JP2000162950A - Hologram recording device - Google Patents

Hologram recording device

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JP2000162950A
JP2000162950A JP33396498A JP33396498A JP2000162950A JP 2000162950 A JP2000162950 A JP 2000162950A JP 33396498 A JP33396498 A JP 33396498A JP 33396498 A JP33396498 A JP 33396498A JP 2000162950 A JP2000162950 A JP 2000162950A
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JP
Japan
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light
wavelength
hologram
laser
diffraction grating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33396498A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Suganuma
洋 菅沼
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable controlling the propagation direction of light and to realize multiple recording as the combination of wavelength and angle multiple recording by using a light source which can change the wavelength of the emitting light and using a dispersion optical element where the light enters. SOLUTION: In a beam deflector 11, the oscillation wavelength of laser light is controlled by changing the frequency of ultrasonic waves applied from an ultrasonic generating mechanism 13 to an acousto-optical element 14. When the wavelength of the laser light entering the diffraction grating 16 is changed, the direction of the diffracted light by the diffraction grating 16 is changed. The laser light with controlled wavelength and propagation direction is divided into two beams by a beam splitter 22. One beam is the object light, which is reflected by a mirror 23 and enters a spacial modulator 24. The beam is spatially modulated by the spacial modulator 24 corresponding to the image to be recorded in the hologram and the beam enters the hologram recording medium 25. The other beam is the reference light, which is reflected by a mirror 26 and enters the hologram recording medium 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムの多重
記録を行うホログラム記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram recording apparatus for performing multiplex recording of a hologram.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホログラム記録媒体にホログラムを三次
元的に記録する体積ホログラムでは、参照光と物体光の
一方又は両方の角度を変えて記録再生を行うことで、ホ
ログラムの多重記録が可能である。なお、このような多
重記録は、角度多重記録と称されている。
2. Description of the Related Art In a volume hologram in which a hologram is three-dimensionally recorded on a hologram recording medium, multiplex recording of a hologram is possible by changing the angle of one or both of a reference beam and an object beam. . Note that such multiplex recording is called angle multiplex recording.

【0003】ホログラムの角度多重記録を行うために
は、光の伝播方向を変化させる偏向手段(いわゆるビー
ムデフレクター)が必要である。従来、ビームデフレク
ターとしては、ガルバノミラーなどを用いた機械的手段
や、音響光学偏向器(AOD)や電気光学偏向器(EO
D)などを用いた電気的手段があった。図8に音響光学
偏向器101を用いたビームデフレクターの例を示すと
ともに、図9にガルバノミラー102を用いたビームデ
フレクターの例を示す。
In order to perform angle multiplex recording of a hologram, a deflecting means (a so-called beam deflector) for changing the propagation direction of light is required. Conventionally, as a beam deflector, mechanical means using a galvanometer mirror or the like, an acousto-optic deflector (AOD), an electro-optic deflector (EO)
D) and the like. FIG. 8 shows an example of a beam deflector using the acousto-optic deflector 101, and FIG. 9 shows an example of a beam deflector using the galvanomirror 102.

【0004】ホログラムの角度多重記録に用いるビーム
デフレクターは、角度多重記録時の多重度を増やすため
に、光の伝播方向を変化させる際の分解点数が多い方が
好ましい。ビームデフレクターの分解点数Nは、偏向器
のアパーチャーの幅をD、アパーチャーの形状ファクタ
ーをa、光の波長をλ、光の伝播方向を変化させたとき
の角度振幅をφとすると、下記式(1)で表される。な
お、アパーチャーの形状ファクターaは、アパーチャー
が円形の場合はa=1.22、アパーチャーが長方形の
場合はa=1となる。
A beam deflector used for angle multiplex recording of a hologram preferably has a large number of resolution points when changing the propagation direction of light in order to increase the degree of multiplicity during angle multiplex recording. Assuming that the width N of the aperture of the deflector is D, the shape factor of the aperture is a, the wavelength of light is λ, and the angle amplitude when the propagation direction of light is changed is φ, the following equation ( It is represented by 1). The shape factor a of the aperture is a = 1.22 when the aperture is circular, and a = 1 when the aperture is rectangular.

【0005】N=φD/aλ ・・・(1) 上記式(1)から分かるように、偏向器のアパーチャー
が大きいほど、また、光の伝播方向を変化させたときの
角度振幅が大きいほど(すなわちビームの偏向角度が大
きいほど)、ビームデフレクターの分解点数は多くな
る。しかし、偏向器のアパーチャーが大きくなると、光
学系が大型化し実用性が低くなる。なお、ラグランジェ
ヘルムホルツの関係より、各面での入射高と入射角の積
は一定なので、図10に示すようにビームデフレクター
103の前後にビーム整形光学系104,105を配置
したとしても、ビームデフレクターの分解点数は不変で
ある。
N = φD / aλ (1) As can be seen from the above equation (1), the larger the aperture of the deflector, and the larger the angular amplitude when the light propagation direction is changed ( That is, the larger the beam deflection angle), the greater the number of decomposition points of the beam deflector. However, when the aperture of the deflector becomes large, the optical system becomes large and the practicality becomes low. Since the product of the incident height and the incident angle on each surface is constant from the relationship of Lagrange Helmholtz, even if the beam shaping optical systems 104 and 105 are arranged before and after the beam deflector 103 as shown in FIG. The deflector decomposition point is invariant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ホログラムの角度多重
記録では、参照光と物体光の一方又は両方の角度を変え
て記録再生を行うが、記録密度を最大にするには、この
角度制御を1000分の数度程度の精度にて再現性をも
って行わなければならない。しかし、ガルバノミラーな
どを用いた機械的なビームデフレクターでは、再現性を
含めた精度の点で問題がある。
In angle multiplex recording of a hologram, recording and reproduction are performed by changing the angle of one or both of the reference light and the object light. It must be performed with a reproducibility with an accuracy of a few degrees. However, a mechanical beam deflector using a galvanometer mirror or the like has a problem in accuracy including reproducibility.

【0007】一方、音響光学偏向器や電気光学偏向器な
どを用いた電気的なビームデフレクターでは、分解点数
が少なく、角度多重記録時の多重度を増やすことができ
ないという問題がある。例えば、音響光学偏向器を用い
たビームデフレクターでは、分解点数が1000点程度
しか得られない。また、電気光学偏向器を用いたビーム
デフレクターに至っては、分解点数がせいぜい数十点程
度しか得られない。
On the other hand, an electric beam deflector using an acousto-optic deflector or an electro-optic deflector has a problem that the number of resolution points is small and the multiplicity during angle multiplex recording cannot be increased. For example, with a beam deflector using an acousto-optic deflector, only about 1000 decomposition points can be obtained. Further, in the case of a beam deflector using an electro-optical deflector, the number of decomposition points can be obtained at most only about several tens.

【0008】以上のように、従来は、光の伝播方向を変
化させる際の分解点数を増やすことと、光の伝播方向を
変化させる際の角度制御を精度良く再現性をもって行う
こととを両立させることができなかった。そこで、光の
伝播方向を制御するにあたり、その分解点数が増やし、
且つ、その角度制御を高精度にて再現性をもって行える
ようにすることが望まれている。
As described above, conventionally, both increasing the number of decomposition points when changing the propagation direction of light and performing accurate and reproducible angle control when changing the propagation direction of light are compatible. I couldn't do that. Therefore, when controlling the propagation direction of light, the number of decomposition points increases,
In addition, it is desired that the angle control be performed with high accuracy and reproducibility.

【0009】ところで、ホログラムは、例えば「Scott
Campbell et al. Optics Letter, pp.2161,19,1994」に
記載されているように、波長を変えることで多重記録す
ることもできる。この場合は、ビームデフレクターが無
くても、ホログラムの多重記録を行うことができる。な
お、このような多重記録は、波長多重記録と称されてい
る。
By the way, a hologram is, for example, "Scott
As described in Campbell et al. Optics Letter, pp. 2161, 19, 1994, multiplex recording can be performed by changing the wavelength. In this case, multiplex recording of holograms can be performed without a beam deflector. Note that such multiplex recording is called wavelength multiplex recording.

【0010】そして、角度多重記録と波長多重記録とを
組み合わせて多重記録を行えば、ホログラムの多重度を
更に上げることができる。しかし、従来、角度多重記録
と波長多重記録とを組み合わせて多重記録を行うには、
多数の半導体レーザーや光学素子を組み合わせる必要が
あり、ホログラム記録装置が複雑になってしまい、その
制御が非常に難しかった。
If multiplex recording is performed by combining angle multiplex recording and wavelength multiplex recording, the degree of hologram multiplication can be further increased. However, conventionally, in order to perform multiplex recording by combining angle multiplex recording and wavelength multiplex recording,
It was necessary to combine a large number of semiconductor lasers and optical elements, and the hologram recording device became complicated, and its control was very difficult.

【0011】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、光の伝播方向の制御を多数の
分解点数にて高精度で行うことが可能であり、しかも、
波長多重記録と角度多重記録とを組み合わせた多重記録
を簡易な構成にて実現することが可能なホログラム記録
装置を提供することを目的としている。
The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and it is possible to control the direction of light propagation with a high number of resolution points and with high accuracy.
It is an object of the present invention to provide a hologram recording apparatus that can realize multiplex recording combining wavelength multiplex recording and angle multiplex recording with a simple configuration.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係るホログラム
記録装置は、出射する光の波長を変化させることが可能
な光源と、光源から出射された光が入射する分散光学素
子とを備える。そして、光源から出射される光の波長を
制御するとともに、その伝播方向を波長に応じて分散光
学素子により変化させることで、光の波長と伝播方向を
同時に制御し、この光を用いてホログラムの波長及び角
度多重記録を行う。このホログラム記録装置では、光の
波長を制御することで光の伝播方向を制御するので、光
の波長の制御と光の伝播方向の制御とを同時に容易に行
うことができる。
A hologram recording apparatus according to the present invention includes a light source capable of changing the wavelength of emitted light, and a dispersive optical element on which the light emitted from the light source is incident. By controlling the wavelength of the light emitted from the light source and changing the propagation direction of the light by a dispersive optical element according to the wavelength, the wavelength and the propagation direction of the light are simultaneously controlled. Perform wavelength and angle multiplex recording. In this hologram recording device, since the light propagation direction is controlled by controlling the light wavelength, the control of the light wavelength and the control of the light propagation direction can be easily performed simultaneously.

【0013】また、本発明に係るホログラム記録装置で
は、光源から出射された光の径を光拡大手段により拡大
させた上で、光源から出射された光を分散光学素子に入
射させる。分散光学素子に光を入射するにあたり、当該
光の径を拡大させておくことで、分散光学素子により光
の伝播方向を変化させるときの分解点数を多くすること
ができる。
Further, in the hologram recording apparatus according to the present invention, after the diameter of the light emitted from the light source is enlarged by the light enlarging means, the light emitted from the light source is incident on the dispersion optical element. By expanding the diameter of the light when the light is incident on the dispersive optical element, the number of decomposition points when changing the propagation direction of the light by the dispersive optical element can be increased.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】本発明を適用したホログラム記録装置の要
部となるビームデフレクターの一例について、その概要
を図1に示す。このビームデフレクター1では、まず、
波長可変レーザー2の外部に設置した波長選択フィルタ
ー3で、特定の波長のみを波長可変レーザー2にフィー
ドバックし、外部共振器レーザー4を構成する。このフ
ィードバックにより、レーザー光の発振波長が狭帯域化
することとなる。つぎに、外部共振器レーザー4からの
出射光を分散光学素子5に入射させる。このとき、波長
選択フィルター3によりレーザー光の発振波長を変えれ
ば、分散光学素子5を通過して出射する光の伝播方向が
変化することとなる。
FIG. 1 shows an outline of an example of a beam deflector which is a main part of a hologram recording apparatus to which the present invention is applied. First, in this beam deflector 1,
Only a specific wavelength is fed back to the wavelength tunable laser 2 by a wavelength selection filter 3 installed outside the wavelength tunable laser 2 to constitute an external cavity laser 4. Due to this feedback, the oscillation wavelength of the laser light is narrowed. Next, light emitted from the external cavity laser 4 is made incident on the dispersion optical element 5. At this time, if the oscillation wavelength of the laser light is changed by the wavelength selection filter 3, the propagation direction of the light emitted through the dispersion optical element 5 changes.

【0016】このビームデフレクター1で光の伝播方向
を変化させるときの分解点数Nは、レーザー光の発振波
長のチューニング幅と、分散光学素子5に入射するレー
ザー光のビーム径とで決定される。
The number of decomposition points N when changing the light propagation direction by the beam deflector 1 is determined by the tuning width of the oscillation wavelength of the laser light and the beam diameter of the laser light incident on the dispersion optical element 5.

【0017】例えば、分散光学素子5として、図2に示
すような周期Λの回折格子5aを用いたとする。そし
て、レーザー光の中心波長をλ、発振波長をλ−Δλか
らλ+Δλとし、回折格子5aのアパーチャー(すなわ
ち回折格子5aに入射するレーザー光のビーム径)を
D、アパーチャーの形状ファクターをa(円形で1.2
2、長方形で1)とする。このとき、回折格子5aの回
折角θは、θ=λ/Λで与えられる。したがって、波長
変動Δλに対する回折角の変化Δθは、Δθ=Δλ/Λ
で表される。
For example, it is assumed that a diffraction grating 5a having a period Λ as shown in FIG. 2 is used as the dispersion optical element 5. The center wavelength of the laser light is λ, the oscillation wavelength is λ−Δλ to λ + Δλ, the aperture of the diffraction grating 5a (that is, the beam diameter of the laser light incident on the diffraction grating 5a) is D, and the shape factor of the aperture is a (circular). At 1.2
2, rectangular and 1). At this time, the diffraction angle θ of the diffraction grating 5a is given by θ = λ / Λ. Therefore, the change Δθ of the diffraction angle with respect to the wavelength change Δλ is Δθ = Δλ / Λ
It is represented by

【0018】そして、図2に示すように、回折格子5a
によって回折された光(すなわちビームデフレクターか
ら出射される光)を焦点距離fのレンズ6で集光すると
き、その分解点数Nは、Δλがλに比べて十分小さけれ
ば、焦点面上での光スポットの最大移動距離と中心波長
でのスポット径との比で表される。したがって、図2に
示すような周期Λの回折格子5aを用いた場合、ビーム
デフレクター1の分解点数Nは、下記式(2)で表され
る。
Then, as shown in FIG. 2, the diffraction grating 5a
When the light diffracted by the laser beam (that is, the light emitted from the beam deflector) is condensed by the lens 6 having the focal length f, the number of decomposition points N of the light on the focal plane is large if Δλ is sufficiently smaller than λ. It is expressed by the ratio between the maximum movement distance of the spot and the spot diameter at the center wavelength. Therefore, when a diffraction grating 5a having a period Λ as shown in FIG. 2 is used, the number of decomposition points N of the beam deflector 1 is represented by the following equation (2).

【0019】 N≒2・f・Δθ/(a・λ/NA) =2・f・Δθ/{a・λ・f/(D/2)} =D・Δθ/(a・λ) =D・Δλ/(a・λ・Λ) ・・・(2) したがって、回折格子5aに入射するレーザー光のビー
ム径Dを大きくすれば、分解点数Nを容易に増やすこと
ができる。そして、図1に示したような構成では、ビー
ム径Dを大きくすることは容易に可能である。例えば、
a=1,λ=0.65μm、Δλ=0.02μm、Λ=
0.4μm、D=130mmとすれば、分解点数N=1
0000となる。これは、一般的な音響光学偏向器を用
いたビームデフレクターの分解点数に比べて、一桁も大
きな値である。
N ≒ 2 · f · Δθ / (a · λ / NA) = 2 · f · Δθ / {a · λ · f / (D / 2)} = D · Δθ / (a · λ) = D [Delta] [lambda] / (a [lambda] [lambda]) (2) Therefore, if the beam diameter D of the laser beam incident on the diffraction grating 5a is increased, the number of decomposition points N can be easily increased. In the configuration as shown in FIG. 1, it is easy to increase the beam diameter D. For example,
a = 1, λ = 0.65 μm, Δλ = 0.02 μm, Λ =
If 0.4 μm and D = 130 mm, the number of decomposition points N = 1
0000. This is an order of magnitude larger than the resolution of a beam deflector using a general acousto-optic deflector.

【0020】音響光学偏向器では、二酸化テルル(Te
2)やニオブ酸リチウム(LiNbO3)などの光学結
晶を超音波の伝播媒体として用いるが、ビーム径Dを大
きくするためには、それに対応するために大型で高品質
の光学結晶が必要となる。しかし、大型で高品質の光学
結晶を用いようとすると、コストが著しく増大する。更
に、大型の光学結晶を用いる場合には、超音波の伝播距
離が長くなるため、音波の吸収などの材料的な困難も生
じる。このため、音響光学偏向器では、ビーム径Dを大
きくして、分解点数Nを増やすことは困難である。
In an acousto-optic deflector, tellurium dioxide (Te)
An optical crystal such as O 2 ) or lithium niobate (LiNbO 3 ) is used as a medium for transmitting ultrasonic waves. However, in order to increase the beam diameter D, it is necessary to use a large and high-quality optical crystal in order to cope with it. Become. However, the use of large, high quality optical crystals significantly increases costs. Further, when a large-sized optical crystal is used, the propagation distance of the ultrasonic wave becomes long, and thus material difficulties such as absorption of the sound wave occur. For this reason, it is difficult for the acousto-optic deflector to increase the beam diameter D and increase the number of decomposition points N.

【0021】それに比べて、回折格子は大型のものが容
易に作製可能であり、したがって、ビーム径Dを大きく
して、分解点数Nを増やすことが容易に可能である。し
かも、回折格子はレプリカを作製することが可能なの
で、大量生産すればコストを大幅に下げることができ
る。
On the other hand, a large diffraction grating can be easily manufactured. Therefore, it is easy to increase the beam diameter D and increase the number N of decomposition points. In addition, since a replica of the diffraction grating can be manufactured, cost can be significantly reduced by mass production.

【0022】なお、ガルバノミラーなどを用いた機械的
手段でも大型化は可能であるが、この場合は精度が機械
的に制限されることや、再現性が低いことなどが問題と
なる。また、一般に機械的なスキャニングでは変調帯域
を高くすることが困難である。更に、機械的なステージ
は震動要因ともなるので、ホログラム記録のように震動
の影響を受けやすいアプリケーションにとっては大きな
問題になる。これに対して、図1に示したような構成
は、高い分解点数と非機械的な動作との両立が可能であ
るという点で優位性がある。
The size can be increased by mechanical means using a galvanometer mirror or the like. However, in this case, there are problems in that accuracy is mechanically limited and reproducibility is low. In general, it is difficult to increase the modulation band by mechanical scanning. Furthermore, since the mechanical stage also causes vibration, it becomes a serious problem for applications that are easily affected by vibration such as hologram recording. On the other hand, the configuration as shown in FIG. 1 has an advantage in that both a high number of decomposition points and a non-mechanical operation can be achieved.

【0023】つぎに、本発明を適用したホログラム記録
装置の要部となるビームデフレクターについて、その具
体的な構成例を図3に示す。
Next, FIG. 3 shows a specific configuration example of a beam deflector which is a main part of a hologram recording apparatus to which the present invention is applied.

【0024】このビームデフレクター11では、まず、
出射する光の波長を変化させることが可能なレーザー光
源からのレーザー光L1を、ビームスプリッター12を
介して、超音波発生機構13が取り付けられた音響光学
素子14に入射させる。このとき、超音波発生機構13
からの超音波を音響光学素子14に印加すると、当該超
音波による光弾性効果により音響光学素子14に屈折率
変化が生じ、音響光学素子14の内部に回折格子が形成
される。そして、音響光学素子14に形成された回折格
子により、音響光学素子14に入射した入射光のうち、
ブラッグ条件を満たす特定の狭い波長範囲の光がブラッ
グ反射される。
In this beam deflector 11, first,
Laser light L1 from a laser light source capable of changing the wavelength of emitted light is made incident on an acousto-optic element 14 to which an ultrasonic wave generating mechanism 13 is attached via a beam splitter 12. At this time, the ultrasonic wave generating mechanism 13
Is applied to the acousto-optic element 14, the photoelastic effect of the ultrasound causes a change in the refractive index of the acousto-optic element 14, and a diffraction grating is formed inside the acousto-optic element 14. Then, of the incident light incident on the acousto-optic element 14 by the diffraction grating formed on the acousto-optic element 14,
Light in a specific narrow wavelength range that satisfies the Bragg condition is Bragg reflected.

【0025】音響光学素子14からの反射光L2の一部
は、ビームスプリッター12を透過して、レーザー光源
に帰還する。この帰還光によりレーザー光源はインジェ
クションロックされて、この帰還光の波長域にレーザー
光の発振波長は狭帯域化される。このとき、超音波発生
機構13から音響光学素子14に印加する超音波の周波
数を変えれば、音響光学素子14によって反射される光
の波長が変化するので、レーザー光の発振波長が変化す
る。そこで、このビームデフレクター11では、超音波
発生機構13から音響光学素子14に印加する超音波の
周波数を変えることで、レーザー光の発振波長を制御す
る。
A part of the reflected light L2 from the acousto-optic element 14 passes through the beam splitter 12 and returns to the laser light source. The laser light source is injection-locked by the return light, and the oscillation wavelength of the laser light is narrowed to the wavelength range of the return light. At this time, if the frequency of the ultrasonic wave applied from the ultrasonic wave generating mechanism 13 to the acousto-optic element 14 is changed, the wavelength of the light reflected by the acousto-optic element 14 changes, so that the oscillation wavelength of the laser light changes. Therefore, in the beam deflector 11, the oscillation wavelength of the laser light is controlled by changing the frequency of the ultrasonic wave applied from the ultrasonic wave generating mechanism 13 to the acousto-optic element 14.

【0026】また、音響光学素子14からの反射光L2
のうち、ビームスプリッター12で反射された光は、ビ
ームエキスパンダー15でビーム径が拡大された上で、
回折格子16に入射し、当該回折格子16で反射され
る。このとき、回折格子16に入射するレーザー光の波
長が変化すれば、回折格子16による回折光の方向が変
化する。
The reflected light L2 from the acousto-optic element 14
Of the light, the light reflected by the beam splitter 12 has its beam diameter expanded by the beam expander 15,
The light enters the diffraction grating 16 and is reflected by the diffraction grating 16. At this time, if the wavelength of the laser light incident on the diffraction grating 16 changes, the direction of the light diffracted by the diffraction grating 16 changes.

【0027】したがって、上述のようにレーザー光の発
振波長を制御することで、回折格子16によって回折さ
れ出射される出射光の波長とその伝播方向とを同時に制
御することができる。すなわち、このビームデフレクタ
ー11は、レーザー光の発振波長を制御する機能と、レ
ーザー光の伝播方向を制御するビーム偏向器の機能とを
兼ね備えている。
Therefore, by controlling the oscillation wavelength of the laser light as described above, it is possible to simultaneously control the wavelength of the emitted light diffracted by the diffraction grating 16 and the propagation direction thereof. That is, the beam deflector 11 has both the function of controlling the oscillation wavelength of the laser light and the function of a beam deflector for controlling the propagation direction of the laser light.

【0028】このビームデフレクター11を用いたホロ
グラム記録装置の構成例を図4に示す。なお、図4では
必要量低限の光学系構成要素だけを示すが、必要に応じ
てレンズや波長板などの光学部品を光路中に配置しても
良いことは言うまでもない。
FIG. 4 shows a configuration example of a hologram recording apparatus using the beam deflector 11. Note that FIG. 4 shows only the optical system components having a minimum required amount, but it goes without saying that optical components such as lenses and wave plates may be arranged in the optical path as needed.

【0029】図4に示すホログラム記録装置21では、
まず、上記ビームデフレクター11により波長及び伝播
方向が制御されたレーザー光を、ビームスプリッター2
2により2光束に分割する。一方の光は物体光となる光
であり、ミラー23で反射されて空間変調器24に入射
する。そして、ホログラム記録する映像に対応するよう
に、空間変調器24により空間的に変調された上で、ホ
ログラム記録媒体25に入射する。他方の光は参照光と
なる光であり、ミラー26で反射されてホログラム記録
媒体25に入射する。このようにホログラム記録媒体2
5に入射した物体光及び参照光は、ホログラム記録媒体
25の内部で干渉し、これにより生じる干渉縞が、ホロ
グラム記録媒体25にホログラムとして記録される。
In the hologram recording device 21 shown in FIG.
First, a laser beam whose wavelength and propagation direction are controlled by the beam deflector 11 is transmitted to the beam splitter 2.
The light is divided into two light beams by 2. One light is an object light, is reflected by the mirror 23 and enters the spatial modulator 24. Then, the light is spatially modulated by the spatial modulator 24 so as to correspond to the image to be recorded on the hologram, and then enters the hologram recording medium 25. The other light is light serving as reference light, is reflected by the mirror 26 and enters the hologram recording medium 25. Thus, the hologram recording medium 2
The object light and the reference light incident on 5 interfere inside the hologram recording medium 25, and interference fringes generated thereby are recorded as holograms on the hologram recording medium 25.

【0030】そして、このホログラム記録装置21で
は、ビームデフレクター11により、レーザー光の発振
波長と伝播方向を変化させながら、ホログラムを多重記
録していく。これにより、角度多重記録と波長多重記録
とを組み合わせた多重記録が達成され、ホログラムの多
重度を非常に高めることができる。
In the hologram recording apparatus 21, holograms are multiplex-recorded by the beam deflector 11 while changing the oscillation wavelength and the propagation direction of the laser light. Thereby, multiplex recording combining angle multiplex recording and wavelength multiplex recording is achieved, and the hologram multiplicity can be greatly increased.

【0031】なお、以上のように記録されたホログラム
を再生するときは、波長及び伝播方向が記録時と同じ参
照光のみをホログラム記録媒体25に入射させる。そし
て、再生されたホログラムを、例えば、CCD(charge
-coupled device)等のフォトディテクターアレイで検
出する。
When reproducing the hologram recorded as described above, only the reference light having the same wavelength and the same propagation direction as the recording is incident on the hologram recording medium 25. Then, the reproduced hologram is transferred to, for example, a CCD (charge
-coupled device).

【0032】ところで、図3に示したビームデフレクタ
ー11では、反射型の音響光学素子14と回折格子16
を組み合わせて、レーザー光の発振波長と伝播方向を制
御したが、その他の構成でも同様の機能を実現すること
ができる。
In the beam deflector 11 shown in FIG. 3, the reflection type acousto-optic device 14 and the diffraction grating 16
Are combined to control the oscillation wavelength and the propagation direction of the laser light, but other functions can also realize the same function.

【0033】例えば、図5に示すように、回折格子を2
枚用いることで、レーザー光の発振波長と伝播方向を制
御することもできる。
For example, as shown in FIG.
With the use of the laser beam, the oscillation wavelength and the propagation direction of the laser beam can be controlled.

【0034】図5に示すビームデフレクター31Aで
は、出射する光の波長を変化させることが可能な光源と
して半導体レーザー32を用いている。そして、半導体
レーザー32から出射されたレーザー光は、先ず、コリ
メーターレンズ33により平行光とされた上で、ビーム
スプリッター34に入射する。そして、ビームスプリッ
ター34を透過した光は、第1の回折格子35に入射
し、一方、ビームスプリッター34によって反射された
光は、第2の回折格子36に入射する。
In the beam deflector 31A shown in FIG. 5, a semiconductor laser 32 is used as a light source capable of changing the wavelength of emitted light. Then, the laser light emitted from the semiconductor laser 32 is first converted into parallel light by the collimator lens 33 and then enters the beam splitter 34. The light transmitted through the beam splitter 34 enters the first diffraction grating 35, while the light reflected by the beam splitter 34 enters the second diffraction grating 36.

【0035】そして、第1の回折格子35に入射した入
射光のうち、特定の狭い波長範囲の光がブラッグ反射さ
れ、この反射光がビームスプリッター34を介して半導
体レーザー32に帰還する。すなわち、第1の回折格子
35は、ブラッグ条件を満たす波長のみを半導体レーザ
ー32に向けて反射する。そして、このように半導体レ
ーザー32に帰還した光により、半導体レーザー32は
インジェクションロックされて、この帰還光の波長域に
レーザー光の発振波長は狭帯域化される。
Then, of the light incident on the first diffraction grating 35, light in a specific narrow wavelength range is Bragg-reflected, and this reflected light returns to the semiconductor laser 32 via the beam splitter 34. That is, the first diffraction grating 35 reflects only the wavelength satisfying the Bragg condition toward the semiconductor laser 32. Then, the semiconductor laser 32 is injection-locked by the light returned to the semiconductor laser 32 in this manner, and the oscillation wavelength of the laser light is narrowed to the wavelength range of the returned light.

【0036】このとき、第1の回折格子35の角度を変
えれば、ブラッグ条件を満たす波長が変化するので、第
1の回折格子35によって反射されて半導体レーザー3
2に帰還する光の波長が変化し、その結果、レーザー光
の発振波長が変化する。そこで、このビームデフレクタ
ー31Aでは、第1の回折格子35の角度を変えること
で、レーザー光の発振波長を制御する。
At this time, if the angle of the first diffraction grating 35 is changed, the wavelength that satisfies the Bragg condition changes, so that the semiconductor laser 3 is reflected by the first diffraction grating 35 and
The wavelength of the light returning to 2 changes, and as a result, the oscillation wavelength of the laser light changes. Therefore, in the beam deflector 31A, the oscillation wavelength of the laser light is controlled by changing the angle of the first diffraction grating 35.

【0037】また、半導体レーザー32からのレーザー
光のうち、ビームスプリッター34で反射された光は、
第2の回折格子36に入射し、当該第2の回折格子36
によりブラッグ反射される。このとき、第2の回折格子
36に入射するレーザー光の波長が変化すれば、当該第
2の回折格子36による回折光の方向が変化する。
Further, of the laser light from the semiconductor laser 32, the light reflected by the beam splitter 34 is:
The light is incident on the second diffraction grating 36 and the second diffraction grating 36
Is reflected by Bragg. At this time, if the wavelength of the laser light incident on the second diffraction grating 36 changes, the direction of the light diffracted by the second diffraction grating 36 changes.

【0038】したがって、上述のように第1の回折格子
35を用いてレーザー光の発振波長を制御することで、
第2の回折格子36によって回折され出射される出射光
の波長とその伝播方向とを同時に制御することができ
る。すなわち、このビームデフレクター31Aでは、第
1の回折格子35の角度を変化させるだけで、上述のビ
ームデフレクター11と同様に、レーザー光の発振波長
と、レーザー光の伝播方向とを同時に制御することがで
きる。
Therefore, by controlling the oscillation wavelength of the laser beam using the first diffraction grating 35 as described above,
The wavelength of the emitted light that is diffracted and emitted by the second diffraction grating 36 and the propagation direction thereof can be simultaneously controlled. That is, in the beam deflector 31A, the oscillation wavelength of the laser beam and the propagation direction of the laser beam can be simultaneously controlled just by changing the angle of the first diffraction grating 35, similarly to the above-described beam deflector 11. it can.

【0039】なお、このビームデフレクター31Aで
は、第1の回折格子35の角度を機械的に制御する必要
がある。しかし、第1の回折格子35に要求される角度
振幅は、ガルバノミラーなどを用いてビームデフレクタ
ーを構成する場合に比べて遥かに微小で済む。したがっ
て、第1の回折格子35の角度の制御には、ピエゾ素子
等のように高精度且つ低震動にて動作する素子を用いる
ことが可能であり、この場合は、機械的な機構は殆ど問
題とならない。
In the beam deflector 31A, it is necessary to mechanically control the angle of the first diffraction grating 35. However, the angular amplitude required for the first diffraction grating 35 is much smaller than when a beam deflector is configured using a galvanomirror or the like. Therefore, for controlling the angle of the first diffraction grating 35, it is possible to use an element that operates with high precision and low vibration such as a piezo element. In this case, the mechanical mechanism is almost a problem. Does not.

【0040】また、図6に示すように、図5に示したビ
ームデフレクター31Aにおける第1の回折格子35を
位相共役鏡37で置き換えても、レーザー光の発振波長
と伝播方向を同時に制御することができる。
As shown in FIG. 6, even if the first diffraction grating 35 in the beam deflector 31A shown in FIG. 5 is replaced by a phase conjugate mirror 37, the oscillation wavelength and the propagation direction of the laser light can be controlled simultaneously. Can be.

【0041】図6に示すビームデフレクター31Bで
は、ピエゾ素子等を用いた回転機構を用いて位相共役鏡
37の角度を変化させ、位相共役鏡37へのレーザー光
の入射角を変えることで、レーザー光の発振波長を制御
する。このビームデフレクター31Bでも、位相共役鏡
37の角度を変化させるだけで、上述のビームデフレク
ター11,31Aと同様に、レーザー光の発振波長と、
レーザー光の伝播方向とを同時に制御することができ
る。
In the beam deflector 31B shown in FIG. 6, the angle of the phase conjugate mirror 37 is changed by using a rotation mechanism using a piezo element or the like, and the angle of incidence of the laser beam on the phase conjugate mirror 37 is changed. Controls the oscillation wavelength of light. Also in this beam deflector 31B, just by changing the angle of the phase conjugate mirror 37, similarly to the above-described beam deflectors 11 and 31A, the oscillation wavelength of the laser light and
The direction of propagation of the laser light can be controlled simultaneously.

【0042】なお、位相共役鏡37は入射波面と全く同
じ波面の光を反射するので、位相共役鏡37を用いた場
合は、正確にインジェクションロックをかけることがで
きるという利点がある。特に自己誘起型の配置をとれ
ば、簡単な構成で位相共役光を高効率で発生させること
ができる(M.Lobel et al. pp.2000,Vol.15,Journal of
Optical Society of America B, 1998)。
Since the phase conjugate mirror 37 reflects light having exactly the same wavefront as the incident wavefront, the use of the phase conjugate mirror 37 has the advantage that the injection lock can be accurately applied. In particular, if a self-induced arrangement is adopted, phase conjugate light can be generated with high efficiency with a simple configuration (M. Lobel et al. Pp.2000, Vol.15, Journal of
Optical Society of America B, 1998).

【0043】また、図7に示すように、透過型の音響光
学素子と回折格子を組み合わせて、レーザー光の発振波
長と伝播方向を制御することもできる。
Further, as shown in FIG. 7, the oscillation wavelength and the propagation direction of the laser beam can be controlled by combining a transmission type acousto-optic element and a diffraction grating.

【0044】図7に示すビームデフレクター41では、
出射する光の波長を変化させることが可能な光源として
半導体レーザー42を用いている。そして、半導体レー
ザー42から出射されたレーザー光は、先ず、コリメー
ターレンズ43により平行光とされた上で、ビームスプ
リッター44に入射する。そして、ビームスプリッター
44を透過した光は、超音波発生機構が取り付けられた
透過型の音響光学素子45に入射し、一方、ビームスプ
リッター44によって反射された光は、回折格子46に
入射する。
In the beam deflector 41 shown in FIG.
The semiconductor laser 42 is used as a light source that can change the wavelength of emitted light. Then, the laser light emitted from the semiconductor laser 42 is first converted into parallel light by the collimator lens 43 and then enters the beam splitter 44. The light transmitted through the beam splitter 44 is incident on a transmission type acousto-optic element 45 to which an ultrasonic wave generating mechanism is attached, while the light reflected by the beam splitter 44 is incident on a diffraction grating 46.

【0045】このとき、超音波発生機構からの超音波を
音響光学素子45に印加すると、当該超音波による光弾
性効果により音響光学素子45に屈折率変化が生じ、音
響光学素子45の内部に回折格子が形成される。そし
て、音響光学素子45に形成された回折格子により、音
響光学素子45に入射した光のうち、ブラッグ条件を満
たす特定の狭い波長範囲の光のみが回折する。
At this time, when the ultrasonic wave from the ultrasonic wave generating mechanism is applied to the acousto-optic element 45, a refractive index change occurs in the acousto-optic element 45 due to the photoelastic effect of the ultrasound and the diffraction occurs inside the acousto-optic element 45 A grid is formed. Then, of the light incident on the acousto-optic element 45, only light in a specific narrow wavelength range satisfying the Bragg condition is diffracted by the diffraction grating formed on the acousto-optic element 45.

【0046】ここで、音響光学素子45の後段にレンズ
47及びピンホール48を配しておく。そして、音響光
学素子45により回折された一部の波長成分のみがレン
ズ47によって集光されピンホール48を通過するよう
にし、他の波長成分はレンズ47によって集光された焦
点面上で遮光されるようにしておく。
Here, a lens 47 and a pinhole 48 are arranged downstream of the acousto-optic element 45. Then, only a part of the wavelength component diffracted by the acousto-optical element 45 is condensed by the lens 47 and passes through the pinhole 48, and the other wavelength components are shielded on the focal plane condensed by the lens 47. Keep it.

【0047】ピンホール48を通過した光は、ピンホー
ル48を焦点面とする位置に設置された凹面鏡49で反
射されて元の光路を戻り、半導体レーザー42に帰還す
る。そして、このように半導体レーザー42に帰還した
光により、半導体レーザー42はインジェクションロッ
クされて、この帰還光の波長域にレーザー光の発振波長
は狭帯域化される。
The light passing through the pinhole 48 is reflected by a concave mirror 49 provided at a position where the pinhole 48 is the focal plane, returns to the original optical path, and returns to the semiconductor laser 42. Then, the semiconductor laser 42 is injection-locked by the light returned to the semiconductor laser 42 in this manner, and the oscillation wavelength of the laser light is narrowed to the wavelength range of the returned light.

【0048】ここで、音響光学素子45に印加する超音
波の周波数を変えれば、ピンホール48を透過する光の
波長が変化するため、半導体レーザー42に戻ってくる
帰還光の波長が変化し、その結果、レーザー光の発振波
長を制御することができる。そこで、このビームデフレ
クター41では、超音波発生機構から音響光学素子45
に印加する超音波の周波数を変えることで、レーザー光
の発振波長を制御する。
Here, if the frequency of the ultrasonic wave applied to the acousto-optic element 45 is changed, the wavelength of the light passing through the pinhole 48 changes, so that the wavelength of the return light returning to the semiconductor laser 42 changes. As a result, the oscillation wavelength of the laser light can be controlled. Therefore, in the beam deflector 41, the acousto-optic device 45
The oscillation wavelength of the laser light is controlled by changing the frequency of the ultrasonic wave applied to the laser beam.

【0049】また、半導体レーザー42からのレーザー
光のうち、ビームスプリッター44で反射された光は、
回折格子46に入射し、当該回折格子46によりブラッ
グ反射される。このとき、回折格子46に入射するレー
ザー光の波長が変化すれば、当該回折格子46による回
折光の方向が変化する。
Also, of the laser light from the semiconductor laser 42, the light reflected by the beam splitter 44 is:
The light enters the diffraction grating 46 and is Bragg-reflected by the diffraction grating 46. At this time, if the wavelength of the laser light incident on the diffraction grating 46 changes, the direction of the light diffracted by the diffraction grating 46 changes.

【0050】したがって、上述のように音響光学素子4
5を用いてレーザー光の発振波長を制御することで、回
折格子46によって回折され出射される出射光の波長と
その伝播方向とを同時に制御することができる。すなわ
ち、このビームデフレクター41では、透過型の音響光
学素子45に印加する超音波の周波数を変えるだけで、
上述のビームデフレクター11,31A,31Bと同様
に、レーザー光の発振波長と、レーザー光の伝播方向と
を同時に制御することができる。
Therefore, as described above, the acousto-optic device 4
By controlling the oscillation wavelength of the laser light by using 5, the wavelength of the outgoing light diffracted by the diffraction grating 46 and the propagation direction thereof can be simultaneously controlled. That is, in the beam deflector 41, only by changing the frequency of the ultrasonic wave applied to the transmission type acousto-optic element 45,
Similarly to the above-described beam deflectors 11, 31A and 31B, the oscillation wavelength of the laser light and the propagation direction of the laser light can be simultaneously controlled.

【0051】ところで、以上の例で挙げたビームデフレ
クター11,31A,31B,41では、外部共振器を
用いてインジェクションロックをかけるとともに、外部
共振器の内部にビームスプリッターを配して、当該ビー
ムスプリッターにより光を取り出すような構成としてい
た。しかし、本発明において、インジェクションロック
の手法や外部共振器からの光の取り出し方は、特に限定
されるものではなく、任意の手法が適用可能である。し
たがって、例えば、外部共振器の一端をハーフミラーに
して外部共振器自体から光を取り出すようにしてもよい
し、或いは、レーザー光源の他端からの出射光を取り出
すようにしてもよい。
In the beam deflectors 11, 31A, 31B, and 41 described in the above examples, injection locking is performed by using an external resonator, and a beam splitter is disposed inside the external resonator. To extract light. However, in the present invention, the injection locking method and the method of extracting light from the external resonator are not particularly limited, and any method can be applied. Therefore, for example, one end of the external resonator may be a half mirror to extract light from the external resonator itself, or light emitted from the other end of the laser light source may be extracted.

【0052】また、以上の例で挙げたビームデフレクタ
ー11,31A,31B,41では、外部共振器を用い
てインジェクションロックをかけることにより、光の波
長を制御するようにしていた。このとき用いるレーザー
光源としては、ゲイン幅が広い半導体レーザーが好適で
ある。半導体レーザーを用いた場合には、装置を小型化
し、且つ光電変換効率を高めることが可能であり、実用
上非常に好ましい。
In the beam deflectors 11, 31A, 31B, and 41 described above, the wavelength of light is controlled by applying an injection lock using an external resonator. As a laser light source used at this time, a semiconductor laser having a wide gain width is preferable. When a semiconductor laser is used, the device can be miniaturized and the photoelectric conversion efficiency can be increased, which is very preferable in practical use.

【0053】しかし、使用可能なレーザー光源は半導体
レーザーに限定されるものではなく、様々なものが使用
可能である。例えば、その他の波長可変レーザーとし
て、例えば、Ti:Saphire、Cr:LiSA
F、Ce:LiSAF又はアレキサンドライト等を用い
た波長可変固体レーザーや、エルビウム又はユーロビウ
ム等をドープしたファイバーレーザーや、各種の色素レ
ーザーなどもあり、これらも本発明における光源として
使用可能である。
However, usable laser light sources are not limited to semiconductor lasers, and various laser light sources can be used. For example, as other tunable lasers, for example, Ti: Saphire, Cr: LiSA
There are also a tunable solid-state laser using F, Ce: LiSAF or Alexandrite, a fiber laser doped with erbium, eurobium, or the like, and various dye lasers. These can also be used as the light source in the present invention.

【0054】また、以上の例で挙げたビームデフレクタ
ー11,31A,31B,41では、外部共振器を用い
てインジェクションロックをかけることにより、光の波
長を制御するようにしていたが、本発明において用いる
光源は、インジェクションロックの有無に関わらず、出
射する光の波長を変化させることが可能であればよい。
したがって、例えば、光パラメトリック発振やDFB,
DBRなどの狭帯域化波長可変半導体レーザーなどのよ
うに、レーザー光の波長を外部共振器を用いることなく
直接制御することができる光源を使用するようにしても
よい。また、必要であれば、以上の説明で挙げた手段を
複数組み合わせて用いるようにしてもよい。
In the beam deflectors 11, 31A, 31B, and 41 described in the above examples, the wavelength of light is controlled by applying an injection lock using an external resonator. The light source used may be any as long as it can change the wavelength of the emitted light regardless of the presence or absence of the injection lock.
Therefore, for example, optical parametric oscillation, DFB,
A light source that can directly control the wavelength of the laser light without using an external resonator, such as a wavelength-variable semiconductor laser with a narrow band such as a DBR, may be used. If necessary, a plurality of means described in the above description may be used in combination.

【0055】なお、波長を外部共振器を用いることなく
直接制御できる場合は、光源から出射された光を分散光
学素子に直接入射させればよい。この場合は、光源から
出射される光の波長を直接制御することにより、分散光
学素子に入射する光の波長が変化し、その結果、光線の
方向を制御できる。
When the wavelength can be directly controlled without using an external resonator, the light emitted from the light source may be directly incident on the dispersion optical element. In this case, by directly controlling the wavelength of the light emitted from the light source, the wavelength of the light incident on the dispersion optical element changes, and as a result, the direction of the light beam can be controlled.

【0056】また、以上の例で挙げたビームデフレクタ
ー11,31A,31B,41では、分散光学素子とし
て回折格子を用いていたが、本発明において用いる分散
光学素子は、光の伝播方向を波長に応じて変化させるこ
とが可能であれば良く、例えば、プリズム、ホログラム
素子又はフォトニクス結晶等も使用可能である。ただ
し、回折格子は波長に対する分解能を高めやすいので、
実用上は回折格子が最も好ましい。
In the beam deflectors 11, 31A, 31B, and 41 described in the above examples, a diffraction grating is used as a dispersive optical element. It is only necessary to be able to change in response to the change. For example, a prism, a hologram element, a photonic crystal, or the like can be used. However, diffraction gratings can easily increase the resolution with respect to wavelength,
Practically, a diffraction grating is most preferable.

【0057】また、図4に示したホログラム記録装置2
1では、波長多重記録と角度多重記録を組み合わせてホ
ログラムの多重記録を行うようにしていたが、ホログラ
ムを多重記録する方法としては、その他にも、例えば、
シフト多重記録、位相コード多重記録、ペリストロフィ
ック多重記録、フラクタル多重記録など、様々な方法が
ある。本発明は、これらの多重記録と組み合わせること
も可能である。
The hologram recording device 2 shown in FIG.
In No. 1, the multiplexed recording of the hologram is performed by combining the wavelength multiplexing recording and the angle multiplexing recording.
There are various methods such as shift multiplex recording, phase code multiplex recording, peristrographic multiplex recording, and fractal multiplex recording. The present invention can be combined with these multiple recordings.

【0058】ところで、フォトリフラクティブ結晶など
からなるホログラム記録媒体に記録されたホログラム
が、再生時の露光により破壊されることを避けるため
に、2波長を用いてホログラムを記録する手法が考案さ
れており、その効果が実証されている(USP5665493 Bai
et al, Y.S.Bai and R.Kachru, Phys.Rev.Lett, 78,29
44,1997, D.Lande et al,22, 1722,1997, 特開平10−
45497号、特開平10−45498号)。これらに
おいては、Pr:LiNbO3やPr:LiTaO3など
の結晶をホログラム記録媒体として用いる。そして、ホ
ログラムを記録する際は、450nm前後の青色光で下
準位の電子を中間準位へ励起させ、その後、850nm
程度の赤外光でホログラムを記録するという二段階のプ
ロセスを用いる。そして、850nm近辺の波長域で
は、高出力且つ広いゲイン幅を持つ波長可変半導体レー
ザーが開発されている。したがって、本発明は、このよ
うな手法と組み合わせることも容易に可能である。
By the way, in order to prevent a hologram recorded on a hologram recording medium made of a photorefractive crystal or the like from being destroyed by exposure during reproduction, a method of recording a hologram using two wavelengths has been devised. , Its effects have been demonstrated (USP5665493 Bai
et al, YSBai and R. Kachru, Phys. Rev. Lett, 78, 29
44, 1997, D. Lande et al, 22, 1722, 1997, JP-A-10-
No. 45497, JP-A-10-45498). In these, crystals such as Pr: LiNbO 3 and Pr: LiTaO 3 are used as a hologram recording medium. Then, when recording a hologram, the lower level electrons are excited to an intermediate level by blue light of about 450 nm, and thereafter, 850 nm
A two-stage process of recording a hologram with a degree of infrared light is used. In the wavelength region around 850 nm, a wavelength tunable semiconductor laser having a high output and a wide gain width has been developed. Therefore, the present invention can be easily combined with such a method.

【0059】なお、本発明に係るホログラム記録装置
は、映像をホログラムとして記録する装置であるが、本
発明に係るホログラム記録装置は、任意の情報を映像に
変換して、その映像をホログラムとして記録するように
することで、記録する情報の種類を問わない汎用の情報
記録装置として使用することが可能であることは言うま
でもない。
The hologram recording apparatus according to the present invention is an apparatus for recording an image as a hologram, but the hologram recording apparatus according to the present invention converts arbitrary information into an image and records the image as a hologram. By doing so, it goes without saying that the device can be used as a general-purpose information recording device regardless of the type of information to be recorded.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るホログラム記録装置では、簡易な構成で、波長多重記
録と角度多重記録を同時に行える。したがって、本発明
に係るホログラム記録装置では、簡易な構成で、ホログ
ラムの多重度を高めることができる。しかも、本発明に
係るホログラム記録装置では、光源から出射される光の
波長を制御するだけで、その伝播方向を同時に制御でき
るので、波長多重記録と角度多重記録を同時に行うよう
にしても、制御が非常に簡単である。
As described in detail above, in the hologram recording apparatus according to the present invention, wavelength multiplex recording and angle multiplex recording can be simultaneously performed with a simple configuration. Therefore, in the hologram recording device according to the present invention, the hologram multiplicity can be increased with a simple configuration. Moreover, in the hologram recording apparatus according to the present invention, the propagation direction can be controlled simultaneously only by controlling the wavelength of the light emitted from the light source. Is very simple.

【0061】また、本発明に係るホログラム記録装置で
は、分散光学素子により光の伝播方向を変化させるよう
にしているので、ガルバノミラーなどを用いた機械的な
ビームデフレクターを用いる場合に比べて、安定性や精
度が向上する。さらに、音響光学素子を用いたビームデ
フレクターを用いる場合に比べて、アパーチャーのアス
ペクト比を高くする必要がないので、光学系も比較的単
純で良く、小型化が容易である。
In the hologram recording apparatus according to the present invention, the direction of light propagation is changed by the dispersion optical element, so that the hologram recording apparatus is more stable than a mechanical beam deflector using a galvanometer mirror or the like. Performance and accuracy are improved. Further, compared with the case where a beam deflector using an acousto-optic element is used, it is not necessary to increase the aspect ratio of the aperture, so that the optical system is relatively simple and the size can be easily reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したホログラム記録装置で使用さ
れるビームデフレクターの一例について、その概要を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of a beam deflector used in a hologram recording device to which the present invention is applied.

【図2】分散光学素子として回折格子を用いた場合の分
解点数Nを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the number of decomposition points N when a diffraction grating is used as a dispersion optical element.

【図3】本発明を適用したホログラム記録装置で使用さ
れるビームデフレクターの一構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a beam deflector used in a hologram recording device to which the present invention has been applied.

【図4】本発明を適用したホログラム記録装置の一構成
例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a hologram recording device to which the present invention is applied.

【図5】本発明を適用したホログラム記録装置で使用さ
れるビームデフレクターの他の構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the beam deflector used in the hologram recording device to which the present invention is applied.

【図6】本発明を適用したホログラム記録装置で使用さ
れるビームデフレクターの他の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the beam deflector used in the hologram recording device to which the present invention is applied.

【図7】本発明を適用したホログラム記録装置で使用さ
れるビームデフレクターの他の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration example of the beam deflector used in the hologram recording device to which the present invention is applied.

【図8】従来のホログラム記録装置で使用されるビーム
デフレクターの一構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a beam deflector used in a conventional hologram recording device.

【図9】従来のホログラム記録装置で使用されるビーム
デフレクターの他の構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the beam deflector used in the conventional hologram recording device.

【図10】ビームデフレクターの前後にビーム整形光学
系を配置した光学系を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an optical system in which a beam shaping optical system is arranged before and after a beam deflector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビームデフレクター、 2 波長可変レーザー、
3 波長選択フィルター、 4 外部共振器レーザー、
5 分散光学素子、 11 ビームデフレクター、
12 ビームスプリッター、 13 超音波発生機構、
14 音響光学素子、 15 ビームエキスパンダ
ー、 16 回折格子、 22 ビームスプリッター、
23 ミラー、 24 空間変調器、 25 ホログ
ラム記録媒体、 26 ミラー
1 beam deflector, 2 wavelength tunable laser,
3 wavelength selection filter, 4 external cavity laser,
5 dispersive optics, 11 beam deflector,
12 beam splitter, 13 ultrasonic generating mechanism,
14 acousto-optic element, 15 beam expander, 16 diffraction grating, 22 beam splitter,
23 mirror, 24 spatial modulator, 25 hologram recording medium, 26 mirror

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出射する光の波長を変化させることが可
能な光源と、 上記光源から出射された光が入射する分散光学素子とを
備え、 上記光源から出射される光の波長を制御するとともに、
その伝播方向を波長に応じて上記分散光学素子により変
化させることで、光の波長と伝播方向を同時に制御し、
この光を用いてホログラムの波長及び角度多重記録を行
うことを特徴とするホログラム記録装置。
1. A light source capable of changing the wavelength of emitted light, and a dispersive optical element on which light emitted from the light source is incident, wherein the wavelength of the light emitted from the light source is controlled. ,
By changing the propagation direction by the dispersive optical element according to the wavelength, the wavelength and the propagation direction of light are simultaneously controlled,
A hologram recording apparatus for performing wavelength and angle multiplex recording of a hologram using the light.
【請求項2】 上記光源は、波長選択手段を備えた外部
共振器により、出射する光の波長を変化させることを特
徴とする請求項1記載のホログラム記録装置。
2. The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the light source changes the wavelength of the emitted light by using an external resonator provided with a wavelength selecting means.
【請求項3】 上記光源は、出射する光の波長を変化さ
せることが可能な半導体レーザー、固体レーザー、ファ
イバーレーザー又は色素レーザーであることを特徴とす
る請求項1記載のホログラム記録装置。
3. The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the light source is a semiconductor laser, a solid-state laser, a fiber laser, or a dye laser capable of changing a wavelength of emitted light.
【請求項4】 上記分散光学素子は、回折格子、プリズ
ム、ホログラム素子又はフォトニクス結晶であることを
特徴とする請求項1記載のホログラム記録装置。
4. The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the dispersion optical element is a diffraction grating, a prism, a hologram element, or a photonic crystal.
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