JP2002139680A - 空間光変復調器及びこれを用いたホログラム記録再生装置 - Google Patents

空間光変復調器及びこれを用いたホログラム記録再生装置

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 空間光変復調器と、これを用いたフォトリフ
ラクティブ材料記録媒体のための小型化可能なホログラ
ム記録再生装置と、を提供する。 【解決手段】 空間光変復調器は、各反射表面が平面上
に近接して配列された複数の鏡342と、鏡342の各
々の反射表面に設けられた光電変換素子343と、鏡を
駆動し反射表面の平面に対する角度を独立に変化せしめ
る1対の導電性アドレス電極360、鏡342及び空中
支柱341を支持するトーションヒンジ344、入力さ
れた画像データに応じて駆動機構を独立に制御すると共
に光電変換素子343に接続されその出力を導出する電
気回路を担持する基板と、からなる。複数の鏡が可干渉
性の光ビームをデジタル画像データに応じて変調しかつ
反射して、信号光ビームを供給し、光電変換素子が位相
共役波により結像された画像データを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変復調器に
関し、さらに、これを用いたホログラム記録再生装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】ホログラムの原理を利用したデジタル情
報記録システムとして、フォトリフラクティブ材料から
なる記録媒体いわゆるホログラフィックメモリを利用す
るホログラム記録再生装置が知られている。この装置シ
ステムにおいては、ニオブ酸リチウム単結晶などのフォ
トリフラクティブ材料の記録媒体に情報信号を屈折率の
変化として記録する。
【0003】従来のホログラム記録再生法の1つにフー
リエ変換を用いて記録再生する方法がある。図1に示す
ように、従来の4f系ホログラム記録再生装置において
は、光ビーム源11から発せられた光ビーム12は、ビ
ームスプリッタ13において信号光12aと記録参照光
12bとに分割される。信号光12aは、ビームエキス
パンダ14でビーム径を拡大されて、平行光として、空
間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)15
に照射される。透過型のTFT液晶表示装置(LCD)
のパネルなどのSLM15は、エンコーダーで信号変換
された記録データを電気信号として受け取って、平面上
に明暗のドットパターンを形成する。信号光12aは、
SLM15を透過すると、光変調されて、データ信号成
分を含む。ドットパターン信号成分を含んだ信号光12
aは、その焦点距離fだけ離しておいたフーリエ変換レ
ンズ16を通過してドットパターン信号成分をフーリエ
変換されて、記録媒体10内に集光される。一方、ビー
ムスプリッタ13において分割された記録参照光12b
は、ミラー17、18によって記録媒体10内に導かれ
て、信号光12aの光路と記録媒体10の内部で交差し
て光干渉パターンを形成し、屈折率の変化として記録す
る。
【0004】このように、コヒーレントな平行光で照明
された画像データからの回折光をフーリエ変換レンズで
結像しその焦点面すなわちフーリエ面上の分布に直して
フーリエ変換の結果の分布をコヒーレントな参照光と干
渉させてその干渉縞を焦点近傍の記録媒体に記録する。
1ページ目の記録が終了したら、回動ミラー18を所定
量回転し、かつ、その位置を所定量平行移動させ記録媒
体10に対する記録参照光12bの入射角度を変化さ
せ、2ページ目を同じ手順で記録する。このように逐次
記録を行うことにより角度多重記録を行う。
【0005】一方で、再生時には逆フーリエ変換を行い
ドットパターン像を再生する。情報再生においては、図
1に示すように、例えば、SLM15によって信号光1
2aの光路を遮断して、記録参照光12bのみを記録媒
体10へ照射する。再生時には、再生するページを記録
した時の記録参照光と同じ角度で記録参照光12bが入
射するように、ミラー18の位置と角度をミラーの回動
と直線移動を組み合わせで変化させ制御する。記録参照
光12bの照射された記録媒体10の反対側には、記録
された光干渉パターンを再現した再生光が現れる。この
再生光を逆フーリエ変換レンズ19に導いて、逆フーリ
エ変換するとドットパターン信号を再現することができ
る。さらに、このドットパターン信号を焦点位置のCC
D(Charge Coupled Device)やCMOSセンサなどを
用いた撮像素子又は光検出器20によって受光して、電
気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダに
送ると、元のデータが再生される。
【0006】このように、従来の装置では高性能のフー
リエ変換レンズ及び逆フーリエ変換レンズが必要であ
り、さらに記録再生において参照光の制御に高精度のペ
ージング制御機構を設置する必要があり、相対する2つ
の焦点面上に空間光変調器と光検出器アレイをそれぞれ
配置することで、光を変調及び復調して情報を記録再生
する。よって、記録媒体をはさんで対称相似形の光学系
が必要であるため、システムの小型化が大きく阻害さ
れ、システムの小型化に不利であるといった問題があっ
た。また、結像光学系を構築して情報を伝達しているた
め、互いのアライメントを調整しかつ、取り外し可能な
記録媒体を用いた際のアライメントを調整するためのサ
ーボ機構も必須で大掛かりなものであった。
【0007】従来のホログラム記録再生装置では、1対
の画像入出力装置同士の位置精度が非常に重要である。
例えば300万画素のCCDを撮像素子として用いた場
合、その1画素の大きさは4μm程度である。この寸法
で隣接画素による妨害を少しでも減らすためには、0.
5画素以下すなわち2μm以下の位置決め精度が必須
で、良好な受像のためには0.1画素以下すなわち0.
4μm以下の精度が必要であった。
【0008】更に、フーリエ変換−逆フーリエ変換を司
る2組のレンズ系の倍率も、空間光変調器の画素サイズ
と撮像素子受光部寸法との比に正確に一致している必要
があった。これは例えば1000画素×1000画素の
2次元画像を空間光変調器により変調し、その光信号を
フーリエ/逆フーリエ変換レンズで再び光検出器アレイ
で1000画素×1000画素の画像として受光するた
めには、それらのレンズの倍率が最悪でも0.05%以
下の精度が必要である。これは非常に高精度であり、レ
ンズ作製が容易ではなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一方、ホログラムメモ
リシステムを小型化する方法のひとつに位相共役波によ
る再生方法がある。この位相共役波による再生方法を実
現するためには、記録時の参照光(記録参照光と記す)
に対して位相共役な記録時の参照光(再生参照光と記
す)を位相共役鏡により発生させ得るが、位相共役鏡の
実現も容易でない。
【0010】また、位相共役波による再生方法では、記
録時は従来と同様に記録するが、再生時には、記録媒体
から空間光変調器側に向かって再生される位相共役波を
用いるので、空間光変調器の手前にビームスプリッタな
どを設けて位相共役波をCCDなどの光検出器などに導
く必要がある。よって、光学系のアライメントの問題が
依然として大きな課題であった。
【0011】そこで本発明の目的は、光学系のアライメ
ントを容易にする空間光変復調器及びこれを用いた小型
化可能なホログラム記録再生装置を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の空間光変復調器
は、各反射表面が平面上に近接して配列された複数の鏡
と、前記鏡の各々の反射表面に設けられた光電変換素子
と、前記鏡を駆動し前記反射表面の平面に対する角度を
独立に変化せしめる駆動機構と、前記鏡及び前記駆動機
構を支持しかつ入力された画像データに応じて前記駆動
機構を独立に制御すると共に前記光電変換素子に接続さ
れその出力を導出する電気回路を担持する基板と、から
なることを特徴とする。
【0013】本発明の空間光変復調器においては、前記
光電変換素子は前記反射表面の略中央に設けられている
ことを特徴とする。本発明の空間光変復調器において
は、前記光電変換素子は前記反射表面の周縁に設けられ
ていることを特徴とする。本発明の空間光変復調器にお
いては、前記光電変換素子上に反射防止膜が設けられて
いることを特徴とする。
【0014】本発明のホログラム記録再生装置は、フォ
トリフラクティブ材料からなる記録媒体を装着自在に保
持する支持手段と、前記記録媒体の主面に、可干渉性の
記録参照光ビームを入射する参照光手段と、画像データ
に応じて変調された可干渉性の信号光ビームを前記記録
媒体に入射し、その内部にて前記記録参照光ビームと交
差せしめかつ前記信号光ビーム及び記録参照光ビームの
3次元的な光干渉パターンの屈折率格子を生成する信号
光手段と、前記記録参照光ビームに共軸で反対方向に伝
搬させた可干渉性の再生参照光ビームを前記記録媒体に
入射し、前記光干渉パターンの屈折率格子から位相共役
波を生ぜしめる手段と、を有するホログラム記録再生装
置であって、前記信号光手段は空間光変復調器を含み、
前記空間光変復調器は、各反射表面が平面上に近接して
配列された複数の鏡と、前記鏡の各々の反射表面に設け
られた光電変換素子と、前記鏡を駆動し前記反射表面の
平面に対する角度を独立に変化せしめる駆動機構と、前
記鏡及び前記駆動機構を支持しかつ入力された画像デー
タに応じて前記駆動機構を独立に制御すると共に前記光
電変換素子に接続されその出力を導出する電気回路を担
持する基板と、からなり、前記複数の鏡が可干渉性の光
ビームをデジタル画像データに応じて変調しかつ反射し
て、前記信号光ビームを供給し、前記光電変換素子が前
記位相共役波により結像された画像データを検出するこ
とを特徴とする。
【0015】本発明のホログラム記録再生装置において
は、前記記録媒体は平行平板形状を有することを特徴と
する。本発明のホログラム記録再生装置においては、前
記光電変換素子は前記反射表面の略中央に設けられてい
ることを特徴とする。本発明のホログラム記録再生装置
においては、前記光電変換素子は前記反射表面の周縁に
設けられていることを特徴とする。
【0016】本発明のホログラム記録再生装置において
は、前記光電変換素子上に反射防止膜が設けられている
ことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しつつ説明する。 <空間光変復調器>図2は、実施の形態の空間光変復調
器30を示す。図示するように、空間光変復調器30
は、各反射表面が平面上に近接して配列された複数の画
素300からなり、画素はマトリクス状に配列されてい
る。
【0018】図3に本発明の実施形態による空間光変復
調器の単安定性の画素300の全体を示す。画素300
は、LSI半導体製造技術を用いて形成された超精密機
械構造である。画素300は図3に示すように、反射表
面となる全体として約16μm角の矩形のアルミニウム
平面鏡342を備えている。ここで平面鏡342は一例
であり、これに限定しない。平面鏡342の各々の反射
表面中央には光電変換素子343が設けられている。図
4に示すように、光電変換素子343は平面鏡342の
表面上に絶縁層343bを介してその上にフォトダイオ
ード層343aが形成されてなる。フォトダイオード表
面での反射光による迷光を低減させるために、フォトダ
イオード上にのみ反射防止のための誘電体多層膜の反射
防止膜343cを形成しても良い。所望ならば平面鏡3
42露出部分に光反射コーティングを施すこともでき
る。光電変換素子343は、反射表面の略中央でも良い
が、図5に示すように、平面鏡342の反射表面の周縁
に設けてもよい。
【0019】図3に示すように、反射表面の反対側にて
平面鏡342は中央にてアルミニウム中空支柱341に
より支持されている。中空支柱341は1対のトーショ
ンヒンジ344により空中に支持されている。各ヒンジ
344はそれぞれのヒンジ支柱350から互いに向かっ
て、図示のように、平面鏡342の一方の対角線に沿っ
て延びている。平面鏡342のアルミニウム支柱341
はヒンジ344の間の中央に連結固着されている。ヒン
ジ344は平面鏡342を本質的に二等分して、平面鏡
342の当該対角線に平行なトーション軸線を形成して
いる。
【0020】1対の導電性アドレス電極360は平面鏡
342の他方の対角線に沿って平面鏡342の下に数ミ
クロン離間して配置されている。アドレス電極360は
それぞれアドレス電極支柱354により支持されてい
る。トーションヒンジ344及びアドレス電極360
は、リソグラフィ法で形成され、例えば、アルミニウ
ム、アルミニウム合金又はチタン/タングステン等のし
なやかな材料で所定の厚さで形成される。
【0021】各支柱350、354はシリコン基板35
6上に支持されている。アドレス電極360はアドレス
電極支柱354を介してシリコン基板356内部に組み
込まれた、下層に形成されたCMOSトランジスタから
なるアドレス回路(図示せず)に接続されている。アド
レス回路は2つのアドレス電極360のうちの一方にア
ドレス電位を加える。また、平面鏡342は中空支柱3
41を介してトーションヒンジ344に形成された配線
によりバイアス回路(図示せず)に接続されている。バ
イアス回路は平面鏡342にバイアス電位を印加する。
さらに、バイアス電位印加用配線とは別に中空支柱34
1及びトーションヒンジ344に設けられた配線を介し
て光電変換素子343が出力回路(図示せず)に接続さ
れている。各支柱350、354は絶縁性材料で形成さ
れ、配線は導電性材料のビアなどで形成される。
【0022】このように、平面鏡342の反射表面の反
対側には平面鏡を支持して駆動する駆動機構が設けられ
ており、これが反射表面の平面に対する角度を独立に変
化せしめる。平面鏡及び駆動機構を支持しかつ入力され
た画像データに応じて駆動機構を独立に制御すると共に
光電変換素子に接続されその出力を導出する電気回路を
担持する基板と、からなることを特徴とする。
【0023】図6には、ヒンジ344により形成される
トーション軸線の回りでの平面鏡342の捻れる形態が
示されており、この捻れ角θは、一方のアドレス電極3
60に印加される電位の関数である。平面鏡342にバ
イアス電圧を加えるとともに2つのアドレス電極360
のうちの一方にアドレス電位を加えると、この電位によ
り、平面鏡342と、この下にあるアドレス電極360
との間に静電誘引力が誘起され、平面鏡342に図示の
ような捻れ角θが発生する。トーションヒンジ344は
平面鏡342と共に回転すなわち捩れて、機械エネルギ
の形態の復元力が発生する。ヒンジは、電位差が全く生
じていないときには、常時、平坦位置すなわち非捻れ位
置となる。
【0024】これらのヒンジの捻れは、平面鏡342が
一方のアドレス電極360に印加される電位の関数とな
る。このアナログ作動範囲は、平面鏡342が角度θだ
け捻れると、入射光は2θの範囲に亘って偏向される。
光の光学的特性から予測されるように、入射光が反射で
きる角度範囲は2θである。本発明では、平面鏡342
は、設計に基づいて、例えば約10°の角度まで、線形
応答又は非線形応答で撓むので、光の偏向範囲は20°
である。図6に示すように、本実施形態では例えば、空
間光変復調器30において、各画素のオン状態をθ=−
10°で、オフ状態をθ=+10°で用いる。
【0025】このように、複数の画素300の各々は入
射光を電気入力の関数である方向に選択的に偏向するの
に良く適している。平面鏡342の揺動は、入力電気信
号の関数として、ほぼ線形又は非線形に変化する。 <ホログラム記録再生装置>本発明では1対の画像入出
力装置例えば、LCD及びCCDを用いるのではなく、
1つの装置、すなわち上記の空間光変復調器30によっ
て画像データの入出力をおこなう。さらに、本発明では
空間光変復調器30に向かって位相共役波を発生させる
ことで、位置決め精度問題の緩和を達成する。空間光変
復調器30は、フォトダイオードの光電変換素子343
を備えた数μm角の微小な平面鏡342を、例えば縦横
にそれぞれ640×480個、並べたものを用いる。
【0026】空間光変復調器の反射面中央にフォトダイ
オードなどの光電変換素子を配置した場合、記録時には
フォトダイオードブロックの反射率が平面鏡部分に比べ
て低いので、ドーナツ状の中心部が空洞の反射光が1画
素分の情報としてホログラフィックメモリに記録され
る。図7に示すように、信号光及び参照光生成のための
例えば波長532nmの光源11は、YAGレーザとS
HGとの組み合わせからなる。光ビーム源11から発せ
られる光ビーム12は、ビームスプリッタ13によって
信号光12aと記録参照光12bとに分割される。信号
光12aと記録参照光12bは、異なる光学経路を辿っ
て、記録媒体10内の同じ位置Pに照射される。
【0027】信号光12aの光路上には、可動ミラー4
4、シャッタ31a、ビームエキスパンダ14、空間光
変復調器30及びフーリエ変換レンズ16が配置されて
いる。シャッタ31a、31b及び31cは、光ビーム
12a、12b及び12cの光路を開閉するために設け
られる。シャッタの各々の開閉は、コントーローラ32
によって送出される信号によって、ドライバを介して駆
動される。ビームエキスパンダ14は、可動ミラー44
で反射されシャッタ31aを通過した信号光12aのビ
ーム径を拡大して、信号光12aを平行光線とし空間光
変復調器30に所定角度で入射するように照射する。空
間光変復調器30は、エンコーダ25に接続されてお
り、これより受けた2次元平面ページに対応する単位ペ
ージ系列の電気的なデータを受けて、これに応じて画素
の平面鏡を2値の角度で独立に駆動しドットマトリクス
信号に対応してオン又はオフ状態する。信号光12a
は、空間光変復調器30で反射されて光変調されて、デ
ータをドットマトリクス成分として含む。さらにフーリ
エ変換レンズ16は、信号光12aのドットマトリクス
成分をフーリエ変換するとともに、記録媒体10の位置
Pのわずかに前方若しくは後方に焦点を結ぶように集光
する。
【0028】空間光変復調器30はフーリエ変換レンズ
16により平行光線となった位相共役波を受光し得る焦
点の共役位置に配置されている。空間光変復調器30の
光電変換素子にはデコーダ26が接続される。なお、コ
ントーローラ32は、あらかじめ記録媒体10にフォト
リフラクティブ結晶の種類に対応した標識を付す制御を
なし、記録媒体10がこれを回転及び移動させる支持手
段である可動ステージ40上に装着されると、適当なセ
ンサにより自動的にこの標識を読みとり、記録媒体の上
下動及び回転を制御することが可能である。
【0029】ビームスプリッタ13によって信号光12
aから分割された記録参照光12bは、ミラー17、1
8によって記録媒体10の位置Pに導かれる。記録参照
光の光路のミラー17及びミラー18の間にはシャッタ
31bが配されていて、記録参照光12bの光路を開閉
することができる。シャッタ31bの開閉は、コントー
ローラ32によって送出される信号によって、ドライバ
を介して駆動され、情報記録時にシャッタ31bが開か
れる。記録参照光12bが記録媒体10内の位置Pに導
かれて、記録媒体10中で参照光及び信号光の光干渉パ
ターンを形成し、屈折率の変化として情報記録する。
【0030】一方、情報の再生においては、可動ミラー
44を光路から外しシャッタ31aで信号光12aを遮
断しかつシャッタ31bで記録参照光12bを遮断し
て、シャッタ31cのみを開放して、信号光12aをミ
ラー45により反射し再生参照光12cとし、これのみ
を記録媒体10へ照射する。位相共役波による再生方法
においては記録参照光12bと、再生参照光12cを対
称の性質にする必要があり、両者に対称の対向する平面
波が用いられる。よって、再生参照光12cは、ビーム
スプリッタ13、シャッタ31c、ミラー45を経て記
録媒体10の反対側にて記録媒体10を照明する。すな
わち、再生参照光ビーム12cを記録参照光ビーム12
bに共軸で反対方向に伝搬させて記録媒体10に入射
し、光干渉パターンの屈折率格子から位相共役波を生ぜ
しめるのである。記録参照光12bの照射された部位か
ら干渉パターン光(位相共役波)が現れる。この干渉パ
ターン光をフーリエ変換レンズ16が空間光変復調器3
0へ戻し、このドットパターン信号を空間光変復調器3
0の光電変換素子が受光して、電気的なデジタルデータ
信号に再変換した後、デコーダ26に送ると、元のデー
タが再生される。
【0031】このように、再生参照光ビーム12cが然
るべき角度で記録媒体10に入射されると信号光が逆行
して行く所謂位相共役光が発生する。この位相共役光は
フーリエ変換レンズ16による波面のみだれを矯正する
ように働きながら空間光変復調器30へ達する。このと
き空間光変復調器30のすべての平面鏡をオン状態にす
る。これにより記録/再生時で空間光変復調器30の光
電変換器の空間的な位置が変化するので、再生された位
相共役波による画像を明暗信号としてディジタル画像情
報へ復調することができる。
【0032】角度多重記録をする場合、記録媒体10を
回転させて記録参照光12bと記録媒体10の相対角度
を変化させて行う。この動作は、記録時にはシャッタ3
1a、31bを開放し、空間光変復調器30により変調
された信号光12aと記録参照光12bとの干渉縞を記
録媒体10に記録する。1ページ目の記録が終了した
ら、記録媒体10を所定量回転し記録媒体10に対する
記録参照光12bの入射角度を変化させ、2ページ目を
同じ手順で記録する。また、螺旋状に回動し1回転する
と1セクタ分上下方向に移動する単純な回転送り機構で
も構成できる。これにより、記録媒体10を回転し1セ
クタの記録が終了したら1セクタ分の記録媒体10を上
下方向(矢印A)に移動し同様に記録できる。このよう
に逐次記録を行うことにより角度多重記録を行う。そし
て再生時には、再生するページを記録した時の記録参照
光12bと正反対に対向する位置に再生参照光12cが
入射するように、再生参照光12cに対する角度を制御
する。ミラー18、45の位置を両参照光ビームが共軸
にて対向するように固定しておいてもよい。
【0033】また、一方の参照光ビームの径が他方より
大となるように、エキスパンダを光路に配置することも
できる。平面波記録参照光12bの途中で平行平板(記
録媒体10)を回転させ傾けると平板の前後で光軸が平
行移動するだけである。よって、再生時には、記録参照
光12bよりビーム径のやや大きい再生参照光12cの
みを記録媒体10に入射すれば、記録媒体10内に記録
参照光12bと対向する対称な再生参照光12cが導
け、回折光(再生光としての位相共役光)が得られる。
これにより、記録媒体10を回転して多重するときに記
録参照光12bの記録媒体10内での透過位置が変化し
ても安定して位相共役光が得られる。
【0034】図8に示すように、空間光変復調器30の
全面に離間してマイクロプリズムアレイ50を設けるこ
とができる。マイクロプリズムアレイ50の各プリズム
部51は、平面鏡342のオン状態のときに入射光ビー
ム及び反射光ビームが通過でき、かつ、入射光ビームが
光電変換素子343の周縁部に入射できる位置に、平面
鏡に対応させて配置されている。平面鏡342のオフ状
態のときに迷光を吸収するためにマイクロプリズムアレ
イ50の内面にマスク52を設けることができる。
【0035】図9に他の実施形態のホログラム記録再生
装置を示す。この構成は、記録及び再生参照光ビームの
光路における記録媒体10への最終入射手段をガルバノ
ミラー対にした以外はフーリエ変換レンズ16、空間光
変復調器30などの配置は上記実施形態と同様である。
デジタル画像情報記録時には可動ミラー44を光路中に
挿入し、光を空間光変復調器30へと導く。1対のガル
バノミラー60によりある入射角の記録参照光ビーム1
2bと、空間光変復調器16で変調された信号光ビーム
12aを記録媒体10内で干渉させ、ホログラム記録を
行なう。
【0036】再生時にはシャッタ31bを閉じ可動ミラ
ー44を光路中から除外し、シャッタ31aを閉じシャ
ッタ31cを開けることで記録媒体10に入射する光は
再生参照光12cのみとなる。この再生参照光12cは
記録時に用いた記録参照光ビーム12bと対向する位置
にガルバノミラー61を調整する。再生時には空間光変
復調器の全画素をオン状態にすることで、光電変換素子
の光電変換素子にも再生光が到達し、信号を再生できる
ようになる。このとき空間光変復調器の平面鏡の振り角
が90度に近づけば近づくほど光電変換素子の実効受光
面積が増大するので、信号レベルが向上し、より高感度
の再生を行なうことが可能となる。
【0037】さらに、図10にさらなる他の実施形態の
いわゆる2色ホログラム記録再生装置を示す。例えばT
b添加のLiNbO3などのフォトリフラクティブ材料
では通常、無色透明であるが、波長313nm程度の紫
外線を照射することで可視光吸収(フォトクロミズム)
が発現し照射部が着色する。またこの時、紫外線によっ
て媒体内の電荷分布が均一化されるため、紫外線の照射
部分のホログラム情報が消却(初期化)される。着色し
た媒体に波長436nmの可視光を照射すると近赤外線
領域に誘起吸収(記録感度)が発生する。このとき波長
436nmの光を照射しないと近赤外光に対する記録感
度が極端に低下することから、この可視光はゲート光
と、予め照射する紫外光はプリ照射光と、呼ばれてい
る。また、記録に用いる近赤外線光は信号光及び参照光
と呼ばれている。よって、ゲート光及びプリ照射光を使
い分けることより、記録媒体の特定個所のみ記録感度を
発現及び初期化できるので、ホログラムの記録に2波長
の光を用いることから、この記録の形態を2色ホログラ
ムと呼んでいる。
【0038】図10の構成は、可干渉性の信号光並びに
記録及び再生参照光ビームの波長とは異なる波長の光ビ
ームを記録媒体10に供給するゲート光プリ照射光源2
1、シャッタ31d及びミラー23以外、フーリエ変換
レンズ16、空間光変復調器30などの配置は上記第1
の実施形態と同様である。ゲート光プリ照射光源21
は、紫外線又は短波長の可視光の帯域の切換可能レーザ
光源である。その照射光により記録媒体10の光誘導吸
収を発現、即ち着色に十分なパワーを有する光源であ
る。ゲート光プリ照射光源21から発せられた照射光2
2は、シャッタ31dを介して、ミラー23で反射し
て、記録媒体10のホログラム記録部分に照射される。
シャッタ31dは、照射光22の光路を開閉するために
設けられている。シャッタ31dは、コントーローラ3
2によって送出された信号によって、ドライバを介して
駆動されて、情報記録時に開き、情報再生時に閉じられ
る。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、再生時に参照光を記録
時と対向した位置から入射させることで、位相共役波が
発生する。再生された信号光がフーリエ変換レンズを逆
行して空間光変復調器の光電変換素子表面へと戻ってく
る。このため光学系のアライメントミスなどによる系の
不完全さが、位相共役の効果により補償されるので光学
系の位置調整の手間が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のホログラム記録システムを示す概略構成
図。
【図2】本発明による実施形態の空間光変復調器を示す
概略部分切欠平面図。
【図3】本発明による実施形態の空間光変復調器を示す
概略斜視図。
【図4】本発明による実施形態の空間光変復調器を説明
する概略断面図。
【図5】本発明による他の実施形態の空間光変復調器を
説明する概略斜視図
【図6】本発明による実施形態の空間光変復調器を説明
する概略断面図。
【図7】本発明による実施形態のホログラム記録再生装
置を説明する概略断面図。
【図8】本発明による他の実施形態のホログラム記録再
生装置における空間光変復調器を説明する概略断面図。
【図9】本発明による他の実施形態の記録再生装置を説
明する概略断面図。
【図10】本発明によるさらなる他の実施形態の記録再
生装置を説明する概略断面図。
【符号の説明】
10 記録媒体 11 レーザ光源 12a 信号光 12b 記録参照光 12c 再生参照光 13 ビームスプリッタ 14 ビームエキスパンダ 15 LCD 16 フーリエ変換レンズ 17、18、23、44、45 ミラー 20 CCD 21 ゲート光プリ照射光源 22 照射光 30 空間光変復調器 31a、31b、31c、31d シャッタ 32 コントローラ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各反射表面が平面上に近接して配列され
    た複数の鏡と、前記鏡の各々の反射表面に設けられた光
    電変換素子と、前記鏡を駆動し前記反射表面の平面に対
    する角度を独立に変化せしめる駆動機構と、前記鏡及び
    前記駆動機構を支持しかつ入力された画像データに応じ
    て前記駆動機構を独立に制御すると共に前記光電変換素
    子に接続されその出力を導出する電気回路を担持する基
    板と、からなることを特徴とする空間光変復調器。
  2. 【請求項2】 前記光電変換素子は前記反射表面の略中
    央に設けられていることを特徴とする請求項1記載の空
    間光変復調器。
  3. 【請求項3】 前記光電変換素子は前記反射表面の周縁
    に設けられていることを特徴とする請求項1記載の空間
    光変復調器。
  4. 【請求項4】 前記光電変換素子上に反射防止膜が設け
    られていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記
    載の空間光変復調器。
  5. 【請求項5】 フォトリフラクティブ材料からなる記録
    媒体を装着自在に保持する支持手段と、 前記記録媒体の主面に、可干渉性の記録参照光ビームを
    入射する参照光手段と、 画像データに応じて変調された可干渉性の信号光ビーム
    を前記記録媒体に入射し、その内部にて前記記録参照光
    ビームと交差せしめかつ前記信号光ビーム及び記録参照
    光ビームの3次元的な光干渉パターンの屈折率格子を生
    成する信号光手段と、 前記記録参照光ビームに共軸で反対方向に伝搬させた可
    干渉性の再生参照光ビームを前記記録媒体に入射し、前
    記光干渉パターンの屈折率格子から位相共役波を生ぜし
    める手段と、を有するホログラム記録再生装置であっ
    て、 前記信号光手段は空間光変復調器を含み、 前記空間光変復調器は、各反射表面が平面上に近接して
    配列された複数の鏡と、前記鏡の各々の反射表面に設け
    られた光電変換素子と、前記鏡を駆動し前記反射表面の
    平面に対する角度を独立に変化せしめる駆動機構と、前
    記鏡及び前記駆動機構を支持しかつ入力された画像デー
    タに応じて前記駆動機構を独立に制御すると共に前記光
    電変換素子に接続されその出力を導出する電気回路を担
    持する基板と、からなり、 前記複数の鏡が可干渉性の光ビームをデジタル画像デー
    タに応じて変調しかつ反射して、前記信号光ビームを供
    給し、前記光電変換素子が前記位相共役波により結像さ
    れた画像データを検出することを特徴とするホログラム
    記録再生装置。
  6. 【請求項6】 前記記録媒体は平行平板形状を有するこ
    とを特徴とする請求項5記載のホログラム記録再生装
    置。
  7. 【請求項7】 前記光電変換素子は前記反射表面の略中
    央に設けられていることを特徴とする請求項5又は6記
    載のホログラム記録再生装置。
  8. 【請求項8】 前記光電変換素子は前記反射表面の周縁
    に設けられていることを特徴とする請求項5又は6記載
    のホログラム記録再生装置。
  9. 【請求項9】 前記光電変換素子上に反射防止膜が設け
    られていることを特徴とする請求項5〜8のいずれか記
    載のホログラム記録再生装置。
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