WO2015097777A1 - ホログラム情報再生装置、ホログラム情報記録再生装置、及び、そのための可動挿入機構 - Google Patents

ホログラム情報再生装置、ホログラム情報記録再生装置、及び、そのための可動挿入機構 Download PDF

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hologram
light
reproducing apparatus
image
optical
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島野　健
崎田　康一
太田　光彦
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日立マクセル株式会社
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    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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    • G03H2223/00—Optical components
    • G03H2223/50—Particular location or purpose of optical element
    • G03H2223/54—Filtering the holobject information

Definitions

  • the present invention relates to a large-capacity information reproducing apparatus and information recording / reproducing apparatus using hologram technology, and more particularly to a technique for reducing the adjustment accuracy.
  • a hologram optical recording / reproducing apparatus conveys digital information as a two-dimensional binary light intensity distribution image in a laser beam and transmits the converged light to a recording medium as another reference light. Overlapping and recording as interference fringes (hologram). The hologram can be overwritten within the allowable range of the photosensitive characteristics of the medium.
  • the recording is performed while varying the reference beam angle, and during reproduction, the reference beam is irradiated at the incident angle corresponding to the recording, so that a specific image in the overwritten state is selectively used as diffracted light by the hologram. Can be played. Since the light to be reproduced is a two-dimensional image, detection is performed using an image sensor such as CCD or CMOS, and the binary luminance distribution distributed in the image is detected in parallel to reproduce the time series of one channel. Thus, it becomes possible to perform high-speed parallel reproduction, which is not possible with the conventional optical disc.
  • the hologram optical recording / reproducing apparatus requires an imaging camera optical system to reproduce a two-dimensional image.
  • the imaging camera optical system needs to form a conjugate image of a spatial modulator that modulates a laser beam into a two-dimensional intensity distribution on an image sensor, and in order to increase the capacity, it is necessary to improve the resolution of the image. For this reason, image degradation due to defocusing occurs with respect to slight deviations in the optical axis direction of the image sensor, and crosstalk with peripheral information bits becomes a problem.
  • a point image for defocusing is provided by giving a phase distribution given by a cubic function to coordinates in the pupil plane on the pupil plane of the imaging camera optical system
  • a technology called Wavefront Coding (hereinafter abbreviated as “WFC”) that expands the depth of field and the depth of focus of an optical system by equalizing blur and removing uniform blur by image processing called deconvolution.
  • WFC Wavefront Coding
  • the pupil function is phase-modulated by a phase filter that realizes a third-order phase function in the optical system of the imaging camera, and the depth of focus of the optical system is expanded by performing image processing on the captured image. The technology is described.
  • Patent Document 2 when a phase filter that modulates an optical transfer function (OTF) is set to x and y coordinates orthogonal to the optical axis, a function represented by a product of an arbitrary power of them is shown.
  • OTF optical transfer function
  • An object of the present invention is to provide an information reproducing apparatus and information recording / reproducing apparatus equipped with a practical optical system capable of greatly relieving position adjustment accuracy in the optical axis direction, and a movable insertion mechanism therefor.
  • the invention in order to achieve the above-described object, for example, the invention has the structure described in the claims described below.
  • a light emitting element that generates a light beam of coherent light
  • a hologram disk is irradiated with a coherent light beam from the light emitting element as reference light, and reproduced signal light that is diffracted from the hologram disk is incident on the imaging element.
  • the hologram information reproducing apparatus includes an optical system that forms an optical image and the image sensor, and is configured to reproduce information recorded on the hologram disk based on the captured optical image.
  • a phase filter for making the reproduction signal light point image distribution in the vicinity of the image pickup device substantially uniform in the optical axis direction, and irradiating the hologram disc from the light flux
  • An optical system that superimposes the previously branched reference light on the reproduction signal light and enters the image pickup device, and a front beam from the superimposed light flux.
  • Hologram information reproducing apparatus provided with a phase detector that detects a phase distribution in the light beam of the reproduced signal light is provided.
  • the recording signal light is superimposed on the reference light and irradiated on the hologram disk to record as a hologram, or the recorded light recorded by irradiating the reference light
  • a hologram recording / reproducing apparatus that reproduces signal light as reproduced signal light, and further includes a coherent signal from the light emitting element based on a recording signal to be recorded on the hologram disk in addition to the hologram information reproducing apparatus described above.
  • a polytopic filter for limiting the signal light distribution area on the hologram is provided instead of the phase filter.
  • a hologram recording / reproducing apparatus to be inserted into an optical path is provided.
  • a movable insertion mechanism for a phase filter used in the hologram recording / reproducing apparatus described above, wherein the movable insertion mechanism includes a motor-driven drive mechanism capable of inserting / removing the phase filter into / from the optical path.
  • the depth of focus can be increased even in a coherent imaging optical system using a laser beam such as a hologram optical recording / reproducing apparatus. Even when it is necessary to increase the sensor position accuracy of the sensor in the optical axis direction can be greatly relaxed. In addition, it is possible to provide a practically excellent information recording / reproducing apparatus that facilitates assembly and adjustment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an information recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example of the specific structure of the shutter movable insertion mechanism in the said information recording / reproducing apparatus. It is a figure which shows an example of the specific structure of the phase filter movable insertion mechanism in the said information recording / reproducing apparatus. It is a figure which shows an example of a detailed structure of the composite sensor in the said information recording / reproducing apparatus. It is a front view which shows the structure of the axial symmetry phase filter in the said information recording / reproducing apparatus. It is side surface sectional drawing which shows the structure of the axial symmetry phase filter in the said information recording / reproducing apparatus. It is a figure explaining the focal depth expansion effect of the axisymmetric phase filter in the information recording / reproducing apparatus.
  • the light imaged by the imaging camera assumed in the above-described conventional technology is generally natural light, and incoherent light having no coherency is assumed unlike coherent light having coherence such as light handled by the present invention.
  • an imaging optical system light from a single point constituting an object to be imaged is not a complete point but is spread on a sensor as a point image having a spread due to the characteristics of the imaging optical system.
  • An image to be formed is configured by overlapping point images from a number of points constituting an object on a sensor. In this superposition, in the incoherent optical system, there is no correlation between the phases of light from two different points, so interference does not occur in the superposed light, and the superposed light intensity of the two point images Expressed as the sum of strengths.
  • the coherent optical system according to the present invention since the phases of light from two different points are correlated, the superposition is performed not on the intensity but on the complex amplitude of the light.
  • the interference intensity changes according to the phase difference of light from the two points. Therefore, there is a problem that the conventional depth-of-focus expansion technique as described above cannot be applied as it is.
  • a distribution obtained by geometrically mapping the light intensity distribution on the object plane onto the sensor plane is O (x, y), and the amplitude transmittance distribution on the pupil plane of the imaging optical system is P (X, y).
  • Y When the image plane intensity distribution is I (x, y), the point image intensity distribution function PSF is expressed by the following equation.
  • F [] is a two-dimensional Fourier transform.
  • the intensity distribution of the image in the incoherent imaging optical system is expressed as follows.
  • “*” is a convolution integration calculation.
  • OTF is a Fourier transform image of the point spread function and an optical transfer function.
  • the object image is obtained by the following calculation unless the above “OTF” is zero (0).
  • a function of detecting the phase of light on the sensor surface is added in the WFC optical system applied to the hologram optical system.
  • the physical quantity of the detected light is not an intensity distribution but a complex amplitude distribution, so that deconvolution is possible even in a coherent imaging optical system.
  • a distribution obtained by geometrically mapping the complex amplitude distribution of light on the object surface onto the sensor surface is represented by o (x, y), and the complex amplitude distribution of the point image is represented by the following expression.
  • the complex amplitude distribution of the coherent image can be expressed as the superposition of the complex amplitude distribution as follows.
  • the lower case letters are used to distinguish between the incoherent imaging optical system related to the intensity and the coherent imaging optical system related to the complex amplitude.
  • the reproduced image is obtained as follows as a complex amplitude distribution including a phase component.
  • the complex amplitude distribution of the image given by the above equation (6) is known, and in order to do so, it is necessary to detect the phase distribution in addition to the intensity distribution of the image. . Therefore, it is necessary to add a function for detecting the phase to the detection optical system.
  • the denominator of the above equation (7) is not zero and can be set to a substantially constant value regardless of the defocus amount. If the denominator of the equation (7) is a phase filter having such a characteristic that the denominator is not zero regardless of defocus and has a substantially constant value, the phase function is not necessarily a third-order phase function.
  • the present invention has been made on the basis of the above-described considerations, and an embodiment applied to an information recording / reproducing apparatus will be described in detail below.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the laser light from the semiconductor laser 1 is converted into parallel light by the collimator lens 2, passes through the isolator 3, passes through the ⁇ / 2 plate 4, and enters the polarization beam splitter 5.
  • the semiconductor laser 1 needs to incorporate a mechanism such as an external resonator or add an external component in order to enhance coherence.
  • the isolator 3 is for preventing noise from being generated by the return light
  • the ⁇ / 2 plate 4 is for adjusting the light quantity separation ratio between the object light and the reference light by adjusting the rotation around the optical axis. Is.
  • the light transmitted through the polarizing beam splitter 5 is transmitted by the variable shutter 6 through the ⁇ / 2 plate 25 during reproduction and through the diffusion plate 26 during recording.
  • FIG. 2 an example of a specific configuration of the movable shutter insertion mechanism of the variable shutter 6 is shown in FIG. 2, and as shown in the drawing, a flat ⁇ / 2 plate 25, a flat plate, A diffusion plate 26 in which irregularities for diffusion are formed or in which diffusion beads are mixed is fixed to a substrate 65, and the substrate 65 is movably attached to the movable frame 54. As shown in the figure, a screw thread 63 is provided along one side of the substrate 65, and a gear 62 attached to the motor 61 is engaged with the screw thread 63. Yes.
  • the optical component inserted into the optical path can be freely switched between the ⁇ / 2 plate 25 and the diffusion plate 26 by the rotational drive of the motor 61.
  • the spatial light modulator 9 is configured by using, for example, LCOS (Liquid Crystal Crystal on Silicon) or MEMS (Micro Electrical Mechanical System), and the intensity and phase of the reflected light according to information to be recorded. It can be two-dimensionally modulated in binary.
  • a desired reflectance distribution can be generated by inputting a recording signal to the spatial light modulator driving circuit 27 and driving the spatial light modulator 9. Further, by forming the image on the diffusion plate 26 on the spatial light modulator 9, the phase state of the light of each modulated binary pixel can be made random. This prevents the spot from becoming too small when the reflected light of the spatial light modulator 9 is finally collected on the medium. That is, if the spot becomes too small, the light intensity increases, and the polymerization reaction of the photosensitive polymer in the recording medium 16 proceeds so much that multiple recording cannot be performed.
  • the light reflected from the spatial light modulator 9 is subsequently reflected on the beam splitter 8 and is condensed and irradiated onto the polytopic filter 13 in the switching shutter 11 by the relay lens 10.
  • FIG. 3 shows an example of a specific configuration of the phase filter movable insertion mechanism mounted as the switching shutter 11.
  • the phase filter 12 and the polytopic filter 13 are mounted on the substrate 35.
  • the substrate 35 is movably attached to the movable frame 34. That is, a screw thread 33 is provided on one side of the substrate 35, and a gear 32 attached to the motor 31 is meshed with the screw thread 33.
  • the optical component inserted into the optical path can be freely switched between the phase filter 12 and the polytopic filter 13 by driving the motor 31.
  • the light emitted from one point on the spatial light modulator 9 is irradiated to the polytopic filter 13 as parallel light by the relay lens 10 as indicated by a broken line in the figure. .
  • the light transmitted through the polytopic filter 13 is further adjusted by the relay lens 14 and the objective lens 15 so that the image of the polytopic filter 13 is formed as signal light on the recording medium 16.
  • the polytopic filter 13 has an effect of limiting the area of the signal light distributed on the recording medium and preventing crosstalk with the hologram in the adjacent area.
  • the same position of the recording medium 16 is also irradiated with the reference light.
  • the reference light the light reflected by the polarization beam splitter 5 is reflected by the reflection mirror 17 and the galvanometer mirror 18, passes through the relay lenses 19 and 20, and is irradiated onto the recording medium 16 as a parallel beam.
  • the galvanometer mirror 18 has a different rotation angle each time a different information sequence image is generated by the spatial light modulator 9, so that the incident angle of the reference light on the recording medium 16 changes.
  • the rotation center of the galvanometer mirror is disposed at the focal position of the relay lens 19, and the interval between the relay lenses 19 and 20 is an interval corresponding to the sum of the focal lengths of the relay lenses 19 and 20. Therefore, by arranging the recording medium 16 at the focal position of the relay lens 20, the reference light is always applied to the same position of the recording medium even if the incident angle changes as the galvano mirror 18 rotates. It is like that. In this way, a plurality of holograms are overwritten on the recording medium, and holograms are sequentially recorded in adjacent areas as the recording medium 16 is rotated.
  • the reference light reflected from the polarization beam splitter 5 is irradiated to the recording medium 16 in the same manner as at the time of recording.
  • the signal light recorded at the same reference light angle is reproduced by the recorded hologram.
  • the condenser lens 21 and the reflection mirror 22 cause the incident reference light to pass through the recording medium 16, and the condenser lens 21
  • the light is condensed on the reflection mirror 22, and the reflected light is again converted into a parallel beam by the condenser lens 21 and returned to the recording medium 16.
  • the reference light becomes light that travels in the direction opposite to the incident direction, and thus the reproduced signal light is also reproduced in the direction opposite to the direction in which the signal light is incident during recording.
  • the signal light reproduced in this way passes through the cubic function phase filter 12 in the switching shutter 11 instead of the polytopic filter 13 described above, passes through the relay lens 10 and the beam splitter 8, and passes to the composite sensor 24.
  • the cubic function phase filter 12 has the following equation, where x and y are orthogonal coordinates normalized by the maximum radius in a plane perpendicular to the optical axis with respect to the transmitted light beam. It is a phase filter that gives a phase difference (that is, an optical path difference with respect to a light beam on the optical axis).
  • ⁇ is a constant, and the greater the depth, the greater the depth of focus effect.
  • ⁇ is the wavelength of light.
  • the ⁇ / 2 plate 25 is inserted into the optical path in the variable shutter 6 described above.
  • the ⁇ / 2 plate 25 acts to rotate the polarization direction of the transmitted light by 90 °.
  • the light in a phased state that does not pass through the diffusion plate 26 is reflected by the beam splitter 8 and overlaps with the signal light reproduced from the recording medium with the polarization direction rotated by 90 °,
  • the light enters the composite sensor 24. This light superimposed on the signal light is hereinafter referred to as “reference light”.
  • the composite sensor 24 enables homodyne detection by interference between the incident signal light and the reference light, and can detect the signal light intensity amplified by the reference light and the phase difference of the signal light with respect to the reference light. Therefore, if the complex amplitude of the reference light is constant, the complex amplitude of the signal light is obtained. Thereafter, the signal from the composite sensor 24 is input to the homodyne detection circuit 28 to obtain the complex amplitude distribution of the signal light, which is input to the deconvolution circuit 29 to obtain a signal distribution image without blur after the focal depth expansion, By inputting this to the signal processing circuit 30, a time series reproduction signal is finally obtained.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed structure of the composite sensor 24.
  • a detection light beam 31 in which signal light and reference light are superimposed with their polarization directions (see arrows Er and Es) orthogonal to each other is incident.
  • a part of the composite sensor 24 is enlarged and displayed in a dashed ellipse. That is, the composite sensor 24 includes a composite polarization / wave plate 32 and an image sensor 33.
  • the composite polarization / wave plate 32 includes a longitudinal strip region where the + 45 ° polarizing plate 34 is disposed, an adjacent longitudinal strip region where the ⁇ 45 ° polarizing plate 35 is disposed, and a ⁇ / 4 plate.
  • the unit cell has a structure in which the unit cell is repeated vertically and horizontally, with four types of cells formed by overlapping the strip region in the horizontal direction in which 36 is disposed as one unit cell. In recent years, such optical components can be realized by photonic crystal elements. 2 In the plurality of pixels constituting the image sensor 33, the light transmitted through the composite polarization / wavelength plate 32 passes through each of the four cells of one unit cell, and individually corresponds to the pixels d1 and d2 respectively.
  • the intensity and phase difference of the light rays incident on the unit cell are obtained by calculating each luminance value.
  • Es is the complex amplitude of the signal light
  • Er is the signal light orthogonal thereto
  • the Jones vector representing the polarization state of the light beam that passes through the composite polarization / wave plate 32 and enters each pixel is Are expressed as the following four equations.
  • the light intensities I1, I2, I3, and I4 detected by the sensor of each pixel are as follows.
  • phase difference between the signal light and the reference light can be obtained from these four intensity values as follows.
  • the intensity of the signal light amplified by the reference light is given as follows.
  • the deconvolution operation for the coherent imaging optical system is performed to obtain a blur-free signal light distribution with an increased depth of focus, and further to the signal processing. By performing the above, a time-series reproduction signal can be obtained.
  • the phase filter according to the first embodiment described above may provide a phase difference of the following expression with respect to the polar coordinate system ( ⁇ , ⁇ ) normalized by the maximum radius in a plane perpendicular to the optical axis.
  • each term is a Zernike polynomial
  • A7, A8, A10, and A11 are their coefficients.
  • coefficients can be realized with an unevenness amount with a small depth-of-focus effect as in the first embodiment as long as the following conditions are satisfied.
  • the phase filter according to the first embodiment has an annular zone in which a plurality of parabolic cross-sectional grooves 112 as shown in the plan view of FIG. 5 and the side sectional view of FIG.
  • An axially symmetric phase filter 101 having a structure 110 may be used.
  • the cubic function phase filter as described in the first embodiment there is a problem that the reproduced image after the deconvolution is displaced in the plane due to the defocus amount. If it is an axisymmetric shape, it will be reduced.
  • the focal depth expansion effect is slightly lower than that of the above-described cubic function phase filter.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of expanding the depth of focus by the axisymmetric phase filter 101.
  • a light beam 103 incident on the axially symmetric phase filter 101 is locally refracted into a concave lens shape for each annular zone by a parabolic cross-sectional groove 112.
  • the light beam 202 passing through the center of each parabolic cross-sectional groove 112 is not refracted, and is therefore collected at the focal point 203 of the condenser lens 102.
  • the surrounding light beam acts in the direction of canceling the lens action by the condenser lens 102 locally and in a ring-like shape by the concave lens action of the parabolic cross-sectional groove 112, and becomes a light ray substantially parallel to the central light ray 202, Distributed in a range 104 around the focal point 203.
  • the change of the spot diameter with respect to the defocus in the optical axis direction in the vicinity of the focal point 203 is alleviated, and the focal depth can be effectively expanded to the range of 104.
  • SYMBOLS 1 Semiconductor laser, 2 ... Collimating lens, 3 ... Isolator, 4 ... (lambda) / 2 board, DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Polarizing beam splitter, 6 ... Variable shutter, 7 ... Imaging lens, 8 ... Beam splitter, 9 ... Spatial light modulator, 10 ... Relay lens, 11 ... Switching shutter, 12 ... Third order function phase filter, 13 ... Poly Topic filter, 14 ... Relay lens, 15 ... Objective lens, 16 ... Recording medium, 17 ... Reflection mirror, 18 ... Galvano mirror, 19, 20 ... Relay lens, 21 ... Condensing lens, 22 ... Reflection mirror, 24 ...
  • Compound sensor 25 ... ⁇ / 2 plate, 26 ... diffuse plate, 27 ... spatial light modulator drive circuit, 28 ... homodyne detection circuit, 29 ... deconvolution circuit, 30 ... signal processing circuit, 31 ... motor, 32 ... gear, 33 ... Thread 34, movable frame 35, substrate 101, axially symmetric phase filter 102, condenser lens 103, incident light beam 104, depth of focus expansion range 110 ... ring-shaped structure, 111 ... zones, 112 ... parabolic annular cross section groove, 201 ... optical axis, 202 ... light ray passing through the parabolic annular cross groove center, 203 ... condenser lens focal

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Abstract

　コヒーレント結像光学系でも焦点深度拡大が可能となるホログラム情報再生装置、ホログラム情報記録再生装置、そのための可動挿入機構を提供する。　コヒーレント光の光束を発生する発光素子と、前記発光素子からのコヒーレントな光束をホログラムディスクに照射し、当該ホログラムディスクからの反射光である信号光を、基準光と共に入射して、光学像を結像する光学系と、前記光学系により形成された光学像を撮像する撮像素子とを備えており、前記ホログラムディスクからの前記信号光と前記基準光による光学像を前記撮像素子により撮像し、当該撮像された光学像に基づいて、前記ホログラムディスクに記録された情報を再生するように構成されたホログラム情報再生装置において、更に、コヒーレント結像光学系における光学伝達関数がゼロにならないようにしてデコンボリューションを可能にする位相フィルタを設けた。

Description

ホログラム情報再生装置、ホログラム情報記録再生装置、及び、そのための可動挿入機構
　本発明は、ホログラム技術を用いた大容量の情報再生装置及び情報記録再生装置に関し、特に、その調整精度緩和技術に関する。
　ブロードバンドインターネットの急速な普及に伴い、世界で年々蓄積される情報量は爆発的に増大しており、２０年後には、現在の１０００倍にも達するという予測もされている。かかる需要に対応する大容量高密度の情報アーカイブ装置として、ホログラム光記録再生装置の開発が活発化している。ホログラム光記録再生装置は、DVDやBDなどの従来の光ディスクとは異なり、デジタル情報をレーザ光束内の２次元のバイナリ光強度分布画像として搬送し、記録媒体にその収束光を別の参照光と重ね合わせて干渉縞（ホログラム）として記録する。ホログラムは媒体の感光特性の許容範囲で重ね書きが可能である。記録時には、参照光角度などを可変させながら記録し、再生時には、記録時に対応する入射角で参照光を照射することにより、重ね書きされた中の特定の画像をホログラムによる回折光として選択的に再生することができる。再生される光は２次元画像であるため、検出はCCDやCMOSなどの画像センサを用いて行われ、画像の中に分布するバイナリ輝度分布を並列に検出することで、１チャンネルの時系列再生であった従来の光ディスクにはできない、高速パラレル再生が可能となる。
　このように、ホログラム光記録再生装置では、２次元画像を再生するため撮像カメラ光学系が必要となる。撮像カメラ光学系は、レーザ光束を２次元強度分布に変調する空間変調器の共役像を画像センサに結像する必要があり、大容量化のためには、画像の解像度向上が必要となる。そのため、画像センサの光軸方向のわずかなずれに対して焦点ずれによる画像劣化が発生し、周辺情報ビットとのクロストークが問題となる。
　一方、本発明が関わる情報記録再生装置とは技術分野が異なるが、撮像カメラ光学系の瞳面に瞳面内座標に対して３次関数で与えられる位相分布を与えることによって焦点ずれに対する点像のぼけを均一化し、均一なぼけをデコンボリューションと称される画像処理によって除去することにより、光学系の被写界深度や焦点深度を拡大するWavefront Coding（以下「ＷＦＣ」と略す）と呼ばれる技術が提案されている。かかる技術に関する従来技術として、例えば、以下の特許文献１が既に知られている。この公報には、撮像カメラの光学系に３次位相関数を実現した位相フィルタによって、瞳孔関数を位相変調し、撮像された画像に対して画像処理を施すことによって光学系の焦点深度を拡大する技術が述べられている。
　また、以下の特許文献２には、光学的伝達関数（ＯＴＦ）を変調させる位相フィルタとして、光軸に直交するｘ、ｙ座標とするとき、それらの任意のべき乗の積で表される関数の級数によって３次関数を一般化した形の位相分布を与え、撮像された画像に対して画像処理を施すことによって光学系の焦点深度を拡大する技術が述べられている。
特許３２７５０１０号 特開２０１１－１２０３０９号公報
　上述した従来技術は、撮像カメラ光学系の光である自然光を扱う光学系の焦点深度を拡大する技術が述べられているが、ホログラム光記録再生装置のようなレーザ光を用いたコヒーレント結像光学系においての適用については述べられていない。そのため、コヒーレント結像光学系においても焦点深度拡大を可能とし、もって、大容量高密度化されても焦点ずれに対して像の解像度が過度に低下しないようにする技術が求められている。
　そこで本発明は、上述した従来技術における状況に鑑みてなされたものであり、より具体的には、コヒーレント結像光学系においても焦点深度拡大が可能であり、必要がある場合には、センサの光軸方向の位置調整精度が大幅に緩和できる、実用可能な光学系を備えた情報再生装置及び情報記録再生装置、更には、そのための可動挿入機構を提供することを目的とする。
　本発明によれば、上述した目的を達成するため、例えば、以下にも述べる請求項に記載される構成を備えるものである。その一例として、コヒーレント光の光束を発生する発光素子と、前記発光素子からのコヒーレントな光束を参照光としてホログラムディスクに照射し、当該ホログラムディスクから回折される再生信号光を、撮像素子に入射させて光学像を結像する光学系と、前記撮像素子とを備えており、当該撮像された光学像に基づいて、前記ホログラムディスクに記録された情報を再生するように構成されたホログラム情報再生装置において、更に、前記再生信号光を前記撮像素子に照射する光学系中に、前記撮像素子近傍の再生信号光点像分布を光軸方向に略均一化する位相フィルタと、前記光束からホログラムディスク照射前に分岐された基準光を前記再生信号光と重ね合わせて前記撮像素子に入射させる光学系と、前記重ね合わされた光束から前記再生信号光の光束中の位相分布を検出する位相検出部とを設けたホログラム情報再生装置が提供される。
　また本発明によれば、上述した目的を達成するため、記録信号光を参照光と重ねてホログラムディスク上に照射してホログラムとして記録し、又は、前記参照光を照射して、記録された記録信号光を再生信号光として再生するホログラム記録再生装置であって、前記に記載したホログラム情報再生装置に加え、更に、前記ホログラムディスク上に記録すべき記録信号に基づいて、前記発光素子からのコヒーレントな光束を変調する空間光変調素子を備え、前記ホログラムディスク上に記録信号光を記録するときは、前記位相フィルタに代えて、前記ホログラム上の信号光分布領域を制限するためのポリトピックフィルタを光路中に挿入するホログラム記録再生装置が提供される。
　加えて、本発明によれば、前記に記載のホログラム記録再生装置に用いる位相フィルタ可動挿入機構であって、前記位相フィルタを前記光路に抜き差し可能なモータ駆動による駆動機構を備えている可動挿入機構が提供される。
　上述した本発明によれば、ホログラム光記録再生装置のようなレーザ光を用いたコヒーレント結像光学系においても、焦点深度の拡大が可能となり、もって、大容量高密度化のために像の解像度を高くする必要がある場合にも、センサの光軸方向の位置調整精度が大幅に緩和できるようになる。また、組み立て調整が容易となる、実用的に優れた情報記録再生装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施の形態になる情報記録再生装置の全体構成を示す図である。 前記情報記録再生装置におけるシャッタ可動挿入機構の具体的な構成の一例を示す図である。 前記情報記録再生装置における位相フィルタ可動挿入機構の具体的な構成の一例を示す図である。 前記情報記録再生装置における複合センサの詳細な構成の一例を示す図である。 前記情報記録再生装置における軸対称位相フィルタの構成を示す正面図である。 前記情報記録再生装置における軸対称位相フィルタの構成を示す側面断面図である。 前記情報記録再生装置における軸対称位相フィルタの焦点深度拡大効果を説明する図である。
　以下、本発明になる実施の形態について述べるが、その前に本発明の原理となる、コヒーレント結像光学系での焦点深度の拡大について説明する。
　上述した従来技術で想定する撮像カメラで結像する光は、一般に自然光であり、本発明が取り扱う光のような干渉性のあるコヒーレント光とは異なり、干渉性のないインコヒーレント光が想定されている。一方、結像光学系では、結像されるべき物体を構成する１点からの光が、結像光学系の特性により、完全な点ではなく、広がりを持った点像として、センサ上に結像される。結像される像は、物体を構成する多数の点からの点像がセンサ上に重ねあわされて構成される。この重ね合わせにおいて、インコヒーレント光学系では、異なる２点からの光の位相に何ら相関がないため、重ねあわされる光には干渉は生じず、重ねあわされた光強度は、２つの点像の強度の和で表される。
　一方、本発明が関するコヒーレント光学系では、異なる２点からの光の位相には相関があることから、重ね合わせは、強度ではなく、光の複素振幅に対して行われ、そのため、光強度は、２点からの光の位相差に応じて干渉強度が変化する。したがって、上述したような従来の焦点深度拡大技術は、そのままでは適用できないという問題がある。
　より具体的には、物体面上の光強度分布を幾何学的にセンサ面上に写像した分布をＯ（ｘ、ｙ）、結像光学系の瞳面の振幅透過率分布をＰ（Ｘ，Ｙ）、像面強度分布をＩ（ｘ、ｙ）とするとき、点像強度分布関数ＰＳＦは、以下の式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、「Ｆ[　]」は２次元フーリエ変換である。
　このとき、インコヒーレント結像光学系での像の強度分布は、以下のように表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、「＊」はコンボリューション積分演算である。
　したがって、像の２次元フーリエ変換像は、以下のように表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 ここで、「ＯＴＦ」は点像分布関数のフーリエ変換像であり、光学伝達関数である。
　したがって、物体像は、上記の「ＯＴＦ」がゼロ（０）でなければ、以下の演算により求められることになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　これがデコンボリューション演算である。上述したＷＦＣでは、３次関数位相フィルタを用いることで、焦点ずれ量に対する点像分布とＯＴＦの変化が少なくなるようにし、ＯＴＦは焦点ずれがあっても必要な空間周波数範囲においてゼロにならないようになっている。これによって焦点深度を実効的に拡大することができる。しかしながら、コヒーレント結像光学系では、上記の式（２）が成立しないので、従来のデコンボリューション演算ができなくなる。
　そこで本発明では、上述の考察により得られた課題を解決するため、ホログラム光学系に適用されるＷＦＣ光学系において、センサ面上で光の位相を検知する機能を付加する。これによって検出される光の物理量が強度分布でなく複素振幅分布となることから、コヒーレント結像光学系でもデコンボリューションが可能になる。
　ここで物体面上の光の複素振幅分布を幾何学的にセンサ面上に写像した分布をｏ（ｘ、ｙ）とし、点像の複素振幅分布を以下の式で表わされるとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　するとコヒーレント像の複素振幅分布は、複素振幅分布の重ね合わせとして、以下のように表わすことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで文字が小文字なのは、インコヒーレント結像光学系が強度に関わる量だったのに対して、コヒーレント結像光学系では複素振幅に関わる量であることを区別して示すためである。
　したがって再生像は、位相成分を含む複素振幅分布として、以下のように求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 ただしこのとき、上記の式（６）で与えられる像の複素振幅分布が既知であることが必要であり、そのためには、像の強度分布に加えて、位相分布を検出することが必要となる。そのため、検出光学系には、位相を検知する機能の付加が必要となる。
　このときＷＦＣの３次位相関数フィルタを用いることで、焦点ずれ量によらず上記式（７）の分母がゼロでなく、略一定値となるようにすることができる。なお当該式（７）の分母が焦点ずれによらずゼロでなく、略一定値になるような特性を持った位相フィルタであれば、必ずしも位相関数は３次位相関数である必要はない。
　本発明は、上述した考察に基づいてなされたものであり、以下には情報記録再生装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。
＜実施例１＞
　図１は、本発明の実施例１になる情報記録再生装置の全体構成を示した図である。図の構成において、半導体レーザ１からのレーザ光は、コリメートレンズ２により平行光に変換され、アイソレータ３を通って、λ／２板４を経て、偏光ビームスプリッタ５に入射している。特に、ここでは図示していないが、半導体レーザ１は干渉性を高めるために、外部共振器などの機構を内蔵する、又は、外部に部品を付加する必要があることは、言うまでもない。また、アイソレータ３は、戻り光によるノイズ発生を防ぐためのものであり、λ／２板４は、光軸回りに回転調整することで物体光と参照光との光量分離比率を調整するためのものである。
　上記偏光ビームスプリッタ５を透過した光は、可変シャッタ６により、再生時には、λ／２板２５を、記録時には、拡散板２６を透過するようにする。
　なお、ここで、可変シャッタ６のシャッタ可動挿入機構の具体的な構成一例が図２に示されており、図にも示すように、平板状のλ／２板２５と、平板状で、光拡散のための凹凸が形成された又は内部に拡散ビーズが混入された拡散板２６が、基板６５に固定されており、当該基板６５が可動枠５４に移動可能に取り付けられている。また、図にも示すように、上記基板６５の一辺に沿って、ネジ山６３が設けられており、更に、当該ネジ山６３には、モータ６１に取り付けられた歯車６２がかみ合って配置されている。これにより、モータ６１の回転駆動により、光路に挿入される光学部品を、λ／２板２５と拡散板２６との間で、自在に、切り替えることができるように構成されている。
　続いて、記録時には、上記偏光ビームスプリッタ５の拡散板２６で拡散されたレーザ光は、結像レンズ７により、空間光変調器９に結像される。なお、この空間光変調器９は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）やＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）などを用いて構成され、反射される光の強度や位相を、記録する情報に応じて、２次元的にバイナリに変調することができるものである。
　即ち、記録時には、記録信号を空間光変調器駆動回路２７に入力し、上記の空間光変調器９を駆動することで、所望の反射率分布を生成することがきる。また、上記拡散板２６上の像を、空間光変調器９上に結像させることにより、変調された１つ１つのバイナリ画素の光の位相状態をランダムにすることができる。これにより、媒体上に空間光変調器９の反射光を最終的に集光する際、スポットがあまり小さくなり過ぎるのを防止する。即ち、スポットが小さくなり過ぎると、光強度が大きくなってしまい、記録媒体１６内の感光ポリマーの重合反応が進み過ぎて多重記録ができなくなるからである。
　空間光変調器９を反射した光は、続いて、ビームスプリッタ８上で反射し、リレーレンズ１０によって、切り替えシャッタ１１内のポリトピックフィルタ１３に集光して照射される。
　なお、ここで、図３には、切り替えシャッタ１１として搭載された位相フィルタ可動挿入機構の具体的構成の一例が示されており、図において、位相フィルタ１２とポリトピックフィルタ１３が、基板３５上に固定されており、当該基板３５は、可動枠３４に移動可能に取り付けられている。即ち、基板３５の一辺にはネジ山３３が設けられており、更に、当該ネジ山３３には、モータ３１に取り付けられた歯車３２がかみ合って配置されている。これにより、モータ３１の駆動により、光路に挿入される光学部品を、位相フィルタ１２とポリトピックフィルタ１３の間で、自在に、切り替えることができるように構成されている。
　そして、記録時において、空間光変調器９上の１点から出る光は、図中の破線によって示すように、リレーレンズ１０により、平行光としてポリトピックフィルタ１３に照射される配置となっている。このポリトピックフィルタ１３を透過した光は、更に、リレーレンズ１４と対物レンズ１５により、ポリトピックフィルタ１３の像が記録媒体１６上に信号光として結像されるように調整されている。
　したがって、ポリトピックフィルタ１３は、記録媒体上に分布する信号光の領域を制限し、隣接領域のホログラムとの間でのクロストークを防止する作用がある。
　一方、記録媒体１６の同じ位置には、参照光も重ねて照射されている。この参照光としては、偏光ビームスプリッタ５を反射した光が、反射ミラー１７及びガルバノミラー１８を反射し、リレーレンズ１９、２０を経て、記録媒体１６に平行ビームとして照射されている。このとき、ガルバノミラー１８は、空間光変調器９で異なる情報列画像を生成する毎に異なる回転角となり、もって、記録媒体１６上の参照光の入射角が変化するように構成されている。
　なお、ガルバノミラーの回転中心は、リレーレンズ１９の焦点位置に配置され、また、リレーレンズ１９と２０の間隔は、リレーレンズ１９と２０のそれぞれの焦点距離の和に相当する間隔とされており、もって、リレーレンズ２０の焦点位置に記録媒体１６が配置されるようにすることで、ガルバノミラー１８の回転に伴い、参照光は入射角が変わっても常に記録媒体の同じ位置に照射されるようになっている。このようにして、記録媒体上に複数のホログラムが重ね書きされ、記録媒体１６の回転送りに伴い、順次、隣接する領域にホログラムが記録されていく。
　他方、上述したようにして情報が記録された記録媒体１６のホログラムにより信号を再生する場合には、偏光ビームスプリッタ５を反射した参照光が、記録時と同様に、記録媒体１６に照射され、記録されたホログラムによって同じ参照光角度で記録された信号光が再生される。なお、このときこの信号光は、記録媒体１６を透過する方向に再生されることから、集光レンズ２１と反射ミラー２２が、入射する参照光が記録媒体１６を透過し、集光レンズ２１によって反射ミラー２２に集光され、その反射光が再び集光レンズ２１で平行ビームとなって記録媒体１６に戻るように配置される。
　かかる構成によれば、参照光は、その入射方向とは逆方向に進行する光となるので、再生される信号光も、記録時に信号光が入射した方向と逆方向に再生される。このようにして再生された信号光は、切り替えシャッタ１１において、上述したポリトピックフィルタ１３に代えて、３次関数位相フィルタ１２を透過し、リレーレンズ１０及びビームスプリッタ８を経て、複合センサ２４に入射する。この３次関数位相フィルタ１２は、透過する光束に対し、光軸に対して垂直な面内において最大半径で規格化された直交座標をｘ、ｙとするとき、以下の式で示されるような位相差（即ち、光軸上の光線に対する光路差）を与える位相フィルタである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 ここで、「α」は定数であり、大きいほど焦点深度拡大効果が大きいが、画像再生後のノイズの増大も大きくなり、条件に応じて最適な値を選ぶのがよい。たとえばα＝４０～６０λ程度が望ましい。ただし、「λ」は光の波長である。
　一方、偏光ビームスプリッタ５を透過した光に対しては、上述した可変シャッタ６において、λ／２板２５がその光路内に挿入されるようにする。このλ／２板２５は、透過する光の偏光方向を９０°回転させるように作用する。このようにすることにより、拡散板２６を通らず位相がそろった状態の光が、ビームスプリッタ８において反射し、偏光方向が９０°回転した状態で記録媒体から再生される信号光と重なって、複合センサ２４に入射することとなる。信号光と重ね合わせるこの光を、以下、「基準光」と呼ぶ。
　複合センサ２４は、入射する信号光と基準光の干渉によるホモダイン検出を可能とし、基準光で増幅された信号光強度と、信号光の基準光に対する位相差が検出可能となる。したがって、基準光の複素振幅が一定であれば、信号光の複素振幅が求められることになる。その後、複合センサ２４からの信号をホモダイン検出回路２８に入力して信号光の複素振幅分布を求め、それをデコンボリューション回路２９に入力して焦点深度拡大後のぼけのない信号分布画像を求め、これを信号処理回路３０に入力することで、最終的に、時系列再生信号を得る。
　図４は、上記複合センサ２４の詳細構造を示す図であり、この図では、信号光と基準光が偏光方向（矢印Ｅｒ、Ｅｓを参照）を直交させて重ね合わされた検出光線３１が入射する複合センサ２４の一部が拡大されて、破線の楕円内に表示されている。即ち、複合センサ２４は、複合偏光／波長板３２と画像センサ３３とから構成されている。
　複合偏光／波長板３２は、＋４５°偏光板３４が配置された縦方向の短冊状領域と、－４５°方向偏光板３５が配置された隣接する縦方向の短冊状領域と、λ／４板３６が配置された横方向の短冊領域とが折り重なって構成される４種類のセルを１つの単位セルとして、当該単位セルが縦横に繰り返された構造となっている。かかる光学部品は、近年、フォトニック結晶素子によって実現できるようになっている。2そして、画像センサ３３を構成する複数の画素は、上述した複合偏光／波長板３２を透過した光が、１つの単位セルの４つのセルそれぞれを透過し、それぞれ個別に対応する画素ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４により、その強度が検出できるように配置されている。即ち、それぞれの輝度値の演算により、この単位セルに入射する光線の強度と位相差を求める。ここで、「Eｓ」を信号光の複素振幅、「Eｒ」をこれと直交する信号光とすると、複合偏光／波長板３２を透過して各画素に入射する光線の偏光状態を表すジョーンズベクトルは、以下の４つの式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　したがって、各画素のセンサで検出される光強度I１、I２、I３、I４は、以下のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　従って、これにより、信号光と基準光の位相差はこれら４つの強度値から、以下のように求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 また、基準光で増幅された信号光の強度は、以下のように与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　以上によって信号光の複素振幅が決まるので、コヒーレント結像光学系に対するデコンボリューション演算を行うことにより、焦点深度が拡大された、ぼけのない信号光分布が求められ、更には、それに対して信号処理を行うことで、時系列再生信号を得ることができる。
＜実施例２＞
　次に、本発明の実施例２になる情報記録再生装置について、特に、その位相フィルタの他の構成について、詳細に説明する。
　即ち、上述した実施例１における位相フィルタは、光軸に対して垂直な面内において、最大半径で規格化された極座標系（ρ、θ）について、以下の式の位相差を与えるものでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 ここで、各項はゼルニケの多項式でありＡ７、Ａ８，Ａ１０、Ａ１１はその係数である。
　また、これらの係数は、以下の条件を満たすようにすれば、上記実施例１と同様に、焦点深度拡大効果が少ない凹凸量で実現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
＜実施例３＞
　次に、本発明の実施例３になる情報記録再生装置について、特に、その位相フィルタの他の構成について、添付の図５～７を参照しながら詳細に説明する。
　即ち、上記の実施例１における位相フィルタは、上記図５の平面図、および上記図６の側面断面図に示すような複数の放物線状の断面の溝１１２を、輪帯状に複数形成した輪帯構造１１０からなる軸対称位相フィルタ１０１でもよい。これによれば、上記の実施例１に述べたような３次関数位相フィルタの場合にはデコンボリューション後の再生画像が焦点ずれ量によって面内で位置ずれを生ずるという問題点もあったが、軸対称な形状であれば、それが軽減されることとなる。しかしながら、焦点深度拡大効果は、上述した３次関数位相フィルタよりもやや低下する。
　図５は、軸対称位相フィルタ１０１による焦点深度拡大効果を説明する図である。軸対称位相フィルタ１０１に入射する光線１０３が、放物線状断面溝１１２によって各輪帯毎に局所的に凹面レンズ状に屈折されている。このとき、各放物線状断面溝１１２の中心を通る光線２０２は屈折されないため、集光レンズ１０２の焦点２０３に集光される。しかしながら、その周辺の光線は、放物線状断面溝１１２の凹レンズ作用によって、輪帯状にかつ局所的に、集光レンズ１０２によるレンズ作用を打ち消す方向に作用し、中心光線２０２に略平行な光線となり、焦点２０３の周辺の範囲１０４に分布する。これによって、焦点２０３近傍の光軸方向の焦点ずれに対するスポット径の変化が緩和され、実効的に、焦点深度を１０４の範囲に拡大することができる。
　１…半導体レーザ、２…コリメートレンズ、３…アイソレータ、４…λ／２板、
５…偏光ビームスプリッタ、６…可変シャッタ、７…結像レンズ、８…ビームスプリッタ、９…空間光変調器、１０…リレーレンズ、１１…切り替えシャッタ、１２…３次関数位相フィルタ、１３…ポリトピックフィルタ、１４…リレーレンズ、１５…対物レンズ、１６…記録媒体、１７…反射ミラー、１８…ガルバノミラー、１９、２０…リレーレンズ、２１…集光レンズ、２２…反射ミラー、２４…複合センサ、２５…λ／２板、２６…拡散版、２７…空間光変調器駆動回路、２８…ホモダイン検出回路、２９…デコンボリューション回路、３０…信号処理回路、３１…モータ、３２…歯車、３３…ねじ山、３４…可動枠、３５…基板、１０１…軸対称位相フィルタ、１０２…集光レンズ、１０３…入射光線、１０４…焦点深度拡大範囲、１１０…輪帯構造、１１１…輪帯、１１２…放物線状輪帯断面溝、２０１…光軸、２０２…放物線状輪帯断面溝中心を通る光線、２０３…集光レンズ焦点

Claims (10)

  1. 　コヒーレント光束を発生する発光素子と、
    　前記発光素子からのコヒーレントな光束を参照光としてホログラムディスクに照射し、当該ホログラムディスクからの回折光である再生信号光を、撮像素子に入射して、光学像を結像する第１の光学系と、
    　前記光学系により形成された光学像を撮像する前記撮像素子とを備えており、前記ホログラムディスクからの前記再生信号光による光学像を前記撮像素子により撮像し、当該撮像された光学像に基づいて、前記ホログラムディスクに記録された情報を再生するように構成されたホログラム情報再生装置において、更に、
    　前記ホログラムディスクに入射させる前に参照光から分岐した光を、前記撮像素子に入射する前記再生信号光に重ねて、基準光として前記撮像素子に入射させる第２の光学系を有し
    　前記再生信号光の前記撮像素子へのコヒーレント結像光学系における光学伝達関数が、必要な空間周波数範囲でゼロにならないような、位相分布を透過光に対して付与する位相フィルタを、前記第１の光学系中に有することを特徴とするホログラム情報再生装置。
  2. 　前記請求項１に記載したホログラム情報再生装置において、
    　前記位相フィルタは、３次位相関数フィルタであることを特徴とするホログラム情報再生装置。
  3. 　前記請求項１に記載したホログラム情報再生装置において、
    　前記位相フィルタは、前記光学系において、焦点深度を拡大するための位相変調素子を含んでいることを特徴とするホログラム情報再生装置。
  4. 　前記請求項１に記載したホログラム情報再生装置において、
    　前記位相フィルタは、軸対称位相フィルタであることを特徴とするホログラム情報再生装置。
  5. 　前記請求項１に記載したホログラム情報再生装置において、
    　前記撮像素子において、前記再生信号光と前記基準光との位相差を検出する部材を含んでいることを特徴とするホログラム情報再生装置。
  6. 　請求項１に記載のホログラム再生装置であって、検出される複素振幅分布の空間周波数スペクトル分布に対して前記位相フィルタの周波数伝達関数で除すことに相当する画像処理演算を行うことを特徴とするホログラム再生装置。
  7. 　請求項１に記載のホログラム再生装置であって、前記位相フィルタが、像の焦点ずれに対する点像分布の変化を、位相フィルタ挿入前より小さくする作用を有することを特徴とするホログラム再生装置。
  8. 　前記請求項１～７の何れか一項に記載したホログラム情報再生装置に加え、更に、
    　前記ホログラムディスク上に記録すべき記録信号に基づいて、前記発光素子からのコヒーレントな光束を変調する空間光変調素子を備え、前記発光素子からの光を前記参照光から分岐して前記空間光変調素子に入射し、記録信号光を生成し、前記記録信号光を、前記ホログラムディスクに前記参照光と重ねて集光する第３の光学系を有し、
    　前記第１、第３の光学系によって記録信号光を参照光と重ねてホログラムディスク上に照射してホログラムとして記録し、又は、記録されたホログラムに参照光を入射して回折される再生信号光を再生するホログラム記録再生装置であって、
    　前記ホログラムディスク上に記録信号を記録するときは、前記位相フィルタに代えて、ホログラムディスク上に形成されるホログラムの大きさを制限するためのポリトピックフィルタを光路中に挿入することを特徴とするホログラム記録再生装置。
  9. 　請求項８に記載のホログラム記録再生装置に用いる位相フィルタ可動挿入機構であって、前記位相フィルタを前記光路に抜き差し可能なモータ駆動による駆動機構を備えていることを特徴とする可動挿入機構。
  10. 　ホログラムディスクからの反射光による光学像を撮像素子により撮像し、該撮像された光学像に基づき前記ホログラムディスクに記録された情報を再生するように構成されたホログラム再生装置において、
    　前記ホログラムディスクからの反射光が前記撮像素子に入射されるまでの光路中に、該光路の所定範囲における前記光学像に対して所定のボケ量を与えるための光学フィルタを設けたことを特徴とするホログラム再生装置。
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WO2017138100A1 (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 株式会社日立製作所 車両用灯具及び車両用灯具システム

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