JP4475031B2 - Hologram recording apparatus, hologram reproducing apparatus, and information processing apparatus - Google Patents

Hologram recording apparatus, hologram reproducing apparatus, and information processing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、および情報処理装置に関する。   The present invention relates to a hologram recording device, a hologram reproducing device, and an information processing device.

ホログラフィを使ってデータを記録するホログラム記録装置の開発が進められている。
ホログラム記録では空間光変調器(Spatial Light Modulator。以下SLM)によって変調された信号光と、SLMを含まない別の光路を通過した参照光とを記録媒体上で交差させ、これらの干渉パターンをホログラムとして記録する。
なお、所定の回折像成分を遮断することで、情報の記録の際のノイズ成分を低減する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−139023公報
Development of hologram recording devices that record data using holography is in progress.
In hologram recording, signal light modulated by a spatial light modulator (hereinafter referred to as SLM) is crossed on a recording medium with reference light that has passed through another optical path that does not include the SLM, and these interference patterns are holograms. Record as.
A technique for reducing a noise component during information recording by blocking a predetermined diffraction image component is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-139023

ホログラム記録装置では、SLMで変調された信号光を、記録レンズを通過させることでフラウンホーファー回折像(フーリエ変換像)として結像させ、記録媒体に記録する。このとき、記録媒体上のフラウンホーファー回折像は、光軸中心上の0次回折像と、0次回折像を中心とする高次回折像と、から構成される。
このようなホログラム記録装置において、何らかの要因で高次回折像の+側と−側の相対位置がずれると、再生信号にノイズが発生し、信号のコントラスト悪化、S/N比低下の要因となる。この位置ずれの要因として、記録レンズの収差、記録メディアの変形/収縮、光軸ずれ等が挙げられる。
この位置ずれを低減するために、視野特性の良いレンズの導入、光学系の位置精度の向上、メディアの変形/収縮を低下させる等の手法が考えられるが、システムの高コスト化、大型化を招くことになる。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、回折像の位置ずれの影響により発生するノイズの低減を図ったホログラム記録装置、ホログラム再生装置、および情報処理装置を提供することにある。
In the hologram recording apparatus, the signal light modulated by the SLM is formed as a Fraunhofer diffraction image (Fourier transform image) by passing through a recording lens and recorded on a recording medium. At this time, the Fraunhofer diffraction image on the recording medium is composed of a zero-order diffraction image on the center of the optical axis and a high-order diffraction image centered on the zero-order diffraction image.
In such a hologram recording apparatus, if the relative position between the + side and the − side of the high-order diffraction image is shifted for some reason, noise is generated in the reproduction signal, which causes deterioration of the signal contrast and reduction of the S / N ratio. . Causes of this positional deviation include recording lens aberration, recording medium deformation / shrinkage, optical axis deviation, and the like.
In order to reduce this misalignment, methods such as the introduction of a lens with good visual field characteristics, improvement in the positional accuracy of the optical system, and reduction in the deformation / shrinkage of the media can be considered, but this increases the cost and size of the system. Will be invited.
In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a hologram recording device, a hologram reproducing device, and an information processing device which are intended to reduce noise generated due to the effect of positional deviation of diffraction images.

A. 上記に鑑み、本発明に係るホログラム記録装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を空間的に変調する空間変調器と、前記空間変調器で変調されたレーザ光を記録媒体上に集光する第1のレンズと、前記レンズと前記記録媒体の間に配置され、前記空間変調器からの一部の回折像の正負いずれか一方を遮蔽する遮蔽手段と、を具備することを特徴とする。   A. In view of the above, a hologram recording apparatus according to the present invention is modulated by a laser light source that emits laser light, a spatial modulator that spatially modulates the laser light emitted from the laser light source, and the spatial modulator. A first lens for condensing a laser beam on a recording medium; and a shielding unit that is disposed between the lens and the recording medium and shields one of positive and negative of a part of the diffraction image from the spatial modulator. It is characterized by comprising.

回折像の正負の成分に位置の非対称性が生じるとこれらの回折像の間での干渉によりビートノイズが発生する可能性がある。このような場合に、位置の非対称性が生じた正負の回折像の一方を遮蔽板で除外することで、ホログラムの記録時のノイズを低減することができる。   If position asymmetry occurs in the positive and negative components of the diffraction image, beat noise may occur due to interference between these diffraction images. In such a case, noise during recording of the hologram can be reduced by excluding one of the positive and negative diffraction images in which the position asymmetry has occurred with the shielding plate.

(1)前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次回折像、さらには、正負いずれかの1次以上の回折像の全てを遮蔽してもよい。
低次の回折像は強度が一般的に大きく、正負の回折像間で非対称性が発生することで生じるビートノイズへの影響が大きい場合が多い。
(1) The shielding means may shield either the positive or negative first-order diffraction image, or all of the positive or negative first-order diffraction images.
Low-order diffraction images are generally high in intensity, and often have a large influence on beat noise caused by the occurrence of asymmetry between positive and negative diffraction images.

(2)ホログラム記録装置が、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を分岐する分岐素子と、前記分岐素子で分岐されたレーザ光を前記記録媒体に集光する第2のレンズと、をさらに具備してもよい。
参照光を信号光と共に記録媒体に照射することで、記録媒体への記録を行える。
(2) The hologram recording apparatus further includes a branch element that branches the laser light emitted from the laser light source, and a second lens that focuses the laser light branched by the branch element on the recording medium. May be.
By irradiating the recording medium with the reference light together with the signal light, recording on the recording medium can be performed.

B. 上記に鑑み、本発明に係るホログラム再生装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光をホログラムが記録された記録媒体上に集光するレンズと、前記集光されたレーザ光が前記ホログラムで回折された回折像を受光する受光素子と、前記記録媒体と前記受光素子の間に配置され、前記ホログラムからの一部の回折像の正負いずれか一方を遮蔽する遮蔽手段と、を具備することを特徴とする。   B. In view of the above, the hologram reproducing apparatus according to the present invention includes a laser light source that emits laser light, a lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on a recording medium on which the hologram is recorded, and the light condensing device. A light receiving element that receives a diffraction image obtained by diffracting the laser beam diffracted by the hologram; and a light receiving element that is disposed between the recording medium and the light receiving element and shields one of positive and negative of a part of the diffraction image from the hologram. And a shielding means.

回折像の正負の成分に位置の非対称性が生じるとこれらの回折像の間での干渉によりビートノイズが発生する可能性がある。このような場合に、非対称性を生じた正負の回折像の一方を遮蔽板で除外することで、ホログラムの再生時のノイズを低減することができる。   If position asymmetry occurs in the positive and negative components of the diffraction image, beat noise may occur due to interference between these diffraction images. In such a case, noise during reproduction of the hologram can be reduced by excluding one of the positive and negative diffracted images having asymmetry with the shielding plate.

ここで、前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次回折像、例えば、正負いずれかの1次以上の回折像の全てを遮蔽してもよい。
低次の回折像は強度が一般的に大きく、正負の回折像間で生じる位置の非対称性によるビートノイズへの影響が大きい。
Here, the shielding means may shield any positive or negative primary diffraction image, for example, any positive or negative primary diffraction image.
Low-order diffraction images are generally high in intensity, and have a great influence on beat noise due to position asymmetry that occurs between positive and negative diffraction images.

以上のように、本発明によれば、回折像の位置ずれの影響により発生するノイズの低減を図ったホログラム記録装置、ホログラム再生装置、および情報処理装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a hologram recording apparatus, a hologram reproducing apparatus, and an information processing apparatus that are capable of reducing noise generated due to the influence of the positional deviation of a diffraction image.

(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るホログラム記録再生装置10を示すブロック図である。
ホログラム記録再生装置10は、レーザ光源11,空間フィルタ12,シャッタ13,14,1/2波長板HWP1,HWP2、偏光ビームスプリッタPBS、空間光変調器(Spatial Light Modulator)SLM、レンズLZ1〜LZ3、遮蔽板15、ミラーM、記録媒体D、センサ16から構成される。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a hologram recording / reproducing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
The hologram recording / reproducing apparatus 10 includes a laser light source 11, a spatial filter 12, shutters 13 and 14, half-wave plates HWP1 and HWP2, a polarization beam splitter PBS, a spatial light modulator SLM, lenses LZ1 to LZ3, It comprises a shielding plate 15, a mirror M, a recording medium D, and a sensor 16.

レーザ光源11は、例えば、波長532nmのグリーンレーザーを用いることができる。
空間フィルタ12は、レンズl21,122,ピンホール123から構成され、レーザ光源11から出射されたレーザ光に含まれる高周波のノイズ成分を除去するための光学素子である。
As the laser light source 11, for example, a green laser with a wavelength of 532 nm can be used.
The spatial filter 12 is composed of lenses 1221 and 122 and a pinhole 123, and is an optical element for removing high-frequency noise components contained in the laser light emitted from the laser light source 11.

シャッタ13,14は、レーザ光の通過、遮蔽を制御する光学素子である。
このうち、シャッタ13は、ホログラム記録再生装置10の動作/停止を制御する。シャッタ13を開くことで、ホログラム記録再生装置10が情報の記録、再生のいずれかを行うことが可能となる。
一方、シャッタ14は、ホログラム記録再生装置10の記録、再生の切り替えを行う。記録時には、シャッタ13が開かれて、信号光、参照光の双方が記録媒体Dに照射される。再生時には、シャッタ14が閉じられて、参照光のみが記録媒体Dに照射される。
The shutters 13 and 14 are optical elements that control the passage and shielding of laser light.
Among these, the shutter 13 controls the operation / stop of the hologram recording / reproducing apparatus 10. By opening the shutter 13, the hologram recording / reproducing apparatus 10 can perform either information recording or reproduction.
On the other hand, the shutter 14 switches between recording and reproduction of the hologram recording / reproducing apparatus 10. At the time of recording, the shutter 13 is opened, and both the signal light and the reference light are irradiated onto the recording medium D. At the time of reproduction, the shutter 14 is closed and only the reference light is irradiated to the recording medium D.

1/2波長板HWP1、HWP2は、入射した信号光の偏光面を90°回転させる光学素子である。
このうち、1/2波長板HWP1は、偏向ビームスプリッタPBSに入射するレーザ光の偏光方向を調節する。
一方、1/2波長板HWP2は、参照光の偏光方向を信号光と一致させるためのものである。
偏向ビームスプリッタPBSは、1/2波長板HWP1から出射されたレーザ光を2つのビームに分岐する光学素子である。レーザ光が、偏向ビームスプリッタPBSを透過する信号光と、偏向ビームスプリッタPBSで反射される参照光とに分岐する。
The half-wave plates HWP1 and HWP2 are optical elements that rotate the polarization plane of incident signal light by 90 °.
Of these, the half-wave plate HWP1 adjusts the polarization direction of the laser light incident on the deflection beam splitter PBS.
On the other hand, the half-wave plate HWP2 is for making the polarization direction of the reference light coincide with the signal light.
The deflection beam splitter PBS is an optical element that splits the laser beam emitted from the half-wave plate HWP1 into two beams. The laser light is branched into signal light that passes through the deflecting beam splitter PBS and reference light that is reflected by the deflecting beam splitter PBS.

空間光変調器SLMは、偏向ビームスプリッタPBSを透過したレーザ光を空間的に変調する。
空間光変調器SLMとしては、1次元SLMと2次元SLMとを用いることができる。
1次元SLMとは、変調素子が1方向に並んで構成され、光の変調が1方向のみで行われ、他の方向には変調信号成分を持たない空間光変調器SLMである。この一例として、Silicon Light Machine社製のGLV(Grating Light Valve)がある。1次元SLMには、応答速度の高速化、素子のサイズの低減が容易であるという利点がある。
2次元SLMは、変調素子が2方向に並んで構成される空間光変調器SLMである。例えば、変調素子が直交する2方向に格子状に配置される。この例として、液晶素子、DMD(Deformable Mirror Device)を挙げることができる。2次元SLMには、一度の記録/再生動作で処理するデータ量を1次元SLMと比較して多くし易い利点がある。
The spatial light modulator SLM spatially modulates the laser light transmitted through the deflecting beam splitter PBS.
As the spatial light modulator SLM, a one-dimensional SLM and a two-dimensional SLM can be used.
The one-dimensional SLM is a spatial light modulator SLM in which modulation elements are arranged in one direction, light is modulated in only one direction, and does not have a modulation signal component in the other direction. An example of this is GLV (Grating Light Valve) manufactured by Silicon Light Machine. The one-dimensional SLM has an advantage that the response speed can be increased and the element size can be easily reduced.
The two-dimensional SLM is a spatial light modulator SLM configured with modulation elements arranged in two directions. For example, the modulation elements are arranged in a lattice shape in two directions orthogonal to each other. Examples of this include a liquid crystal element and DMD (Deformable Mirror Device). The two-dimensional SLM has an advantage that the amount of data processed by one recording / reproducing operation can be easily increased as compared with the one-dimensional SLM.

レンズLZ1(記録レンズ)は、空間光変調器SLMから出射された記録光を記録媒体D上に集光する光学素子である。空間光変調器SLM上に表示された像(実像)が記録レンズLZ1の焦点位置にフラウンホーファー回折像(フーリエ変換像)に変換されて結像する。   The lens LZ1 (recording lens) is an optical element that condenses the recording light emitted from the spatial light modulator SLM on the recording medium D. An image (real image) displayed on the spatial light modulator SLM is converted into a Fraunhofer diffraction image (Fourier transform image) at the focal position of the recording lens LZ1 to form an image.

ミラーMは、1/2波長板HWP2から出射された参照光を反射し、その方向を変える光学素子である。この結果、参照光は、信号光に対して45°の角度で記録媒体Dに入射するように角度調整される。
レンズLZ2は、ミラーMで反射された参照光を記録媒体D上に集光する光学素子である。
The mirror M is an optical element that reflects the reference light emitted from the half-wave plate HWP2 and changes its direction. As a result, the angle of the reference light is adjusted so as to enter the recording medium D at an angle of 45 ° with respect to the signal light.
The lens LZ2 is an optical element that condenses the reference light reflected by the mirror M on the recording medium D.

記録媒体Dは、記録層を有し、レンズLZ1,LZ2それぞれからの信号光と参照光による干渉縞を記録する記録媒体である。即ち、空間光変調器SLMに表示された実像のフラウンホーファー回折像(フーリエ変換像)と、参照光との交差部分で生成する干渉縞が記録層内に記録される。
記録媒体Dは記録層内に信号光と参照光の交差部分を含むように設置される。なお、参照光はこの交差部分で信号光と重なるように必要に応じてビーム整形される。
The recording medium D is a recording medium that has a recording layer and records interference fringes due to the signal light and the reference light from the lenses LZ1 and LZ2. That is, the interference fringes generated at the intersection of the real image Fraunhofer diffraction image (Fourier transform image) displayed on the spatial light modulator SLM and the reference light are recorded in the recording layer.
The recording medium D is installed in the recording layer so as to include a crossing portion of the signal light and the reference light. The reference beam is shaped as necessary so as to overlap the signal beam at this intersection.

記録媒体Dの記録層は、この干渉縞を屈折率(あるいは、透過率)の変化として記録するものであり、光の強度に応じて屈折率(あるいは、透過率)の変化が起こる材料であれば、有機材料、無機材料の別を問うことなく利用可能である。無機材料として、例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO)のような電気光学効果によって露光量に応じ屈折率が変化するフォトリフラクティブ材料を用いることができる。有機材料として、例えば、光重合型フォトポリマを用いることができる。光重合型フォトポリマは、その初期状態では、モノマがマトリクスポリマに均一に分散している。これに光が照射されると、露光部でモノマが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマが移動してモノマの濃度が場所によって変化する。
以上のように、記録層の屈折率(あるいは透過率)が露光量に応じて変化することで、参照光と信号光によって生じる干渉縞を屈折率(あるいは透過率)の変化として記録媒体Dに記録できる。この干渉縞をホログラムとよぶ。
The recording layer of the recording medium D records the interference fringes as a change in refractive index (or transmittance), and may be a material in which the refractive index (or transmittance) changes depending on the intensity of light. For example, it can be used regardless of whether it is an organic material or an inorganic material. As the inorganic material, for example, a photorefractive material whose refractive index changes according to the exposure amount by an electro-optic effect such as lithium niobate (LiNbO 3 ) can be used. As the organic material, for example, a photopolymerization type photopolymer can be used. In the photopolymerization type photopolymer, in the initial state, monomers are uniformly dispersed in the matrix polymer. When this is irradiated with light, the monomer is polymerized at the exposed portion. As the polymer is formed, the monomer moves from the surroundings, and the concentration of the monomer changes depending on the location.
As described above, when the refractive index (or transmittance) of the recording layer changes according to the exposure amount, interference fringes caused by the reference light and the signal light are applied to the recording medium D as changes in the refractive index (or transmittance). Can record. This interference fringe is called a hologram.

既述のように、ホログラム記録再生装置10の記録時には、シャッタ13、14が開放状態となり、信号光、参照光の双方が記録媒体Dに照射され、信号光の変調パターンが2つのビームの干渉縞(ホログラム)として記録層内に記録される。
また、ホログラム記録再生装置10の再生時には、シャッタ13を開放し、シャッタ14を閉じることにより、参照光のみが記録媒体Dに照射される。記録媒体D内に生成されたホログラムが回折格子として機能し、変調信号光が再生(回折)される。
As described above, at the time of recording by the hologram recording / reproducing apparatus 10, the shutters 13 and 14 are opened, both the signal light and the reference light are irradiated onto the recording medium D, and the modulation pattern of the signal light is an interference between the two beams. It is recorded in the recording layer as a stripe (hologram).
Further, at the time of reproduction by the hologram recording / reproducing apparatus 10, only the reference light is irradiated to the recording medium D by opening the shutter 13 and closing the shutter 14. The hologram generated in the recording medium D functions as a diffraction grating, and the modulated signal light is reproduced (diffracted).

遮蔽板15は、レンズLZ1と記録媒体Dの間に配置され、空間光変調器SLMからのフラウンホーファー回折像の一部を遮蔽する光学素子である。この遮蔽板15は、空間光変調器SLMからの0次回折光を中心に、片側の1次以上の回折像を遮蔽する。この結果、記録媒体Dに記録される信号のS/N比が向上する。なお、この詳細は後述する。   The shielding plate 15 is an optical element that is disposed between the lens LZ1 and the recording medium D and shields a part of the Fraunhofer diffraction image from the spatial light modulator SLM. The shielding plate 15 shields the first-order or higher-order diffraction image on one side with the zero-order diffracted light from the spatial light modulator SLM as the center. As a result, the S / N ratio of the signal recorded on the recording medium D is improved. Details of this will be described later.

レンズLZ3は、記録媒体Dから再生された回折像をセンサ16に集光する。このとき、センサ16の検知面には空間光変調器SLMに表示された実像が結像する。レンズLZ1は空間光変調器SLMの実像をフーリエ変換して記録媒体Dに結像するフーリエ変換レンズである。一方、レンズLZ3は記録媒体Dに記録された空間光変調器SLMのフーリエ変換像を逆フーリエ変換してセンサ16に結像する逆フーリエ変換レンズである。   The lens LZ3 focuses the diffraction image reproduced from the recording medium D on the sensor 16. At this time, a real image displayed on the spatial light modulator SLM is formed on the detection surface of the sensor 16. The lens LZ1 is a Fourier transform lens that forms an image on the recording medium D by performing a Fourier transform on the real image of the spatial light modulator SLM. On the other hand, the lens LZ3 is an inverse Fourier transform lens that forms an image on the sensor 16 by performing inverse Fourier transform on the Fourier transform image of the spatial light modulator SLM recorded on the recording medium D.

センサ16は、再生された信号光を検出する受光素子であり、受光素子が1方向に配列された1次元受光素子と、受光素子が2方向に配列された2次元受光素子とがあり得る。空間光変調器SLMが2次元の場合には、CCD等の2次元受光素子を用いるが、空間光変調器SLMが1次元の場合には1次元受光素子を用いることが可能である。   The sensor 16 is a light receiving element that detects the reproduced signal light. There may be a one-dimensional light receiving element in which the light receiving elements are arranged in one direction and a two-dimensional light receiving element in which the light receiving elements are arranged in two directions. When the spatial light modulator SLM is two-dimensional, a two-dimensional light receiving element such as a CCD is used. However, when the spatial light modulator SLM is one dimensional, a one-dimensional light receiving element can be used.

(遮蔽板15の詳細)
以下に、遮蔽板15によりS/N比が向上する理由を説明する。
A.遮蔽板15がない場合におけるS/N比の低下
先に遮蔽板15がない場合におけるS/N比の低下要因につき説明する。
既述のように、ホログラム記録装置10では、空間光変調器SLMで変調した信号光を、レンズLZ1によってフラウンホーファー回折像(フーリエ変換像)として記録媒体D上に結像する。
(Details of shielding plate 15)
The reason why the S / N ratio is improved by the shielding plate 15 will be described below.
A. Reduction of S / N ratio in the case where there is no shielding plate 15 The cause of the decrease in S / N ratio in the case where there is no shielding plate 15 will be described.
As described above, in the hologram recording apparatus 10, the signal light modulated by the spatial light modulator SLM is formed on the recording medium D as a Fraunhofer diffraction image (Fourier transform image) by the lens LZ1.

記録媒体D上のフラウンホーファー回折像は、光軸中心上の0次回折像と、空間光変調器SLMの素子配置の周期性に対応して0次回折像を中心として線対称に分布する高次回折像と、から構成される。この高次回折像の結像位置は、変調信号の空間周波数により決まり、低周波成分は0次回折像により近く、高周波成分は0次回折像からより離れた位置に結像する。また、空間光変調器SLMの素子配置が複数の方向に周期性を持つ場合、各々の方向に対称な回折像が結像し、回折像全体は、0次回折像を中心とした放射状の構造となる。
このとき、ホログラム記録装置において、何らかの要因で回折像の+側と−側の相対位置がずれると、再生信号にノイズが発生し、信号のコントラスト悪化、S/N比低下の要因となる。
The Fraunhofer diffraction image on the recording medium D corresponds to a zero-order diffraction image on the center of the optical axis and a highly symmetrical distribution centered on the zero-order diffraction image corresponding to the periodicity of the element arrangement of the spatial light modulator SLM. And a next diffraction image. The imaging position of the high-order diffraction image is determined by the spatial frequency of the modulation signal, the low-frequency component is closer to the 0th-order diffraction image, and the high-frequency component is formed at a position further away from the 0th-order diffraction image. Further, when the element arrangement of the spatial light modulator SLM has periodicity in a plurality of directions, a symmetrical diffraction image is formed in each direction, and the entire diffraction image has a radial structure centered on the 0th-order diffraction image. It becomes.
At this time, if the relative position between the + side and the − side of the diffraction image is shifted for some reason in the hologram recording apparatus, noise is generated in the reproduction signal, which causes deterioration of the signal contrast and reduction of the S / N ratio.

図2は、遮蔽板15がない場合における、空間光変調器SLM、記録媒体D、センサ16と記録光の強度パターンの対応関係を表す図である。図2(A)は、ホログラム記録再生装置10の一部を拡大した模式図であり、図2(B),(C)、(D)は、空間光変調器SLM上、記録媒体D上、センサ16上に結像する記録光の強度パターンを表すグラフである。   FIG. 2 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the spatial light modulator SLM, the recording medium D, the sensor 16, and the intensity pattern of the recording light when the shielding plate 15 is not provided. 2A is a schematic diagram in which a part of the hologram recording / reproducing apparatus 10 is enlarged. FIGS. 2B, 2C, and 2D are diagrams on the spatial light modulator SLM, the recording medium D, 3 is a graph showing an intensity pattern of recording light imaged on a sensor 16;

図2(A)に示すように、ここでは空間光変調器SLMとして1次元SLMを用い、変調素子が交互に明、暗を繰り返している場合を想定している。この結果、図2(B)に示すように、この空間光変調器SLMの実像は、単一周波数の変調パターンとなる。   As shown in FIG. 2A, here, it is assumed that a one-dimensional SLM is used as the spatial light modulator SLM, and the modulation elements alternately repeat bright and dark. As a result, as shown in FIG. 2B, the real image of the spatial light modulator SLM becomes a single frequency modulation pattern.

図2(C)に示すように、記録媒体D上における空間光変調器SLMのフーリエ像は、単一周波数の変調パターンのフーリエ変換像である。この図には、±1次回折像δy±1、±2次回折像δy±2、±3次回折像δy±3までを示している。破線が理想的なフーリエ像であり、実線が歪みを含むフーリエ変換像である。歪みを含むフーリエ像では、本来同じ周波数成分である+側回折像、−側回折像の相対位置がずれたために、0次回折像からの正負の回折像δyの距離がそれぞれ一致していない(|δy+1|≠|δy-1|,|δy+2|≠|δy-2|,|δy+3|≠|δy-3|)。
図2(D)に示すように、歪みを含むフーリエ変換像が再生されると、空間光変調器SLM上の記録光の強度パターンが再現されず、光学的なビートが現れる。フーリエ変換像の歪みのために、正負の回折像の周波数に僅かな差が生じたためである。
As shown in FIG. 2C, the Fourier image of the spatial light modulator SLM on the recording medium D is a Fourier transform image of a single frequency modulation pattern. This figure shows ± 1st order diffraction images δy ± 1 , ± 2nd order diffraction images δy ± 2 and ± 3rd order diffraction images δy ± 3 . A broken line is an ideal Fourier image, and a solid line is a Fourier transform image including distortion. In a Fourier image including distortion, the relative positions of the + side diffraction image and the − side diffraction image, which are essentially the same frequency components, are shifted, and therefore the distances of the positive and negative diffraction images δy from the 0th order diffraction image do not match ( | δy +1 | ≠ | δy -1 |, | δy +2 | ≠ | δy -2 |, | δy +3 | ≠ | δy -3 |).
As shown in FIG. 2D, when a Fourier transform image including distortion is reproduced, the intensity pattern of the recording light on the spatial light modulator SLM is not reproduced and an optical beat appears. This is because a slight difference occurs in the frequency of the positive and negative diffraction images due to the distortion of the Fourier transform image.

B.遮蔽板15によるS/N比の向上
既述のように、遮蔽板15は、空間光変調器SLMからの0次回折像を中心に、片側(正負の一方)の1次以上の回折像を遮蔽する。このため、正負の回折像同士で周波数に相違が生じたとしても、光学的なビートの発生が防止され、S/N比の向上が図られる。
B. Improvement of S / N ratio by the shielding plate 15 As described above, the shielding plate 15 has a first-order or higher-order diffraction image on one side (positive or negative) centered on the zero-order diffraction image from the spatial light modulator SLM. Shield. For this reason, even if there is a difference in frequency between the positive and negative diffraction images, the occurrence of an optical beat is prevented and the S / N ratio is improved.

(1)一次元SLMの場合
図3は、空間光変調器SLMが1次元SLMの場合の空間光変調器SLMaと遮蔽板15aとの対応関係を表す模式図である。図3(A)、(B)がそれぞれ、空間光変調器SLMaおよびと遮蔽板15aを表す。
空間光変調器SLMaの素子が方向Dsaに沿って周期的に配置され、方向Dsaと対応する方向Dfaに沿って回折像が分布している。回折像の中心に0次回折像S0が配置される。
遮蔽板15aは、空間光変調器SLMaからの0次回折像S0を中心に、片側(正負の一方)の1次以上の回折像を遮蔽している。
(1) In the case of a one-dimensional SLM FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between the spatial light modulator SLMa and the shielding plate 15a when the spatial light modulator SLM is a one-dimensional SLM. 3A and 3B respectively show the spatial light modulator SLMa and the shielding plate 15a.
The elements of the spatial light modulator SLMa are periodically arranged along the direction Dsa, and a diffraction image is distributed along the direction Dfa corresponding to the direction Dsa. A zero-order diffraction image S0 is arranged at the center of the diffraction image.
The shielding plate 15a shields the first-order or higher-order diffraction image on one side (one of positive and negative) centering on the zero-order diffraction image S0 from the spatial light modulator SLMa.

1次元SLMである空間光変調器SLMaでは回折像が1つの方向に分布する。このため、遮蔽板15aは直線状のナイフエッジの1辺151を有する半平面形状となる。
なお、遮蔽板15を通過した回折像の受光素子としてのセンサ16に空間光変調器SLMaの変調画素よりも画素サイズの小さい1次元センサを使用し、空間光変調器SLMaの1画素にセンサ16の複数の受光画素が対応するようにしている。
In the spatial light modulator SLMa that is a one-dimensional SLM, the diffraction image is distributed in one direction. For this reason, the shielding plate 15a has a semi-planar shape having one side 151 of a linear knife edge.
Note that a one-dimensional sensor having a smaller pixel size than the modulation pixel of the spatial light modulator SLMa is used as the sensor 16 as a light receiving element of the diffraction image that has passed through the shielding plate 15, and the sensor 16 is used as one pixel of the spatial light modulator SLMa. The plurality of light receiving pixels correspond to each other.

(2)2次元SLMの場合
次に、空間光変調器SLMとして、2次元のSLMを用いた場合について説明する。
図4〜図8は、空間光変調器SLMが2次元SLMの場合の空間光変調器SLMb〜SLMfと遮蔽板15b〜15fとの対応関係の一例を表す模式図であり、具体的には、空間光変調器SLMの変調素子の配置パターン、回折像の分布方向、遮蔽板の形状、およびその設置位置の対応関係が示されている。図4〜8(A)、(B)がそれぞれ、空間光変調器SLMb〜SLMfおよびと遮蔽板15b〜15fを表す。
(2) Case of Two-Dimensional SLM Next, a case where a two-dimensional SLM is used as the spatial light modulator SLM will be described.
4 to 8 are schematic diagrams illustrating an example of a correspondence relationship between the spatial light modulators SLMb to SLMf and the shielding plates 15b to 15f when the spatial light modulator SLM is a two-dimensional SLM. Specifically, A correspondence relationship among the arrangement pattern of the modulation elements of the spatial light modulator SLM, the distribution direction of the diffraction image, the shape of the shielding plate, and the installation position thereof is shown. 4 to 8A and 4B respectively show the spatial light modulators SLMb to SLMf and the shielding plates 15b to 15f.

図4〜図8に示すように、空間光変調器SLMb〜SLMfの素子配置の周期性のある方向Dsb1〜Dsf3と対応する方向Dfb1〜Dff3に、0次回折像S0を中心として、変調信号のフラウンホーファー回折像が直線状に分布する。遮蔽板15b〜15fは素子配置の周期性に対応する方向Dfb1〜Dff3の全てについて、0次回折像以外の高次回折像の正負の一方を遮蔽している。   As shown in FIGS. 4 to 8, the modulation signal of the spatial light modulators SLMb to SLMf is modulated in the directions Dfb1 to Dff3 corresponding to the periodic directions Dsb1 to Dsf3 with the zero-order diffraction image S0 as the center. The Fraunhofer diffraction image is distributed linearly. The shielding plates 15b to 15f shield one of positive and negative high-order diffraction images other than the zero-order diffraction image in all the directions Dfb1 to Dff3 corresponding to the periodicity of the element arrangement.

さらに、遮蔽板15b〜15fの一辺151b〜151fはナイフエッジ形状であり、0次回折像S0を中心として僅かに開口側に凹のくの字型となっている。図4(B)〜図8(B)に示す一点鎖線(直線)に比べて、一辺151b〜151fが0次回折像S0付近で折れ曲がっていることが判る。なお、一辺151b〜151fは、2つの直線の組み合わせ、あるいは曲線のいずれで構成されても差し支えない。   Further, the sides 151b to 151f of the shielding plates 15b to 15f have a knife edge shape, and have a square shape that is slightly concave on the opening side with the 0th-order diffraction image S0 as the center. It can be seen that the sides 151b to 151f are bent in the vicinity of the 0th-order diffraction image S0 as compared to the one-dot chain line (straight line) shown in FIGS. 4 (B) to 8 (B). Note that the sides 151b to 151f may be composed of a combination of two straight lines or a curved line.

一辺151b〜151fを直線(例えば、図示の一点鎖線:0次回折像S0の中心を通る直線)とすると、一辺151b〜151fと平行な方向に分布する回折像の成分が遮蔽板15b〜15fを通過することになる。即ち、平行な方向に分布する回折像であれば、その正負に依らず遮蔽板15b〜15fを通過し、ビートノイズを生成する要因となる。一辺151b〜151fをくの字形とすることで、回折像の正負双方の成分の一方のみが遮蔽板15b〜15fを通過し、センサ16でのビートノイズの発生が防止される。   If one side 151b to 151f is a straight line (for example, the one-dot chain line in the figure: a straight line passing through the center of the 0th-order diffraction image S0), the components of the diffraction image distributed in the direction parallel to the one side 151b to 151f are the shielding plates 15b to 15f. Will pass. That is, if the diffraction image is distributed in parallel directions, it passes through the shielding plates 15b to 15f regardless of the sign, and becomes a factor that generates beat noise. By forming the sides 151b to 151f in a dogleg shape, only one of the positive and negative components of the diffraction image passes through the shielding plates 15b to 15f, and the occurrence of beat noise in the sensor 16 is prevented.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施形態では、空間光変調器SLMによる変調信号光を記録するときに、フーリエ面にて信号光の半分全てを遮蔽することによってビートノイズの除去を行っていた。
条件によっては、信号光フーリエ像の正負の片側の更に一部のみを遮蔽することでビートノイズを取り除くことができる。例えば、特定の次数の回折像のみの相対位置ずれのみによりビートノイズが発生している場合、該当する回折の正負一方のみを遮蔽することによりビートノイズを除去できる。なお、ビートノイズ発生原因となる回折像は、複数の次数の回折を含んでもよい。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below.
In the first embodiment, when recording modulated signal light by the spatial light modulator SLM, beat noise is removed by shielding all half of the signal light on the Fourier plane.
Depending on conditions, beat noise can be removed by shielding only a part of the positive and negative sides of the signal light Fourier image. For example, when beat noise is generated only by the relative position shift of only a specific order diffraction image, the beat noise can be removed by shielding only the positive or negative of the corresponding diffraction. Note that the diffraction image that causes beat noise may include a plurality of orders of diffraction.

図9は、特定の次数の回折像のみを遮光することでビートノイズを除去する場合を表す模式図であり、図1の部分拡大図である。図9(A)は、ホログラム記録再生装置10の一部を拡大した模式図であり、図9(B)〜(F)は、空間光変調器SLM上、記録媒体D上、センサ16上に集光される記録光の強度パターンを表すグラフである。
本実施形態では、遮蔽板15hとして遮蔽領域(遮蔽マスクパターン)を変化することができる領域可変遮蔽板、例えば、透過型液晶素子を用いている。このようにすることで、ノイズ条件に応じて、遮蔽板15hの遮蔽マスクパターンを適宜に変化させることができる。
図9(A)に示すように、ここでは空間光変調器SLMとして1次元SLMを用い、変調素子が交互に明、暗を繰り返している場合を想定している。この結果、図9(B)に示すように、この空間光変調器SLMの実像は、単一周波数の変調パターンとなる。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a case where beat noise is removed by shielding only a diffraction image of a specific order, and is a partially enlarged view of FIG. 9A is a schematic diagram in which a part of the hologram recording / reproducing apparatus 10 is enlarged. FIGS. 9B to 9F are diagrams on the spatial light modulator SLM, on the recording medium D, and on the sensor 16. It is a graph showing the intensity | strength pattern of the recording light condensed.
In the present embodiment, a region variable shielding plate capable of changing the shielding region (shielding mask pattern), for example, a transmissive liquid crystal element is used as the shielding plate 15h. By doing in this way, according to noise conditions, the shielding mask pattern of the shielding board 15h can be changed suitably.
As shown in FIG. 9A, here, it is assumed that a one-dimensional SLM is used as the spatial light modulator SLM, and the modulation elements alternately repeat bright and dark. As a result, as shown in FIG. 9B, the real image of the spatial light modulator SLM becomes a single frequency modulation pattern.

本実施形態におけるビートノイズの除去は以下のように行なわれる。
(1)非遮蔽状態での信号光の検出
まず、レンズLZ1(フーリエ変換レンズ)、記録媒体D(メディア)、レンズLZ2(逆フーリエ変換レンズ)を通過した信号光をセンサ16(CCDカメラ)で検出する(図9(D))。このときは参照光を照射せず、遮蔽板15hを開放状態(遮蔽領域がない状態)とする。
The removal of beat noise in this embodiment is performed as follows.
(1) Detection of signal light in a non-shielded state First, signal light that has passed through the lens LZ1 (Fourier transform lens), the recording medium D (media), and the lens LZ2 (inverse Fourier transform lens) is detected by the sensor 16 (CCD camera). It detects (FIG. 9 (D)). At this time, the reference light is not irradiated, and the shielding plate 15h is in an open state (a state in which there is no shielding region).

(2)検出された信号に含まれるビートノイズの周波数の算出
センサ16で検出される信号には、ビートノイズが混入している可能性がある。センサ16で検出された信号(図9(D))にフーリエ変換を施すことにより、ビートノイズの周波数成分を計算することができる。
(2) Calculation of frequency of beat noise included in detected signal Beat noise may be mixed in the signal detected by the sensor 16. By applying Fourier transform to the signal detected by the sensor 16 (FIG. 9D), the frequency component of beat noise can be calculated.

(3)算出されたビートノイズ周波数に基づく遮蔽板15hの制御
ビートノイズの周波数に対応する位置の回折像を遮蔽する遮蔽パターンを遮蔽板15hで生成した状態で、記録動作を行なう。なお、算出された周波数と、記録媒体D(レンズLZ1のフーリエ面)上での回折像(フーリエ変換像)の位置とが対応し、この対抗関係は、レンズLZ1の特性により規定される。
(3) Control of shielding plate 15h based on calculated beat noise frequency Recording operation is performed in a state where a shielding pattern for shielding a diffraction image at a position corresponding to the beat noise frequency is generated by shielding plate 15h. The calculated frequency corresponds to the position of the diffraction image (Fourier transform image) on the recording medium D (Fourier plane of the lens LZ1), and this opposing relationship is defined by the characteristics of the lens LZ1.

遮蔽板15hを制御することで、記録媒体D上に記録される変調信号からビートノイズを除去することができる(図9(E),(F)参照)。
図9では、±1次の回折像の相対位置がずれており(図9(C)参照)、+1次の回折像を遮蔽することにより(図9(E)参照)、ビートノイズを除去している(図9(D)、(F)参照)。
ここでは、空間変調器SLMとして1次元SLMを用いたが、空間変調器SLMとして2次元SLMを用いた場合でも同様にノイズ除去を行なえる。この場合、遮蔽部分(回折像中の遮蔽対象部分)は遮蔽板15の面内で2次元的に分布する。このため、遮蔽部分の分布に対応させて、遮蔽板15の遮蔽領域を2次元的に変化させることとなる。
なお、遮蔽板15(遮蔽パターンを生成するためのデバイス)として、透過型液晶の代わりに、反射型液晶、DMD(ミラーアレイ)等を用いてもよい。
By controlling the shielding plate 15h, beat noise can be removed from the modulation signal recorded on the recording medium D (see FIGS. 9E and 9F).
In FIG. 9, the relative positions of the ± 1st order diffraction images are shifted (see FIG. 9C), and beat noise is removed by shielding the + 1st order diffraction image (see FIG. 9E). (See FIGS. 9D and 9F).
Here, a one-dimensional SLM is used as the spatial modulator SLM, but noise can be similarly removed even when a two-dimensional SLM is used as the spatial modulator SLM. In this case, the shielding portion (the shielding target portion in the diffraction image) is two-dimensionally distributed in the plane of the shielding plate 15. For this reason, the shielding region of the shielding plate 15 is changed two-dimensionally according to the distribution of the shielding portion.
As the shielding plate 15 (device for generating a shielding pattern), a reflective liquid crystal, a DMD (mirror array), or the like may be used instead of the transmissive liquid crystal.

(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施の形態を説明する。
上記第1,第2の実施形態では空間光変調器SLMによる変調信号光を記録するときに、信号光を遮蔽することでビートノイズを除去している。
これに対して、本実施の形態では、記録媒体Dへの記録時には信号光を遮蔽せず、記録媒体Dからの再生時に参照光を遮蔽する。このため、遮蔽板15がレンズLZ1と記録媒体Dとの間に挿入、除去可能となっている。なお、この点を除けば、本実施形態は第1の実施形態(図1)と実質的に同様なので図示を省略する。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention will be described below.
In the first and second embodiments, when recording the modulated signal light by the spatial light modulator SLM, beat noise is removed by shielding the signal light.
In contrast, in the present embodiment, the signal light is not shielded during recording on the recording medium D, and the reference light is shielded during reproduction from the recording medium D. Therefore, the shielding plate 15 can be inserted and removed between the lens LZ1 and the recording medium D. Except for this point, the present embodiment is substantially the same as the first embodiment (FIG. 1), and the illustration is omitted.

フーリエ変換像の記録媒体Dへの記録時には、遮蔽板15が光路中から除去され、フーリエ変換像(フラウンホーファー回折像)全体が記録媒体Dに記録される。
記録媒体Dからの信号の再生時に、遮蔽板15が光路中に挿入され、記録媒体Dに記録された回折像の0次回折像から片側半分のみに再生光を照射する。この場合、再生しようとする記録マーク(回折像)の位置に応じて記録媒体Dと遮蔽板15の相対位置が調整される。
このようにすることで、回折像の正負双方の成分の一方のみが記録媒体Dから発生し、センサ16で結像する再生信号のビートノイズの発生が防止される。
When recording the Fourier transform image on the recording medium D, the shielding plate 15 is removed from the optical path, and the entire Fourier transform image (Fraunhofer diffraction image) is recorded on the recording medium D.
At the time of reproducing a signal from the recording medium D, the shielding plate 15 is inserted into the optical path, and the reproduction light is irradiated to only one half from the 0th-order diffraction image recorded on the recording medium D. In this case, the relative position of the recording medium D and the shielding plate 15 is adjusted according to the position of the recording mark (diffraction image) to be reproduced.
In this way, only one of the positive and negative components of the diffraction image is generated from the recording medium D, and the occurrence of beat noise in the reproduction signal imaged by the sensor 16 is prevented.

(第3の実施形態の変形例)
以下、本発明の第3の実施の形態の変形例を説明する。
図10は、本発明の第3の実施形態の変形例に係るホログラム記録再生装置10bを示すブロック図である。
本変形例では、遮蔽板15kがレンズLZ1と記録媒体Dとの間ではなく、レンズLZ2と記録媒体Dとの間に配置される。
記録媒体Dへの記録時には、フラウンホーファー回折像(フーリエ変換像)全体が記録媒体Dに記録される。
記録媒体Dからの信号の再生時に、記録マーク全体を照射するように再生光を照射しておき、回折される再生信号の半分を遮蔽する。この場合、再生しようとする記録マーク(回折像)の位置に応じて記録媒体Dと遮蔽板15kの相対位置が調整される。
このようにすることで、回折像の正負双方の成分の一方のみが遮蔽板15kを通過し、センサ16でのビートノイズの発生が防止される。
(Modification of the third embodiment)
Hereinafter, a modification of the third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a block diagram showing a hologram recording / reproducing apparatus 10b according to a modification of the third embodiment of the present invention.
In the present modification, the shielding plate 15k is disposed not between the lens LZ1 and the recording medium D but between the lens LZ2 and the recording medium D.
At the time of recording on the recording medium D, the entire Fraunhofer diffraction image (Fourier transform image) is recorded on the recording medium D.
During reproduction of a signal from the recording medium D, reproduction light is irradiated so as to irradiate the entire recording mark, and half of the diffracted reproduction signal is shielded. In this case, the relative position of the recording medium D and the shielding plate 15k is adjusted according to the position of the recording mark (diffraction image) to be reproduced.
By doing so, only one of the positive and negative components of the diffraction image passes through the shielding plate 15k, and the occurrence of beat noise in the sensor 16 is prevented.

(実施例)
図11、12は、遮蔽板15によって回折像の正負双方の成分の一方のみを通過させた場合と、遮蔽板15を用いない場合のセンサ16での検出結果を表すグラフである。なお、ここで示すグラフは、空間光変調器SLMとして1次元SLMを用い、変調素子が交互に明、暗を繰り返している場合に対応する。即ち、遮蔽板15としては図3に示す遮蔽板15aを用いている。
図11,12の横軸がセンサ16の個別素子の位置に、縦軸が信号強度に対応する。
遮蔽板15aを用いた図11(実施例)ではビートノイズが現れていないのに対して、遮蔽板15aを用いない図12(比較例)ではビートノイズが現れている。
このように遮蔽板15を用いて回折像の一部を遮蔽することで、センサ16でのノイズを低減できる。
(Example)
FIGS. 11 and 12 are graphs showing detection results of the sensor 16 when only one of the positive and negative components of the diffraction image is passed by the shielding plate 15 and when the shielding plate 15 is not used. The graph shown here corresponds to a case where a one-dimensional SLM is used as the spatial light modulator SLM, and the modulation elements alternately repeat bright and dark. That is, the shielding plate 15a shown in FIG.
11 and 12, the horizontal axis corresponds to the position of the individual element of the sensor 16, and the vertical axis corresponds to the signal intensity.
In FIG. 11 (example) using the shielding plate 15a, beat noise does not appear, whereas in FIG. 12 (comparative example) where the shielding plate 15a is not used, beat noise appears.
By shielding a part of the diffraction image using the shielding plate 15 in this way, noise at the sensor 16 can be reduced.

(その他の実施形態)
以上のように上記実施形態では、遮蔽板15を用いて回折像の一部を遮蔽することで、センサ16でのノイズを低減できる。この結果、次のような利点を享受することが可能となる。
・レンズLZ1に視野特性の良くない記録レンズを用いた場合でも、記録信号の品質を向上させることができる。このため、ホログラム記録再生装置10の低コスト化を図ることが可能となる
・原信号の情報量を低下させること無くノイズを除去することができる。
・記録媒体上での記録マークのサイズをより小さくして、記録媒体の記録密度を向上させることができる
本発明の実施形態は上記実施形態に限らず拡張、変更することができ、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(Other embodiments)
As described above, in the above embodiment, the noise in the sensor 16 can be reduced by shielding a part of the diffraction image using the shielding plate 15. As a result, the following advantages can be enjoyed.
Even when a recording lens with poor field-of-view characteristics is used for the lens LZ1, the quality of the recording signal can be improved. For this reason, it is possible to reduce the cost of the hologram recording / reproducing apparatus 10. Noise can be removed without reducing the amount of information of the original signal.
The size of the recording mark on the recording medium can be further reduced to improve the recording density of the recording medium. Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be expanded and changed. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態に係るホログラム記録再生装置10を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a hologram recording / reproducing apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. 遮蔽板がない場合における、空間光変調器、記録媒体、センサと記録光の強度パターンの対応関係を表す図である。It is a figure showing the correspondence of a spatial light modulator, a recording medium, a sensor, and the intensity pattern of recording light when there is no shielding board. 空間光変調器が1次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence between a spatial light modulator and a shielding plate when the spatial light modulator is one-dimensional. 空間光変調器が2次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence of a spatial light modulator and a shielding board in case a spatial light modulator is two-dimensional. 空間光変調器が2次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence of a spatial light modulator and a shielding board in case a spatial light modulator is two-dimensional. 空間光変調器が2次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence of a spatial light modulator and a shielding board in case a spatial light modulator is two-dimensional. 空間光変調器が2次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence of a spatial light modulator and a shielding board in case a spatial light modulator is two-dimensional. 空間光変調器が2次元の場合の空間光変調器と遮蔽板との対応関係の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the correspondence of a spatial light modulator and a shielding board in case a spatial light modulator is two-dimensional. 特定の次数の回折光のみを遮光することでビートノイズを除去する場合を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the case where beat noise is removed by shielding only the diffracted light of a specific order. 本発明の第3の実施形態の変形例に係るホログラム記録再生装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hologram recording / reproducing apparatus which concerns on the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 遮蔽板を用いた場合のセンサでの検出結果を表すグラフである。It is a graph showing the detection result with the sensor at the time of using a shielding board. 遮蔽板を用いない場合のセンサでの検出結果を表すグラフである。It is a graph showing the detection result with the sensor when not using a shielding board.

符号の説明Explanation of symbols

10 ホログラム記録再生装置
11 レーザ光源
12 空間フィルタ
13,14 シャッタ
15 遮蔽板
16 センサ
D 記録媒体
HWP1,HWP2 1/2波長板
LZ1〜LZ3 レンズ
M ミラー
PBS 偏光ビームスプリッタ
SLM 空間光変調器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hologram recording / reproducing apparatus 11 Laser light source 12 Spatial filter 13, 14 Shutter 15 Shielding plate 16 Sensor D Recording medium HWP1, HWP2 1/2 wavelength plate LZ1-LZ3 Lens M Mirror PBS Polarization beam splitter SLM Spatial light modulator

Claims (9)

レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を空間的に変調する空間変調器と、
前記空間変調器で変調されたレーザ光を記録媒体上に集光する第1のレンズと、
前記第1のレンズと前記記録媒体の間に配置され、前記空間変調器からの一部の回折像の正負いずれか一方のみを遮蔽する遮蔽手段と、
を具備することを特徴とするホログラム記録装置。
A laser light source for emitting laser light;
A spatial modulator for spatially modulating laser light emitted from the laser light source;
A first lens for condensing the laser light modulated by the spatial modulator on a recording medium;
A shielding unit that is disposed between the first lens and the recording medium and shields only one of positive and negative of a partial diffraction image from the spatial modulator;
A holographic recording apparatus comprising:
前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次回折像を遮蔽する
ことを特徴とする請求項1記載のホログラム記録装置。
The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the shielding unit shields either a positive or negative first-order diffraction image.
前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次以上の回折像全てを遮蔽する
ことを特徴とする請求項2記載のホログラム記録装置。
3. The hologram recording apparatus according to claim 2, wherein the shielding means shields all first-order and higher-order diffraction images.
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を分岐する分岐素子と、
前記分岐素子で分岐されたレーザ光を前記記録媒体に集光する第2のレンズと、
をさらに具備す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。
A branch element for branching the laser light emitted from the laser light source;
A second lens for condensing the laser beam branched by the branch element onto the recording medium;
The hologram recording apparatus according to claim 1, further comprising:
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光をホログラムが記録された記録媒体上に集光するレンズと、
前記集光されたレーザ光が前記ホログラムで回折された回折像を受光する受光素子と、
前記記録媒体と前記受光素子の間に配置され、前記ホログラムからの一部の回折像の正負いずれか一方のみを遮蔽する遮蔽手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。
A laser light source for emitting laser light;
A lens that focuses laser light emitted from the laser light source onto a recording medium on which a hologram is recorded;
A light receiving element for receiving a diffraction image obtained by diffracting the focused laser beam by the hologram;
A shielding unit disposed between the recording medium and the light receiving element, and shielding only one of positive and negative of a part of the diffraction image from the hologram;
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次回折像を遮蔽する
ことを特徴とする請求項5記載のホログラム再生装置。
6. The hologram reproducing apparatus according to claim 5, wherein the shielding means shields a positive or negative first-order diffraction image.
前記遮蔽手段が、正負いずれかの1次以上の回折像全てを遮蔽する
ことを特徴とする請求項6記載のホログラム再生装置。
7. The hologram reproducing apparatus according to claim 6, wherein the shielding means shields all first-order or higher-order diffraction images.
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を空間的に変調する空間変調器と、
前記空間変調器で変調されたレーザ光を記録媒体上に集光する第1のレンズと、
前記第1のレンズと前記記録媒体の間に配置され、前記空間変調器からの一部の回折像の正負いずれか一方のみを遮蔽する遮蔽手段と、
を具備するホログラム記録装置を有することを特徴とする情報処理装置。
A laser light source for emitting laser light;
A spatial modulator for spatially modulating laser light emitted from the laser light source;
A first lens for condensing the laser light modulated by the spatial modulator on a recording medium;
A shielding unit that is disposed between the first lens and the recording medium and shields only one of positive and negative of a partial diffraction image from the spatial modulator;
An information processing apparatus comprising: a hologram recording apparatus comprising:
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光をホログラムが記録された記録媒体上に集光するレンズと、
前記集光されたレーザ光が前記ホログラムで回折された回折像を受光する受光素子と、
前記記録媒体と前記受光素子の間に配置され、前記ホログラムからの一部の回折像の正負いずれか一方のみを遮蔽する遮蔽手段と、
を具備するホログラム再生装置を有することを特徴とする情報処理装置。

A laser light source for emitting laser light;
A lens that focuses laser light emitted from the laser light source onto a recording medium on which a hologram is recorded;
A light receiving element for receiving a diffraction image obtained by diffracting the focused laser beam by the hologram;
A shielding unit disposed between the recording medium and the light receiving element, and shielding only one of positive and negative of a part of the diffraction image from the hologram;
An information processing apparatus comprising: a hologram reproducing apparatus comprising:

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