JP2002040910A - ホログラフィック情報記録再生装置 - Google Patents

ホログラフィック情報記録再生装置

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JP2002040910A
JP2002040910A JP2000222992A JP2000222992A JP2002040910A JP 2002040910 A JP2002040910 A JP 2002040910A JP 2000222992 A JP2000222992 A JP 2000222992A JP 2000222992 A JP2000222992 A JP 2000222992A JP 2002040910 A JP2002040910 A JP 2002040910A
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light
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recording
reproducing apparatus
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JP2000222992A
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Ikutake Yagi
生剛 八木
Kaneyuki Imai
欽之 今井
Hideshi Kubota
英志 久保田
Masahiro Sasaura
正弘 笹浦
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】再生専用積層導波路ホログラムメモリの再生装
置と再生装置の互換性をもつホログラフィック情報記録
再生装置を提供する。 【解決手段】光照射によって屈折率が変化する材料を記
録媒体1−1として用い,互いに可干渉な,物体光1−
13と参照光1−4の二光束がつくる干渉縞を記録する
ことを情報記録原理とするホログラフィック情報記録再
生装置において,記録媒体1−1が,互いに平行な物体
光の入射面1−3と出射面1−4である2平面に対し,
ほぼ45度の傾きを持つ平面1−5を同時に有している
ホログラフィック情報記録再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,記録可能な大容量
光メモリとして用いて好適なホログラフィック情報記録
再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】再生専用積層導波路ホログラムメモリ
(特開平11−345419号公報「再生専用多重ホロ
グラム情報記録媒体及び情報読み出し方法」参照)は、
その名が示す通り再生専用のメモリであり,利用者が情
報を追加したり,書き換えたりすることはできない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし,日々変化する
ビジネス情報や,ネットワークを通じて配信される情報
を蓄積できる機能があれば,より便利なメモリとなる。
しかしながら,再生専用積層導波路ホログラムメモリと
互換性を持つ記録方式は,考案されていない。
【0004】本発明は、再生専用積層導波路ホログラム
メモリの再生装置と再生装置の互換性をもつ記録媒体を
用いるホログラフィック情報記録再生装置を提供する事
を主目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め,請求項1記載の発明は,光照射によって屈折率が変
化する材料を記録媒体として用い,互いに可干渉な,物
体光と参照光の二光束がつくる干渉縞を記録することを
情報記録原理とするホログラフィック情報記録再生装置
において,記録媒体が,互いに平行な物体光の入射面と
出射面である2平面に対し,ほぼ45度の傾きを持つ平
面を同時に有することを特徴とする。請求項2記載の発
明は,前記参照光の入射面が,前記物体光の入射面もし
くは出射面と同じであって,かつ,前記の45度傾いた
平面で内部反射されることを特徴とする。請求項3記載
の発明は,前記参照光が線状に集光され,かつ該集光線
の長手方向が,前記45度傾斜面と物体光入射面の交わ
る直線と平行であり,集光線が前記45度傾斜面に平行
に移動する機構を備えていることを特徴とする。
【0006】請求項4記載の発明は,前記光照射によっ
て屈折率が変化する材料が,鉄を不純物として含むリチ
ウムニオブ酸であることを特徴とする。請求項5記載の
発明は,前記光照射によって屈折率が変化する材料が,
セリウムを不純物として含むストロンチウムバリウムニ
オブ酸であることを特徴とする。請求項6記載の発明
は,前記入射面及び前記出射面の少なくとも一方が無反
射コートされていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,本発明の
実施の形態について説明する。まず,本発明によるホロ
グラフィック情報記録再生装置の基本的構成について説
明する。本発明のホログラフィック情報記録再生装置
は,互いに可干渉な,物体光と参照光の二光束がつくる
干渉縞を記録することを情報記録原理とするホログラフ
ィック情報記録再生装置において,記録媒体として,情
報をホログラフィックに記録再生できる,フォトリフラ
クティブ材料を用いる事で,ユーザーの情報記録を可能
とする。フォトリフラクティブ材料とは,光の照射によ
って屈折率が変化する材料群を指し,鉄を不純物として
含むリチウムニオブ酸(Fe:LiNbO3)や,セリ
ウムを不純物として含むストロンチウムバリウムニオブ
酸(Ce:SrxBa1 ...xNb26)等,数多くの材料
が知られている。ただし,再生専用積層導波路ホログラ
ムメモリと再生装置の互換性を保証するためには,いく
つかの工夫が必要である。
【0008】第一に,光の入射方法を統一しなければな
らない。再生専用積層導波路ホログラムメモリでは,参
照光は線状に集光され,その集光線が45°ミラーで反
射され,各導波層に結合される。つまり,本発明におい
ても同様の入射光が用いられなければならず,線状に集
光される参照光が,記録媒体の鉛直方向から入射される
構成を取らねばならない。ことのき,参照光の進行方向
と物体光の進行方向は,平行,もしくは反平行である。
この様に入射される物体光と参照光が,記録媒体内で干
渉を起すために,参照光を90°反射させる構造が必要
である。その為に,入射面に対してほぼ45°傾いた面
を設ける必要がある。すなわち,記録媒体が,互いに平
行な物体光の入射面と出射面である2平面に対し,ほぼ
45度の傾きを持つ平面を同時に有することになる。
(請求項1)
【0009】45°傾いた面は,参照光の集光線に平行
でなければならない。ただし,集光性は必ずしも45°
面と一致する必要はない。この45°面で,参照光を内
部反射させる。(請求項2)
【0010】第二に,データ多重の方法が,再生装置か
ら見て同じでなければならない。再生生専用積層導波路
ホログラムメモリでは,積層されたスラブ型シングルモ
ード導波路の各層に個別の情報が書き込まれ,光を結合
させる導波路を選択することで多重化を行っている。本
発明は,同じ多重化の原理を採用しているわけではな
い。再生装置から見て,同じ操作で,異なる再生像が得
られればよいだけである。即ち,参照光を平行移動する
と,次々,異なる再生像が2次元光ディテクタ上に現れ
ればよい。その為に,体積多重ホログラムにおける,シ
フト多重(D.Psaltis, M.Levene, A.Pu, and G.Gargast
athis, "Holographic storage using shiftmultiplexin
g," Opt. Lett., 20, 782-784(1995)参照)の原理を用
いる。即ち,参照、光が絞られている軸方向に集光線を
シフトすることで,情報の多重化を行うのである。すな
わち,参照光が線状に集光され,かつ集光線の長手方向
が,45度傾斜面と物体光入射面の交わる直線と平行で
あり,集光線が45度傾斜面に平行に移動する機構を備
えるようにする。(請求項3)
【0011】以下,図1および図2を参照して本発明の
実施の形態について説明する。図1に,記録時の光学系
を示す。記録媒体(1−1)は数mm程度の厚みを持
ち,光の入射面(1−3)と出射面(1−4)は互いに
平行である。参照光(1−7)はカマボコレンズ(シリ
ンデリカルレンズ)(1−2)によって線状に集光され
るが,その集光位置(1−6)は,必ずしも45°傾斜
面(1−5)上にある必要はない。参照光(1−7)は
45°傾斜面(1−5)で内部反射され,記録媒体(1
−1)内で,物体光(1−13)と相互作用する。物体
光は,まず空間光変調器(1−8)によって情報を付与
され,縮小投影(1−9)された後,プロジェクタレン
ズ(1−10)によって,結像位置(1−11)に拡大
投影される。ここで,光の入射面(1−3)および出射
面(1−4)は,共に無反射コートされていることが望
ましい。なお,カマボコレンズ(1−2)を矢印(1−
12)の方向にずらすことで,シフト多重による情報の
多重化を行う。即ち,レンズ位置Aにおいて空間光変調
器(1−8)に情報を送り,その情報を物体光と参照光
の同時露光によって記録する。次に,レンズ位置Bに移
動して,異なる情報を空間光変調器(1−8)に送り,
前回と同様に物体光と参照光の同時露光を行う。以後,
同様に,矢印(1−12)に沿ってカマボコレンズ(1
−2)を移動し,次々,新しい情報を記録していく。
【0012】一方,図2には再生時の光学系を示す。カ
マボコレンズ(セミシリンドリカルレンズ)(2−2)
を矢印(2−3)に沿って移動していくと,記録時の情
報に応じて再生光(2−5)が変化し,二次元光ディテ
クタ(2−4)上に,記録時に作られた二次元空間光変
調器(1−8)上のパターンが再現されることになる。
これらの手段を用いることにより,ユーザーが情報の更
新を行え,かつ,その情報を再生専用積層導波路ホログ
ラムメモリの再生装置を用いて読み出すことが可能とな
る。
【0013】ここで,通常のシフト多重では,参照光を
点状に絞っているが,ここでは線状に絞っていることに
大きな違いがある。従来のシフト多重方式では,異方性
を持たないポリマー材料を記録媒体として用い,異方性
をもつ結晶材料を記録媒体として用いることは出来なか
った。しかし,本発明においては,一軸方向のシフトし
か用いないため,大きな光感度をもつ結晶材料を記録媒
体として用いる事が可能となり,かつ,ポリマー材料で
は困難であった情報の書き換えも可能となる。
【0014】図1、図2を用いて本実施形態の具体的構
成例について説明する。記録媒体(1−1,2−1)と
して,セリウムを0.1%不純物として含むストロンチ
ウムバリウムニオブ酸を使用する。再生時には積層導波
路ホログラムの再生装置でも再生できるだけの光学部品
しか許さないが図2に示すように,それが可能となって
いる。カマボコレンズ(2−2)とCCD(電荷結合素
子)やCMOS(相補型金属酸化物半導体)ディテクタ
等の二次元光ディテクタ(2−4)があればよい。カマ
ボコレンズ(2−2)を矢印(2−3)に沿って動かす
と,二次元光ディテクタ(2−4)に次々,異なる像が
現れる。
【0015】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によって,再
生専用積層導波路ホログラムメモリと再生装置の互換が
とれる追記および書き換え型のホログラフィック情報記
録再生装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるホログラフィック情報記録再生装
置の記録時の光学部品の配置を示す側面図。
【図2】本発明によるホログラフィック情報記録再生装
置の再生時の光学部品の配置を示す側面図。
【符号の説明】
1−1,2−1:記録媒体 1−2,2−2:カマボコレンズ 1−3:光の入射面 1−4:出射面 1−5:45゜傾斜面 1−7:参照光 1−6:集光位置 1−8:空間光変調器 1−9:縮小投影 1−10:プロジェクタレンズ 1−11:結像位置 1−13:物体光 2−4:二次元ディテクタ 2−5:再生光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 英志 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 笹浦 正弘 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2K008 AA04 BB04 BB06 CC01 CC03 DD23 EE01 FF07 FF17 HH06 HH07 HH26

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光照射によって屈折率が変化する材料を
    記録媒体として用い,互いに可干渉な,物体光と参照光
    の二光束がつくる干渉縞を記録することを情報記録原理
    とするホログラフィック情報記録再生装置において,記
    録媒体が,互いに平行な物体光の入射面と出射面である
    2平面に対し,ほぼ45度の傾きを持つ平面を同時に有
    することを特徴とするホログラフィック情報記録再生装
    置。
  2. 【請求項2】 前記参照光の入射面が,前記物体光の入
    射面もしくは出射面と同じであって,かつ,前記の45
    度傾いた平面で内部反射されることを特徴とする請求項
    1記載のホログラフィック情報記録再生装置。
  3. 【請求項3】 前記参照光が線状に集光され,かつ該集
    光線の長手方向が,前記45度傾斜面と物体光入射面の
    交わる直線と平行であり,集光線が前記45度傾斜面に
    平行に移動する機構を備えていることを特徴とする請求
    項1又は2記載のホログラフィック情報記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記光照射によって屈折率が変化する材
    料が,鉄を不純物として含むリチウムニオブ酸であるこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のホ
    ログラフィック情報記録再生装置。
  5. 【請求項5】 前記光照射によって屈折率が変化する材
    料が,セリウムを不純物として含むストロンチウムバリ
    ウムニオブ酸であることを特徴とする請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載のホログラフィック情報記録再生装
    置。
  6. 【請求項6】 前記入射面及び前記出射面の少なくとも
    一方が無反射コートされていることを特徴とする請求項
    1〜5のいずれか1項に記載のホログラフィック情報記
    録再生装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000980A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Phase-conjugate read-out in a holographic data storage
WO2008156240A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Holographic recording/reproducing apparatus

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WO2006000980A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Phase-conjugate read-out in a holographic data storage
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