログラム記録層で情報光２１９と干渉して情報が記録される。
【００２９】
本実施の形態にかかるホログラフィックメモリ記録媒体２１４は、透過型の記録媒体であり、対向する２つの基板と、２つの基板との間に挟持されたホログラム記録層とを含んでいる。
【００３０】
基板は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の光透過性を有する材質で形成される。ただし、基板の材質は、これらに限定されるものではなく、例えば、全波長のレーザ光に対して透過性を有する必要はなく、使用するレーザ光の波長に対する透過性を有する材質で形成されていればよい。
【００３１】
ホログラム記録層は、ホログラム記録材料から形成されている。ホログラム記録材料は、レーザ光の情報光と参照光とを干渉させてホログラムが形成される材料である。ホログラム記録材料としては、フォトポリマーが代表的である。フォトポリマーは、重合性化合物（モノマー）の光重合を利用した感光材料であり、主成分としてモノマー、光重合開始剤、及び記録前後での体積保持の役割を担う多孔質構造を持つマトリクスを含有するのが一般的である。また、記録材料の厚さは信号再生に十分な回折効率と、角度多重の際に十分な角度分解能を得るために１００μｍ程度以上とすることが望ましい。ホログラム記録材料としてはその他、重クロム酸ゼラチンやフォトリフラクティブ結晶などの材料を用いることもできる。
【００３２】
このような光学系により、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４のホログラム記録層へのホログラム記録は、次のように行われる。まず、情報光と参照光をホログラム記録層中で重ね合わせて干渉縞を形成する。この時、フォトポリマー中の光重合開始剤がフォトンを吸収して活性化し、干渉縞明部のモノマーの重合を発動・促進させる。モノマーの重合が進行して干渉縞明部に存在するモノマーが消費されると、干渉縞暗部から明部にモノマーが移動供給され、結果、干渉縞パターンの明部と暗部に密度差が生じる。これにより、干渉縞パターンの強度分布に応じた屈折率変調が形成されホログラム記録が行われる。
【００３３】
本実施の形態のホログラム記録方式としては、ｙ軸周り（図１参照）の角度多重記録方式を採用している。すなわち、ガルバノミラー２１７を回転駆動させて、参照光２２０のホログラフィックメモリ記録媒体２１４への入射角を変化させて情報の記録を行う角度多重記録を行う。また、ｙ軸まわりの角度多重記録に加えて、ｘ軸方向とｙ軸方向に情報光および参照光とホログラフィックメモリ記録媒体２１４の相対位置を移動させてシフト多重記録を行っている。
【００３４】
ホログラフィックメモリ記録媒体２１４の再生時は、シャッター２２１を閉状態として情報光２１９を遮断し、参照光２２０のみをホログラフィックメモリ記録媒体２１４に入射させる。
【００３５】
このとき、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４のディスク表面側に配置したガルバノミラー２２２を回転駆動し、往路復路が同軸となるように参照光を反射させる。ガルバノミラー２２２で反射した参照光は、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４から回折しし再生光として出射する。この再生光はフーリエ変換レンズ２１３により平行光に変換され、可変１／２波長板２２３（Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  Ｈａｌｆ  Ｗａｖｅ  Ｐｌａｔｅ）により、偏光方向を９０度回転させてＰ偏光とされる。その後、再生光は、位相マスク２１２で位相変調された後、リレーレンズ２１０ａ，２１０ｂを透過して、偏光ビームスプリッタ２０８を透過する。そして、再生光は、ＣＭＯＳあるいはＣＣＤの２次元撮像素子からなる撮像器２２４で受光され再生像が取得される。
【００３６】
次に、位相マスク２１２の詳細について説明する。図２−１は、位相マスク２１２が情報光に対して付与する位相の構成を示す模式図である。図２−２は、位相マスク２１２の概略構成図である。
【００３７】
位相マスク２１２は、空間光変調器２０９とホログラフィックメモリ記録媒体２１４の間であって、かつ空間光変調器２０９から出射した情報光の２次元変調パターンがリレーレンズ２１０ａ，２１０ｂにより結像する位置に配置されている。位相マスク２１２は、複数のピクセルからなる領域（第２領域）から構成され、本実施の形態では、１６個の領域から構成されている。図２−１で示される位相０、πは、各領域を通過する情報光に付与される位相を示している。このように本実施の形態では、０、πの２値のパターンで位相を付与して情報光の位相を変調している。位相マスク２１２の構造は、図２−２に示すように、０，πのように付与する位相に応じて異なる厚み（幅）を有する凹凸構成となっている。このように、情報光に異なる位相を付与することで、高輝度０次光スポットが複数スポットに分散されて強度を低減することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、位相マスク２１２を１６個の領域で構成したが、これに限定されるものではなく、任意の数の領域を有するように位相マスク２１２を構成することができる。
【００３９】
本実施の形態の位相マスク２１２において、位相マスク２１２を形成する材質のレーザ光の波長λにおける屈折率をｎとした場合、位相差πを与える段差ｈは（１）式で示される。
【００４０】
【数１】
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【００４１】
例えば、材質の屈折率ｎ＝１．５の場合には、段差は１波長分とすればよい。
各領域の境界１０４は、空間光変調器２０９による２次元変調パターン像の後述するデータ領域の境界に対応して作成されている。すなわち、空間光変調器２０９からの２次元変調パターンの位相マスク２１２に結像する複数のデータ領域の境界（ＯＦＦピクセル）に、位相マスク２１２の各領域の境界１０４が一致するように位相マスク２１２の段差が作製されている。
【００４２】
図３は、空間光変調器２０９から出射した情報光の２次元変調パターン像を示す模式図である。
【００４３】
図３に示す情報光の２次元変調パターン像において、多数の明点および暗点で構成された中央部３０１は記録すべき情報をデジタル符号化したデータ領域である。なお、２次元変調パターン像の４隅はシンクマーク３０２である。図３では、データ領域の４×４＝１６ピクセルを１単位として、所定数のピクセルを明点とする変調方式で変調したデータを示しており、データ領域は２４単位×２４単位となっている。
【００４４】
また、データ領域の境界３０３は、１ピクセル幅の縦横３本の未使用領域（ＯＦＦピクセル）として設定している。この境界３０３を設けることにより、後述するように、位相マスク２１２の位置ずれトレランスを向上させることができる。
【００４５】
データ領域の一辺は４ピクセル×２４単位＋境界３ピクセル＝９９ピクセルであり、データ領域は約１万ピクセルである。図３の例の場合、データ領域における境界３０３の割合は（９９×３−９）／９９／９９＝約６％であり、若干のデータ効率低下となっている。しかし、図３では、説明の都合上、入力画像を見やすくするためにデータ領域を９９×９９ピクセルで表示したが、一般的には数１００×数１００ピクセル＝１０万ピクセル程度をデータ領域として使用するのが一般的である。この場合、データ領域における境界（未使用領域）の割合は１％程度であるため、データ効率の低下は殆ど問題とならない。
【００４６】
次に、位相マスク２１２の位置ずれトレランスについて説明する。以下に、平面内位置ずれ、光軸方向位置ずれ、回転ずれ対するトレランスをそれぞれ説明する。
【００４７】
まず、平面内位置ずれトレランスについて説明する。空間光変調器２０９の１ピクセル幅を１０μｍとし、図１に示すリレーレンズ２１０ａ，２１０ｂの結像倍率が１倍とすると、図４に示すように、空間光変調器２０９のデータ領域の境界（ＯＦＦピクセル）の、位相マスク上での像幅は１０μｍである。
【００４８】
次に、このような位相マスク２１２を用いた場合の位相マスク２１２の平面内位置ずれトレランスについて説明する。
【００４９】
空間光変調器２０９のピクセル４０１は、リレーレンズ２１０によって位相マスク２１２上へ結像される。空間光変調器２０９のピクセルの像４０３のＯＦＦピクセル内に、位相マスク２１２の領域の境界を配置すればよいので、１０μｍの位置ずれトレランスを確保できる。また、図１に示したリレーレンズ２１０ａ，２１０ｂの倍率は通常１以上とすることが多いため、トレランスは更に向上する。従って、実用上、位相マスク２１２の平面内位置ずれトレランスは充分許容範囲内であることがわかる。
【００５０】
次に、位相マスクの光軸方向位置ずれトレランスについて説明する。光軸方向位置ずれトレランスについては、図１に示すレンズ２１０ｂの焦点深度内であればよい。レンズの焦点深度ｄ、レーザ波長をλ、レンズ開口数をＮＡとした場合、光軸方向位置ずれトレランスは（２）式で示される。ここで、焦点深度とは、像の中心強度が完全無収差の８０％となる深さと定義される。
【００５１】
【数２】
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【００５２】
ホログラフィックメモリ記録再生装置の妥当な数値として、レーザ波長λを０．４０５μｍ、レンズ開口数ＮＡを０．０５として計算した場合、焦点深度ｄ＝±８１μｍであり、位相マスク２１２の光軸方向位置ずれトレランスは充分許容範囲内であることがわかる。
【００５３】
次に、位相マスク２１２の回転ずれトレランスについて説明する。空間光変調器２０９を３００×３００ピクセル、１ピクセル幅を１０μｍとし、図１に示したリレーレンズ２１０ａ，２１０ｂの結像倍率が１倍とする。このとき、空間光変調器２０９のデータ領域の境界の位相マスク２１２上の像は３０００μｍ×１０μｍとなる。この境界の領域に位相マスク２１２の境界を配置すればよいので、回転ずれトレランスは、ｔａｎ-1（１０／３０００）≒０．１９ｄｅｇであり充分許容範囲内にあることがわかる。
【００５４】
従来技術である非特許文献１に開示されたピクセルマッチした位相マスクは、空間光変調器のピクセル数と同等の分割数が必要である。すなわち、数１００×数１００の分割された領域を位相マスクに設ける必要があり、位相マスクの作製が困難で、かつ製造コストも増大すると考えられる。
【００５５】
これに対して、本実施の形態にかかる位相マスク２１２は、分割数、すなわち領域の数が上記従来技術に比べて極めて少ないため、位相マスク２１２の作製が容易で、製造コストも低減することができるとともに、上述したように平面内位置ずれトランス、光軸方向位置ずれトランス、回転ずれトランスはいずれも許容範囲内である。
【００５６】
また、ピクセルマッチした従来の位相マスクを、本実施の形態の位相マスク２１２と同一位置に配置する場合、リレーレンズ２１０ａ，２１０ｂの倍率も考慮したピクセル幅の位相マスクとする必要がある。しかしながら、リレーレンズ２１０ａ，２１０ｂの倍率はレンズ焦点距離の個体差のためバラツキが生じる。そのため、ピクセルマッチさせた位相マスクの作製は歩留まりが悪化し、量産が非常に困難となる。かかる事情を鑑みると、本本実施の形態にかかる位相マスク２１２において、空間光変調器２０９の２次元変調パターンにデータ領域のＯＦＦピクセルで形成した境界と少ない数の領域を設けることにより、位相マスク２１２の量産化が可能となり、位置ずれ、光軸方向ずれおよび回転ずれトレランスの意義も大きいものとなる。
【００５７】
図５は、フーリエ面の強度分布を示す説明図である。図５では、光軸中心近傍１００μｍ×１００μｍの強度分布を示し、レーザ波長を０．４０５μｍ、フーリエ変換レンズ開口上での入力画像幅を３ｍｍ、フーリエ変換レンズ焦点距離を８０ｍｍとして解析した結果を示している。図５に示すように、位相マスク２１２を使用しない場合に生じる高輝度０次光スポットは消失して、４つのスポット５０１に分散される。４つのスポットの強度は、位相マスクを使用しない場合の０次光スポット強度の約２０％（解析値）であり、フーリエ面の０次光低減対策として有効であることが示される。また、本実施の形態では、従来技術で採用している遮蔽フィルタを用いないため、光利用効率および再生光量の低下を低減することができる。
【００５８】
なお、空間光変調器２０９で変調された情報光は位相マスク２１２により往路および復路で位相を付与されて撮像器で検出されるが、再生光は電場の２乗に比例した強度で検出されるため、位相付与による再生信号の劣化は問題とならない。
【００５９】
このように本実施の形態では、位相マスク２１２を用いたことにより、高精度な位置合わせを不要とし、かつ再生画像の劣化を防止しながら、ホログラム記録再生方式におけるフーリエ面の０次光の低減を図ることができる。
【００６０】
すなわち、本実施の形態では、空間光変調器２０９からの２次元変調パターンのデータ領域のＯＦＦピクセルで構成される領域に位相マスク２１２の領域境界を設けるため、領域数も少ないため、位相マスク２１２の位置ずれ、光軸方向ずおよび回転ずれトレランスが向上させ、高精度な位置合わせを不要となる。
【００６１】
また、本実施の形態では、位相マスク２１２は、異なる位相を情報光に付与するため、フーリエ面における高輝度０次光スポットを複数スポットに分散させることができ、高輝度スポットを低減して再生画像の劣化を防止することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、従来技術のような遮光フィルタを用いないため、光利用効率や再生光量の低下がなく、再生画像の劣化を防止することができる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、位相マスク２１２の領域数が少ないため、製造コストを低減することができる。
【００６４】
（変形例）
位相マスク２１２により情報光に付与する位相は２値に限定されるものではなく、３値以上であってもよい。図６−１は、情報光に付与する３値の位相の例を示す模式図である。図６−１に示す例では、領域の数は、実施の形態１と同様に１６個としているが、付与する位相は、０、π／２、πの３値としている。位相マスクの構造は実施の形態１と同様に、位相に応じて位相マスクの厚み方向の段差を形成している。例えば、位相マスクの材質のレーザ波長λにおける屈折率をｎとした場合、位相差π／２を与える段差ｈは、（３）式で示され、位相差πを与える段差ｈは（４）式で示される。
【００６５】
【数３】
2009146542.tif 000005
【００６６】
【数４】
2009146542.tif 000006
【００６７】
図６−２は、変形例の位相マスクを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。図６−２に示すように、位相マスクを使用しない場合の高輝度０次光スポットが、位相マスクにより、５つのスポット６０１に分散される。なお、図６−２において、強度が弱いスポットを含めると９つのスポットに分散される。最大強度は、位相マスクを使用しない場合における０次光スポット強度の約１５％（解析値）であり、フーリエ面の０次光を低減することができる。
【００６８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、位相マスクを、空間光変調器２０９とホログラフィックメモリ記録媒体２１４の間で、空間光変調器２０９からの２次元変調パターンが結像される位置に配置したが、この実施の形態では、位相マスクを、半導体レーザ装置と空間光変調器２０９との間であって位相マスクの像が空間光変調器２０９に結像する位置に配置している。
【００６９】
図７は、実施の形態２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。本実施の形態では、図７に示すように、位相マスク７１２は、半導体レーザ装置２０１から空間光変調器２０９の間に配置され、位相マスク７１２の複数の領域の境界が、空間光変調器２０９から出射される２次元変調パターンの複数のデータ領域の境界と一致する位置に配置されている。すなわち、位相マスク７１２の像が空間光変調器２０９に結像する位置に配置されている。位相マスク７１２の構成、その他の光学系の構成は実施の形態１と同様である。
【００７０】
この場合は、位相マスク７１２の像が、空間光変調器２０９上に結像すればよいので、位相マスク７１２、コリメータレンズ２０７ａ，２０７ｎ、空間光変調器２０９を４ｆ光学配置とすればよい。
【００７１】
このように実施の形態２では、位相マスク７１２を半導体レーザ装置２０１から空間光変調器２０９の間に配置され、位相マスク７１２の複数の領域の境界が、空間光変調器２０９から出射される２次元変調パターンの複数のデータ領域の境界と一致する位置に配置されているので、高精度な位置合わせを不要とし、かつ再生画像の劣化を防止しながら、ホログラム記録再生方式におけるフーリエ面の０次光の低減を図ることができる。
【００７２】
（変形例）
位相マスク７１２は、半導体レーザ装置２０１から空間光変調器２０９の間に配置され、位相マスク７１２の複数の領域の境界が、空間光変調器２０９から出射される２次元変調パターンの複数のデータ領域の境界と一致する位置に配置されていれば、実施の形態２の位置に限定されるものではない。例えば、位相マスクを空間光変調器２０９と一体形成するように構成することもできる。
【００７３】
図８は、実施の形態２の変形例にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。この変形例では、図８に示すように、位相マスク８１２は、半導体レーザ装置２０１から空間光変調器２０９の間に配置され、位相マスク７１２の複数の領域の境界が、空間光変調器２０９から出射される２次元変調パターンの複数のデータ領域の境界と一致する位置で、かつ空間光変調器２０９と一体となって形成されている。位相マスク８１２の構成、およびその他の光学系の構成は実施の形態１と同様である。
【００７４】
この場合には、レーザ光が位相マスク８１２を２度通過することを考慮し位相を付加すればよい。従って、上述した（２）式において、位相マスク８１２の材質の屈折率ｎを１．５とすれば、段差ｈを０．５波長分とすればよい。
【００７５】
このように実施の形態２の変形例では、実施の形態２と同様の効果を有する他、位相マスク８１２が空間光変調器２０９と一体形成されているので、位相マスク８１２および空間変調器２０９の製造を簡易なものとすることができる。
【００７６】
（実施の形態３）
実施の形態１および２のホログラフィックメモリ記録再生装置では、位相マスクが情報光またはレーザ光に付与する位相は固定であったが、この実施の形態３では、位相マスクが情報光に付与する位相を可変としたものである。
【００７７】
図９は、実施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。本実施の形態では、実施の形態１と同様に、位相マスク９１２が空間光変調器９０９とホログラフィックメモリ記録媒体２１４の間であって、かつ空間光変調器９０９から出射した情報光の２次元変調パターンがリレーレンズ２１０ａ，２１０ｂにより結像する位置に配置されている。
【００７８】
ここで、本実施の形態にかかる位相マスク９１２は、液晶パネルを用いており、位相マスク駆動装置９０２によって電圧が印加されることにより、情報光に付与する位相が電気的に可変となっている。
【００７９】
本実施の形態では、空間光変調器９０９としてＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）を用いている。
【００８０】
また、本実施の形態では、参照光が透過型のホログラフィックメモリ記録媒体２１４を透過する位置にフーリエ変換レンズ９０５を配置し、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４を透過した再生光を撮像器２２４で受光するようになっている。
【００８１】
さらに、本実施の形態のホログラフィックメモリ記録再生装置では、ガルバノミラー等の光学系を駆動するのではなく、アクチュエータ９０４によりホログラフィックメモリ記録媒体２１４を駆動し、２軸の角度多重記録、すなわち、図９におけるｚ軸周り（ホログラフィックメモリ記録媒体２１４の回転軸周り）の角度多重記録とｙ軸周り（ホログラフィックメモリ記録媒体２１４の回転軸に垂直でかつホログラフィックメモリ記録媒体の面に平行な方向の軸周り）の角度多重記録を行うようにシステムコントローラ（図示せず）アクチュエータ９０４を制御している。
【００８２】
この２軸周りの角度多重記録方法は、米国特許第５，４８３，３６５号公報に開示されている技術を用いるものとする。なお、米国特許第５，４８３，３６５号公報の文献中では、この角度多重記録方式をｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇと呼称している。この方法は、ホログラフィックメモリ記録媒体の駆動系以外に光学系の駆動部がないため簡便なシステム構成であり、また、本実施の形態は、このｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇの多重記録方式に対して特に有効である。
【００８３】
その他の光学系の構成は、実施の形態１と同様である。また、空間光変調器９０９で変調された２次元変調パターンも実施の形態１と同様である。
【００８４】
本実施の形態にかかる位相マスク９１２は、実施の形態１と同様に１６個の領域を有している。
【００８５】
図１０は、実施の形態３の位相マスク９１２の構造を示す模式図である。本実施の形態の位相マスク９１２（液晶パネル）は、図１０に示すように、液晶分子１００５を配向膜１１０１で挟み、その外側にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等から成る透明電極１００４と分割型透明電極１００２が設けられてる。分割型透明電極１００２は、位相マスク９１２の各領域を独立に電圧印加可能となっている。なお、図１０では説明の都合上、２つの領域のみの配線状態のみを示し、他の領域の配線状態については省略して図示している。
【００８６】
透明電極１００２の外側には、保護層としてガラス基板１００３が形成される。液晶分子１００５は、光学軸方向とそれに垂直な方向とで屈折率が異なる異方性の材料（例えば、代表的には、ネマチック液晶）が使用される。
【００８７】
電源とスイッチ素子を有する位相マスク駆動装置９０２により透明電極１００２、分割型透明電極１００４に電圧を印加すると、図１０に示すように、液晶分子１００５の方向を変化させることができる。これにより、位相マスク９１２を透過する情報光に対する屈折率を変化させ、この結果、情報光に付与する位相を制御することができる。
【００８８】
位相マスク９１２自体は、現行の光ディスクのディスクチルトに伴うコマ収差補償やディスク厚み誤差に伴う球面収差補償に使用されており低コストで作製可能である。
【００８９】
平面内位置ずれ、光軸方向位置ずれ、回転ずれに対するトレランスについては、実施の形態１と同様であり、いずれも実用上充分許容範囲内である。
【００９０】
本実施の形態では、このように位相マスク駆動装置９０２により位相マスク９１２に電圧を印加することのより、情報光に付与する位相を変化させることができるが、位相の変化のパターンを、図１１−１、１２−１、１３−１、１４−１、１５−１、１６−１に示し、この場合のフーリエ面の光軸中心近傍１００μｍ×１００μｍの強度分布を図１１−２、１２−２、１３−２、１４−２、１５−２、１６−２に示す。図１１−２、１２−２、１３−２、１４−２、１５−２、１６−２は、レーザ波長を０．４０５μｍ、フーリエ変換レンズ開口上での入力画像幅を３ｍｍ、フーリエ変換レンズ焦点距離を８０ｍｍとして解析した結果である。ここで、位相マスク９１２の位相が図ｎ−１のパターンである場合のフーリエ面の強度分布が図ｎ−２に示されている。
【００９１】
また、本実施の形態の位相マスク９１２では、図１１−１、１２−１、１３−１、１４−１、１５−１、１６−１に示すように、付与する位相は０、πの２値で６通りの位相パターンで可変となっているが、３値以上の位相を用いてもよい。また、位相パターンもその数もこれに限定されるものではない。
【００９２】
本実施の形態では、実施の形態１と同様に、位相マスク９１２で各領域で異なる位相を情報光に付与することにより、高輝度０次光スポットが複数スポットに分散されて強度が低減可能であるが、これに加えて、図１１−１、１２−１、１３−１、１４−１、１５−１、１６−１の異なる位相パターンに変えることにより、分散させるスポットの位置及び個数を変えられることができる。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、システムコントローラ（図示せず）の指令によって位相マスク駆動装置９０２を駆動して位相マスク９１２の位相パターンを変化させて情報光に付与する位相を変化させることによりスポットの位置と個数を変えながら、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４に多重記録を行う。これにより、高輝度スポットの過度の重複を回避でき、高輝度スポットの低減、情報記録媒体の焼け付き防止が可能となる。
【００９４】
例えば、図１１−１、１２−１、１４−１、１５−１の位相パターンの場合には、図１１−２、１２−２、１４−２、１５−２に示すように、スポットの空間的な重複がない。このため、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４への情報の多重記録時に、図１１−１、１２−１、１４−１、１５−１の位相パターンを用いて任意の順番で位相を変化させて情報光に位相を付与することにより、高輝度スポットの過度の重複を回避することが可能となる。
【００９５】
また、フーリエ面における分散した複数スポットは、本実施の形態のホログラフィックメモリ記録再生装置で採用する２軸を用いる角度多重記録方式（ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に対して、特に有効である。
【００９６】
ｚ軸まわりの角度多重記録における角度選択性（Ｂｒａｇｇ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）については、技術文献Kevin Curtis, Allen Pu, and Demetri Psaltis, “Method for holographic storage using peristrophic multiplexing”, OPTICS LETTERS, Vol.19, No.13, pp993-994 (1994)の（５）式に記載されている。ここで、角度選択性とは、再生時に再生光量がピーク値から零値（ｆｉｒｓｔ  ｎｕｌｌ）となる回転角度を意味する。
【００９７】
この技術文献の（５）式によれば、レーザ光の波長をλ、ホログラム記録材料中での参照光の入射角をθr、情報光の入射角をθs、ホログラム記録層のホログラム記録材料の厚みをｙとすると、角度選択性ｄθは、（６）式で示される。
【００９８】
【数５】
2009146542.tif 000007
【００９９】
ここで、ホログラム記録再生装置の妥当な数値として、レーザ光の波長λを０．４０５μｍ、参照光の入射角θrおよび情報光の入射角θs、をそれぞれ２５ｄｅｇ、記録材料ｎｏ厚もを１００μｍとして（６）式を計算すると、角度選択性ｄθはは約８．２ｄｅｇとなる。角度多重記録の角度ステップは、角度選択性以上に設定することが、クロストークノイズ低減の観点から望ましい。
【０１００】
図１７は、位相マスクを使用しなかった従来技術の場合で、角度ステップを１０ｄｅｇとした場合のフーリエ面における光スポットの一例を示す模式図である。図１８は、実施の形態４における位相マスクを用い、角度ステップを１０ｄｅｇとした場合のフーリエ面における光スポットの一例を示す模式図である。
【０１０１】
図１７，１８にでは、ホログラフィックメモリ記録媒体に固定した座標系ｘ’ｙ’ｚ’で示し、ホログラフィックメモリ記録媒体の表面をｘ’ｙ’面としている。
【０１０２】
図１７に示すように、位相マスクを使用しない場合はｚ軸まわりの回転に対して高輝度０次光スポットの位置は変化しない。従って、角度多重記録ごとに、０次光スポットが重畳され、ホログラフィックメモリ記録媒体が過大に感光、消費されてしまう。
【０１０３】
これに対し本実施の形態では、位相マスクを使用しているので、図１８に示すように、角度ステップ１０ｄｅｇで４ステップの角度多重記録を行うと、０次光スポットが２つのスポットに分散され、図１４−１に示す位相パターンおよび図１４−２に示すフーリエ面の強度分布に対応する。この図１８から明らかなように、ｚ軸まわりの回転に対して分散された２つのスポットの位置が変化するため、光スポットの過度の重複を回避でき、フーリエ面０次光の重複を極めて効果的に防止することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態のホログラフィックメモリ記録装置では、位相マスク９１２の位相パターンを変化させながら、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４に対する情報の角度多重記録を行っている。
【０１０５】
図１９は、角度多重記録の制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、角度多重記録を行う場合には、システムコントローラは、位相マスク９１２の位相パターンを変化させる旨の指令を位相マスク駆動装置９０２に送出し、この指令を受けた位相マスク駆動装置９０２は、位相マスク９１２に電圧を印加して、位相パターンを図１１−１、１２−１、１４−１、１５−１のいずれかの位相パターンに変更し位相を変化させる（ステップＳ１１）。
【０１０６】
そして、システムコントローラは、アクチュエータ９０４に駆動指令を送出し、ホログラフィックメモリ記録媒体２１４を上記角度ステップ分回転移動させる（ステップＳ１２）。次に、半導体レーザ装置２０１からレーザ光を出射し、情報光と参照光との干渉によってホログラフィックメモリ記録媒体２１４に情報を記録する（ステップＳ１３）。これらのステップＳ１１からＳ１３までの処理を情報記録が終了するまで繰り返し行う（ステップＳ１４）。以上により、位相マスク９１２の位相パターンを変化させながら角度多重記録を行うので、フーリエ面における０次光スポットをより分散することができ、高輝度スポットの低減を図ることができる。
【０１０７】
このように実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、実施の形態１の効果の他、位相マスク９１２が情報光に付与する位相を可変としているので、フーリエ面における高輝度０次光スポットを複数スポットにより効果的に分散させることができ、高輝度スポットを低減して再生画像の劣化を防止することができる。
【０１０８】
また、実施の形態４にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置では、２軸を用いる角度多重方式（ｐｅｒｉｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に対してより効果的にフーリエ面の高輝度０次光スポットを複数スポットに分散させることができ、再生画像の劣化を効果的に防止することができる。
【０１０９】
実施の形態１〜４では、本発明をホログラフィックメモリ記録再生装置に適用した例をあげて説明したが、ホログラフィックメモリ記録媒体に対して情報の記録のみを行うホログラフィックメモリ記録装置に本発明を適用することもできる。
【０１１０】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施の形態１にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。
【図２−１】位相マスク２１２が情報光に対して付与する位相の構成を示す模式図である。
【図２−２】位相マスク２１２の概略構成図である。
【図３】空間光変調器２０９から出射した情報光の２次元変調パターン像を示す模式図である。
【図４】平面内位置ずれトレランスを説明するための図である。
【図５】フーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図６−１】情報光に付与する３値の位相の例を示す模式図である。
【図６−２】変形例の位相マスクを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図７】実施の形態２にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。
【図８】実施の形態２の変形例にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。
【図９】施の形態３にかかるホログラフィックメモリ記録再生装置の光学系の構成を示す模式図である。
【図１０】実施の形態３の位相マスク９１２の構造を示す模式図である。
【図１１−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンを示す説明図である。
【図１１−２】図１１−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１２−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンの他の例を示す説明図である。
【図１２−２】図１２−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１３−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンの他の例を示す説明図である。
【図１３−２】図１３−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１４−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンの他の例を示す説明図である。
【図１４−２】図１４−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１５−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンの他の例を示す説明図である。
【図１５−２】図１５−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１６−１】実施の形態３の位相マスクの位相パターンの他の例を示す説明図である。
【図１６−２】図１６−１の位相パターンを用いた場合のフーリエ面の強度分布を示す説明図である。
【図１７】位相マスクを使用しなかった従来技術の場合で、角度ステップを１０ｄｅｇとした場合のフーリエ面における光スポットの一例を示す模式図である。
【図１８】実施の形態４における位相マスクを用い、角度ステップを１０ｄｅｇとした場合のフーリエ面における光スポットの一例を示す模式図である。
【図１９】角度多重記録の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
２０１    半導体レーザ装置
２０２ａ，２０２ｂ，２０７ａ，２０７ｂ，２１０ａ，２１０ｂ  リレーレンズ
２０５，２１６  １／２波長板
２０９，９０９  空間光変調器
２１２，７１２，８１２，９１２  位相マスク
２１３    フーリエ変換レンズ
２１８ａ，２１８ｂ  縮小系リレーレンズ
２２１    シャッター
２２４    撮像器
３０１    中央部
３０３    境界
４０１    ピクセル
４０３    像
６０１    スポット
１００２  透明電極
１００４  透明電極
１００５  液晶分子
【図１】
2009146542.tif 000008
【図２−１】
2009146542.tif 000009
【図２−２】
2009146542.tif 000010
【図３】
2009146542.tif 000011
【図４】
2009146542.tif 000012
【図５】
2009146542.tif 000013
【図６−１】
2009146542.tif 000014
【図６−２】
2009146542.tif 000015
【図７】
2009146542.tif 000016
【図８】
2009146542.tif 000017
【図９】
2009146542.tif 000018
【図１０】
2009146542.tif 000019
【図１１−１】
2009146542.tif 000020
【図１１−２】
2009146542.tif 000021
【図１２−１】
2009146542.tif 000022
【図１２−２】
2009146542.tif 000023
【図１３−１】
2009146542.tif 000024
【図１３−２】
2009146542.tif 000025
【図１４−１】
2009146542.tif 000026
【図１４−２】
2009146542.tif 000027
【図１５−１】
2009146542.tif 000028
【図１５−２】
2009146542.tif 000029
【図１６−１】
2009146542.tif 000030
【図１６−２】
2009146542.tif 000031
【図１７】
2009146542.tif 000032
【図１８】
2009146542.tif 000033
【図１９】
2009146542.tif 000034