JP2010091957A - 記録再生装置、偏光方向制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射型のホログラム記録媒体に対する記録時に生じる反射型ホログラムの発生を防止して、ＳＮＲの向上を図る。
【解決手段】ホログラムの反射膜として反射型円偏光膜（例えばコレステリック液晶）を備えた記録媒体を用いる。記録時には、参照光エリアと信号光エリアの偏光方向を同方向で一致させ、再生時には、参照光エリアと信号光エリアの偏光方向を直交させるようにして偏光方向制御を行う。記録時に参照光エリアと信号光エリアの偏光方向を一致させれば、記録時の信号光・参照光を共に上記反射型円偏光膜にて透過させる、又は共に反射型円偏光膜にて反射させることができ、結果、反射型ホログラムの記録を防止できる。この際、上記のように再生時には参照光エリアと信号光エリアの偏光方向を直交させることで、再生光がイメージセンサ側に適正に導かれるようにすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、信号光と参照光との干渉縞によるデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成された反射型円偏光膜とを備えたホログラム記録媒体について記録再生を行う記録再生装置に関する。また、上記記録再生装置における偏光方向制御方法に関する。
また、信号光と参照光との干渉縞によるデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、ｐ偏光又はｓ偏光の何れか一方のみを反射するように構成された反射型直線偏光膜とを備えたホログラム記録媒体について記録再生を行う記録再生装置に関する。

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２０、図２１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２０は記録手法、図２１は再生手法について模式的に示している。
これら図２０、図２１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２０、図２１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２０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２１（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２１（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２０、図２１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、上記による説明では、ホログラム記録媒体１００として反射膜を備える反射型のホログラム記録媒体を例示したが、このような反射型のホログラム記録媒体に対応する記録再生方式を採るとした場合には、従来のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクの光学系技術が転用可能となるという点でメリットがある。但し、その一方で、信号光、参照光の照射に伴い形成されるホログラムが複雑になるといった問題がある。

図２２、図２３は、反射型のホログラム記録媒体に対する記録時において生じうるホログラムのパターンを例示している。
これら図２２、図２３に示すようにして、反射型ホログラム記録媒体に対して記録を行う場合、形成されるホログラムのパターンとしては、

パターンＡ：信号光（往路）×参照光（往路）＝透過型ホログラム
パターンＢ：信号光（往路）×参照光（復路）＝反射型ホログラム
パターンＣ：信号光（復路）×参照光（往路）＝反射型ホログラム
パターンＤ：信号光（復路）×参照光（復路）＝透過型ホログラム

の４つが生じうる。

具体的にみると、先ず、図２２（ａ）に示すパターンＡの透過型ホログラムは、対物レンズを介してホログラム記録媒体に対して照射される信号光と参照光の両往路光の干渉によって形成されるホログラムとなる。また、図２２（ｂ）に示すパターンＢの反射型ホログラムは、対物レンズを介してホログラム記録媒体に照射される信号光の往路光と、ホログラム記録媒体の反射膜を反射した往路光としての参照光とが干渉して得られるホログラムとなる。
さらに、図２３（ａ）のパターンＣの反射光ホログラムは、上記パターンＢとは逆のパターン、すなわち対物レンズを介してホログラム記録媒体に照射される参照光の往路光と、反射膜を反射した復路光としての信号光とが干渉して生じるホログラムとなる。また、図２３（ｂ）のパターンＤの透過型ホログラムは、共に反射膜を反射して得られる参照光と信号光の両復路光が干渉して生じるホログラムとなる。

これら４つのホログラムは、その伝播方向、角度の違いから、形成される干渉縞の特性が異なり、記録時における記録材料の反応や温度変化などの理由により記録媒体の体積や平均屈折率が変化すると、各ホログラムに位相シフトが生じ、条件によっては再生時の各ホログラムからの回折光が弱め合い、再生信号強度が大幅に低下してしまう虞がある。
再生信号強度の低下に伴っては、ＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）の低下を招き、再生動作の安定性の低下、或いはホログラムの記録密度の低下などを招くものとなる。

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るデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成された反射型円偏光膜とを備えたホログラム記録媒体に対して、上記信号光、上記参照光を照射するための光源を備える。
また、上記信号光の生成領域としての信号光エリアと上記参照光の生成領域としての参照光エリアとが設定され、上記光源より出力された光に対し画素単位で空間光強度変調を施す強度変調部を備える。
また、往路光として上記強度変調部を介した光が入射し、復路光として上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる再生光が入射する偏光ビームスプリッタを備える。
また、上記偏光ビームスプリッタを介した上記往路光が入射する位置において、上記参照光エリアを介した光の光線領域としての参照光光線領域又は上記信号光エリアを介した光の光線領域としての信号光光線領域のうち少なくとも何れか一方の領域の光について、駆動信号に応じて偏光方向を９０°変化させる又は不変とする選択的な偏光方向制御を行う選択的偏光方向制御部を備える。
また、上記選択的偏光方向制御部による上記選択的な偏光方向制御を経て得られる直線偏光を円偏光に変換し、上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる円偏光を直線偏光に変換する直線偏光／円偏光変換部を備える。
さらに、上記駆動信号の供給により上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部として、記録時には、上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が同方向となる状態が得られ、再生時には、上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が直交する状態が得られるようにして上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部を備えるようにした。

上記のように本発明では、記録時において、上記直線偏光／円偏光変換部に入射する信号光・参照光の偏光方向を一致させるものとしている。これによれば、信号光・参照光を反射型円偏光膜で透過、又は反射させることができる。例えば信号光・参照光が上記反射型円偏光膜を透過するようにすれば、信号光（往路）×参照光（往路）の透過型ホログラムのみが記録されるようにすることができ、結果、反射型ホログラムの記録防止が図られる。
或いは、信号光・参照光を上記反射型円偏光膜で反射させるようにした場合にも、上記反射型円偏光膜の性質により、反射型ホログラムの記録防止が図られる。すなわち、上記反射型円偏光膜は、入射する円偏光と同回転方向による円偏光を反射光として出力する性質を有するので、信号光・参照光を上記反射型円偏光膜で反射させた場合、信号光（往路）×参照光（復路）、信号光（復路）×参照光（往路）としての、互いに対向する関係となる信号光・参照光の円偏光回転方向は共に同方向で一致するものとなり、これら対向する関係となる信号光・参照光どうしが干渉することはない。従って、信号光・参照光の双方を上記反射型円偏光膜で反射させるとした場合にも、反射型ホログラムの記録が防止されるものである。
また、このように信号光・参照光を上記反射型円偏光膜で反射させるようにした場合、信号光（往路）×参照光（往路）、信号光（復路）×参照光（復路）の２種の透過型ホログラムを記録でき、記録されるホログラムの厚さを実効的に２倍とすることができる。
そして、この一方で本発明では、再生時において、上記直線偏光／円偏光変換部に入射する信号光と参照光の偏光方向が直交する関係となるように偏光方向制御を行うものとしている。後述もするように、このことで、偏光ビームスプリッタにより再生光がイメージセンサ側に導かれるようにすることができ、再生動作が適正に行われるように図られる。また同時に、復路の参照光（反射光としての参照光）がイメージセンサ側に導かれてしまうことも防止でき、これにより再生特性の悪化の防止も同時に図られる。

本発明によれば、反射型のホログラム記録媒体を用いるにも関わらず、反射型ホログラムの記録を防止することができる。このことで、記録による記録媒体の収縮や温度変化が起こった場合にも安定した回折効率が得られるようにでき、結果、Ｓ／Ｎ比の悪化防止が図られ、再生安定性の向上、記録密度の向上が図られる。

また、本発明では反射膜として反射型円偏光膜を用いて、照射する円偏光の回転方向を制御する手法を採っているので、ホログラム記録媒体を回転駆動して記録再生を行う場合にも、反射型ホログラムの記録防止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。

＜第１の実施の形態＞
[記録再生装置の構成]
[第１例としての偏光方向制御手法]
[第２例としての偏光方向制御手法]
[第１の実施の形態のまとめ]
＜第２の実施の形態＞
[第１例としての偏光方向制御手法]
[第２例としての偏光方向制御手法]
[第２の実施の形態のまとめ]
＜変形例＞

＜第１の実施の形態＞
[記録再生装置の構成]

図１は、本発明の一実施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、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、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、ｘ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、ＳＬＭ（空間光変調器）４に入射する。
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。

図示するようにして、上記ＳＬＭ４からの出射光（ＳＬＭ４にて反射された光）は、偏光ビームスプリッタ３に再度入射する。

ここで、図１に示す記録再生装置では、ＳＬＭ４による画素単位の偏光方向制御と、入射光の偏光方向に応じた偏光ビームスプリッタ３の選択的な透過／反射の性質とを利用して、画素単位の空間光強度変調（光強度変調、或いは単に強度変調とも称する）を行うようにされている。

図２は、このようなＳＬＭ４と偏光ビームスプリッタ３との組み合わせにより実現される強度変調動作のイメージを示している。図２（ａ）はＯＮ画素の光について、図２（ｂ）はＯＦＦ画素の光についてそれぞれその光線状態を模式的に示している。
上述もしたように、レーザダイオード１側からの偏光ビームスプリッタ３への入射光の偏光方向は、この場合はｙ方向となるようにされている。偏光ビームスプリッタ３は、ｘ偏光を透過、ｙ偏光を反射するので、上記ＳＬＭ４には、ｙ偏光が入射することになる。
この前提を踏まえると、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偏光で入射することになる。このことで、ＳＬＭ４におけるＯＮ画素の光は、偏光ビームスプリッタ３を透過することになり、ホログラム記録媒体ＨＭに対して導かれることになる（図２（ａ））。
一方、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、ＳＬＭ４におけるＯＦＦ画素の光は偏光ビームスプリッタ３にて反射されて、ホログラム記録媒体ＨＭに対しては導かれないようになっている（図２（ｂ））。

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（レーザ光の光軸と一致）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内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（ｐ偏光）を透過、ｙ偏光（ｓ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（ｘ偏光）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上記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、後述する選択的偏光方向制御素子１５を介して、１／４波長板９に入射する。
なお、ここでは説明の便宜上、上記選択的偏光方向制御素子１５は挿入されていないもとして扱い、上記リレーレンズ系を介したレーザ光はｘ偏光（ｐ偏光）のまま上記１／４波長板９に入射されるものとする。

１／４波長板９によっては上記ｘ偏光によるレーザ光が円偏光に変換される。そして、このように円偏光に変換されたレーザ光は、対物レンズ１０を介してホログラム記録媒体ＨＭに照射される。
後述もするように、上記ホログラム記録媒体ＨＭにはホログラムの記録が行われる記録層と、その下層に形成された反射膜とが備えられている。
なお、ここでは説明の便宜上、ホログラム記録媒体ＨＭにおける上記反射膜としては、例えば金属膜などの通常の反射膜が形成されているものとする。

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（記録層）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、この場合は選択的偏光方向制御素子１５が挿入されず、またホログラム記録媒体ＨＭの反射膜としては通常の反射膜が設けられていると仮定しているので、上記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。
なお、ここで重要な点は、この場合の光学系の構成では、ホログラム記録媒体ＨＭからの反射光が偏光ビームスプリッタにｙ偏光で入射すれば、当該反射光がイメージセンサ１１側に導かれるという点である。換言すれば、上記ホログラム記録媒体ＨＭからの反射光がｘ偏光により入射すれば、当該反射光はイメージセンサ１１側には導かれないものである。

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、上述した選択的偏光方向素子１５を駆動制御する制御部１６も設けられるがこれについても後に改めて説明する。

[第１例としての偏光方向制御手法]

上記のようにして本実施の形態の記録再生装置は、反射膜が設けられた反射型のホログラム記録媒体についての記録再生を行うものとされている。
先に図２２、図２３を参照して説明したように、反射型ホログラム記録媒体に対して記録を行う場合には、

パターンＡ：信号光（往路）×参照光（往路）＝透過型ホログラム
パターンＢ：信号光（往路）×参照光（復路）＝反射型ホログラム
パターンＣ：信号光（復路）×参照光（往路）＝反射型ホログラム
パターンＤ：信号光（復路）×参照光（復路）＝透過型ホログラム

の４つのホログラムが記録されることになる。
具体的に、パターンＡの透過型ホログラム（図２２（ａ））は、対物レンズを介してホログラム記録媒体に対して照射される信号光と参照光の両往路光の干渉によって形成されるホログラムであり、また、パターンＢの反射型ホログラム（図２２（ｂ））は、対物レンズを介してホログラム記録媒体に照射される信号光の往路光と、ホログラム記録媒体の反射膜を反射した往路光としての参照光とが干渉して得られるホログラムとなる。
また、パターンＣの反射光ホログラム（図２３（ａ））は、上記パターンＢとは逆のパターン、すなわち対物レンズを介してホログラム記録媒体に照射される参照光の往路光と、反射膜を反射した復路光としての信号光とが干渉して生じるホログラムとなり、さらに、パターンＤの透過型ホログラム（図２３（ｂ））は、共に反射膜を反射して得られる参照光と信号光の両復路光が干渉して生じるホログラムとなる。

これら４つのホログラムは、その伝播方向、角度の違いから、形成される干渉縞の特性が異なり、記録時における記録材料の反応や温度変化などの理由により記録媒体の体積や平均屈折率が変化すると、各ホログラムに位相シフトが生じ、条件によっては再生時の各ホログラムからの回折光が弱め合い、再生信号強度が大幅に低下してしまう虞がある。
再生信号強度の低下に伴っては、ＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）の低下を招き、再生動作の安定性の低下、或いはホログラムの記録密度の低下などを招くものとなる。

この点に鑑み、実施の形態としては、上記パターンＢ及びパターンＣの各反射型ホログラムの記録を防止し、透過型ホログラムのみが記録されるようにすることで、再生信号の強度低下の抑圧を図り、上記の問題点の解決する。
このように反射型ホログラムの記録を防止する手法として、第１の実施の形態では、上記パターンＡの透過型ホログラム（信号光(往路)×参照光（往路））のみが記録されるようにするための手法を提案する。

このような第１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例の２つの実施例を説明する。先ずは第１例としての手法について、図４〜図７を参照して説明する。

図４は、第１の実施の形態の第１例で用いる、ホログラム記録媒体ＨＭの断面構造を示している。
この図４に示されるように、第１例の場合のホログラム記録媒体ＨＭには、上層から順にカバー層Ｌ１、記録層Ｌ２、反射型円偏光膜Ｌ３が形成されている。
上記カバー層Ｌ１は、その下層に形成される記録層Ｌ２の保護のために設けられ、例えばガラスやポリカーボネート等の透明基板で構成される。上記記録層Ｌ２は、信号光と参照光との干渉縞によるホログラムの記録が行われる例えばフォトポリマーなどの感光材料（記録材料）の層とされる。
上記反射型円偏光膜Ｌ３は、所定の回転方向による円偏光を透過し、上記所定の回転方向とは逆回転方向による円偏光は反射するという、円偏光選択反射性を有する材料で構成される。具体的にこの反射型円偏光膜Ｌ３は、コレステリック液晶で構成される。
第１例で用いるホログラム記録媒体ＨＭにおいては、当該反射型円偏光膜Ｌ３としてのコレステリック液晶の螺旋構造の巻方向が、左方向とされる。このことで、右回転による円偏光は透過し、左回転による円偏光を選択的に反射するようにされている。

なお、この図４に示したホログラム記録媒体ＨＭの構造はあくまで一例に過ぎず、例えば記録層Ｌ２と反射型円偏光膜Ｌ３との間での不要な反応が起こらないように数μm〜数１０μm程度の無機材料によるギャップ層を設ける等、他の構造とすることもできる。

一方、記録再生装置側には、このように反射型円偏光膜Ｌ３の形成されたホログラムの記録媒体ＨＭに対応してパターンＡの透過型ホログラムのみが記録されるようにし、且つ再生時に再生光が適正にイメージセンサ１１側に導かれるようにするための偏光方向制御を行うべく、図１に示す選択的偏光方向制御素子１５と、この選択的偏光方向制御素子を駆動制御する制御部１６とを設けるものとしている。

図５は、上記選択的偏光方向制御素子１５の構造を模式的に示した図である。
なお、この図５では、ＳＬＭ４の参照光エリアＡ１を介した光の光線領域としての、参照光の光線領域の光が入射する領域を破線により示し、またＳＬＭ４の信号光エリアＡ２を介した光の光線領域としての、信号光の光線領域の光が入射する領域を一点鎖線により示している。
なお以下では、選択的偏光方向制御素子１５における、上記参照光の光線領域の光が入射する領域は「選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリア」と称し、同様に上記信号光の光線領域の光が入射する領域は「選択的偏光方向制御素子１５の信号光エリア」と称する。

図示するようにしてこの選択的偏光方向制御素子１５には、上記選択的偏光方向制御素子１５の信号光エリアを含み、且つ上記選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリアには重ならない範囲で、信号光制御領域Ａｍ-sが設定されている。また、選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリアを含み、且つ選択的偏光方向制御素子１５の信号光エリアには重ならない範囲が、参照光制御領域Ａｍ-rとして設定されている。
この選択的偏光方向制御素子１５は、図１に示す光学系において、リレーレンズ６，８を含んで構成されるリレーレンズ系によって形成されるＳＬＭ４の実像面となる位置に挿入される。或いは、上記実像面の近傍となる位置に対して挿入される。このことに対応し、上記選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリア、信号光エリアのサイズは、それぞれＳＬＭ４の参照光エリアＡ１、信号光エリアＡ２とほぼ同サイズに設定されている。
この選択的偏光方向制御素子１５の、入射面に平行な面内における取付位置は、上記選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリアによって参照光光線領域の光全体がカバーされ、且つ上記選択的偏光方向制御素子１５の信号光エリアによって信号光光線領域の光全体がカバーされるように調整されている。具体的に、この場合は信号光エリアＡ２が参照光エリア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、上記選択的偏光方向制御素子１５の面内取付位置は、上記信号光制御領域Ａｍ-sの中心とレーザ光の光軸とが一致する状態となるようにして調整する。

選択的偏光方向制御素子１５は、少なくとも上記信号光制御領域Ａｍ-sと上記参照光制御領域Ａｍ-rとが、駆動信号のオン／オフに応じて位相変調量π又はゼロの位相変調を行う（駆動信号オン時の位相変調量とオフ時の位相変調量とにπの位相差が与えられる）液晶素子で構成されている。
具体的に、このような液晶素子としては、上記駆動信号のオフ時（液晶分子の水平配向時）とオン時（液晶分子の垂直配向時）とで、π（λ／２）による位相差が発生するようにその厚みを調整することで実現できる。

ここで、このように駆動信号のオン／オフに応じてπ又は０の位相変調を行うように構成された液晶素子は、１／２波長板と同様の性質を有することになる。
周知のように１／２波長板は、その光学基準軸と入射光の偏光方向軸とのなす角度をθとしたとき、入射光の偏光方向を２θ変化させる性質を有する。従って上記構成による選択的偏光方向制御素子１５は、上記信号光制御領域Ａｍ-s、上記参照光制御領域Ａｍ-rのそれぞれで独立して、供給される駆動信号のオン／オフに応じて入射光の偏光方向を９０°変化させる、又は０°変化させる（つまり不変とする）ことが可能とされている。

なお確認のために述べておくと、上記のような９０°／０°の偏光方向制御が可能となるように、選択的偏光方向制御素子１５としては、その光学基準軸と入射光の偏光方向軸（この場合はｘ方向）とのなす角度が４５°となるようにしてその面内取付角度が調整されて用いられることになる。

このような選択的偏光方向制御素子１５に対し、図１に示した制御部１６が以下で説明する適切な駆動制御を行うことで、反射型ホログラムの記録の防止しつつ、再生時に再生光が適正にイメージセンサ１１側に導かれるようにするための偏光方向制御手法が実現される。

図６、図７は、第１の実施の形態の第１例としての偏光方向制御手法について説明するための図である。
これら図６、図７では、図１に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、１／４波長板９、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示している。
図６は、記録時について説明するための図として、信号光と参照光の各光線と、各光線の偏光状態を併せて示している。
また、図７は再生時について説明するための図として、図７（ａ）は往路の参照光の光線とその偏光状態、図７（ｂ）は復路の参照光（反射参照光）と再生光の光線とその偏光状態とを併せて示している。

なお、図６，図７に示す偏光状態に関して、図中の縦方向両矢印は紙面に平行な向きの直線偏光（ｐ偏光）、二重丸は紙面に対して垂直な向きの直線偏光（ｓ偏光）、実線の右回り矢印は右回りの円偏光、破線の左回り矢印は左回り円偏光を表す。確認のために述べておくと、偏光の回転方向は、光波の進行方向に対する回転方向で定義されるものである。

先ず、図６において、第１例の場合の記録時には、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に、駆動信号をオフとするようにして、入射される参照光、信号光の偏光方向を不変とする。
このことによると、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光、参照光の双方は、１／４波長板９によって共に右回りの円偏光に変換され、対物レンズ１０を介してホログラム記録媒体ＨＭに照射される。

先の図４にて説明したように、ホログラム記録媒体ＨＭに形成された反射型円偏光膜Ｌ３は、右回りの円偏光を透過し、左回りの円偏光を反射するように構成されている。従ってこの場合の記録時には、図示するようにして参照光、信号光は共に反射型円偏光膜Ｌ３を透過することになる。
このことで、この場合の記録層Ｌ２には、信号光（往路）×参照光（往路）による１種の透過型ホログラムのみが記録され、結果、反射型ホログラムの記録を防止することができる。

一方、再生時には、図７（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における信号光制御領域Ａｍ-sの駆動信号はオフのままとした上で、参照光制御領域Ａｍ-rのみ駆動信号をオンとする。すなわち、参照光制御領域Ａｍ-rにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
これによると、先ず図７（ａ）の往路においては、選択的偏光方向制御素子１５を介して１／４波長板９に入射する参照光がｐ偏光→ｓ偏光に変換され、これに伴い参照光は左回りの円偏光でホログラム記録媒体ＨＭに照射されることになる。このことで、再生時には、反射型円偏光膜Ｌ３にて参照光が反射されるようにすることができると共に、当該参照光の照射により得られる再生光も反射型円偏光膜Ｌ３にて反射させることができ、結果、図７（ｂ）に示すように復路の光（ホログラム記録媒体ＨＭからの戻り光）として反射参照光と再生光とを得ることができる。

ここで、本実施の形態の場合、ホログラム記録媒体ＨＭに形成される上記反射型円偏光膜Ｌ３としてはコレステリック液晶が選定され、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成されている。
このことで、上記のように反射型円偏光膜Ｌ３の反射光として得られる上記反射参照光・再生光の各円偏光の回転方向は、入射した左回りの参照光の回転方向が保存されるかたちで、同様に左回りとなる。

このように左回りの円偏光として得られた反射参照光と信号光は、対物レンズ１０を介した後、１／４波長板９を介することでｓ偏光に変換される。

ここで、この場合の再生時において、選択的偏光方向制御素子１５は、上述のように参照光制御領域Ａｍ-rがオンとされ、信号光制御領域Ａｍ-sがオフとなるように制御されている。このことで、上記のように１／４波長板９でｓ偏光に変換された再生光は、選択的偏光方向制御素子１５を介した後もその偏光方向が不変とされ、偏光ビームスプリッタ５にｓ偏光で入射することになる。つまりこの結果、再生光がイメージセンサ１１側に適正に導かれることになる。

また、上記再生時の選択的偏光方向制御素子１５の制御状態によれば、１／４波長板９でｓ偏光に変換された反射参照光は、選択的偏光方向制御素子１５を介することでその偏光方向が９０°変化され、偏光ビームスプリッタ５にｐ偏光で入射することになる。この結果、反射参照光は偏光ビームスプリッタ５を透過することとなって、イメージセンサ１１側には導かれないものとなる。

ここで確認のために述べておくと、再生光は、ホログラムの回折効率（例えば0.1〜1％程度）に依存した比較的光強度の弱い光となるのに対し、上記反射参照光は回折効率とは無関係に単に反射型円偏光膜Ｌ３を反射した光となることから、その光強度は上記再生光と比較すると相当に強いものとなる。従って反射参照光が再生光と共にイメージセンサ１１に対して導かれてしまうと、当該反射参照光が再生光に対する無視できないノイズ成分となってしまい、再生特性が大幅に低下してしまう。
このことから、上記のように反射参照光がイメージセンサ１１側に導かれないようにすることのできる本実施の形態の偏光方向制御手法によれば、ノイズ抑圧による再生特性の向上を図ることができる。

[第２例としての偏光方向制御手法]

続いて、第１の実施の形態の第２例について説明する。
図８、図９は、第１の実施の形態の第２例としての偏光方向制御手法について説明するための図として、先の図６,図７と同様に図１に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、１／４波長板９、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示している。
図８は、記録時について説明するための図として、先の図６と同様に信号光と参照光の各光線と各光線の偏光状態を併せて示している。
また、図９は再生時について説明するための図として、図９（ａ）では往路の参照光の光線とその偏光状態、図９（ｂ）では復路の参照光（反射参照光）・再生光の各光線とその偏光状態を先の図７の場合と同様に示している。

この第２例の手法は、ホログラム記録媒体ＨＭにおける反射型円偏光膜として、先の第１例の場合で用いた反射型円偏光膜Ｌ３とは逆の性質を有する反射型円偏光膜Ｌ３-Lを用いる場合に対応する手法である。
具体的に、この反射型円偏光膜Ｌ３-Lとしては、例えばコレステリック液晶の螺旋構造の巻き方向を先の第１例のコレステリック液晶とは逆向き（右巻き）とすることで、左回りの円偏光を透過、右回りの円偏光を反射し、且つ入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成されたものとなる。

このような反射型円偏光膜Ｌ３-Lが形成されたホログラム記録媒体ＨＭに対応すべく、この場合の記録時には、図８に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に、駆動信号をオンとして、入射される参照光、信号光の偏光方向を９０°変化させる。
これにより、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光・参照光の双方は、当該選択的偏光方向制御素子１５によりｓ偏光に変化され、これにより１／４波長板９から出力される信号光・参照光は、この場合は共に左回りの円偏光となるようにされる。

上記のようにこの場合の反射型円偏光膜Ｌ３-Lは、左回りの円偏光を透過し、右回りの円偏光を反射するので、上記による記録時の選択的偏光方向制御素子１５の制御によっては、図示するように参照光・信号光が共に反射型円偏光膜Ｌ３を透過することになる。つまりこのことで、この場合としても信号光（往路）×参照光（往路）による１種の透過型ホログラムのみの記録が行われるようにすることができ、結果、反射型ホログラムの記録が防止される。

また、この場合の再生時には、図９（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における信号光制御領域Ａｍ-sの駆動信号はオンのままとした上で、参照光制御領域Ａｍ-rのみ駆動信号をオフとする。すなわち、この場合の再生時には信号光制御領域Ａｍ-sにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
これによると、先ず図９（ａ）の往路においては、選択的偏光方向制御素子１５を介して１／４波長板９に入射する参照光がｐ偏光のまま維持され、これに伴い参照光は右回りの円偏光でホログラム記録媒体ＨＭに照射されることになる。このことで、この場合も反射型円偏光膜Ｌ３-Lにて参照光が反射されるようにすることができ、また、当該参照光の照射により得られる再生光も反射型円偏光膜Ｌ３-Lにて反射させることができ、結果、図９（ｂ）に示すように復路光として反射参照光と再生光とを得ることができる。

そして、この場合も、反射型円偏光膜Ｌ３-Lによっては入射円偏光と反射円偏光の円偏光回転方向は同方向となるため、上記のように反射型円偏光膜Ｌ３-Lの反射光として得られた反射参照光と再生光の円偏光回転方向は、入射した右回り円偏光の参照光と同じ右回りとなる。
このように右回りの円偏光として得られた反射参照光と信号光は、対物レンズ１０を介した後、１／４波長板９を介することでｐ偏光に変換され、選択的偏光方向制御素子１５に入射する。

上述もしたように、この場合の選択的偏光方向制御素子１５では信号光制御領域Ａｍ-sがオン、参照光制御領域Ａｍ-rがオフとされているので、上記のようにｐ偏光で入射した再生光は、選択的偏光方向制御素子１５を介することでｓ偏光に変換され、結果、再生光は、偏光ビームスプリッタ５にて反射されることになる。つまりこの場合も、再生光をイメージセンサ１１側に適正に導くことができる。
また、ｐ偏光で入射した反射参照光については、ｐ偏光のまま偏光ビームスプリッタ５に入射することとなり、結果、反射参照光は偏光ビームスプリッタ５を透過することとなり、イメージセンサ１１側には導かれないようにすることができる。

このようにして第２例の手法によれば、ホログラム記録媒体ＨＭに形成される反射型円偏光膜の特性が第１例の場合とは逆とされる場合において、第１例の場合と同様の効果を得ることができる。

[第１の実施の形態のまとめ]

上記による説明からも理解されるように、第１の実施の形態の偏光方向制御手法によれば、ホログラム記録媒体ＨＭに対して１種の透過型ホログラムのみが記録されるようにすることで、反射型ホログラムの記録防止を図ることができる。またこれと同時に、再生時には、再生光がイメージセンサ１１に対して適正に導かれるようにすることができる。
さらに再生時には、反射参照光がイメージセンサ１１側には導かれないようにすることができ、これによって再生特性の向上を図ることができる。

反射型ホログラムの記録防止が図られれば、上述した位相シフト発生時の再生光強度の低下を抑制することができ、結果、ＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）の改善、再生動作の安定性の向上、さらにはホログラムの記録密度の向上も図ることができる。

また、本実施の形態では、ホログラムの反射膜として反射型円偏光膜を用い、これに照射する円偏光の回転方向を制御することによって反射型ホログラムの記録防止を図る手法を採っているので、ホログラム記録媒体ＨＭを回転駆動して記録再生を行う場合にも、反射型ホログラムの記録防止が適正に図られるようにすることができる。

＜第２の実施の形態＞
[第１例としての偏光方向制御手法]

第２の実施の形態は、記録時において参照光と信号光を透過させずに反射させることで、２種の透過型ホログラムのみが記録されるようにして、反射型ホログラムの記録防止を図るものである。
なお第２の実施の形態において、記録再生装置の内部構成、及びホログラム記録媒体ＨＭの断面構造は第１の実施の形態で説明したものと同様となるので改めての説明は省略する。

図１０、図１１は、第２の実施の形態の第１例としての偏光方向制御手法について説明するための図として、先の図６、図７と同様に図１に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、１／４波長板９、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示している。
図１０は、記録時について説明するための図として、図１０（ａ）では往路の信号光と参照光の各光線とその偏光状態を、また図１０（ｂ）では復路の信号光と参照光の各光線とその偏光状態をそれぞれ先の図６，図７の場合と同様に示している。
また、図１１は再生時について説明するための図として、図１１（ａ）では往路の参照光の光線とその偏光状態を、図１１（ｂ）では復路の参照光（反射参照光）・再生光の各光線とその偏光状態を図６、図７の場合と同様に示している。

先ず、この第１例の手法は、ホログラム記録媒体ＨＭに反射型円偏光膜Ｌ３-Lが形成される場合に対応した手法となる。すなわち、左回り円偏光が透過され、右回りの円偏光が反射される場合である。

この第１例の手法において、記録時には、図１０に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に、駆動信号をオフとして、入射される参照光・信号光の偏光方向を不変とする。
これにより、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光・参照光の双方は、１／４波長板９によって共に右回りの円偏光に変換されることになる。このことで、この場合の記録時には、図１０（ａ）→図１０（ｂ）の遷移として表すように、参照光、信号光は共に反射型円偏光膜Ｌ３-Lにて反射されることになる。

ここで、先の第１の実施の形態においても説明したように、反射型円偏光膜Ｌ３-Lによっては、入射円偏光の回転方向と反射円偏光の回転方向とが同方向となるようにされる。このことによると、この場合のホログラム記録媒体ＨＭにおいては、信号光（往路）×参照光（復路）、信号光（復路）×参照光（往路）としての、互いに対向する関係となる信号光・参照光の円偏光回転方向は共に同方向で一致するものとなるので、これらの対向する光同士の干渉は起こらず、結果、これら信号光（往路）×参照光（復路）による反射型ホログラム（パターンＢ）、信号光（復路）×参照光（往路）による反射型ホログラム（パターンＣ）の記録が防止されることになる。
このようにして、図１０にて説明した記録時の偏光方向制御手法によれば、反射型ホログラムの記録防止が図られ、この場合の記録層Ｌ２にはパターンＡとパターンＤの２種の透過型ホログラムのみが記録されるものとなる。

また、この場合の再生時には、図１１（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における参照光制御領域Ａｍ-rの駆動信号はオフのままとした上で、信号光制御領域Ａｍ-sのみ駆動信号をオンとし、信号光制御領域Ａｍ-sにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
このような再生時の偏光方向制御手法は、先の図９に示した第１の実施の形態の第２例の再生時の偏光方向制御手法と同様となる。
つまり、この場合も再生時には、上記のように信号光制御領域Ａｍ-sにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるように選択的偏光方向制御素子１５に対する駆動制御が行われることで、先の第１の実施の形態の第２例で説明したものと同様の原理で、再生光がイメージセンサ１１に対して適正に導かれるようにできると同時に、反射参照光がイメージセンサ１１側に導かれないようにすることで、再生特性の向上を図ることができる。

[第２例としての偏光方向制御手法]

図１２、図１３は、第２の実施の形態の第２例としての偏光方向制御手法について説明するための図として、先の図６、図７と同様に図１に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、１／４波長板９、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示している。
図１２は記録時について説明するための図として、図１２（ａ）では往路の信号光と参照光の各光線とその偏光状態、図１２（ｂ）では復路の信号光・参照光の各光線とその偏光状態をそれぞれ先の図６，図７の場合と同様に示している。
また、図１３は再生時について説明するための図として、図１３（ａ）では往路の参照光の光線とその偏光状態、図１３（ｂ）では復路の参照光（反射参照光）・再生光の各光線とその偏光状態を図６、図７の場合と同様に示している。

第２の実施の形態の第２例の手法は、ホログラム記録媒体ＨＭに反射型円偏光膜Ｌ３が形成される場合、すなわち右回り円偏光が透過され、左回りの円偏光が反射される場合に対応した手法となる。

この第２例の場合、記録時には、図１２に示されるようにして選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に駆動信号をオンとして、入射される参照光・信号光の偏光方向を共に９０°変化させる。
これにより、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光、参照光の双方は、ｓ偏光で１／４波長板９に入射し、これに伴い左回りの円偏光としてホログラム記録媒体ＨＭに照射されることになる。
このことで、この場合の記録時には、図１２（ａ）→図１２（ｂ）の遷移として表すように、参照光・信号光は共に反射型円偏光膜Ｌ３にて反射されることになる。そして、反射型円偏光膜Ｌ３としても、入射円偏光の回転方向と反射円偏光の回転方向とが同方向となる性質を有しているので、この場合も信号光（往路）×参照光（復路）、信号光（復路）×参照光（往路）としての互いに対向する関係となる信号光・参照光の円偏光回転方向は同方向で一致するものとなり、これらの光の干渉は生じず、結果、この場合もこれら信号光（往路）×参照光（復路）による反射型ホログラム（パターンＢ）、信号光（復路）×参照光（往路）による反射型ホログラム（パターンＣ）の記録を防止することができる。すなわちこの場合としても、記録層Ｌ２にはパターンＡとパターンＤの２種の透過型ホログラムのみが記録されるようにすることができる。

また、第２例において、再生時には、図１３（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における参照光制御領域Ａｍ-rの駆動信号はオンのままとして、信号光制御領域Ａｍ-sのみ駆動信号をオフとし、参照光制御領域Ａｍ-rにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
このような再生時の偏光方向制御手法は、先の図７に示した第１の実施の形態の第１例の再生時の偏光方向制御手法と同様となる。
つまり、この場合も再生時には、上記のように参照光制御領域Ａｍ-rにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるように選択的偏光方向制御素子１５に対する駆動制御を行うことで、先の第１の実施の形態の第１例で説明したものと同様の原理で、再生光がイメージセンサ１１に対して適正に導かれるようにできると同時に、反射参照光がイメージセンサ１１側に導かれないようにすることで再生特性の向上を図ることができる。

[第２の実施の形態のまとめ]

上記のようにして第２の実施の形態の手法によれば、ホログラム記録媒体ＨＭに対してパターンＡとパターンＤの２種の透過型ホログラムのみが記録されるようにでき、結果、反射型ホログラムの記録を防止することができる。

ここで、このようにパターンＡとパターンＤの２種の透過型ホログラムが記録されることによっては、図２２（ａ）、図２３（ｂ）を参照して分かるように、厚さ２倍のホログラムが記録されるものとして見なすことができる。これは、メディアの実効厚さが、第１の実施の形態の場合と比較して２倍に増加するということを意味する。

また、このように２種の透過型ホログラムが記録されることからも分かるように、第２の実施の形態の手法を採る場合には、第１の実施の形態の手法を採る場合と比較してメディアに対する露光エネルギーは倍増させることができる。このことによって、第１の実施の形態の手法を採る場合よりもメディアの実効感度の向上を図ることができる。

＜変形例＞

以上、本発明の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各具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでに説明した光学系の構成は一例を示したものに過ぎず、これに限定されるべきものではない。
ここで、イメージセンサ１１側に導かれるべき再生光の抽出を行う偏光ビームスプリッタ５に入射される直線偏光の偏光方向、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s又は参照光制御領域Ａｍ-rについての記録時／再生時の駆動制御のパターン、ホログラム記録媒体ＨＭに形成される反射型円偏光膜（Ｌ３又はＬ３-L）などの組み合わせは、これまでに例示したものに限定されず、多様に考えられる。
但し、これらを何れの組み合わせとした場合であっても、以下で提示する条件を満たすようにして記録時、再生時の偏光方向制御を行うようにすることで、反射型ホログラムの記録を防止し、且つ再生時に再生光がイメージセンサ側に適正に導かれるようにするという目的を達成できる。

先ず、第１の実施の形態のように、記録時に信号光・参照光を透過させる手法を採る場合にあっては、以下の条件が満たされるようにすればよい。

１）参照光は、記録時と再生時とで偏光方向を直交させる
２）記録時は、参照光と信号光の偏光方向を同方向に揃える
３）再生時は、参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を直交させる

上記１）の理由は、記録時は参照光を反射型円偏光膜にて透過させる必要があり、再生時には再生光を得るために参照光を反射型円偏光膜にて反射させる必要があるためである。
上記２）の理由は、一方の透過型ホログラムのみを記録するためには、信号光・参照光の双方を反射型円偏光膜にて透過させる必要があるためである。
また、上記３）の理由は、以下で説明する通りである。

先ず、上記３）の理由について説明する上での前提として、上述もしたように本発明における反射型円偏光膜は、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力する性質を有する。この性質より、往路の１／４波長板９への入射光、復路の１／４波長板９からの出射光の偏光方向は、それぞれ同一方向となるようにされる（図６〜図１３の各図を参照）。つまり、１／４波長板９と選択的偏光方向制御素子１５との間において、往路光と復路光の偏光方向は同一となる。また、この点より、偏光ビームスプリッタ５と偏光方向制御素子１５との間においても、往路光と復路光の偏光方向は同一となる。

この前提を踏まえた上で、先ずは選択的偏光方向制御素子１５の制御パターンとして、参照光の偏光方向を記録時に不変、再生時に９０°変化させる場合について考察してみる。先ず当然のこととして、選択的偏光方向制御素子１５に対しては、偏光ビームスプリッタ５を透過する偏光方向による参照光（又は選択的偏光方向制御素子１５に偏光ビームスプリッタ５の反射光が導かれるように構成される場合には偏光ビームスプリッタ５を反射する偏光方向による参照光）が入射されることになる。
上記の制御パターンとする場合、再生時には、参照光の偏光方向を９０°変化させる制御が行われるので、選択的偏光方向制御素子１５を介した参照光（往路）の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ５を反射する（又は透過する）偏光方向に変換され、この参照光が１／４波長板９を介して所定回転方向（Ａ回転方向とする）の円偏光に変換され反射型円偏光膜にて反射される。そしてこのとき、上述した反射型円偏光膜の性質によれば、この反射光は上記Ａ回転方向の円偏光のまま戻されてくることになるので、その結果、１／４波長板９と偏光方向制御素子１５との間における復路参照光の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ５を反射する（又は透過する）偏光方向のままとなり、これがさらに偏光方向制御素子１５を通過する結果、当該偏光方向制御素子１５と偏光ビームスプリッタ５との間における復路参照光の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向に変換されるものとなる。
ここで仮に、上記３）の条件を満たさず、参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を同方向とした場合には、再生光の偏光方向としても、偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向となってしまい、結果、再生光をイメージセンサ１１側に導くことができなくなってしまう。この点より、上記３）の条件が必要となるものである。
このことは、参照光の偏光方向を記録時に９０°変化させ、再生時に不変とする制御パターンを採る場合も同様である。つまりこの場合には、再生時に参照光の偏光方向を不変とするので、偏光方向制御素子１５を介した参照光（往路）の偏光方向は偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向のままとなり、これが１／４波長板９を通過することで所定回転方向（Ｂ回転方向とする）の円偏光に変換され、反射型円偏光膜で反射されて上記Ｂ回転方向の円偏光のまま戻されてくる結果、１／４波長板９と偏光方向制御素子１５との間における復路参照光の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向のままとなり、これがさらに偏光方向制御素子１５を通過する結果、当該偏光方向制御素子１５と偏光ビームスプリッタ５との間における復路参照光の偏光方向としても、偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向のままとなる。
つまりこの場合も、仮に再生時の参照光と再生光とで偏光方向を直交させないとした場合には、再生光の偏光方向が偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向となってしまい、再生光をイメージセンサ１１側に導くことができなくなってしまうことになるので、結果、この場合としても再生時に参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を直交させる、という３）の条件が必須となるものである。

また、第２の実施の形態のように記録時に信号光・参照光を反射型円偏光膜にて反射させて反射型ホログラムの記録防止を図るとした場合は、以下の条件を満たす必要がある。

４）参照光は、記録時と再生時とで偏光方向を不変とする
５）記録時は、信号光と参照光の偏光方向を同方向に揃える
６）再生時は、参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を直交させる

上記４）の理由は、この場合の手法では、記録時も再生時も共に参照光を反射型円偏光膜にて反射させる必要があるためである。
また上記５）の理由は、この場合の手法は２種の透過型ホログラムを記録する手法となるので、信号光も反射型円偏光膜にて反射させる必要があるためである。
また、６）の理由は、以下で説明する通りである。

先ず、上述もしたように、本発明の反射型円偏光膜を用いる場合、偏光方向制御素子１５と１／４波長板９との間における往路光／復路光の偏光方向は同一となる。またこの点より、偏光ビームスプリッタ５と偏光方向制御素子１５との間においても、往路光／復路光の偏光方向は同じとなる。
また、上記４）の条件として示すように、この場合は記録時も再生時も参照光エリアの偏光方向は同方向で不変とすることが必須となる。従って、偏光ビームスプリッタ５と偏光方向制御素子１５との間において、参照光の偏光方向は、記録時／再生時及び往路／復路において全て同じとなる（図１０〜図１３の各図を参照）。
ここで、記録時も再生時も、往路では、偏光ビームスプリッタ５を透過した（又は反射した）参照光が偏光方向制御素子１５に対して入射する。従って、上記のように偏光ビームスプリッタ５と偏光方向制御素子１５との間における参照光の偏光方向が往路／復路で同じであれば、復路の参照光は、往路の参照光と同様に偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）ことになる。つまり、イメージセンサ１１側に導かれることはないものとなる。
この点に鑑みると、仮に、上記６）の条件を満たさず、再生時に参照光と再生光とを同じ偏光方向で揃えたとすると、再生光の偏光方向としても、上記のように偏光ビームスプリッタ５を透過する（又は反射する）偏光方向となってしまい、結果、再生光はイメージセンサ１１側には導かれなくなってしまう。
このことから、この場合の再生時には、参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を直交させるという上記６）の条件が必須となる。

ここで、以上をまとめると、第１の実施の形態の手法、第２の実施の形態の手法の何れを採る場合にも、記録時には、参照光と信号光の偏光方向を同方向で一致させ、再生時には、参照光と信号光の光線領域の光（再生光）の偏光方向を直交させるという点が共通に満たされるべき条件となる。
記録時に参照光と信号光の偏光方向を一致させれば、記録時の信号光・参照光を共に反射型円偏光膜にて透過させる、又は共に反射型円偏光膜にて反射させることができ、結果、反射型ホログラムの記録を防止できる。
そして、このように記録時に参照光と信号光の偏光方向を一致させる場合において、再生時に参照光と信号光の光線領域の光の偏光方向を直交させることで、上記により説明したように、第１又は第２の実施の形態の何れの手法を採る場合にも、再生光がイメージセンサ１１側に適正に導かれるようにすることができる。また同時に、参照光がイメージセンサ１１側に導かれないようにすることができる。

このことからも理解されるように、少なくとも記録時に参照光と信号光の偏光方向を同方向で一致させ、再生時には参照光と信号光の光線領域の光の偏光方向を直交させるように偏光方向制御を行えば、再生時に再生光がイメージセンサ１１側に導かれるようにするという必須条件を満たしつつ、反射型ホログラムの記録を防止するという、本発明の目的が達成されることになる。

また、これまでの説明では、反射型円偏光膜としてコレステリック液晶を用いる場合を例示したが、本発明の反射型円偏光膜としては、所定回転方向による円偏光を透過、上記所定回転方向とは逆回転方向の円偏光は反射し、且つ入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力する性質を有するものであればよく、その具体的な構成材料について限定されるべきものではない。

また、これまでの説明において、選択的偏光方向制御素子１５としては、信号光と参照光との双方についてそれぞれ独立して駆動信号に応じた偏光方向制御が可能に構成された素子を例示したが、例えば図６,図７に示した手法の場合は、少なくとも参照光エリアのみについて駆動信号に応じた偏光方向制御が可能とされればよいので、この場合の選択的偏光方向制御素子１５としては参照光制御領域Ａｍ-rのみが設定されればよいことは明らかである。
同様に、例えば図１０,図１１に示した手法の場合には、選択的偏光方向制御素子１５としては信号光制御領域Ａｍ-sのみが設定されればよい。
また、図８,図９の手法を採る場合にあっても、例えば選択的偏光方向制御素子１５の信号光エリアを１／２波長板で構成すれば、駆動信号に応じて偏光方向制御を行う領域は参照光制御領域Ａｍ-rのみとすることができる。
同様に、図１２,図１３に示した手法を採る場合も、選択的偏光方向制御素子１５の参照光エリアを１／２波長板で構成すれば、駆動信号に応じて偏光方向制御を行う領域は信号光制御領域Ａｍ-ｓのみとすることができる。

また、これまでの説明では、選択的偏光方向制御素子１５としては、透過型のものを用いる場合を例示したが、反射型の素子を用いることも勿論可能である。

また、これまでの説明では、上記選択的偏光方向制御素子１５として例示したように、本発明の選択的偏光方向制御部が、駆動信号に応じて位相変調量π／位相変調量ゼロの可変的な位相変調を行う液晶位相差素子を有して構成される場合を例示したが、このような液晶位相差素子を用いずに記録時／再生時の選択的な偏光方向制御を行う選択的偏光方向制御部を実現することもできる。
例えば、参照光、信号光が入射される領域の何れか一方に１／２波長板が構成された部分的偏光方向制御素子を光路に対して出し入れして、記録時又は再生時にのみ光路中に挿入する構成を挙げることができる。つまりこの場合、上記部分的偏光方向制御素子を光路に対して出し入れする出入駆動部（例えばスライド駆動や跳ね上げ／下げ駆動など）を備えた上で、制御部１６が、記録時又は再生時にのみ上記部分的偏光方向制御素子が光路に対して挿入された状態が得られるように、上記出入駆動部に対する駆動信号の供給による駆動制御を行うようにする。

或いは、このような出し入れ駆動による手法ではなく、光路に対して挿入された状態の上記部分的偏光方向制御素子（部分的に１／２波長板が形成されている）を、記録時／再生時で４５°の面内回転角度差を与えるようにしてその回転角を切り換えるように回転駆動することで、記録時又は再生時にのみ偏光方向制御が行われるようにするといったこともできる。この場合は、上記部分的偏光方向制御素子を回転駆動可能に保持する回転駆動部を備えるようにした上で、制御部１６が、記録時と再生時とで上記１／２波長板の光学基準軸と入射光の偏光方向軸とのなす角度が０°となる状態と４５°となる状態とに切り換えられるようにして上記部分的偏光方向制御素子が回転駆動されるように、上記回転駆動部への駆動信号の供給による駆動制御を行う。これにより記録時／再生時の何れか一方でのみ、上記１／２波長板による９０°の偏光方向制御が行われるようにすることができる。

また、これまでの説明では、記録時／再生時の選択的な偏光方向制御を行う偏光方向制御部と、例えば１／４波長板９で構成される直線偏光／円偏光変換部とが別体で構成される場合を例示したが、これらを一体として形成することもできる。その場合、例えば液晶位相差素子などにより、駆動信号に応じて入射光にπ／２（１／４波長分）、３π／２（３／４波長分）の２通りの位相変調量による位相変調を施すことが可能な素子を構成し、該素子が参照光が入射する領域、信号光が入射する領域の双方にそれぞれ形成された部分的偏光変換素子を、選択的偏光方向制御素子１５と１／４波長板９の組の代わりに挿入するものとすればよい。

また、これまでの説明では特に触れなかったが、ホログラム記録再生システムでは、記録／再生位置の制御を行うために、ホログラムの反射膜の下層に対し、ピット列やグルーブなどの形成による位置情報の記録が行われた位置制御層が形成され、この位置制御層にホログラムの記録再生光とは波長の異なる位置制御光を照射して、その戻り光を利用したトラッキングサーボ、シーク動作などの記録再生位置制御を行うという手法を採るものがある。
この場合、ホログラムの反射膜（再生光を反射するための反射膜）としては、当該反射膜の下層に形成される上記位置制御層に対し上記位置制御光を導くために、ホログラムの記録再生光は反射し、上記位置制御光は透過するという波長選択性を有する必要がある。
つまり、このような位置制御手法に対応するとした場合、上記ホログラムの反射膜に該当する反射型円偏光膜（Ｌ３又はＬ３-L）としては、波長選択性を有するように構成される必要性が出てくるものである。
ここで、コレステリック液晶は、その螺旋構造における螺旋の巻きピッチに応じた波長の光を強く反射する性質を有する。従って上記の位置制御手法に対応するとした場合は特に、反射型円偏光膜としてのコレステリック液晶としては、その螺旋の巻きピッチが上記ホログラムの記録再生光の波長に応じたピッチとなるようにして、該ホログラムの記録再生光のみを選択的に反射する波長選択性を有するように構成されたものを用いるのが好ましい。

また、これまでの説明では、往路光の光線領域から再生光を抽出してこれをイメージセンサ側に選択的に導くための素子として偏光ビームスプリッタ５を用いるものとしたが、これに代えて、無偏光ビームスプリッタ（ハーフミラー）を用いることもできる。

また、これまでの説明では、ホログラム記録媒体の反射膜として反射型円偏光膜が設けられる場合に対応して反射型ホログラムの記録防止を図る手法のみを例示したが、次の図１４に示すようにして、反射型円偏光膜（Ｌ３又はＬ３-L）に代えて反射型直線偏光膜Ｌ４（又は後述のＬ５）を備えたホログラム記録媒体ＨＭに対応して反射型ホログラムの記録防止を図ることもできる。
ここで言う反射型直線偏光膜とは、ｐ偏光又はｓ偏光の何れか一方の入射光を選択的に反射（又は透過）するように形成された膜を指す。このような反射型直線偏光膜としては、例えばワイヤーグリッド膜（透明膜内に金属細線が所定方向に配列される：例えばワイヤーピッチ100nm程度）や、フォトニック結晶などで実現することができる。
この図１４に示す上記反射型直線偏光膜Ｌ４としては、ｐ偏光を透過、ｓ偏光を反射する性質を有するように構成されているとする。

図１５は、上記のような反射型直線偏光膜をホログラムの反射膜として備えるホログラム記録媒体ＨＭに対応して反射型ホログラムの記録防止を図る、変形例としての記録再生装置の内部構成を示している。
この変形例としての記録再生装置は、先の図１に示した記録再生装置から１／４波長板９を省略したものとなる。

この変形例としての記録再生装置においても、制御部１６が選択的偏光方向制御素子１５を駆動制御して入射光の偏光方向制御を実行させることで、記録時に反射型ホログラムの記録を防止し、再生時には再生光がイメージセンサ１１に対して導かれるようにする。
図１６、図１７は、図１４に示したようにして反射型直線偏光膜Ｌ４（ｐ偏光：透過、ｓ偏光：反射）が設けられる場合に対応した偏光方向制御手法について説明するための図である。これらの図では先の図１５に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示しており、図１６は、記録時について説明するための図として、先の図６と同様に信号光と参照光の各光線と各光線の偏光状態を併せて示している。また、図１７は再生時について説明するための図として、図１７（ａ）では往路の参照光の光線とその偏光状態、図１７（ｂ）では復路の参照光（反射参照光）・再生光の各光線とその偏光状態を先の図７の場合と同様に示している。

この場合の記録時には、図１６に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に、駆動信号をオフとして、入射される参照光、信号光の偏光方向を不変とする。
これにより、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光・参照光の双方は、ｐ偏光でホログラム記録媒体ＨＭに対して照射される。この場合の反射型直線偏光膜Ｌ４は、ｐ偏光を透過するので、上記による記録時の選択的偏光方向制御素子１５の制御によっては、図示するように参照光・信号光が共に反射型直線偏光膜Ｌ４を透過する。つまりこのことで、信号光（往路）×参照光（往路）による１種の透過型ホログラムのみの記録が行われるようにすることができ、反射型ホログラムの記録が防止される。

また、この場合の再生時には、図１７（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における信号光制御領域Ａｍ-sの駆動信号はオフのままとした上で、参照光制御領域Ａｍ-rのみ駆動信号をオンとする。つまり、参照光制御領域Ａｍ-rにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
これによると、図１７（ａ）の往路において、選択的偏光方向制御素子１５を介した参照光はｓ偏光となり、当該参照光は対物レンズ１０を介してｓ偏光でホログラム記録媒体ＨＭに照射される。このことで、図１７（ｂ）に示すように、反射型直線偏光膜Ｌ４にて参照光、及び当該参照光の照射により得られる再生光を共に反射させることができ、復路光としてｓ偏光の反射参照光と再生光とを得ることができる。

上述のようにこの場合の選択的偏光方向制御素子１５では信号光制御領域Ａｍ-sがオフ、参照光制御領域Ａｍ-rがオンとされているので、上記のようなｓ偏光の再生光は、ｓ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、結果、再生光は、当該偏光ビームスプリッタ５にて反射される。つまりこの場合も、再生光をイメージセンサ１１側に適正に導くことができる。
また、上記ｓ偏光による反射参照光は上記選択的偏光方向制御素子１５を介することでｐ偏光で偏光ビームスプリッタ５に入射することとなり、結果、反射参照光は偏光ビームスプリッタ５を透過し、イメージセンサ１１側には導かれないようにできる。

このようにして図１６、図１７の偏光方向制御手法を採ることで、ホログラム記録媒体ＨＭに反射型直線偏光膜Ｌ４が設けられる場合に対応して、反射型ホログラムの記録を防止し且つ再生光をイメージセンサ１１側に適正に導くという目的を達成することができる。また同時に、反射参照光がイメージセンサ１１側に導かれてしまうことの防止も図られる。

また、反射型直線偏光膜としては、ｓ偏光を透過、ｐ偏光を反射するように構成することもできる。図１８、図１９は、このようにｓ偏光：透過、ｐ偏光：反射の性質を有する反射型直線偏光膜Ｌ５が設けられる場合に対応した偏光方向制御手法について説明するための図である。これらの図では先の図１５に示した偏光ビームスプリッタ５、選択的偏光方向制御素子１５、対物レンズ１０、ホログラム記録媒体ＨＭのみを抽出して示し、図１８は、記録時について説明するための図として、先の図６と同様に信号光と参照光の各光線と各光線の偏光状態を併せて示している。
また、図１９は再生時について説明するための図として、図１９（ａ）では往路の参照光の光線とその偏光状態、図１９（ｂ）では復路の参照光（反射参照光）・再生光の各光線とその偏光状態を先の図７の場合と同様に示している。

この場合の記録時には、図１８に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s、参照光制御領域Ａｍ-rで共に、駆動信号をオンとして、入射される参照光、信号光の偏光方向を共に９０°変化させる。
これにより、選択的偏光方向制御素子１５にｐ偏光で入射した信号光・参照光の双方は、対物レンズ１０を介してｓ偏光でホログラム記録媒体ＨＭに照射される。この場合の反射型直線偏光膜Ｌ５はｓ偏光を透過、ｐ偏光を反射するので、これら参照光・信号光は共に反射型直線偏光膜Ｌ５を透過する。これにより、この場合としても信号光（往路）×参照光（往路）による１種の透過型ホログラムのみの記録が行われるようにすることができ、反射型ホログラムの記録が防止される。

また、再生時には、図１９（ａ）（ｂ）に示されるようにして、選択的偏光方向制御素子１５における信号光制御領域Ａｍ-sの駆動信号はオンのままとした上で、参照光制御領域Ａｍ-rのみ駆動信号をオフとする。つまり、信号光制御領域Ａｍ-sにおいてのみ偏光方向が９０°変化されるようにする。
これによると、図１９（ａ）の往路においては、選択的偏光方向制御素子１５→対物レンズ１０を介して、参照光がホログラム記録媒体ＨＭにｐ偏光のまま照射される。このことで、図１９（ｂ）に示すように、反射型直線偏光膜Ｌ５にて参照光、及び当該参照光の照射により得られる再生光を共に反射させることができ、復路光としてｐ偏光の反射参照光と再生光とを得ることができる。

上記のように信号光制御領域Ａｍ-sはオン、参照光制御領域Ａｍ-rはオフとされている。従って上記ｐ偏光による再生光は、偏光ビームスプリッタ５にｓ偏光で入射することになり、結果、この場合も再生光は偏光ビームスプリッタ５にて反射され、イメージセンサ１１側に適正に導かれることになる。
また、ｐ偏光による上記反射参照光はｐ偏光のまま偏光ビームスプリッタ５に入射することとなり、結果、反射参照光は偏光ビームスプリッタ５を透過し、イメージセンサ１１側には導かれないようにできる。

これら図１８、図１９に示した偏光方向制御手法を採ることで、ホログラム記録媒体ＨＭに反射型直線偏光膜Ｌ５が設けられる場合に対応して、反射型ホログラムの記録を防止し且つ再生光をイメージセンサ１１側に適正に導くという目的を達成することができる。またこの場合も、反射参照光がイメージセンサ１１側に導かれてしまうことも防止される。

ここで、先の図６〜図９と比較して分かるように、上記により説明した反射型直線偏光膜に対応する変形例は、１／４波長板９が省略された点を除けば、各位置における偏光状態の変化は第１の実施の形態の場合と同様となる。つまりこの点からも理解されるように、この変形例の手法を採る場合としても、

１）参照光は、記録時と再生時とで偏光方向を直交させる
２）記録時は、参照光と信号光の偏光方向を同方向に揃える
３）再生時は、参照光と再生光（信号光の光線領域の光）の偏光方向を直交させる

の条件が満たされるようにすれば、上述した本発明の目的を達成できる。つまりこの変形例としても、偏光ビームスプリッタ５に入射される直線偏光の偏光方向、選択的偏光方向制御素子１５の信号光制御領域Ａｍ-s又は参照光制御領域Ａｍ-rについての記録時／再生時の駆動制御のパターン、ホログラム記録媒体ＨＭに形成される反射型直線偏光膜（Ｌ４又はＬ５）などの組み合わせは、上記により例示したものに限定されるものではない。

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、偏光方向制御型の空間光変調器（ＳＬＭ４）と偏光ビームスプリッタ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。
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。

また、これまでの説明では、略円形とされた信号光エリアＡ２の外側に略輪状の参照光エリアＡ１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、これら略円形や略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。
選択的偏光方向制御部における信号光制御領域、参照光制御領域の形状やその設定位置は、これら信号光エリア、参照光エリアの形状・配置関係に合わせて適宜設定すればよい。

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。 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の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。 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ホログラム記録媒体の断面構造を示した図である。 選択的偏光方向制御素子の構造について説明するための図である。 第１の実施の形態の第１例としての偏光方向制御手法（記録時）について説明するための図である。 第１の実施の形態の第１例としての偏光方向制御手法（再生時）について説明するための図である。 第１の実施の形態の第２例としての偏光方向制御手法（記録時）について説明するための図である。 第１の実施の形態の第２例としての偏光方向制御手法（再生時）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例としての偏光方向制御手法（記録時）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例としての偏光方向制御手法（再生時）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例としての偏光方向制御手法（記録時）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例としての偏光方向制御手法（再生時）について説明するための図である。 反射型直線偏光膜を反射膜として備えるホログラム記録媒体の断面構造を示した図である。 反射膜として反射型直線偏光膜が備えられる場合に対応する変形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。 変形例としての偏光方向制御手法（記録時）について説明するための図である。 変形例としての偏光方向制御手法（再生時）について説明するための図である。 変形例の他の例としての偏光方向制御手法（記録時）について説明するための図である。 変形例の他の例としての偏光方向制御手法（再生時）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（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。 反射型のホログラム記録媒体への記録時に生じうるホログラムのパターンを示した図である。 同じく、反射型のホログラム記録媒体への記録時に生じうるホログラムのパターンを示した図である。

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、７ 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、１５ 選択的偏光方向制御素子、１６ 制御部、ＨＭ ホログラム記録媒体

Claims (8)

1. 信号光と参照光との干渉縞によるデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成された反射型円偏光膜とを備えたホログラム記録媒体に対して、上記信号光、上記参照光を照射するための光源と、
   上記信号光の生成領域としての信号光エリアと上記参照光の生成領域としての参照光エリアとが設定され、上記光源より出力された光に対し画素単位で空間光強度変調を施す強度変調部と、
   往路光として上記強度変調部を介した光が入射し、復路光として上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる再生光が入射する偏光ビームスプリッタと、
   上記偏光ビームスプリッタを介した上記往路光が入射する位置において、上記参照光エリアを介した光の光線領域としての参照光光線領域又は上記信号光エリアを介した光の光線領域としての信号光光線領域のうち少なくとも何れか一方の領域の光について、駆動信号に応じて偏光方向を９０°変化させる又は不変とする選択的な偏光方向制御を行う選択的偏光方向制御部と、
   上記選択的偏光方向制御部による上記選択的な偏光方向制御を経て得られる直線偏光を円偏光に変換し、上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる円偏光を直線偏光に変換する直線偏光／円偏光変換部と、
   上記駆動信号の供給により上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部として、記録時には、上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が同方向となる状態が得られ、再生時には、上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が直交する状態が得られるようにして上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部と
   を備える記録再生装置。
2. 上記選択的偏光方向制御部は、
   上記参照光線領域、又は上記信号光光線領域の光の少なくとも何れか一方について、駆動信号のオン／オフに応じて位相変調量π／ゼロによる位相変調を施すように構成された液晶位相差素子で構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
3. 上記反射型円偏光膜は第１の回転方向による円偏光を透過、第２の回転方向による円偏光を反射するように構成されており、
   上記駆動制御部は、
   記録時には、上記参照光光線領域の光と上記信号光光線領域の光の偏光方向が、これら双方の光が上記直線偏光／円偏光変換部を介して円偏光に変換されたときの回転方向が上記第１の回転方向となる偏光方向で同方向となるように制御し、再生時には、上記参照光光線領域の光の偏光方向が、当該参照光光線領域の光が上記直線偏光／円偏光変換部を介して円偏光に変換されたときの回転方向が上記第２の回転方向となる偏光方向となり、且つ上記信号光光線領域の光の偏光方向が、上記参照光光線領域の光の偏光方向と直交する状態となるようにして制御を行う
   請求項２に記載の記録再生装置。
4. 上記反射型円偏光膜は第１の回転方向による円偏光を透過、第２の回転方向による円偏光を反射するように構成されており、
   上記駆動制御部は、
   記録時には、上記参照光線領域の光と上記信号光光線領域の光の偏光方向が、これら双方の光が上記直線偏光／円偏光変換部を介して円偏光に変換されたときの回転方向が上記第２の回転方向となる偏光方向で同方向となるように制御し、再生時には、上記参照光光線領域の光の偏光方向が、当該参照光光線領域の光が上記直線偏光／円偏光変換部を介して円偏光に変換されたときの回転方向が上記第２の回転方向となる偏光方向となり、且つ上記信号光光線領域の光の偏光方向が、上記参照光光線領域の光の偏光方向と直交する状態となるようにして制御を行う
   請求項２に記載の記録再生装置。
5. 上記選択的偏光方向制御部は、
   上記信号光光線領域の光が入射する領域、又は上記参照光光線領域の光が入射する領域の何れか一方が１／２波長板で構成された部分的偏光方向制御素子と、
   上記部分的偏光方向制御素子を光路に対して出し入れするように駆動する出入駆動部とで構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
6. 上記選択的偏光方向制御部は、
   上記信号光光線領域の光が入射する領域、又は上記参照光光線領域の光が入射する領域の何れか一方が１／２波長板で構成された部分的偏光方向制御素子と、
   光路中に挿入された状態の上記部分的偏光方向制御素子を回転駆動可能に保持する回転駆動部とで構成される
   請求項１に記載の記録再生装置。
7. 信号光と参照光との干渉縞によるデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、入射する円偏光と同回転方向の円偏光を反射光として出力するように構成された反射型円偏光膜とを備えたホログラム記録媒体に対して、上記信号光、上記参照光を照射するための光源と、上記信号光の生成領域としての信号光エリアと上記参照光の生成領域としての参照光エリアとが設定され、上記光源より出力された光に対し画素単位で空間光強度変調を施す強度変調部と、往路光として上記強度変調部を介した光が入射し、復路光として上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる再生光が入射する偏光ビームスプリッタと、上記偏光ビームスプリッタを介した上記往路光が入射する位置において、上記参照光エリアを介した光の光線領域としての参照光光線領域又は上記信号光エリアを介した光の光線領域としての信号光光線領域のうち少なくとも何れか一方の領域の光について、駆動信号に応じて偏光方向を９０°変化させる又は不変とする選択的な偏光方向制御を行う選択的偏光方向制御部と、上記選択的偏光方向制御部による上記選択的な偏光方向制御を経て得られる直線偏光を円偏光に変換し、上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる円偏光を直線偏光に変換する直線偏光／円偏光変換部と、を備えた記録再生装置における偏光方向制御方法であって、
   上記駆動信号の供給により、記録時には上記参照光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が同方向となる状態が得られ、再生時には上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が直交する状態が得られるようにして偏光方向を制御する
   偏光方向制御方法。
8. 信号光と参照光との干渉縞によるデータ記録が行われる記録層と、上記記録層よりも下層に形成され、ｐ偏光又はｓ偏光の何れか一方のみを反射するように構成された反射型直線偏光膜とを備えたホログラム記録媒体に対して、上記信号光、上記参照光を照射するための光源と、
   上記信号光の生成領域としての信号光エリアと上記参照光の生成領域としての参照光エリアとが設定され、上記光源より出力された光に対し画素単位で空間光強度変調を施す強度変調部と、
   往路光として上記強度変調部を介した光が入射し、復路光として上記ホログラム記録媒体からの反射光として得られる再生光が入射する偏光ビームスプリッタと、
   上記偏光ビームスプリッタを介した上記往路光が入射する位置において、上記参照光エリアを介した光の光線領域としての参照光光線領域又は上記信号光エリアを介した光の光線領域としての信号光光線領域のうち少なくとも何れか一方の領域の光について、駆動信号に応じて偏光方向を９０°変化させる又は不変とする選択的な偏光方向制御を行う選択的偏光方向制御部と、
   上記駆動信号の供給により上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部として、記録時と再生時とで上記参照光光線領域の光の偏光方向が直交し、且つ、記録時の上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が共に同方向となり、且つ、再生時の上記参照光光線領域と上記信号光光線領域の光の偏光方向が直交する状態が得られるようにして上記選択的偏光方向制御部を制御する駆動制御部と
   を備える記録再生装置。

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