JP2005182976A - ホログラフィックロムシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ホログラフィック媒体に入射する参照光がデータマスクで反射されて発生する反射光の偏光が参照光の偏光に垂直となるように変更することにより、反射光と参照光との間の干渉により発生する雑音成分がホログラフィック媒体に記録されることを防止するようにしたホログラフィックロムシステムを提供する。
【解決手段】 ホログラフィック媒体に入射する参照光と、この参照光と同一の偏光方向を有する信号光とが互いに干渉して、前記ホログラフィック媒体内にデータを記録するホログラフィックロムシステムであって、前記信号光を所定のデータパターンに変調させて前記ホログラフィック媒体に入射させるデータマスクと、前記参照光が前記データマスクにより反射されて前記ホログラフィック媒体に入射して生じる反射光の偏光方向を、前記参照光及び／又は前記信号光に垂直となるように変更する偏光偏光器とを含むホログラフィックロムシステム。
【選択図】 図６

Description

本発明はホログラフィックロムシステムに係り、より詳しくはホログラフィック媒体にデータを記録するとき、参照光がデータマスクにより反射されて発生した反射光と参照光及び／又は信号光間の干渉によるノイズ成分が記録されることを防止することができるホログラフィックロムシステムに関するものである。

図１は従来技術によるホログラフィックロムシステムの構成を示す。同図に示すように、従来技術によるホログラフィックロムシステムは、光源１０、ＨＷＰ（Half Wave Plate）１２、２２、光拡張器１４、ＰＢＳ（Polarized Beam Splitter）１６、偏光器１８、２４、反射ミラー２０、２６、２８、コニカルミラー３０、ホログラフィック媒体３２、及びデータマスク３４を含んでいる。

光源１０は一定波長、例えば５３２ｎｍの波長を有するレーザ源であって、ホログラフィックに要求されるレーザ光を発生させる。レーザ光は１種の線形偏光で、例えばＰ偏光又はＳ偏光であり、これはＨＷＰ１２に提供される。ＨＷＰ１２はレーザ光の偏光をθ（好ましくは４５°）だけ回転させ、回転された偏光を持っているレーザ光は、レーザ光の大きさを所定の大きさまで拡大するため、光拡張器１４に提供される。その後、拡大されたレーザ光はＰＢＳ１６に提供される。

ＰＢＳ１６は屈折率の相違した２種以上の物質を繰り返し蒸着したもので、Ｓ１経路に沿って１種の偏光、例えば水平偏光、つまりＳ偏光のレーザ光を通過させ、Ｓ２経路に沿って他種の偏光、例えば垂直偏光、つまりＰ偏光のレーザ光を反射させる役割をする。したがって、ＰＢＳ１６は拡大されたレーザ光を、通過されたレーザ光（以下、信号光という）と、反射されたレーザ光（以下、参照光という）とに分け、信号光と参照光の偏光は相違することになる。

信号光、例えばＳ偏光の信号光は偏光器１８を介して反射ミラー２０に伝達される。ここで、偏光器１８は、Ｓ偏光された信号光のみを通過させる役割をする。反射ミラー２０により反射された信号光はデータマスク３４を介してホログラフィック媒体３２上に投影される。記録のためのデータパターンを提供するデータマスク３４は、入力装置、例えば空間変調器として機能する。

これに対して、参照光はＨＷＰ２２及び偏光器２４を順次経由して反射ミラー２６に提供される。ＨＷＰ２２が参照光の偏光をθだけ回転させることができ、偏光器２４はＳ偏光された参照光のみを通過させるので、ＨＷＰ２２及び偏光器２４はθを変化させながら、ミラー２６に到達するＳ偏光された参照光の量を調節することができる。したがって、参照光の偏光が信号光の偏光と同一になる。その後、Ｓ偏光された参照光は、反射ミラー２８により、ホルダ（図示せず）により固定されたコニカルミラー３０に投影される。ここで、コニカルミラー３０は円錐状で、円形底面を有し、円錐面と円形底面がなす角、つまり決定された底角を有する。コニカルミラー３０は参照光をホログラフィック媒体３２に向けて反射させる。ホログラム媒体３２に入射する参照光の入射角はコニカルミラー３０の底角により決定される。

図２は従来技術によるホログラフィック媒体にデータを記録するための方法を示す。同図に示すように、ホログラフィック媒体３２はデータパターンを記録するためのディスク状の物質であり、データマスク３４はホログラフィック媒体３２に記憶されるデータパターンを提供する。したがって、ホログラフィック媒体３２の一面には、データマスク３４に垂直に入射する平面波、つまり信号光が入射し、ホログラフィック媒体３２の他面には参照光が入射して、これら参照光と信号光との間の干渉により生成される干渉模様がホログラフィック媒体３２に記録される。一方、ホログラフィックロムシステムは、装着されたコニカルミラー３０を反射角の異なるコニカルミラーに交換した後、前述した経路に沿って参照光と信号光を提供して、角度多重化（angular multiplexing）によりデータをホログラフィック媒体３２に記録する。

しかし、図３に示すように、従来のホログラフィックロムシステムは、光記録媒体３２に入射する参照光の一部が光記録媒体３２を透過した後、データマスク３４で反射されて光記録媒体３２に再び入射する場合が発生し得る。したがって、光記録媒体３２には、参照光と信号光間の干渉による干渉模様だけでなく、このような反射光と参照光間の干渉及び／又は反射光と信号光間の干渉による干渉模様、つまり雑音成分Ａが記録される問題点がある。

したがって、本発明は前記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ホログラフィック媒体に入射する参照光がデータマスクで反射されて発生する反射光の偏光が参照光の偏光に垂直となるように変更することにより、反射光と参照光との間の干渉により発生する雑音成分がホログラフィック媒体に記録されることを防止するためのホログラフィックロムシステムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、ホログラフィック媒体に入射する参照光と、この参照光と同一の偏光方向を有する信号光とが互いに干渉して、前記ホログラフィック媒体内にデータを記録するホログラフィックロムシステムにおいて、前記信号光を所定のデータパターンに変調させて前記ホログラフィック媒体に入射させるデータマスクと、前記参照光が前記データマスクにより反射されて前記ホログラフィック媒体に入射する反射光の偏光方向を、前記参照光及び／又は前記信号光に垂直となるように変更する偏光変更装置とを含むことを特徴とするホログラフィックロムシステムを提供する。

以上のような本発明は、ＱＷＰを用いて、ホログラフィック媒体に入射する参照光がデータマスクで反射されて発生する反射光の偏光が参照光の偏光に垂直となるように変更することにより、参照光と反射光間の干渉により発生する雑音の記録を防止する効果がある。

以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図４はＱＷＰ（Quarter Wave Plate）により水平偏光（又は垂直偏光）が垂直偏光（又は水平偏光）に変換される過程を示す。同図に示すように、ＱＷＰ４１０は、それに線偏光が入射すると、円偏光に変換する特性を持っている。また、円偏光が別のＱＷＰ４２０に入射すると、再び線偏光に変換される。しかし、ＱＷＰ４２０により変換された線偏光（Ｐ偏光）はＱＷＰ４１０に入射した線偏光（Ｓ偏光）とは垂直の関係を有する。

したがって、本発明の実施例はこのようなＱＷＰによる線偏光の変換原理を用いる。すなわち、図５に示すように、ホログラフィック媒体１２２にデータパターンを記録するためのデータマスク１２４を介在して二つのＱＷＰ１２６、１２８を設ける。この際、ホログラフィック媒体１２２の下面には参照光としてＰ偏光を入射させる。この場合、データマスク１２４により反射されて戻る反射光はＱＷＰ１２８を通過するので、ＱＷＰ１２８を二度通過することになる。したがって、反射光の偏光は参照光の偏光方向に対して垂直のＳ偏光となる。

一方、ホログラフィック媒体１２２の上面には、信号光としてＳ偏光を入射させる。この場合、信号光は、データマスク１２４を通過する前にＱＷＰ１２６を一度通過し、データマスク１２４を通過した後にＱＷＰ１２８をされに通過することになる。したがって、信号光の偏光はＳ偏光からＰ偏光に変更されてホログラフィック媒体１２２に入射する。ところで、偏光が互いに垂直な反射光（Ｓ偏光）と信号光（Ｐ偏光）、又は反射光（Ｓ偏光）と参照光（Ｐ偏光）は干渉を引き起こさないので、入射した参照光は偏光方向が一致する信号光と干渉を引き起こし、偏光方向が垂直な反射光とは干渉を引き起こさない。したがって、図３に基づいて説明したような従来技術によるホログラフィックシステムにおいて、反射光と参照光との間の干渉による雑音の発生が防止できる。

図６は図４及び図５に基づいて説明した線偏光の偏光方向の変更原理を用いる本発明の好ましい実施例によるホログラフィックロムシステムの構成を示す。同図に示すように、本発明の好ましい実施例によるホログラフィックロムシステムは、光源１００、ＨＷＰ（Half Wave Plate）１０２、光拡張器１０４、ＰＢＳ（Polarized Beam Splitter）１０６、偏光器１０８、１１４、反射ミラー１１０、１１６、１１８、コニカルミラー１２０、ホログラフィック媒体１２２、データマスク１２４、及び第１及び第２ＱＷＰ１２６、１２８を含んでいる。

光源１００は一定波長、例えば５３２ｎｍの波長を有するレーザ源であって、ホログラフィックに要求されるレーザ光を発生させる。レーザ光は１種の線形偏光で、例えばＰ偏光又はＳ偏光であり、これはＨＷＰ１０２に提供される。ＨＷＰ１０２はレーザ光の偏光をθ（好ましくは４５°）だけ回転させ、回転された偏光を持っているレーザ光は、レーザ光の大きさを所定の大きさまで拡大するため、光拡張器１０４に提供される。その後、拡大されたレーザ光はＰＢＳ１０６に提供される。

ＰＢＳ１０６は屈折率の相違した２種以上の物質を繰り返し蒸着したもので、Ｓ１経路に沿って１種の偏光、例えば水平偏光、つまりＳ偏光のレーザ光を通過させ、Ｓ２経路に沿って他種の偏光、例えば垂直偏光、つまりＰ偏光のレーザ光を反射させる役割をする。したがって、ＰＢＳ１０６は拡大されたレーザ光を、通過されたレーザ光（以下、信号光という）と、反射されたレーザ光（以下、参照光という）とに分け、信号光と参照光の偏光は相違することになる。

信号光、例えばＳ偏光の信号光は偏光器１０８を介して反射ミラー１１０に伝達される。ここで、偏光器１０８は、Ｓ偏光された信号光のみを通過させる役割をする。反射ミラー１１０により反射された信号光は第１ＱＷＰ及び第２ＱＷＰ１２６、１２８及びデータマスク１２４を介してホログラフィック媒体１２２上に投影される。この際、信号光は第１ＱＷＰ及び第２ＱＷＰ１２６、１２８を通過するので、その偏光方向はＳ偏光からＰ偏光に変換される。したがって、ホログラフィック媒体１２２上にはＰ偏光の信号光が入射する。

その間、参照光は偏光器１１４を介して反射ミラー１１６に提供される。ここで、参照光の偏光は信号光の偏光とは反対であるＰ偏光である。その後、Ｐ偏光された参照光は、反射ミラー１１８により、ホルダ（図示せず）により固定されたコニカルミラー１２０に投影される。ここで、コニカルミラー１２０は円錐状で、円形底面を有し、円錐面と円形底面がなす角、つまり決定された底角を有する。コニカルミラー１２０は参照光をホログラフィック媒体１２２に向けて反射させる。ホログラム媒体１２２に入射する参照光の入射角はコニカルミラー１２０の底角により決定される。

相違した経路Ｓ１、Ｓ２に沿ってホログラフィック媒体１２２に入射した信号光と参照光は同一の偏光方向（Ｐ偏光）を有するので、相互干渉を引き起こして発生した干渉模様をホログラフィック媒体１２２に記録することになる。しかし、参照光がデータマスク１２４により反射されて発生した反射光は第２ＱＷＰ１２８を二度通過することにより、その偏光方向がＳ偏光に変換されるので、ホログラフィック媒体１２２に最初に入射した参照光と干渉を引き起こさない。したがって、従来技術によるホログラフィックロムシステムにおいて、反射光と参照光間の干渉による雑音の記録を防止することができる。

一方、ホログラフィックロムシステムは、装着されたコニカルミラー１２０を反射角の異なるコニカルミラーに交換した後、前述した経路に沿って参照光と信号光を提供して、角度多重化によりデータをホログラフィック媒体１２２に記録する。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形することができるものである。

従来技術によるホログラフィックロムシステムの概略構成図である。 従来技術によるホログラフィックロムシステムのデータ記録原理を説明する図である。 従来技術によるホログラフィックロムシステムのデータ記録過程において、雑音成分が発生する過程を説明する図である。 本発明による線偏光の偏光方向の変換過程を説明する図である。 本発明の好ましい実施例による線偏光の偏光方向の変換過程を用いるデータ記録過程を説明する図である。 本発明の好ましい実施例によるホログラフィックロムシステムの構成図である。

符号の説明

１００ 光源
１０２ ＨＷＰ
１０４ 光拡張器
１０６ ＰＢＳ（Polarized Beam Splitter）
１０８、１１４ 偏光器
１１０、１１６、１１８ 反射ミラー
１２０ コニカルミラー
１２２ ホログラフィック媒体
１２４ データマスク
１２６ 第１ＱＷＰ（Quarter Wave Plate）
１２８ 第２ＱＷＰ

Claims (2)

1. ホログラフィック媒体に入射する参照光と、この参照光と同一の偏光方向を有する信号光とが互いに干渉して、前記ホログラフィック媒体内にデータを記録するホログラフィックロムシステムであって、
   前記信号光を所定のデータパターンに変調させて前記ホログラフィック媒体に入射させるデータマスクと、
   前記参照光が前記データマスクにより反射されて前記ホログラフィック媒体に入射して生じる反射光の偏光方向を、前記参照光及び／又は前記信号光に垂直となるように変更する偏光変更装置とを含むことを特徴とするホログラフィックロムシステム。
2. 前記偏光変更装置は、
   前記データマスクの、前記信号光が入射する側に位置する第１ＱＷＰ（Quarter Wave Plate）と、
   前記データマスクと前記ホログラフィック媒体間に位置する第２ＱＷＰとを含むことを特徴とする請求項１に記載のホログラフィックロムシステム。
   

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