JP2006243625A - ホログラム作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録することができるホログラム作成装置を得る。
【解決手段】 記録媒体１に対して干渉パターンを記録してホログラムを作成するホログラム作成装置であって、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと、この光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの記録用光束を記録媒体１の一部に照射する記録ヘッド１０と、記録ヘッド１０を記録媒体１に対して相対移動させるヘッド移動手段ＨＭと、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと記録ヘッド１０との間で記録用光束を伝搬する光ファイバ２６とを備えた。光ファイバ２６は、記録用光束を、偏波状態を保持したまま伝搬する偏波保持機能を有することが好ましい。この場合、光ファイバ２６は、コア部と、コア部に応力を付与する応力付与部及びクラッド部とを有する偏波保持ファイバで構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に対して干渉パターンを記録してホログラムを作成するホログラム作成装置に関する。

ホログラムは、ホログラフィーにおいて物体で透過又は反射した物体光の振幅と位相を、参照光との干渉を利用して記録媒体に記録したものである。ホログラムには、物体光の振幅と位相とが、それぞれ干渉縞のコントラストの変化と横ずれとして記録されている。したがって、例えばホログラムをもとの参照光で照明すると、光の回折によって物体光と同じ振幅と位相を持つ光が再生されて物体の像ができる。ホログラムは、それぞれのパターンに照射される光の入射角の変化により異なる強度の回折光を生成（すなわち、光変調）する。

このようなホログラムはホログラム作成装置によって作成される。ホログラム作成装置には、再生時の参照光によって制約されずに、ホログラムを簡便に作成することのできるようにしたものがある。このホログラム作成装置は、基本的に、ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に対して、再生用参照光が照射されたときに所望の３次元画像に対応した再生光を発生させるための干渉パターンを記録して、３次元画像を再生するためのホログラムを作成する。そして、記録媒体の一部に対して、干渉パターンの一部を形成する複数の記録用光束を照射して、干渉パターンの一部を記録するためのヘッドと、このヘッドと記録媒体との相対的な位置関係を変更するための位置変更手段とを備えている。

これにより、位置変更手段によってヘッドと記録媒体との相対的な位置関係を変更しながら、ヘッドによって、記録媒体の一部に対して、干渉パターンの一部を形成する複数の記録用光束を照射して、干渉パターンの一部を記録する動作を複数回行うことにより、ホログラムを作成することができた。

しかしながら、上記した従来のホログラム作成装置は、一般的に、光源からの記録用光束を、レンズ光学系を用いて記録ヘッドへ送り、送られた記録用光束に基づき記録ヘッドによって干渉パターンを記録媒体に対して記録してホログラムを作成していたので、１ドットに対応する記録用光束の密度が低下し、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録する際に不利となった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録することができるホログラム作成装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のホログラム作成装置は、記録媒体に対して干渉パターンを記録してホログラムを作成するホログラム作成装置であって、光源と、該光源からの記録用光束を前記記録媒体の一部に照射する記録ヘッドと、該記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、前記光源と前記記録ヘッドとの間で前記記録用光束を伝搬する光ファイバとを備えたことを特徴とする。

このホログラム作成装置では、１ドットに対してコリメートされた光がプリンターヘッドへ伝送可能となる。これにより、１ドットに対応する記録用光束の密度が高まり、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンが大面積でプリントアウト記録可能となる。

請求項２記載のホログラム作成装置は、前記光ファイバが、前記記録用光束を、偏波状態を保持したまま伝搬する偏波保持機能を有することを特徴とする。

このホログラム作成装置では、光ファイバが偏波保持機能を有するので、２つの直交する偏波モードのうち、一方のモードだけが、光源から記録ヘッドへ１ドットに対して安定に導波され、偏波記録が可能となる。

請求項３記載のホログラム作成装置は、前記光ファイバが、コア部と、該コア部に応力を付与する応力付与部及びクラッド部とを有する偏波保持ファイバであることを特徴とする。

このホログラム作成装置では、光の進行方向に垂直な面内で、互いに直角方向（Ｘ、Ｙ方向）に振動する２つの直線偏光成分のうち、一方の直線方向（Ｘ方向）に応力付与部によって応力をかけることにより、Ｘ、Ｙ方向で屈折率が異なる構造となる。これにより、直線偏波の光の偏波軸を、光ファイバのＸ軸又はＹ軸に合わせて入射させることにより、偏波状態が保たれたまま光ファイバ中を伝搬し、途中経路の湾曲に関係せずに、出射端においてもＸ偏波又はＹ偏波光のみが得られることとなる。

請求項４記載のホログラム作成装置は、前記光ファイバが、コア部と、該コア部の周囲に光を閉じ込める格子間隔の形成された回折格子を備えるフォトニック結晶構造クラッド部とを有する偏波保持ファイバであることを特徴とする。

このホログラム作成装置では、コアの周囲がフォトニック結晶構造クラッドで囲まれる。すなわち、コア部を囲むクラッド部に格子孔（格子構造の空孔）が設けられる。ここで、格子孔の径がＸ方向とＹ方向で変えられることにより、Ｘ方向に偏光した光とＹ方向に偏光した光との間に平均の屈折率に差を生じさせ、偏波依存性を発生させている。これにより、直線偏波の光の偏波軸を、光ファイバのＸ軸又はＹ軸に合わせて入射させることにより、偏波状態が保たれたまま光ファイバ中を伝搬し、途中経路の湾曲に関係せずに、出射端においてもＸ偏波又はＹ偏波光のみが得られることとなる。

請求項５記載のホログラム作成装置は、前記光ファイバが、前記光源と前記記録ヘッドの間の途中で多重ループを形成していることを特徴とする。

このホログラム作成装置では、光ファイバが、偏波保持ファイバでない、通常の大口径プラスチックファイバであっても、出射直前の部分がリング状に巻かれて多重ループとなることで、リングの中心を通りリング平面に垂直な直線に平行な偏波が出射される。この場合、端面方向は関係なく、リング状の巻き方向を必要な偏波方向と直角にすればよい。

本発明に係る請求項１記載のホログラム作成装置によれば、光源からの記録用光束を記録媒体の一部に照射する記録ヘッドと、記録ヘッドを記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、光源と記録ヘッドとの間で記録用光束を伝搬する光ファイバとを備えたので、１ドットに対してコリメートされた光をプリンターヘッドへ送ることができ、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録することができる。

以下、本発明に係るホログラム作成装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態を説明するためのホログラム作成装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示したホログラム作成装置の一部切欠正面図である。図３は、図１に示したホログラム作成装置の側面図である。

これらの図に示したように、本実施形態のホログラム作成装置は、ホログラフィを利用して情報が記録されるシート状の記録媒体１（ホログラム作成用の記録媒体）を、図示しない供給部から図示しない排出部まで搬送するための３対の円柱形状の搬送ローラ２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂと、搬送ローラ２ａ，２ｂと搬送ローラ３ａ，３ｂとの間において、記録媒体１の下側となる位置に、搬送ローラ２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂの軸方向に平行に配置された板状のガイド部５と、記録媒体１を介してガイド部５に対向するように配置され、記録媒体１の一部に対して、記録媒体１に記録する干渉パターンの一部を形成する２つの記録用光束を照射して、干渉パターンの一部を記録するための記録ヘッド（ヘッド）１０とを備えている。

ホログラム作成装置は、更に、搬送ローラ３ａ，３ｂと搬送ローラ４ａ，４ｂとの間において、記録媒体１の上側となる位置に配置された円柱形状の紫外線ランプ６と、この紫外線ランプ６の下側に配置され、この紫外線ランプ６とによって記録媒体１を保持するための円柱形状のピンチローラ７と、これら紫外線ランプ６およびピンチローラ７と搬送ローラ４ａ，４ｂとの間において、記録媒体１の上側となる位置に配置された円柱形状のヒートローラ８と、このヒートローラ８とによって記録媒体１を保持するための円柱形状のピンチローラ９とを備えている。紫外線ランプ６は、記録媒体１に対して紫外線を照射するものであり、ヒートローラ８は、記録媒体１に対して熱を加えるものであり、これらは、本発明における定着手段に対応する。

ホログラム作成装置は、更に、ヘッド１０の上方において、搬送ローラ２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂの軸方向に平行に配置された２本のガイドシャフト１１ａ，１１ｂと、このガイドシャフト１１ａ，１１ｂによってガイドされて、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂに沿って移動可能な可動部１２とを備えている。ヘッド１０は、可動部１２の下端面に接合され、可動部１２と共に移動するようになっている。

ホログラム作成装置は、更に、可動部１２を、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂに沿って移動させるためのボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと記す。）１３を備えている。このＶＣＭ１３は、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂの上方において、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂに対して平行に配置されたＶＣＭヨーク１４と、このＶＣＭヨーク１４の上方においてＶＣＭヨーク１４に対して平行に所定の間隔を開けて配置され、且つ端部においてＶＣＭヨーク１４と連結されたＶＣＭヨーク１５と、このＶＣＭヨーク１５の下面に固定された板状のＶＣＭ用マグネット１６と、ＶＣＭヨーク１４の周囲においてＶＣＭヨーク１４の外周面に対して所定の間隔を開けて配置されたボイスコイル１７とを有している。ボイスコイル１７は、可動部１２の上端面に接合されている。なお、図１では、ＶＣＭヨーク１５およびＶＣＭ用マグネット１６を省略している。このような構成のＶＣＭ１３によって、ヘッド１０が、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂと平行に移動されるようになっている。可動部１２、ガイドシャフト１１ａ，１１ｂ、ＶＣＭ１３は、ヘッド移動手段ＨＭを構成している。

ホログラム作成装置は、更に、赤色（以下、Ｒと記す。）のコヒーレントなレーザ光を出射するＲ光源２１Ｒと、緑色（以下、Ｇと記す。）のコヒーレントなレーザ光を出射するＧ光源２１Ｇと、青色（以下、Ｂと記す。）のコヒーレントなレーザ光を出射するＢ光源２１Ｂと、各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから出射されたレーザ光を、それぞれ平行光束にするコリメータレンズ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、コリメータレンズ２２Ｒを通過した光が入射するダイクロイックプリズム２３Ｒと、コリメータレンズ２２Ｇを通過した光が入射するダイクロイックプリズム２３Ｇと、コリメータレンズ２２Ｂを通過した光が入射するダイクロイックプリズム２３Ｂとを備えている。

ダイクロイックプリズム２３Ｇは、コリメータレンズ２２Ｇを通過したＧの光を反射するようになっている。ダイクロイックプリズム２３Ｇで反射されたＧの光は、ダイクロイックプリズム２３Ｒに対して側方から入射するようになっている。ダイクロイックプリズム２３Ｒは、コリメータレンズ２２Ｒを通過したＲの光を反射すると共に、ダイクロイックプリズム２３Ｇ側からのＧの光を透過させるようになっている。ダイクロイックプリズム２３Ｒで反射されたＲの光とダイクロイックプリズム２３Ｒを透過したＧの光は、いずれも、ダイクロイックプリズム２３Ｂに対して側方から入射するようになっている。ダイクロイックプリズム２３Ｂは、コリメータレンズ２２Ｂを通過したＢの光を反射すると共に、ダイクロイックプリズム２３Ｒ側からのＧの光およびＲの光を透過させるようになっている。ダイクロイックプリズム２３Ｂで反射されたＢの光とダイクロイックプリズム２３Ｂを透過したＧの光およびＲの光は、いずれも、ダイクロイックプリズム２３Ｂから同一方向に出射するようになっている。ホログラム作成装置は、更に、ダイクロイックプリズム２３ＢからのＲ，Ｇ，Ｂの各光を空間的に変調するための空間光変調器２４と、この空間光変調器２４を通過した光をレンズ２５を透過させて、ヘッド１０に入射させる光ファイバ２６とを備えている。

空間光変調器２４は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の偏光方向を選択することによって、偏光方向の違いによって光を空間的に変調することができるようになっている。空間光変調器２４は、具体的には、例えば、液晶の旋光性を利用した液晶表示素子において偏光板を除いたものと同等の構成である。ここでは、空間光変調器２４は、各画素毎に、オフにすると偏光方向を＋９０°回転させ、オンにすると偏光方向を回転させないようになっている。空間光変調器２４における液晶としては、例えば、応答速度の速い（μ秒のオーダ）強誘電液晶を用いることができる。これにより、高速な記録が可能となる。

次に、図４を参照して、ヘッド１０の構成について説明する。ヘッド１０は、記録媒体１に対向するように配置された対物レンズ３２と、この対物レンズ３２を記録媒体１の厚み方向および搬送方向に移動可能なアクチュエータ３３と、対物レンズ３２における記録媒体１とは反対側に、対物レンズ３２側から順に配設された２分割旋光板３４、Ｓ偏光ホログラム３５、ビームスプリッタ３７、凸レンズ３８、シリンドリカルレンズ３９および４分割フォトディテクタ４０を備えている。

ビームスプリッタ３７は、対物レンズ３２の光軸方向に対して４５°傾けられて配置され、入射する光の光量の一部を反射し、光量の一部を透過させる半反射面３７ａを有している。図１における光ファイバ２６側からの光は、レンズ２７を透過してビームスプリッタ３７に対して側方より入射し、光量の一部が半反射面３７ａで反射されて、Ｓ偏光ホログラム３５に入射するようになっている。

Ｓ偏光ホログラム３５は、Ｓ偏光に対してのみ、光を収束させるレンズ機能を有している。そして、ビームスプリッタ３７側より平行光束のＰ偏光の光がＳ偏光ホログラム３５に入射した場合には、この光は平行光束のままＳ偏光ホログラム３５を通過し、対物レンズ３２によって集光されて記録媒体１に照射され、収束しながら記録媒体１を通過して、記録媒体１の奥側で最も小径となるように収束するようになっている。一方、ビームスプリッタ３７側より平行光束のＳ偏光の光がＳ偏光ホログラム３５に入射した場合には、この光はＳ偏光ホログラム３５によって若干収束された後、対物レンズ３２によって集光されて記録媒体１に照射され、記録媒体１の手前側で一旦最も小径となるように収束した後、発散しながら記録媒体１を通過するようになっている。

なお、Ｓ偏光とは偏光方向が入射面（図４の紙面）に垂直な直線偏光であり、Ｐ偏光とは偏光方向が入射面に平行な直線偏光である。

２分割旋光板３４は、図４において光軸の左側部分に配置された旋光板３４Ｌと、図４において光軸の右側部分に配置された旋光板３４Ｒとを有している。旋光板３４Ｌは偏光方向を−４５°回転させ、旋光板３４Ｒは偏光方向を＋４５°回転させるようになっている。

ガイド部５の下端部には、ヘッド１０の移動方向に沿って配列されたエンボスピット５ａによって、トラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とが記録されている。 対物レンズ３２より、記録媒体１の奥側で最も小径となるように収束するように照射された光は、ガイド部５の下端部で反射され、エンボスピット５ａによって変調された戻り光となって、対物レンズ３２に入射するようになっている。

図５は、本実施形態のホログラム作成装置の回路構成を示すブロック図である。この図に示したように、ホログラム作成装置は、ヘッド１０の出力信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥおよび再生信号ＲＦを検出するための検出回路６１と、この検出回路６１によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、ヘッド１１内のアクチュエータ３３を駆動して対物レンズ３２を記録媒体１の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路６２と、検出回路６１によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてヘッド１１内のアクチュエータ３３を駆動して対物レンズ３２を記録媒体１の搬送方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路６３とを備えている。

ホログラム作成装置は、検出回路６１からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路６４と、ホログラム作成装置の全体を制御するコントローラ６５とを備えている。コントローラ６５は、信号処理回路６４より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ＶＣＭ１３、Ｒ光源２１Ｒ、Ｇ光源２１Ｇ、Ｂ光源２１Ｂ、空間光変調器２４、搬送装置２０、紫外線ランプ６およびヒートローラ８を制御するようになっている。なお、搬送装置２０は、記録媒体１を、図示しない供給部から図示しない排出部まで搬送するため装置であり、搬送ローラ２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂを含む。

また、コントローラ６５は、外部より３次元画像情報６７を入力し、この３次元画像情報６７に基づいて、記録時の情報光の変調パターンを計算する機能を有している。

ホログラム作成装置は、更に、コントローラ６５に対して種々の指示を与える操作部６６を備えている。コントローラ６５は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）およびＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を有し、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ６５の機能を実現するようになっている。

ダイクロイックプリズム２３ＢからのＲ，Ｇ，Ｂの各光は、空間光変調器２４によって空間的に変調され、光ファイバ２６によってヘッド１０へ送られる。つまり、光ファイバ２６は、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとヘッド１０との間で記録用光束を伝搬する。この光ファイバ２６は、記録用光束を、偏波状態を保持したまま伝搬する偏波保持機能を有する。光ファイバがこのような偏波保持機能を有することで、２つの直交する偏波モードのうち、一方のモードだけが、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからヘッド１０へ１ドットに対して安定に導波され、偏波記録が可能となっている。

図６は応力付与部及びクラッド部とを有する偏波保持ファイバの断面図である。
本実施の形態において、偏波保持機能を有する光ファイバ２６は、図６に示すように、コア部２７と、このコア部２７に応力を付与する一対の応力付与部２８，２８及びクラッド部２９とを有する。光ファイバ２６は、コア部２７に例えばＧｅＯ2添加石英、クラッド部２９に例えば純粋石英、応力付与部２８，２８に例えばＢ2Ｏ3添加石英が用いられる。この光ファイバ２６では、光の進行方向に垂直な面内で、互いに直角方向（Ｘ，Ｙ方向）に振動する２つの直線偏光成分のうち、一方の直線方向（Ｘ方向）に応力付与部２８，２８によって応力をかけることにより、Ｘ，Ｙ方向で屈折率が異なる構造となる。 これにより、本実施の形態では、直線偏波の光の偏波軸を、光ファイバの例えばＸ軸に合わせて入射させることにより、偏波状態が保たれたまま光ファイバ中を伝搬し、途中経路の湾曲に関係せずに、出射端においてもＸ偏波のみが得られることとなる。

本実施の形態による光ファイバ２６は、コア部２７を挟み一対の応力付与部２８，２８が設けられる断面形状からＰＡＮＤＡファイバとも称せられる。この他、光ファイバ２６としては、楕円ジャッケットファイバ、ボータイ（bow-tie）ファイバ、楕円コアファイバ、サイドピットファイバ、サイドトンネルファイバ等を用いてもよい。

したがって、記録媒体１に対して干渉パターンを記録してホログラムを作成するホログラム作成装置において、１ドットに対してコリメートされた光がヘッド１０へ伝送可能となることから、１ドットに対応する記録用光束の密度が高まり、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンが大面積でプリントアウト記録可能となるようになっている。

図７はフォトニック結晶構造クラッド部を有する変形例による偏波保持ファイバの断面図である。
また、偏波保持機能を有する光ファイバ２６Ａとしては、コア部２７Ａと、このコア部２７Ａの周囲に光を閉じ込める格子間隔の形成された回折格子３０を備えるフォトニック結晶構造クラッド部２９Ａとを有する偏波保持ファイバであってもよい。この変形例による光ファイバ２６Ａでは、コア部２７Ａの周囲がフォトニック結晶構造クラッド部２９Ａで囲まれる。すなわち、コア部２７Ａを囲むクラッド部２９Ａに格子孔（格子構造の空孔）３１が設けられる。ここで、格子孔３１の径がＸ方向とＹ方向で変えられることにより、Ｘ方向に偏光した光とＹ方向に偏光した光との間に平均の屈折率に差を生じさせ、偏波依存性を発生させている。これにより、本変形例では、直線偏波の光の偏波軸を、光ファイバ２６Ａの例えばＸ軸に合わせて入射させることにより、偏波状態が保たれたまま光ファイバ２６Ａ中を伝搬し、途中経路の湾曲に関係せずに、出射端においてもＸ偏波光のみが得られることとなる。

次に、本実施形態のホログラム作成装置の動作について説明する。
ホログラム作成装置では、まず、コントローラ６５が、記録媒体１に対して再生用参照光が照射されたときに所望の３次元画像に対応した再生光を発生させるための３次元干渉パターンを計算する。次に、コントローラ６５は、３次元干渉パターンを部分干渉パターンに分割する。本実施形態において、部分干渉パターンとは、３次元干渉パターンの一部であって、記録媒体１内においてヘッド１０より照射される２つの記録用光束が重なり合う領域における３次元の干渉パターンを言う。なお、以下、２つの記録用光束の一方を記録時参照光と言い、他方を記録時情報光と言う。

次に、コントローラ６５は、各部分干渉パターンについて、記録時参照光および記録時情報光を計算する。

次に、コントローラ６５は、記録時参照光および記録時情報光の計算結果に従って、所望の記録時参照光および記録時情報光が得られるような変調パターンを算出し、この変調パターンで、空間光変調器２４を制御し、記録媒体１に対して、記録時参照光および記録時情報光を照射して、各部分干渉パターンを実際に記録媒体１に記録して、各部分干渉パターンに対応する部分的なホログラムを順次形成して、全体的なホログラムを作成する。

したがって、このホログラム作成装置によれば、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの記録用光束を記録媒体１の一部に照射するヘッド１０と、ヘッド１０を記録媒体１に対して相対移動させるヘッド移動手段ＨＭと、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとヘッド１０との間で記録用光束を伝搬する光ファイバ２６とを備えたので、１ドットに対してコリメートされた光をプリンターヘッド１０へ送ることができ、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録することができる。

（第二実施形態）
次に、本発明に係るホログラム作成装置の第二実施形態を説明する。
図８は本発明に係る第二実施形態に用いられる光ファイバの断面図、図９は光とヘッドとの光伝搬経路の構成を表した概念図、図１０は図９に示す光伝搬経路を実際に構成したヘッドの斜視図である。なお、図１〜図５に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
本実施の形態によるホログラム作成装置は、空間光変調器２４とヘッド１０とを接続する光ファイバの構成が上記の実施の形態と異なる。他の構成は上記の実施の形態のホログラム作成装置と同様である。

この実施形態において空間光変調器２４とヘッド１０とを接続する光ファイバ７１は、図８に示すように、軸線方向のコア部７３がクラッド部７５によって包囲された大口径のプラスチックファイバからなる。図９に示すように、この光ファイバ７１には、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとヘッド１０とを接続する間の途中に、多重ループ７７が形成されている。光ファイバ７１は、上記の偏波保持ファイバでなくシングルモードファイバ（ＳＭＦ）であるため、コア形状のランダムな変化等によって２つの独立な偏波モードの縮退が解け、２つのモードが混在している。ところが、光ファイバ７１に多重ループ７７を形成することにより、偏波依存性の発生することが発見された。これにより、途中経路の湾曲に関係せずに、多重ループ７７を通過させることにより、出射端においてＸ偏波、又はＹ偏波光の所望の偏波光のみが得られる。

より具体的には、図１０に示すように、ヘッド１０の近傍の可動部１２等に、光ファイバ７１の多重ループ７７をクリップ７９等を用いて保持させ、その端末部をヘッド１０へ接続する。このような多重ループ７７の偏波依存性の発生する巻回長は、１〜１００ｍで確認されている。

したがって、このホログラム作成装置では、光ファイバ７１が、偏波保持ファイバでない、通常の大口径プラスチックファイバであっても、出射直前の部分がリング状に巻かれて多重ループ７７となることで、リングの中心を通りリング平面に垂直な直線に平行な偏波が出射される。この場合、端面方向は関係なく、リング状の巻き方向を必要な偏波方向と直角にすればよい。

このホログラム作成装置によれば、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの記録用光束を記録媒体１の一部に照射するヘッド１０と、ヘッド１０を記録媒体１に対して相対移動させるヘッド移動手段ＨＭと、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとヘッド１０との間で記録用光束を伝搬する多重ループ７７を形成した光ファイバ７１とを備えたので、１ドットに対してコリメートされた光をプリンターヘッド１０へ送ることができ、レンズ光学系を用いずに簡単な構造で、ホログラムパターンを大面積にプリントアウト記録することができる。

本発明の第一実施形態を説明するためのホログラム作成装置の概略構成を示す斜視図である。 図１に示したホログラム作成装置の一部切欠正面図である。 図１に示したホログラム作成装置の側面図である。 図１におけるヘッドの構成を示す説明図である。 本実施形態のホログラム作成装置の回路構成を示すブロック図である。 応力付与部及びクラッド部とを有する偏波保持ファイバの断面図である。 フォトニック結晶構造クラッド部を有する変形例による偏波保持ファイバの断面図である。 本発明に係る第二実施形態に用いられる光ファイバの断面図である。 光とヘッドとの光伝搬経路の構成を表した概念図である。 図９に示す光伝搬経路を実際に構成したヘッドの斜視図である。

符号の説明

１…記録媒体
１０…ヘッド（記録ヘッド）
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ…光源
２６，２６Ａ，７１…光ファイバ
２７，２７Ａ，７３…コア部
２８，２８…応力付与部
２９，７５…クラッド部
２９Ａ…フォトニック結晶構造クラッド部
３０…回折格子
７７…多重ループ
ＨＭ…ヘッド移動手段

Claims (5)

1. 記録媒体に対して干渉パターンを記録してホログラムを作成するホログラム作成装置であって、
   光源と、
   該光源からの記録用光束を前記記録媒体の一部に照射する記録ヘッドと、
   該記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
   前記光源と前記記録ヘッドとの間で前記記録用光束を伝搬する光ファイバとを備えたことを特徴とするホログラム作成装置。
2. 前記光ファイバが、前記記録用光束を、偏波状態を保持したまま伝搬する偏波保持機能を有することを特徴とする請求項１記載のホログラム作成装置。
3. 前記光ファイバが、コア部と、該コア部に応力を付与する応力付与部及びクラッド部とを有する偏波保持ファイバであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム作成装置。
4. 前記光ファイバが、コア部と、該コア部の周囲に光を閉じ込める格子間隔の形成された回折格子を備えるフォトニック結晶構造クラッド部とを有する偏波保持ファイバであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム作成装置。
5. 前記光ファイバが、前記光源と前記記録ヘッドの間の途中で多重ループを形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム作成装置。

Images