JPS5925222B2 - ホログラフイツクスリツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は時間的に変化する一次元情報、たとえば音声信
号の光学的記録に必要なスリットに代るものを提供する
ものである。

最近画像情報などの記録、再生、処理に有力な方法とし
て開発されているホログラフイにおいては、通常二次元
格子がキャリア（搬送波）として用いられ、この格子が
位相ならびに振幅変調を受けたものがホログラムとして
記録されている。これに対して時間的に変化する一次元
情報、たとえば音声信号などは一次元格子をキャリアに
用いて記録、再生することができる。第１図は一次元格
子を時系列信号Ｉ（を）で振幅変調することによつて感
光性記録媒体土に順次記録が行なわれる場合の信号記録
系の概念図を示している。図において１はレーザのよう
なコヒーレント光源、２、３は所定の平行光束を得るた
めのコリメート光学系、４はビームスプリッタ、５は時
系列信号源６から供給される信号Ｉ（を）によつてコヒ
ーレント光束を振幅変調する光変調器、□は反射鏡であ
つて、これにより上記光束がフィルムテープ状の感光性
媒体９土でビームスプリッタを通つた参照光束と所定の
角度をなし重なり合うよう調整される。８は幅δなるス
リットであり、信号によつて変調された格子パターンは
フィルム８が一定速度Ｖ（を）で送られるにつれてこの
スリットを通して略々一次元格子として順次記録される
。

すなわち信号Ｉ（を）は一次元格子の回折効率に変換さ
れて逐次記録されることになる。信号再生は記録された
テープを一定速度で送りつつ、これをコヒーレント光で
照明し、フィルムに極めて接近して配置されたスリット
を通して得られる回折光の一部を光電変換すればよい。
このような時系列信号の記録方法は記録媒体にビニール
テープの如き安価な素材を用いることができ、又複製過
程もマスターテープの凹凸パターンを圧着熱転写するな
どの方法で済むので量産に適している。

しかしながら記録の性能を左右する記録信号のキャリア
、すなわち一次元格子の形成方法ならびにキャリア変調
光学系の構成方法は確立されておらず、上記技術の実用
化を阻害している。記録の一例をあげると、たとえばＩ
（を）として１０ＫＨ２の正弦波成分を考えた場合、フ
ィルムの送りスピードＶ（を）を２０ｃｍ／ ｓｅｃと
してＩ（を）の変化の一周期分に相当するフィルム送り
長さは２０μである。したがつてスリツト幅δは２０μ
の数分の一以下、たとえば５μ程度であることを要し、
高忠実度の信号記録が可能となるためには特別幅の狭い
スリツトをフイルム面にほとんど密着して配置するか又
はこれと同等の効果が得られるような構成のもとに記録
を行なうことが必須条件である。本発明は以上の従来技
術に鑑み、機械的一次元格子、すなわちスリツトに代る
とともに新しい機能をもつホログラフイツクスリツトを
提供するものである。

まず始めに本発明の基礎となる新規な技術について説明
する。

第２図において１０，１１は同一のコヒーレント光源た
とえば１つのレーザ光源から出た光束が分割された互い
にコヒーレントな光束であり、光束１０は円柱レンズ１
２で集光され、スリツト物体１３を照明する。スリツト
１３で、回折された光波は感光性記録媒体１４たとえば
フオトレジスト上に参照光束１１を重ね合わされホログ
ラムとして記録される。次に本発明の一実施例のホログ
ライツクスリツトについて述べる。

これは第２図のように１つのスリツトのホログラムを得
るのではなく複数個のスリツトを多重記録するホログラ
フイツクスリツトである。第３図において第２図と異な
るのはプリズム１５を配置した点にあり、他の対応する
ものについては同一番号にダツシユを付している。ただ
し、第３図において参照光１Ｖは第２図の場合と異なる
角度で入射させている。１Ｙ１〜１ＶＮは記録媒体１４
′の面に対して異なつた角度で入射するようにしたコヒ
ーレント光源であり、１６は光源１Ｙ，〜１１′Ｎから
の光波を平行光束にするコリメート光学系である。

なおプリズムの頂角は上記一次元格子のピツチを考えて
設計される。ここで頂角が異なる別のプリズムを挿入し
て同一スリツトのホログラムを各々異なる参照波（１Ｖ
１〜１１″Ｎのうちの１つ）を用いてＮ回多重記録すれ
ば、Ｎ個のスリツト像をもつたホログラフイツクスリツ
トが作成される。すなわち、異なる参照波１Ｖ１〜１１
′Ｎの記録媒体１４に対する入射角度をそれぞれ異なら
しめ、また一方、各参照波１Ｖ１〜１ＶＮ毎に頂角が異
なるプリズム１５を用いてスリツト１３″に対する平面
波の入射角度を異ならしめて、記録媒体１４′上にスリ
ツト像を多重記録する。次に前記新規なホログラフイツ
クスリツトおよび本発明の一実施例のホログラフイツク
スリツトの応用例について述べる。

第４図は第２図のようにして作成されたホログラフイツ
クスリツトを用いて１つの時系列信号を記録する方法に
ついて説明するものである。図において１７はレーザ等
のコヒーレント光源、１８はビームスプリツタ、１９は
コリメート光学系、２０は光束の向きを自由に変えられ
る反射鏡、２１は反射鏡２０から反射された平行コヒー
レント光束であつて、先に述べる方法で作られたホログ
ラフイツクスリツト２６を照明し、再生像を感光性記録
媒体上に生じさせる。一方ビームスプリツタ１８で分割
されたいま一方の光束は時系列信号源２３から供給され
て動作する光変調器２２を通つて振幅変調される。この
ようにして変調された光束はコリメート光学系２４を介
してホログラフイツクスリツト２６を照明する光束２５
となる。このとき光束２１および２５のホログラムに対
する入射角は光束２１および２５がそれぞれホログラフ
イツクスリツト２６から再生する二つのスリツト像が重
なり合つて一次元格子状の干渉パターン２８を形成し、
走行する感光性記録媒体２７上に記録されるよう調整さ
れる。図においてホログラムからの回折光のうち干渉パ
ターン２８の形成に預らない部分は省略されているが、
記録面上には入射しないよう設計されている。さらに本
発明の一実施例である第３図に示す方法で作成したホロ
グラフイツクスリツトを用いて時系列信号を記録する方
法について述べる。

第５図において３０，〜３０Ｎはビームスプリツタであ
り、共通のコヒーレント光束を分離し、１本は参照光と
するために、直接ホログラフイツクスリツト３４へ、他
の分離コヒーレント光は各々異なる光変調器３３１〜３
３Ｎへ導く。３１，〜３１Ｎは反射鏡であり、３２，〜
３２Ｎはコリメート光学系である。

光変調器３３１〜３３Ｎは各々異なる時系列信号源２９
２〜２９Ｎで変調される。なお３５はホログラフイツク
スリツト３４から回折される必要外の光を遮光するため
のマスク、３６は走行する記録媒体であり、時系列信号
をスリツト像で回折した一次元格子状パターンとして記
録する。以上のように本発明により製造したホログラフ
イツクスリツトを用いて時系列信号の記録を行なえば極
めて幅の狭いスリツト像を多数個互いにコヒーレントに
重ね合わせることができｔこれらのうちの一つを参照光
として利用して多重チヤンネル信号を同一記録媒体上に
同時に記録し、別々に再生することが容易にできるが、
従来方法である第１図に示したスリツトを直接記録媒体
に接して配置する方法では信号の高い周波数成分の記録
が行なわれず、多数個のスリツト像をレンズ、ミラー等
によつて同一記録面上に重ね合わせる構成では記録でき
るチヤンネル数が高々数個程度に限定される。またレン
ズ系による結像とは異なり、ホログラムのレンズ作用を
用いてスリツト像を再生するのでスリツトの長さにとく
に限界がなく、レンズ系による結像方式に比べて長いス
リツトを利用できる。上記多重チヤンネル信号の記録に
際しては参照光の強さを他の信号光の強さの最大値より
なお数倍から数十倍強くすることにより各信号同志のク
ロストークをおさえるとともに記録材料の非線形性によ
る出力の歪みを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の時系列信号の記録方法を示す図第２図は
本発明の基礎となる新規なホログラフイツクスリツトの
説明図、第３図は本発明の一実施例のホログラフイツク
スリツトの製造方法を示す工程図、第４図および第５図
は、各々第２図および第３図に示すホログラフイツクス
リツトの応用例を示す図である。 １０′・・・・・・コヒーレント光、１Ｙ・・・・・・
参照光、１Ｙ１〜１１′Ｎ・・・・・・コヒーレント光
源、１？・・・・・・円柱レンズ、１３′・・・・・・
スリツト、１ギ・・・・・・記録媒体、１５・・・・・
・プリズム、１６・・・・・・コリメート光学系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コヒーレント光でスリットに対する平面波の入射角
   度を変えて前記スリットを照射し、異なる前記入射角度
   毎に記録媒体に対して異つた角度のコヒーレント光を干
   渉させて同一記録媒体上にスリット像を多重記録するこ
   とを特徴とするホログラフィックスリットの製造方法。