JP2010061720A - 記録再生装置、記録再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再生時において信号光エリア内に生じるノイズ光（再生像に対するノイズ成分となる）の除去を図り、再生特性の向上を図る。
【解決手段】再生時にのみ、空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は信号光エリアを介した光を遮断するようにして動作するノイズ光遮光部を備える。これにより上記ノイズ光の除去が図られ、再生特性の向上が図られる。
【選択図】図４

Description

本発明は、参照光と信号光との干渉縞によってデータが記録されるホログラム記録媒体に対する記録再生を行う記録再生装置とその方法に関する。

特開２００７−２００３８５号公報

例えば上記特許文献１にあるように、信号光と参照光との干渉縞によりホログラムを形成してデータ記録を行うホログラム記録再生方式が知られている。このホログラム記録再生方式において、記録時には、記録データに応じた空間光変調（例えば光強度変調）を与えた信号光と、この信号光とは別の参照光とをホログラム記録媒体に対して照射し、それらの干渉縞（ホログラム）を記録媒体に形成することでデータ記録を行う。
また再生時には、記録媒体に対して参照光を照射する。このように参照光が照射されることで、上記のようにして形成された干渉縞に応じた回折光が得られる。すなわち、これによって記録データに応じた再生像（再生信号光）が得られる。このようにして得られた再生像を例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどのイメージセンサで検出することで、記録データの再生を行うようにされる。

図１３、図１４は、ホログラム記録再生方式について説明するための図として、図１３は記録手法、図１４は再生手法について模式的に示している。
これら図１３、図１４は、信号光と参照光とを同一光軸上に配置して記録を行ういわゆるコアキシャル方式が採用される場合の記録／再生手法を示している。
また、これらの図では、反射膜を備える反射型のホログラム記録媒体１００が用いられる場合を例示している。

先ず、これら図１３、図１４に示されるようにして、ホログラム記録再生方式においては、記録時において信号光と参照光、再生時において参照光を生成するために、ＳＬＭ（空間光変調器）１０１が設けられる。このＳＬＭ１０１としては、入射光に対し画素単位で空間光強度変調（光強度変調、或いは単に強度変調とも称する）を行う強度変調器を備える。この強度変調器としては、例えば液晶パネルなどで構成することができる。

先ず、図１３に示す記録時には、ＳＬＭ１０１の強度変調により、記録データに応じた強度パターンを与えた信号光と、予め定められた所定の強度パターンを与えた参照光とを生成する。コアキシャル方式では、図のように信号光と参照光とが同一光軸上に配置されるようにして入射光に対する空間光変調が行われる。このとき、図のように信号光は内側、参照光はその外側に配置するのが一般的とされている。

ＳＬＭ１０１にて生成された信号光・参照光は、対物レンズ１０２を介してホログラム記録媒体１００に照射される。これによりホログラム記録媒体１００には、上記信号光と上記参照光との干渉縞により、記録データを反映したホログラムが形成される。つまり、このホログラムの形成によりデータの記録が行われる。

一方、再生時においては、図１４（ａ）に示されるようにして、ＳＬＭ１０１にて参照光を生成する（このとき参照光の強度パターンは記録時と同じである）。そして、この参照光を対物レンズ１０２を介してホログラム記録媒体１００に照射する。

このように参照光がホログラム記録媒体１００に照射されることに応じては、図１４（ｂ）に示すようにして、ホログラム記録媒体１００に形成されたホログラムに応じた回折光が得られ、これによって記録されたデータについての再生像が得られる。この場合、再生像はホログラム記録媒体１００からの反射光として、図示するように対物レンズ１００を介してイメージセンサ１０３に対して導かれる。

イメージセンサ１０３は、上記のようにして導かれた再生像を画素単位で受光し、画素ごとに受光光量に応じた電気信号を得ることで、上記再生像についての検出画像を得る。このようにイメージセンサ１０３にて検出された画像信号が、記録されたデータの読み出し信号となる。

なお、図１３、図１４の説明からも理解されるように、ホログラム記録再生方式では、記録データを信号光の単位で記録／再生するようにされている。つまり、ホログラム記録再生方式では、信号光と参照光との１度の干渉により形成される１枚のホログラム（ホログラムページと呼ばれる）が、記録／再生の最小単位とされるものである。

ここで、図１３、図１４の説明においては、単体で光強度変調が可能なＳＬＭ１０１を用いる場合を例示したが、信号光、参照光を生成するための強度変調を行う構成としては、このようなＳＬＭ１０１以外にも、次の図１５に示されるような偏光方向制御型のＳＬＭ１０８と偏光ビームスプリッタ１０７とを組み合わせた構成も知られている。
図１５（ａ）、図１５（ｂ）を参照して、このようなＳＬＭ１０８と偏光ビームスプリッタ１０７との組み合わせで行われる強度変調について説明する。

先ず、この場合、記録再生光の光源となるレーザダイオード１０５からの出射光は、コリメータレンズ１０６を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ１０７に入射する。
偏光ビームスプリッタ１０７は、入射面をｘ軸・ｙ軸平面で表現したとき、偏光方向がｘ軸方向と一致するｘ偏光（ｐ偏光）を透過し、偏光方向がｙ軸方向と一致するｙ偏光（ｓ偏光）を反射するように構成されている。
これにより、レーザダイオード１０５→コリメータレンズ１０６を介して偏光ビームスプリッタ１０７に入射したレーザ光（直線偏光）は、ｓ偏光が当該偏光ビームスプリッタ１０７を透過し、ｙ偏光のみが当該偏光ビームスプリッタ１０７にて反射されてＳＬＭ１０８に導かれるようになっている。

偏光方向制御型のＳＬＭ１０８としては、いわゆるＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal：強誘電性液晶）を用いたものとなる。
このＳＬＭ１０８は、データ「１」が与えられた画素（駆動電圧がオンとされた画素）が、入射光の偏光方向を９０°変化させるように構成され、データ「０」が与えられた画素（駆動電圧がオフとされた画素）では入射光の偏光方向は不変となる。

このようなＳＬＭ１０８の偏光方向制御により、データ「１」が与えられた画素を介した光は、ｘ偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ１０７に再度入射することになる（図１５（ａ））。上述のように偏光ビームスプリッタ１０７は、ｘ偏光を透過、ｙ偏光を反射するので、データ「１」の画素を介した光は、偏光ビームスプリッタ１０７を透過して、図示は省略した対物レンズ側に対して導かれることになる。

一方、データ「０」の画素を介した光はｙ偏光で偏光ビームスプリッタ１０７に再度入射することになる。このことで、データ「０」の画素を介した光は、偏光ビームスプリッタ１０７にて反射され、対物レンズ側には導かれないものとなる。

このようにして、偏光方向制御型のＳＬＭ１０８と偏光ビームスプリッタ１０７との組み合わせにより、強度変調を行うことが可能とされている。

ところで、先の図１４の説明からも理解されるように、ホログラム記録再生方式においては、再生時において、参照光のみを照射してホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた再生像を得るようにされる。つまり、この点から再生時において、信号光の配置エリア（信号光エリアとする）の光強度は「０」となるように制御が行われる。

しかしながら、図１３、図１４に示したような単体で光強度変調が可能なＳＬＭ１０１を用いる場合は、当該ＳＬＭ１０１の低コントラスト（光強度１の画素：光強度０の画素のコントラスト）や多重反射などに起因して、信号光エリア内にノイズ成分（ノイズ光）が発生する可能性がある。
このように再生時において信号光エリアにノイズ成分が発生した場合は、当該ノイズ成分が再生像に対して重畳し、再生特性の悪化を招くものとなってしまう。
なお、確認のために述べておくと、コアキシャル方式では、記録時に参照光と信号光とを同一光軸上に配置して記録を行うので、再生時において参照光を照射して得られる再生像の光線は、記録時に照射した信号光の光線と同位置に得られる。具体的に、先の図１３，図１４にて例示したように信号光を内側・参照光を外側に配置する場合には、上記再生像は、信号光と同様に参照光の内側に配置されるようにして装置側に戻されるものである。この点から、上記のように信号光エリアにて発生したノイズ成分が、再生特性を悪化させる要因となる。

また、図１５にて示した偏光方向制御型のＳＬＭ１０８と偏光ビームスプリッタ１０７との組で光強度変調を行う場合には、偏光ビームスプリッタ１０７における低コントラスト（反射：透過のコントラスト）が問題となる。すなわち、このような偏光ビームスプリッタ１０７における低コントラストに起因して、同様に信号光の光線領域内にノイズ光（つまり再生像に対するノイズ成分）が発生する可能性があり、この場合としても再生特性の悪化を招く虞がある。

そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、記録再生装置として以下のように構成することとした。
つまり、信号光と参照光との干渉縞によってデータが記録されるホログラム記録媒体に対する上記信号光及び上記参照光の光源となる発光部を備える。
また、上記発光部からの入射光に対し画素単位による空間光変調を施し且つ上記信号光を生成するための変調領域としての信号光エリアと上記参照光を生成するための変調領域としての参照光エリアとが設定された空間光変調器を有して構成され、上記信号光、上記参照光を生成するための光強度変調を行うように構成された強度変調部を備える。
また、上記発光部より発せられ上記強度変調部を介して得られる光を対物レンズを介して上記ホログラム記録媒体に対して導く光学系を備える。
さらに、再生時にのみ、上記空間光変調器の上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光を遮断するようにして動作するノイズ光遮光部を備えるものである。

本発明によれば、再生時にのみ、空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が遮断される。このことで、強度変調部の低コントラストに起因して信号光の光線領域内にノイズ光（再生像に対するノイズ成分）が生じる場合にも、当該ノイズ成分を遮断しその除去を図ることができる。

本発明によれば、再生時に信号光の光線領域内に生じるとされるノイズ光の除去が図られる。これにより、再生特性の向上を図ることができる。

以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（部分的遮光素子を用いる例）
[記録再生装置の構成]
[第１の実施の形態としてのノイズ除去手法]
２．第２の実施の形態（部分的位相変調素子を用いる例）
２−１．第１例（部分的位相変調素子をスライド駆動）
２−２．第２例（部分的位相変調素子を回転駆動）
３．第３の実施の形態（位相変調器を用いる例）
４．変形例

１．第１の実施の形態
[記録再生装置の構成]

図１は、第１の実施の形態としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。
この図１に示す第１の実施の形態の記録再生装置は、コアキシャル方式によるホログラム記録再生を行うように構成される。コアキシャル方式は、信号光と参照光とを同一光軸上に配置し、それらを共に所定位置にセットされたホログラム記録媒体に照射してホログラムの形成によるデータ記録を行い、また再生時には参照光をホログラム記録媒体に対して照射することで上記ホログラムとして記録されたデータの再生を行うものである。
また、この図１に示す記録再生装置は、図中のホログラム記録媒体ＨＭとして、反射膜を備えた反射型のホログラム記録媒体に対応する構成が採られる。

図１において、レーザダイオード（ＬＤ）１は、記録再生のためのレーザ光を得るための光源として設けられる。このレーザダイオード１としては、例えば外部共振器付きレーザダイオードが採用され、レーザ光の波長は例えば４１０nm程度とされる。
レーザダイオード１からの出射光はコリメータレンズ２を介した後、偏光ビームスプリッタ３に導かれる。

偏光ビームスプリッタ３は、ｘ偏光を透過、ｙ偏光（上記ｘ偏光と偏光方向が直交する）を反射する。従って、上記のようにレーザダイオード１から出射され偏光ビームスプリッタ３に入射したレーザ光（直線偏光）は、ｓ偏光が当該偏光ビームスプリッタ３を透過し、ｙ偏光のみが当該偏光ビームスプリッタ３にて反射される。

偏光ビームスプリッタ３で反射された光（ｙ偏光）は、後述する部分的遮光素子１５を介してＳＬＭ（空間光変調器）４に入射する。
なお、上記部分的遮光素子１５については後述するものとし、ここでは説明の便宜上、当該部分的遮光素子１５は挿入されていないものとして扱う。

ＳＬＭ４は、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal：強誘電性液晶）としての反射型液晶素子を備えて構成され、入射光に対し、画素単位で偏光方向を制御するように構成されている。
このＳＬＭ４は、図中の変調制御部１２からの駆動信号に応じて、各画素ごとに入射光の偏光方向を９０°変化させる、或いは入射光の偏光方向を不変とするようにして空間光変調を行う。具体的には、駆動信号がＯＮの画素は偏光方向の角度変化＝９０°、駆動信号がＯＦＦの画素は偏光方向の角度変化＝０°となるように、駆動信号に応じ画素単位で偏光方向制御を行うように構成されている。

上記ＳＬＭ４からの出射光（ＳＬＭ４にて反射された光）は、上述した偏光ビームスプリッタ３に再度入射する。
上述もしたように偏光ビームスプリッタ３はｘ偏光を透過、ｙ偏光を反射する。一方、ＳＬＭ４にて偏光方向が９０°変化された画素の光（駆動信号ＯＮの画素の光）は、偏光ビームスプリッタ３に対しｘ偏光で入射し、駆動信号がＯＦＦとされ偏光方向が変化されなかった画素の光は、偏光ビームスプリッタ３にｙ偏光で入射する。つまり、駆動信号ＯＮの画素の光は偏光ビームスプリッタ３を透過し、後述する対物レンズ１０（ホログラム記録媒体ＨＭに対する照射光の出力端となる）に対して導かれるのに対し、駆動信号ＯＦＦの画素の光は偏光ビームスプリッタ３にて反射されて、対物レンズ１０側には導かれないようになっている。
このようにして、画素単位で偏光方向制御を行うＳＬＭ４と、偏光ビームスプリッタ３との組み合わせにより、画素単位による光強度変調を行う強度変調部が形成されている。

ここで、本実施の形態ではホログラム記録再生方式としてコアキシャル方式が採用される。コアキシャル方式が採用される場合、ＳＬＭ４においては、信号光と参照光とを同一光軸上に配置するために、次の図２に示すような各エリアが設定される。
この図２に示されるようにして、ＳＬＭ４においては、その中心（光軸中心）を含む略円形の所定範囲のエリアが、信号光エリアＡ２として設定される。そして、この信号光エリアＡ２の外側には、ギャップエリアＡ３を隔てて、略輪状の参照光エリアＡ１が設定されている。
これら信号光エリアＡ２、参照光エリアＡ１の設定により、信号光と参照光とを同一光軸上に配置するようにして照射することができる。
なお、上記ギャップエリアＡ３は、上記参照光エリアＡ１にて生成される参照光が信号光エリアＡ２に漏れ込んで信号光に対するノイズになることを避けるための領域として定められている。

図１に戻り、変調制御部１２は、上記ＳＬＭ４に対する駆動制御を行うことで、記録時には信号光と参照光を、また再生時には参照光を生成させる。
具体的に、記録時において上記変調制御部１２は、上記ＳＬＭ４における信号光エリアＡ２の画素は供給される記録データに応じたオン／オフパターンとし、参照光エリアＡ１の画素は予め定められた所定のオン／オフパターンとし、且つそれ以外の画素はすべてオフとするための駆動信号を生成し、これをＳＬＭ４に供給する。この駆動信号に基づきＳＬＭ４による空間光変調（偏光方向制御）が行われることで、偏光ビームスプリッタ３からの出射光（偏光ビームスプリッタ３を透過した光）として、それぞれがレーザ光の光軸を中心に持つようにして配置された信号光と参照光とが得られる。
また、再生時において上記変調制御部１２は、上記参照光エリアＡ１内の画素を上記所定のオン／オフパターンとし、それ以外の画素は全てオフとする駆動信号によりＳＬＭ４を駆動制御し、これによって上記偏光ビームスプリッタ３からの出射光として参照光のみが得られるようにする。

なお、記録時において上記変調制御部１２は、入力される記録データ列の所定単位ごとに上記信号光エリア内のオン／オフパターンを生成し、これによって上記記録データ列の所定単位ごとのデータを格納した信号光が順次生成されるように動作する。これにより、ホログラム記録媒体ＨＭに対しホログラムページ単位（信号光と参照光の１度の干渉により記録することのできるデータ単位）によるデータの記録が順次行われるようになっている。

上記偏光ビームスプリッタ３を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ５に導かれる。この偏光ビームスプリッタ５としてもｘ偏光を透過、ｙ偏光を反射するように構成され、従って上記偏光ビームスプリッタ３を透過したレーザ光は偏光ビームスプリッタ５を透過する。

偏光ビームスプリッタ５を透過したレーザ光は、図のようにリレーレンズ６→アパーチャー７→リレーレンズ８が同順で配置されたリレーレンズ系に導かれる。図示するようにリレーレンズ６によっては、偏光ビームスプリッタ５を透過したレーザ光が所定の焦点位置に集光するようにされ、リレーレンズ８によっては集光後の拡散光としてのレーザ光が平行光となるように変換される。アパーチャー７は、上記リレーレンズ６による焦点位置（フーリエ面：周波数平面）に設けられ、光軸を中心とする所定範囲内の光のみを透過、それ以外の光を遮断するように構成される。このアパーチャー７によりホログラム記録媒体ＨＭに記録されるホログラムページのサイズが制限され、ホログラムの記録密度（つまりデータ記録密度）の向上が図られる。

上記リレーレンズ系を介したレーザ光は、１／４波長板９を介した後、対物レンズ１０によってホログラム記録媒体ＨＭの記録面上に集光するようにして照射される。

ここで、記録時においては、上述した変調制御部１２の制御に基づき、記録データに応じた光強度変調を受けた信号光と、所定の強度パターンの与えられた参照光とが生成される。このようにして生成された信号光と参照光とが、上記により説明した光路により上記ホログラム記録媒体ＨＭに照射される。これにより、ホログラム記録媒体ＨＭには、上記信号光と参照光との干渉縞により、記録データを反映したホログラムが形成される。すなわち、データの記録が行われる。

一方、再生時においては、上述のように参照光のみが生成され、当該参照光が上記により説明した光路によりホログラム記録媒体ＨＭに照射される。この参照光の照射に応じては、ホログラム記録媒体ＨＭに形成されたホログラムに応じた回折光が得られる。すなわち、ホログラム記録媒体ＨＭに記録されたデータに応じた再生像（再生光）が得られる。

このように参照光の照射に応じて得られた再生光は、ホログラム記録媒体ＨＭからの反射光として、対物レンズ１０を介した後、１／４波長板９、及び上述したリレーレンズ系を介して偏光ビームスプリッタ５に導かれる。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ５に導かれた再生光は、１／４波長板９の働きにより、当該偏光ビームスプリッタ５に対しｙ偏光で入射することになる。従って上記再生光は偏光ビームスプリッタ５にて反射され、この反射光は、図示するようにしてイメージセンサ１１に対して導かれる。

イメージセンサ１１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの撮像素子を備え、上記のようにして導かれたホログラム記録媒体ＨＭからの再生光を受光し、これを電気信号に変換して画像信号を得る。このようにして得られた画像信号は、記録時の信号光における光のオン／オフパターン（つまり「０」「１」のデータパターン）を反映したものとなっている。すなわち、このようにしてイメージセンサ１１で検出される画像信号が、ホログラム記録媒体ＨＭに対して記録されたデータの読み出し信号に相当する。

データ再生部１３は、上記イメージセンサ１１によって検出された画像信号中に含まれるＳＬＭ４の画素単位の値ごとに、「０」「１」のデータ識別、及び必要に応じて記録変調符号の復調処理等を行って、記録データを再生する。

なお、図１に示す記録再生装置には、スライド駆動部１６、及び制御部１４も設けられるがこれらについては後に改めて説明する。

[第１の実施の形態としてのノイズ除去手法]

ここで、ホログラム記録再生方式においては、再生時において、参照光のみを照射してホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた再生像を得るようにされる。つまり、再生時には信号光エリアＡ２内の光強度は「０」となるように制御が行われる。
しかしながら、実際には、このように信号光エリアＡ２内の光強度を「０」とするように制御を行っても、信号光の光線領域内にノイズ光が生じてしまう虞がある。特に、図１に示したような偏光方向制御型のＳＬＭ４と偏光ビームスプリッタ３との組み合わせによる強度変調部により信号光、参照光生成のための強度変調を行う場合には、偏光ビームスプリッタ３における低コントラストに起因して、信号光の光線領域内にノイズ光が発生してしまう可能性が高くなる。
当然のことながら、このように信号光の光線領域に生じたノイズ光は再生像に対するノイズ成分となってしまい、再生特性の悪化は避けられないものとなる。

そこで、本実施の形態では、このように再生時に信号光の光線領域内に生じるとされるノイズ成分の除去を図り、再生特性の改善を図る。
このために、第１の実施の形態の記録再生装置は、図１に示されるようにして、部分的遮光素子１５、スライド駆動部１６、及び制御部１４を備える。

先ず、上記部分的遮光素子１５は、具体的には次の図３に示すような構造とされる。
図３に示されるように、部分的遮光素子１５は、その一部に、遮光材料で構成された遮光部１５ａが形成されている。この遮光部１５ａは、例えば金属膜、具体的にはクロムで構成されている。
また、部分的遮光素子１５において、上記遮光部１５ａ以外の領域は、例えば透明ガラスや透明樹脂など光透過性を有する材料で構成されている。

上記遮光部１５ａのサイズは、信号光エリアＡ２のサイズ以上で且つ参照光エリアＡ１には重ならないように設定されている。
また、部分的遮光素子１５は、その全体のサイズとして、入射面に平行な面におけるｘ方向の長さＬｘが、少なくとも参照光エリアＡ１の直径以上となるようにされている。ここで、上記参照光エリアＡ１の直径とは、参照光エリアＡ１の外側円についての直径を指すものである。
また、上記ｘ方向とは直交するｙ方向の長さについては、上記遮光部１５ａの一方の端部から部分的遮光素子１５の一方の端部までの長さＬｙ１が、少なくとも参照光エリアＡ１の直径以上となるようにされている。さらに、上記遮光部１５ａの他方の端部から部分的遮光素子１５の他方の端部までの長さＬｙ２は、信号光エリアＡ２の縁から参照光エリアＡ１の外側円までの距離以上となるようにされている。

ここで、第１の実施の形態では、この図３に示したような構造を有する部分的遮光素子１５に形成された上記遮光部１５ａが、記録時と再生時とで光路に対して出し入れされるようにすることで、再生時にのみ信号光の領域に生じる光が除去されるようにする。

図４は、第１の実施の形態としてのノイズ除去手法を模式的に示しており、図４（ａ）は記録時、図４（ｂ）は再生時の部分的遮光素子１５の駆動状態をそれぞれ示している。
図４（ａ）に示すように、記録時には、部分的遮光素子１５における遮光部１５ａが、光路中から外される状態が得られるように、部分的遮光素子１５を駆動する。このことで、記録時には、先に説明した通りに信号光と参照光とがホログラム記録媒体ＨＭに照射されるようにすることができる。すなわち、これによって通常通りのデータ記録が行われるようにすることができる。

そして、再生時には、図４（ｂ）に示されるようにして、部分的遮光素子１５における遮光部１５ａが、光路中に挿入される状態が得られるように部分的遮光素子１５を駆動する。具体的に、この場合の部分的遮光素子１５の光学系中における挿入位置によれば、ＳＬＭ４の信号光エリアＡ２に入射することになる光全体が遮光部１５ａ内に入射する状態が得られるように、部分的遮光素子１５を駆動する。本例の場合、信号光エリアＡ２は参照光エリアＡ１の内側に配置され、その中心がレーザ光の光軸と一致するものとなっているので、この場合は、遮光部１５ａの中心を上記光軸と一致させるようにして部分的遮光素子１５を駆動するものとすればよい。
このような部分的遮光素子１５の駆動により、再生時には、信号光の光線領域内の光強度が「０」となるようにすることができ、結果、再生像に対するノイズ成分の発生の防止が図られる。また一方で、遮光部１５ａは参照光の光線領域には重ならないものとなっているので、通常通り参照光をホログラム記録媒体ＨＭに対して照射することができる。

このような記録時／再生時の部分的遮光素子１５の駆動は、図１に示すスライド駆動部１６及び制御部１７によって行われる。
図１において、スライド駆動部１６は、上記制御部１７からの駆動信号に基づき、部分的遮光素子１５をスライド駆動する。例えばこの場合のスライド駆動部１６は、モータの回転駆動力をスライド方向の駆動力に変換する機構を有し、上記モータが上記制御部１７からの駆動信号により駆動制御されることで、上記部分的遮光素子１５をスライド駆動するように構成されている。

ここで先の説明によれば、部分的遮光素子１５は、記録時には遮光部１５ａが光路外に外される状態となるように駆動され、再生時にはＳＬＭ４の信号光エリアＡ２に入射することになる光全体が遮光部１５ａ内に入射する状態が得られるべく、遮光部１５ａの中心と光軸とが一致する状態が得られるようにして駆動される必要がある。
制御部１７は、このような記録時／再生時のそれぞれの部分的遮光素子１５の駆動状態が得られるようにして予め定められた極性やパルス幅（時間）による駆動信号を、スライド駆動部１６に対して与える。これにより、上記記録時／再生時それぞれの部分的遮光素子１５の駆動状態が得られるようになっている。

なお、上記の記録時／再生時の部分的遮光素子１５の駆動状態が得られるようにするにあたっては、これら記録時／再生時の駆動状態が得られるように部分的遮光素子１５のスライド量を制限するストッパ（位置決め部材）を設ける手法を採ることもできる。その場合、制御部１７は、少なくとも記録時／再生時で上記駆動信号の極性を切り換える（つまりスライド方向を切り換える）ように構成されていればよい。

上記のようにして第１の実施の形態の記録再生装置によれば、部分的遮光素子１５による信号光の光線領域についての遮光を行うことで、再生像に対するノイズ成分の発生の防止を図ることができる。そして、このようにノイズ成分の発生の防止が図られることで、再生特性の改善を図ることができる。

２．第２の実施の形態（部分的位相変調素子を用いる例）
２−１．第１例（部分的位相変調素子をスライド駆動）

第２の実施の形態は、ノイズ成分の除去にあたり、部分的に位相子（位相板）が形成された部分的位相変調素子と偏光ビームスプリッタとが組み合わされたノイズ光遮光部を用い、上記部分的位相変調素子による偏光方向制御によってノイズ成分を偏光ビームスプリッタにより選択的に除去するものである。
このような第２の実施の形態としての手法として、以下では第１例と第２例とを挙げる。

第２の実施の形態の第１例は、上記部分的位相変調素子を、先の第１の実施の形態の場合と同様にスライド駆動してノイズ成分の除去を行うものである。
図５は、第２の実施の形態の第１例としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。
なお、以下の説明において、既に説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略するものとする。

図５において、第２の実施の形態の第１例としての記録再生装置の構成は、先の図１に示した記録再生装置と比較して、スライド駆動部１６によってスライド移動可能に保持される素子が、部分的遮光素子１５から部分的位相変調素子２０に変更された点が異なる。
また、この部分的位相変調素子２０の光学系中における挿入位置が、偏光ビームスプリッタ３と偏光ビームスプリッタ５の間に変更された点も異なる。

図６は、部分的位相変調素子２０の構造を示している。
図示するようにして部分的位相変調素子２０は、その一部に位相子（位相板）２０ａが形成される。この位相子は、偏光方向に応じた異方性を有し且つ位相差π（λ／２の位相差）を発生させるように構成される。具体的にこの場合は、１／２波長板を用いる。
この位相子２０ａのサイズとしても、先の遮光部１５ａのサイズと同様に、信号光エリアＡ２のサイズ以上で且つ参照光エリアＡ１には重ならないように設定される。また、部分的位相変調素子２０のサイズについても、それぞれ長さＬｘ、Ｌｙ１、Ｌｙ２については第１の実施の形態の場合と同様に設定される。
部分的位相変調素子２０において、上記位相子２０ａが形成される領域以外の領域は、光透過性を有し且つ入射光の偏光方向を変化させない材料で構成する。

図７は、第２の実施の形態の第１例としてのノイズ除去手法について説明するための図として、図５に示した部分的位相変調素子２０と偏光ビームスプリッタ５とを抽出して示している。この図７では再生時における部分的位相変調素子２０の駆動状態を示しており、再生時の光線状態も併せて示している。

これまでの説明からも理解されるように、再生時には、ＳＬＭ４と偏光ビームスプリッタ３とによる強度変調部により参照光のみが生成されるようにして強度変調が行われるが、実際には、信号光の光線領域（図中の信号光エリアとして示す２本の破線で表した領域）においてノイズ光が生じる虞がある。図中ではこのようなノイズ光の成分を実線矢印で表している。
ここで、先の図１の説明より、偏光ビームスプリッタ３を透過した光（つまり部分的位相変調素子２０への入射光）の偏光方向は、図７中にも示されているようにｘ方向である。

再生時には、制御部１７の制御に基づくスライド駆動部１６による部分的位相変調素子２０のスライド駆動が行われることで、図示されるように位相子２０ａに対し信号光の光線領域内の光全体が入射する状態が得られる。
このとき、部分的位相変調素子２０は、このような再生時のスライド駆動によって光路中に挿入された状態において、位相子２０ａ（この場合は１／２波長板）の光学基準軸の方向が、図のようにｘ方向から４５°だけ傾けられた状態（すなわち入射光の偏光方向に対し４５°傾けられた状態）が得られるようにして構成されている。
周知のように１／２波長板は、その光学基準軸の方向と入射光の偏光方向とのなす角度をθとしたとき、入射光の偏光方向を２θ変化させることができる。このため、上記のような状態で光路中に挿入された部分的位相変調素子２０の位相子２０ａに入射した光は、その偏光方向が９０°傾けられ、図のようにｙ偏光に変換されることになる。
一方、位相子２０ａが形成された領域外に入射した光（参照光）は、その偏光方向は変化されず、図のようにｘ偏光のままとなる。

このような部分的位相変調素子２０による再生時の部分的な偏光方向制御が行われることで、信号光の光線領域に生じたノイズ光は、図のように偏光ビームスプリッタ５にて反射されてその除去が図られることになる。
一方、参照光については偏光ビームスプリッタ５を透過させることができ、これによって通常通り対物レンズ１０を介してホログラム記録媒体ＨＭに対して照射させることができる。

なお確認のために述べておくと、先の第１の実施の形態の説明によれば、制御部１７の制御に基づくスライド駆動部１６による記録時のスライド駆動動作が行われることにより、部分的位相変調素子２０は、記録時には、位相子２０ａが光路外に外される状態が得られるようにして駆動されることになる。つまりこのことで、この場合も記録時には通常通り信号光と参照光との照射による記録動作が行われるようになっている。

上記の説明からも理解されるように、第２の実施の形態の第１例としての記録再生装置によっても、再生時における信号光の光線領域内に生じるノイズ成分の除去を図ることができ、それによって再生特性の改善を図ることができる。

２−２．第２例（部分的位相変調素子を回転駆動）

第２の実施の形態の第２例は、部分的位相変調素子を回転駆動して、記録時／再生時で選択的に信号光の光線領域内の光の偏光方向を制御することで、偏光ビームスプリッタによる再生時のノイズ成分の除去が行われるようにするものである。

図８は、第２の実施の形態の第２例としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。
第２例の記録再生装置は、先の第１例の記録再生装置との比較では、部分的位相変調素子２０に代えて部分的位相変調素子２１が設けられる。また、スライド駆動部１６と制御部１７とが省略された代わりに、上記部分的位相変調素子２１を回転駆動可能に保持する回転駆動部２２と、当該回転駆動部２２による回転動作を制御する制御部２３とが設けられる。

上記部分的位相変調素子２１には、先の第１例における部分的位相変調素子２０の場合と同様のサイズによる位相子２０ａが形成されている。但し、この場合の部分的位相変調素子２１としては、先の第１例の部分的位相変調素子２０の場合における長さＬｘ、Ｌｙ１、Ｌｙ２についての制限とは異なる制限が課される。具体的に、この場合の部分的位相変調素子２１としては、位相子２０ａの形成された領域の中心から、ｘ方向における各端部までのそれぞれの長さ、及びｙ方向における各端部までのそれぞれの長さが、共に参照光エリアＡ１の半径（光軸から参照光エリアＡ１の外側円までの距離）以上となるようにされる。

回転駆動部２２は、位相子２０ａに対して信号光の光線領域内の光（この場合はＳＬＭ４の信号光エリアＡ２を介して入射される光）全体が入射する状態が得られるようにして、部分的位相変調素子２２を回転駆動可能に保持する。具体的にこの場合、回転駆動部２２は、上記位相子２０ａが形成された領域の中心が光軸と一致する状態で部分的位相変調素子２１を回転駆動可能に保持する。
そして回転駆動部２２は、このように回転駆動可能に保持する部分的位相変調素子２１を、制御部２３から供給される駆動信号に応じて回転駆動する。
例えばこの場合の回転駆動部２２はモータを備え、当該モータが上記制御部２３からの駆動信号により駆動制御されることで、上記部分的位相変調素子２１を回転駆動するように構成されている。
制御部２３は、上記回転駆動部２２における上記モータに与える駆動信号の極性やパルス幅を制御することで、上記部分的位相変調素子２１を所要の回転方向に所要角度だけ回転駆動させる。

図９は、第２の実施の形態の第２例としてのノイズ除去手法について説明するための図であり、図９（ａ）は記録時、図９（ｂ）は再生時について示している。なお、これら図９（ａ）、図９（ｂ）においては、図８に示した部分的位相変調素子２１と偏光ビームスプリッタ５とを抽出して示している。また図９（ａ）では記録時の光線状態、図９（ｂ）では再生時の光線状態も併せて示している。またこの場合も再生時における信号光の光線領域内に生じるノイズ光の成分については、実線矢印により示している（図９（ｂ））。

先ず、先の説明からも理解されるように、第２例の場合、部分的位相変調素子２１は、記録時／再生時共に位相子２０ａの中心がレーザ光の光軸と一致した状態で光路中に挿入されることになる。
この場合、図９（ａ）に示される記録時には、位相子２０ａの光学基準軸の方向が、入射光の偏光方向と一致する状態が得られるようにする。これによって記録時には、信号光・参照光はｘ偏光のまま偏光ビームスプリッタ５に入射することになり、通常通り、信号光・参照光の照射によるホログラムの記録が行われるようにすることができる。

一方、図９（ｂ）に示される再生時には、部分的位相変調素子２１の回転角度が、記録時の回転角度から４５°変化された状態が得られるようにすることで、図のように位相子２０ａの光学基準軸と入射光の偏光方向軸とのなす角度が４５°となるようにする。これにより、部分的位相変調素子２１における上記位相子２０ａが形成された領域を介した光（信号光の光線領域内のノイズ光）の偏光方向は、ｘ方向からｙ方向に変化され、図のように偏光ビームスプリッタ５にて反射されるものとなる。
一方、上記位相子２０ａが形成された領域以外の領域を介する参照光については、偏光方向はｘ方向で不変であり、図のように偏光ビームスプリッタ５を透過してホログラム記録媒体ＨＭに対して照射されることになる。

このようにして第２例のノイズ除去手法では、記録時と再生時とで４５°の回転角度差が与えられるようにして部分的位相変調素子２１を回転駆動することで、記録時には位相子２０ａの光学基準軸の方向と入射光の偏光方向とが一致した状態、再生時には位相子２０ａの光学基準軸の方向と入射光の偏光方向とに４５°の角度差が与えられた状態が得られるようにする。
このことで、先の第１例の場合と同様に、記録時には信号光・参照光の照射による記録動作が行われ、且つ再生時には参照光の照射による再生像の取得が行われるようにした上で、再生時における信号光光線領域内のノイズ成分の除去が図られるようにすることができる。すなわち、これにより再生特性の向上を図ることができる。

ここで、この場合の制御部２３は、記録時と再生時とで、部分的位相変調素子２１の回転角度が、それぞれ位相子２０ａの光学基準軸の方向と入射光の偏光方向とが一致する状態となる回転角度、位相子２０ａの光学基準軸の方向と入射光の偏光方向とに４５°の角度差が与えられた状態となる回転角度となるようにして予め定められた極性、パルス幅（時間）による駆動信号を、記録時／再生時にそれぞれ回転駆動部２２に供給することで、図９（ａ）（ｂ）にて説明した記録時／再生時それぞれの部分的位相変調素子２１の回転駆動状態が得られるように制御を行うように構成されている。

なお、この場合としても、回転動作に対するストッパとなる位置決め部材を設けることで、図９（ａ）（ｂ）にて説明した記録時／再生時それぞれの部分的位相変調素子２１の回転状態が得られるようにすることもできる。その場合制御部２３は、少なくとも回転駆動部２２による部分的位相変調素子２１の回転方向の制御を行うように構成されればよい。

３．第３の実施の形態（位相変調器を用いる例）

第３の実施の形態は、駆動信号に応じた可変的な位相変調が可能な位相変調器を用いることで、入射光に対し選択的に偏光方向制御を行って偏光ビームスプリッタによるノイズ成分除去が行われるようにするものである。

図１０は、第３の実施の形態としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。
この図１０に示されるように第３の実施の形態の記録再生装置は、先の第２の実施の形態の第１例の記録再生装置（図５）と比較して、スライド駆動部１６及び制御部１４が省略された上で、部分的位相変調素子２０に代えて位相変調器４が挿入され、当該位相変調器２４を駆動制御する制御部２５が設けられる。

上記位相変調器２４は、次の図１１に示されるようにして、変調対象領域Ａｍとそれ以外の領域とが形成されている。変調対象領域Ａｍのサイズは、先の遮光部１５ａや位相子２０ａと同様に、信号光エリアＡ２（図中一点鎖線で示す）以上で且つ参照光エリアＡ１（図中破線で示す）には重ならないように設定されている。
また、位相変調器２４の全体のサイズとしては、上記変調対象領域Ａｍの中心から、ｘ方向における各端部までのそれぞれの長さ、及びｙ方向における各端部までのそれぞれの長さが、共に参照光エリアＡ１の半径以上となるようにされる。

位相変調器２４は、制御部２５からの駆動信号のＯＮ時とＯＦＦ時とで、上記変調対象領域Ａｍにて位相差πを発生させる（位相変調量πによる位相変調を行う）ように構成されている。また上記変調対象領域Ａｍ以外の領域は、入射光の偏光方向を変化させない材料、例えば透明ガラスや透明樹脂などで構成されている。
具体的にこの場合の位相変調器２４は、上記変調対象領域Ａｍが液晶素子で構成され、当該液晶素子の厚みの調整により、上記駆動信号のＯＦＦ時（液晶分子の水平配向時）とＯＮ時（液晶分子の垂直配向時）とで、π（λ／２）による位相差を発生させるように構成されている。

ここで、上記のように駆動信号のＯＮ／ＯＦＦに応じて位相差πを発生させる位相変調器２４において、駆動信号ＯＮ時の変調対象領域Ａｍは、１／２波長板と同様の性質を有することになる。
この点から第３の実施の形態の記録再生装置では、位相変調器２４を、上記変調対象領域Ａｍの光学基準軸の方向が入射光の偏光方向に対し４５°傾けられた状態となるようにして光学系中に挿入しておくものとしている。このとき、位相変調器２４は、変調対象領域Ａｍに対して信号光の光線領域内の光（この場合はＳＬＭ４の信号光エリアを介した光）全体が入射されるようにして光学系に挿入する。具体的には、位相変調器２４の中心（上記変調対象領域Ａｍの中心でもある）が、レーザ光の光軸と一致するように挿入する。
その上で、記録時には上記変調対象領域Ａｍの駆動信号をＯＦＦ、再生時には上記駆動信号をＯＮとする。なお確認のために述べておくと、このような位相変調器２４（変調対象領域Ａｍ）の駆動制御は、図１０における制御部２５が行うものである。

上記のような記録時／再生時の駆動制御が行われることで、記録時には、位相変調器２４への入射光の偏光方向は不変となり、結果、信号光と参照光との照射による記録動作が適正に行われる。
そして再生時には、位相変調器２４への入射光のうち、信号光の光線領域内の光（この場合はＳＬＭ４の信号光エリアＡ２を介した光）については変調対象領域Ａｍにおける偏光方向制御によってその偏光方向がｘ方向→ｙ方向に変化され、ｙ偏光で偏光ビームスプリッタ５に入射する。一方、位相変調器２４に入射する参照光については、偏光方向は変化されず、ｘ偏光のまま偏光ビームスプリッタ５に入射することになる。

このようにして第３の実施の形態の記録再生装置によっても、記録時には信号光・参照光の照射による記録動作が行われ、且つ再生時には参照光の照射による再生像の取得が行われるようにした上で、再生時における信号光光線領域内のノイズ成分の除去が図られるようにすることができ、再生特性の向上を図ることができる。

４．変形例

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでの説明では、遮光部１５ａ又は位相子２０ａを光路に対して出し入れするための具体的な構成例として、部分的遮光素子１５又は部分的位相変調素子２０（又は２１）をスライド駆動する構成を例示したが、これに代えて、例えば部分的遮光素子１５又は部分的位相変調素子２０（又は２１）を光路中から跳ね上げる／下げるといった駆動をする駆動部を設けるなど、スライド駆動以外の他の駆動手法により遮光部１５ａ又は位相子２０ａが光路に対して出し入れされるように駆動することもできる。

また、これまでの説明では、信号光、参照光の生成のための強度変調を行う強度変調部が、偏光方向制御型のＳＬＭ４と偏光ビームスプリッタ３との組み合わせで実現される場合を例示したが、これに代えて、例えば反射型の液晶パネルやＤＭＤ（Digital Micro mirror Device：登録商標）など、偏光ビームスプリッタを組み合わせる必要なく単体で強度変調が可能な強度変調器としての空間光変調器を用いることもできる。
そのような構成の一例としては、例えば図１におけるＳＬＭ４に代えて上記反射型液晶パネル又はＤＭＤを設け、偏光ビームスプリッタ３をハーフミラーとする構成（但し、この場合はコリメータレンズ２を介して出射されるレーザ光がｙ偏光ではなくｘ偏光となるようにする）などを挙げることができる。
ここで、このように単体で強度変調が可能な空間光変調器を用いる場合としても、当該空間光変調器における低コントラストや多重反射に起因して、再生時において、再生像に対するノイズ成分が発生する可能性がある。従って、このように単体で強度変調が可能な空間光変調器を用いた場合においても、これまでで説明したものと同様の手法によるノイズ除去動作を行うことで、同様に再生特性の改善効果が得られる。

また、空間光変調器としては、反射型ではなく透過型のもの（例えば透過型の液晶パネルなど）を用いることもできる。例えば透過型の空間光変調器として、単体で強度変調が可能な空間光変調器を用いる場合、例えば偏光ビームスプリッタ３は省略し、レーザダイオード１→コリメータレンズ２を介したレーザ光が上記透過型の空間光変調器に対して入射されるように光学系の構成を変更するものとすればよい。或いは、偏光方向制御型による透過型の空間光変調器を用いる場合は、上記の構成において、偏光ビームスプリッタ３を省略しない構成とすればよい。なおこの場合は、上記空間光変調器と偏光ビームスプリッタ３とによる「０」「１」の強度変調が適正に行われるべく、上記空間光変調器に対する入射光がｙ偏光となるように調整しておく（例えば上記空間光変調器とコリメータレンズ２との間に挿入した１／２波長板により偏光方向を調整する）。

また、これまでの説明では、ノイズ光遮光部に関して、図１に示した部分的遮光部１５については偏光ビームスプリッタ３とＳＬＭ４との間に挿入し、図５、図８、図１０に示した部分的位相変調素子２０、２１、位相変調器２４については偏光ビームスプリッタ３と偏光ビームスプリッタ５との間に挿入する場合を例示したが、これらの挿入位置は例示したものに限定されるべきものではない。
例えば、部分的遮光素子１５については、コリメータレンズ２と偏光ビームスプリッタ３との間、或いは偏光ビームスプリッタ３と偏光ビームスプリッタ５との間に挿入することができる。
なお確認のために述べておくと、再生時には再生像が適正にイメージセンサ１１に対して導かれるようにする必要がある。従って部分的遮光素子１５の挿入位置は、少なくとも再生像についての除去が行われないようにすることのできる位置（図１の場合であればコリメータレンズ２から偏光ビームスプリッタ５までの間）とされる必要がある点については言うまでもない。

また、位相子２０ａが形成された部分的位相変調素子２０又は２１、或いは位相変調器２４の挿入位置に関しては、強度変調部として単体で強度変調が可能な空間光変調器を用いるか、或いは偏光方向制御型の空間光変調器を用いるかによって異なってくる。
例えば、先に例示したＳＬＭ４に代えてＤＭＤや反射型液晶パネルを設ける構成とする場合（この場合、偏光ビームスプリッタ３はハーフミラーに変更、コリメータレンズ２を介して出射されるレーザ光はｘ偏光となるようにする）には、部分的位相変調素子２０又は２１、位相変調器２４は、上記ハーフミラーとＤＭＤ又は反射型液晶パネルによる空間光変調器との間に挿入することができる。この場合も、これら部分的位相変調素子２０又は２１、位相変調器２４の偏光方向制御に伴い、偏光ビームスプリッタ５にてノイズ成分の除去が行われることになる。また、ＤＭＤや反射型液晶パネルを設ける構成とする場合には、部分的位相変調素子２０又は２１、位相変調器２４は、コリメータレンズ２と上記ハーフミラーとの間に対して挿入することもできる。この場合としても、偏光方向制御に伴うノイズ成分除去は、偏光ビームスプリッタ５にて行われることになる。

一方、図５,８,１０に示した如く偏光方向制御型の空間光変調器を用いる構成とした場合には、部分的位相変調素子２０又は２１、位相変調器２４の挿入位置は、上述したように再生像の除去が行われてしまわないようにする点、及びＳＬＭ４と偏光ビームスプリッタ３とによる強度変調が適正に行われるようにするという点を考慮すると、これら図５,８,１０に示した位置に限定されることになる。

但し、例えば次の図１２に示されるようにして、別途リレーレンズ系を追加してＳＬＭ４の実像面を新たに形成する場合には、部分的位相変調素子２０又は２１、或いは位相変調器２４の挿入位置は、図５,８,１０に示した以外の位置とすることができる。
この図１２では、第２の実施の形態の第１例としての構成（図５）について、リレーレンズ系を追加した場合の構成例を示している。
図中の破線により囲うようにして、この場合は、偏光ビームスプリッタ３と偏光ビームスプリッタ５（再生像の抽出面が形成されている）との間に、図１にて説明したものと同様のリレーレンズ系（リレーレンズ６→アパーチャー７→リレーレンズ８）を挿入し、リレーレンズ８と偏光ビームスプリッタ５との間にＳＬＭ４の実像面を形成するようにしている。そしてこの実像面となる位置に対し、部分的位相変調素子２０が挿入されるようにしている。

ここで、ノイズ成分の除去が適正に行われるようにする観点からすると、部分的位相変調素子２０又は２１、或いは位相変調器２４の挿入位置は、ＳＬＭ４（又は単体で強度変調が可能な空間光変調器）の実像面に近いほど好ましいものとなる。さらに言えば、この図１２にて例示したように別途リレーレンズ系を設けて、ＳＬＭ４（又は単体で強度変調が可能な空間光変調器）の実像面となる位置に対して挿入するのが最も好ましいものとなる。
なお、好ましい挿入位置については、部分的遮光素子１５に関しても上記と同様である。

また、これまでの説明では、反射型のホログラム記録媒体ＨＭに対応する場合の記録再生装置の構成を例示したが、反射膜を備えない透過型のホログラム記録媒体に対応する構成とすることも可能である。
透過型のホログラム記録媒体の場合、再生時の参照光の照射に応じては、再生像がホログラム記録媒体を抜けるようにして反対側に出力されることになる。
この点から、この場合の記録再生装置としては、光源側から見てホログラム記録媒体の反対側となる位置に別途対物レンズを設け、当該対物レンズに再生像を入射させることになる。そして、この対物レンズを介して得れる再生像を、イメージセンサ１１に対して導くように光学系を構成する。なおこの場合、記録媒体からの反射光として得られる再生像を抽出するための１／４波長板９は必須ではなく、省略することができる。
確認のために述べておくと、透過型のホログラム記録媒体に対応する構成とした場合も、ホログラム記録再生の基本動作自体は反射型の場合と同様であり、記録時は信号光と共に参照光を照射してホログラム記録媒体上にそれらの干渉縞によってデータを記録し、再生時はホログラム記録媒体に対し参照光のみを照射してそれにより得られる再生像をイメージセンサ１１で検出してデータ再生することに変わりはない。

なお、上記により説明した透過型ホログラム記録媒体に対応する構成とする場合、図１に示したような部分的遮光部１５としてのノイズ光遮光部は、リレーレンズ８と対物レンズ１０との間（この場合１／４波長板９は不要である）、より好ましくは上記リレーレンズ８を含むリレーレンズ系によって形成される実像面に対して挿入することもできる。
また、部分的位相変調素子２０又は２１と偏光ビームスプリッタ５の組、或いは位相変調器２４と偏光ビームスプリッタ５の組によるノイズ光遮光部についても、リレーレンズ８と対物レンズ１０との間に挿入することができる。このとき、上記部分的位相変調素子２０又は２１、或いは位相変調器２４の挿入位置は、上記リレーレンズ８を含むリレーレンズ系によって形成される実像面とすることが最も好ましい。

また、これまでの説明では、円形とされる信号光エリアＡ２の外側に輪状の参照光エリアＡ２が設けられる場合を例示したが、信号光エリア、参照光エリアの形状は、これら円形や輪状に限定されるものではない。また、参照光エリアを内側、信号光エリアを外側に配置することもできる。
部分的遮光素子１５、部分的位相変調素子２０又は２１、位相変調器２４のそれぞれは、参照光・信号光の生成のための空間光変調器にて設定される信号光エリア、参照光エリアの形状やその配置関係に応じ、少なくとも上記空間光変調器の参照光エリアに入射する光又は上記参照光エリアを介した光が入射する領域以外の領域であって且つ上記空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射する領域を含む領域が遮光材料、位相子、或いは可変的な位相変調が可能な位相変調部で構成されたものであればよい。

また、これまでの説明では、記録と再生の双方が可能な記録再生装置において再生時のノイズ除去を行う場合のみを例示したが、再生のみを行う再生専用装置（再生装置）においてノイズ除去を行うようにすることもできる。
再生装置の場合、常時、参照光の光線領域以外の、信号光の光線領域を含む部分で光の除去が行われるようにすればよい。具体的には、遮光部１５ａによる部分的な遮光、又は位相子２０ａによる部分的な偏光方向制御に伴う偏光ビームスプリッタによる遮光（対物レンズ側に導かれないようにすること）が常時行われるようにすればよい。この点で、再生装置とする場合には、スライド駆動部１６とその制御部１４、回転駆動部２２とその制御部２３は不要とすることができる。また、再生時にのみ位相差πを発生させる可変的な位相変調を行う必要性もなく、その意味で位相変調器２４は不要とすることができる。
この点を踏まえると、再生装置とする場合には、単に部分的遮光素子１５を、遮光部１５ａが信号光の光線領域全体をカバーする状態で挿入する構成、或いは部分的位相変調素子２０（２１）と偏光ビームスプリッタとの組を挿入した構成（このとき部分的位相変調素子については位相子２０ａの形成される領域が信号光の光線領域全体をカバーし且つ位相子２０ａの光学基準軸の方向が入射光の偏光方向に対し４５°傾けられた状態となるように挿入する）の何れかとすればよい。

第１の実施の形態としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。 空間光変調器において設定される参照光エリア、信号光エリア、ギャップエリアの各エリアについて説明するための図である。 実施の形態としての部分的遮光素子の構造について説明するための図である。 第１の実施の形態としてのノイズ除去手法について説明するための図である。 第２の実施の形態の第１例としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。 第２の実施の形態の第１例としての部分的位相変調素子の構造について説明するための図である。 第２の実施の形態の第１例としてのノイズ除去手法について説明するための図である。 第２の実施の形態の第２例としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。 第２の実施の形態の第２例としてのノイズ除去手法について説明するための図である。 第３の実施の形態としての記録再生装置の内部構成を示したブロック図である。 第３の実施の形態としての記録再生装置が備える位相変調器の構造について説明するための図である。 部分的遮光素子、部分的位相変調素子、或いは位相変調器を空間光変調器の実像面に配置する場合の構成について説明するための図である。 コアキシャル方式によるホログラム記録再生方式（記録時）について説明するための図である。 コアキシャル方式によるホログラム記録再生方式（再生時）について説明するための図である。 偏光方向制御型の空間光変調器と偏光ビームスプリッタとを組み合わせによる強度変調手法について説明するための図である。

符号の説明

１ レーザダイオード（ＬＤ）、２ コリメータレンズ、３,５ 偏光ビームスプリッタ、４ ＳＬＭ（空間光変調器）、６,８ リレーレンズ、６ アパーチャー、９ １／４波長板、１０ 対物レンズ、１１ イメージセンサ、１２ 変調制御部、１３ データ再生部、１４,２３,２５ 制御部、１５ 部分的遮光素子、１５ａ 遮光部、１６ スライド駆動部、２０,２１ 部分的位相変調素子、２０ａ 位相子、２２ 回転駆動部、２４ 位相変調器、Ａｍ 変調対象領域、ＨＭ ホログラム記録媒体

Claims (11)

1. 信号光と参照光との干渉縞によってデータが記録されるホログラム記録媒体に対する上記信号光及び上記参照光の光源となる発光部と、
   上記発光部からの入射光に対し画素単位による空間光変調を施し且つ上記信号光を生成するための変調領域としての信号光エリアと上記参照光を生成するための変調領域としての参照光エリアとが設定された空間光変調器を有して構成され、上記信号光、上記参照光を生成するための光強度変調を行うように構成された強度変調部と、
   上記発光部より発せられ上記強度変調部を介して得られる光を対物レンズを介して上記ホログラム記録媒体に対して導く光学系と、
   再生時にのみ、上記空間光変調器の上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光を遮断するようにして動作するノイズ光遮光部と
   を備える記録再生装置。
2. 上記ノイズ光遮光部は、
   上記空間光変調器の参照光エリアに入射する光又は上記参照光エリアを介した光が入射する領域以外の領域であって且つ上記空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射する領域を含む領域が遮光材料で構成された部分的遮光素子と、
   上記部分的遮光素子の上記遮光材料で構成された領域が光路中に出し入れされるようにして上記部分的遮光素子を駆動する駆動部と、
   再生時にのみ、上記遮光材料で構成された領域によって上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が遮光されるようにして上記部分的遮光素子が駆動されるように上記駆動部を制御する駆動制御部とを有して構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
3. 上記ノイズ光遮光部は、
   上記空間光変調器の参照光エリアに入射する光又は上記参照光エリアを介した光が入射する領域以外の領域であって且つ上記空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射する領域を含む領域が異方性を有し且つ位相差πを発生させる位相子で構成された部分的位相変調素子と、
   上記部分的位相変調素子を動かす駆動部と、
   上記部分的位相変調素子と上記対物レンズとの間に位置するようにして上記光学系に挿入された偏光ビームスプリッタと、
   再生時にのみ、上記位相子で構成された領域による入射光の偏光方向制御によって上記信号光エリアを介した光が上記偏光ビームスプリッタによって上記対物レンズ側に導かれない状態が得られるようにして上記部分的位相変調素子が動かされるように、上記駆動部を制御する駆動制御部とを有して構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
4. 上記駆動部は、
   上記部分的位相変調素子の上記位相子で構成された領域が光路中に出し入れされるようにして上記部分的位相変調素子を駆動するように構成され、
   上記駆動制御部は、
   記録時には、上記位相子で構成された領域が光路外に位置するようにして上記部分的位相変調素子が駆動されるように上記駆動部を制御し、再生時には、上記位相子で構成された領域に上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射されるようにして上記部分的位相変調素子が駆動されるように上記駆動部を制御する
   請求項３に記載の記録再生装置。
5. 上記部分的位相変調素子は、
   上記位相子で構成された領域に上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射するようにして上記光学系中に配置されており、
   上記駆動部は、
   上記部分的位相変調素子を回転駆動する回転駆動部とされ、
   上記駆動制御部は、
   上記部分的位相変調素子が記録時と再生時とで４５°の回転角度差が与えられるようにして回転駆動されるように上記駆動部を制御する
   請求項３に記載の記録再生装置。
6. 上記位相子は１／２波長板である請求項３乃至請求項５に記載の記録再生装置。
7. 上記ノイズ遮光部は、
   上記空間光変調器の参照光エリアに入射する光又は上記参照光エリアを介した光が入射される領域を除く領域であって且つ上記空間光変調器の信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光が入射する領域を含む対象領域が、駆動信号に応じて位相変調量０又はπの可変的な位相変調が可能に構成された位相変調器と、
   上記位相変調器に対する上記駆動信号の供給により上記位相変調器の位相変調動作を制御する駆動制御部と、
   上記位相変調器と上記対物レンズとの間に位置するようにして上記光学系中に挿入された偏光ビームスプリッタとを有して構成され、
   上記駆動制御部は、
   再生時にのみ上記対象領域への入射光に位相変調量πによる位相変調が施されるようにして上記位相変調器を制御する
   請求項１に記載の記録再生装置。
8. 上記強度変調部は、
   上記入射光の偏光方向を画素単位で変化させる強誘電性液晶素子を備えて構成された空間光変調器と、
   上記空間光変調器を介した光が入射される位置に挿入された偏光ビームスプリッタとを有して構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
9. 上記強度変調部は、
   上記入射光に対する画素単位による光強度変調が可能に構成された強度変調器としての空間光変調器で構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
10. 上記ノイズ光遮光部は、
    上記空間光変調器の実像面となる位置に対して挿入される請求項８又は請求項９に記載の記録再生装置。
11. 信号光と参照光との干渉縞によってデータが記録されるホログラム記録媒体に対する上記信号光及び上記参照光の光源となる発光部と、上記発光部からの入射光に対し画素単位による空間光変調を施し且つ上記信号光を生成するための変調領域としての信号光エリアと上記参照光を生成するための変調領域としての参照光エリアとが設定された空間光変調器を有して構成され、上記信号光、上記参照光を生成するための光強度変調を行うように構成された強度変調部と、上記発光部より発せられ上記強度変調部を介して得られる光を対物レンズを介して上記ホログラム記録媒体に対して導く光学系とを備えた記録再生装置における記録再生方法であって、
    上記空間光変調器の上記信号光エリアに入射する光又は上記信号光エリアを介した光を遮断した状態で、上記ホログラム記録媒体に記録されたデータの再生を行う
    記録再生方法。

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