(57)【要約】【課題】信号光の品質が劣化するのを防止し、精度よく光記録を行うことができるホログラム記録装置を提供する。【解決手段】ホログラム記録装置は、記録するデータに基づいて信号光を変調する空間光変調器と、空間光変調器により変調された信号光の光路上に配置されるフーリエ変換レンズと、フーリエ変換レンズを透過した信号光のフーリエ面における少なくとも０次の直流成分３００Ａを遮光する位置に配置された遮光体２００と、フーリエ面の外部に配置された支持体４００と、遮光体２００と支持体４００とを接続する接続部５００と、を含むバンドパスフィルタ部２８と、バンドパスフィルタ部２８を通過した信号光と、参照光とをホログラム記録媒体に照射させる手段と、を含み、信号光と参照光とにより形成される干渉縞をホログラム記録媒体に記録する。【選択図】図２
2008275781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録するデータに基づいて信号光を変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器により変調された前記信号光の光路上に配置されるフーリエ変換レンズと、
前記フーリエ変換レンズを透過した前記信号光のフーリエ面における少なくとも０次の直流成分を遮光する位置に配置された遮光体と、前記フーリエ面の外部に配置された支持体と、前記遮光体と前記支持体とを接続する接続部と、を含むフィルタ部と、
前記フィルタ部を透過した前記信号光と、参照光とをホログラム記録媒体に照射させる手段と、を含み、
前記信号光と前記参照光とにより形成される干渉縞を前記ホログラム記録媒体に記録することを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
前記接続部は、前記フーリエ面における前記０次の直流成分の中心と、１次の直流成分のそれぞれの中心とを結ぶいずれの直線とも交わらないように、前記遮光体と前記支持体とを接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、前記フーリエ面における０次以外の直流成分を遮光する位置に配置された少なくとも１つの遮光体をさらに含み、
前記接続部は、前記遮光体のそれぞれを、前記フーリエ面において隣り合う前記直流成分の中心を結ぶいずれの直線とも交わらないように接続する、
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータ画像を含むように変調された信号光を、フーリエ変換レンズによりフーリエ変換した後に、フーリエ変換像の０次成分をカットさせたり、バンドパスフィルタに通過させて信号光の所定成分をカットさせたりすることがある（特許文献１，２を参照）。
【０００３】
このような従来技術では、フィルタは、ガラス部材による支持体の上に金属酸化膜等の遮光体を設けたものにより構成されることが一般的であるが、ガラスと他の光学部品との間で光が多重反射することで、信号光の品質が劣化してしまうことがあった。
【特許文献１】特開２００４−１９８８１６号公報
【特許文献２】特開２００６−３３８８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、信号光の品質が劣化するのを防止し、精度よく光記録を行うことができるホログラム記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のホログラム記録装置は、記録するデータに基づいて信号光を変調する空間光変調器と、前記空間光変調器により変調された前記信号光の光路上に配置されるフーリエ変換レンズと、前記フーリエ変換レンズを透過した前記信号光のフーリエ面における少なくとも０次の直流成分を遮光する位置に配置された遮光体と、前記フーリエ面の外部に配置された支持体と、前記遮光体と前記支持体とを接続する接続部と、を含むフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した前記信号光と、参照光とをホログラム記録媒体に照射させる手段と、を含み、前記信号光と前記参照光とにより形成される干渉縞を前記ホログラム記録媒体に記録することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のホログラム記録装置において、前記接続部は、前記フーリエ面における前記０次の直流成分の中心と、１次の直流成分のそれぞれの中心とを結ぶいずれの直線とも交わらないように、前記遮光体と前記支持体とを接続する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のホログラム記録装置において、前記フィルタ部は、前記フーリエ面における０次以外の直流成分を遮光する位置に配置された少なくとも１つの遮光体をさらに含み、前記接続部は、前記遮光体のそれぞれを、前記フーリエ面において隣り合う前記直流成分の中心を結ぶいずれの直線とも交わらないように接続する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、フーリエ面における少なくとも０次の直流成分を遮光する位置に遮光体を配置し、その遮光体をフーリエ面の外部に配置した支持体と接続して固定することで、記録に用いる信号光領域には反射要素となる支持体を設けないようにしたため、反射の影響で信号光の品質が劣化するのを防止できる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、フーリエ面において、情報の記録に有用な空間周波数成分が劣化しないようにすることができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、遮光体を０次以外の直流成分を遮光する位置にも配置した場合にも、情報の記録に有用な空間周波数成分が劣化しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１２】
図１には、本実施形態に係るホログラム記録装置１の構成図を示す。ホログラム記録装置１では、記録情報を表すデジタル画像が変調された信号光と、参照光とをホログラム記録媒体１００に同時に照射することで、照射点に回折格子（干渉縞）を形成する。こうして、ホログラム記録媒体１００に、信号光が持つ情報を記憶する。本実施形態では、ホログラム記録媒体１００に、信号光と参照光とを光軸を共通した１光束により照射させる、同軸記録方式を用いている。以下、ホログラム記録媒体１００に照射される信号光と参照光とを含む光を示す場合には記録光とする。
【００１３】
そして、図１に示されるように、本実施形態のホログラム記録装置１は、光源１０、シャッター１２、１／２波長板１４、偏光板１６、拡大・コリメート光学系１８、ミラー２０、偏光ビームスプリッタ２２、空間光変調器２４、フーリエ変換レンズ２６Ａ，２６Ｂ、バンドパスフィルタ部２８、フーリエ変換レンズ３０、媒体保持部３２、フーリエ変換レンズ３４、及び受光素子３６を含む。
【００１４】
光源１０は、ホログラムを記録する信号光及び参照光の光源となるコヒーレント光を照射する。コヒーレント光としてはレーザ光など従来知られている光源を用いることとしてよい。そして、レーザ光には、ホログラム記録媒体１００の光記録層に感度のある所定の波長のレーザ光（例えば、波長が５３２ｎｍの緑色レーザ等）を用いることとしてよい。
【００１５】
シャッター１２は、光源１０から照射されたレーザ光の光路上に設けられる。シャッター１２の開閉に応じて、レーザ光が遮断される。そして、シャッター１２を通過したレーザ光は、１／２波長板１４と、偏光板１６とを通過することで、光強度や偏光方向が調整される。
【００１６】
偏光板１６を通過したレーザ光は、拡大・コリメート光学系１８により所定サイズの径の平行光に変換される。そして、拡大・コリメート光学系１８で平行光に変換されたレーザ光は、ミラー２０により反射され、偏光ビームスプリッタ２２に入射する。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ２２は、入射した光のｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する。そして、偏光ビームスプリッタ２２により反射された光は、空間光変調器２４に入射する。
【００１８】
空間光変調器２４は、偏光ビームスプリッタ２２から入射したレーザ光を、記録情報に応じたパターンで偏光変調する。記録情報は、例えばデジタルデータ「０，１」を「明，暗」に対応させた明暗のパターン画像により表現されるものである。そして、光強度変調された光強度変調パターンを有するレーザ光は、再び偏光ビームスプリッタ２２に入射する。ここで、偏光ビームスプリッタ２２は、ｐ偏光を透過させるため、空間光変調器２４により変調された光は、偏光ビームスプリッタ２２を透過する。
【００１９】
同軸方式の記録光においては、例えば、記録光の中心部に信号光が配置され、信号光の外周に参照光が配置される。信号光は、記録情報に基づいて変調されている。一方で、参照光は、記録情報に基づいた変調は行われないが、適宜変調しても構わない。参照光を変調させることで、記録媒体内での信号光と参照光の重なりを大きくすることが可能である。例えば、参照光を、信号光を表現する画素サイズでランダムな強度パターンに基づいて変調し、参照光にデータパターンと同程度の周期でランダム変調を与えて、データ記録に必要な領域に参照光を均等に照射させるようにしてもよい。
【００２０】
空間光変調器２４により出射された信号光と参照光を含む記録光は、フーリエ変換レンズ２６Ａに入射する。記録光は、フーリエ変換レンズ２６Ａによりバンドパスフィルタ部２８を通過するように集光される。そして、記録光は、バンドパスフィルタ部２８を通過する際に、所定の周波数成分がカットされる。こうして、ホログラム記録媒体１００の記録材料をより有効に利用して、情報を記録するようにできる。なお、バンドパスフィルタ部２８についての詳細は後述する。そして、バンドパスフィルタ部２８を通過した記録光は、フーリエ変換レンズ２６Ｂにより逆フーリエ変換された後に、フーリエ変換レンズ３０に入射する。
【００２１】
フーリエ変換レンズ３０は、信号光と参照光とを共に媒体保持部３２に保持されるホログラム記録媒体１００に集光させる。そして、信号光と参照光とが集光される位置において、信号光と参照光とが干渉した干渉縞がホログラム記録媒体１００の光記録層に形成される。
【００２２】
なお、ホログラム記録媒体１００に記録されたデータを再生する際には、参照光のみをホログラム記録媒体１００に照射する。そして、参照光が、ホログラム記録媒体１００に形成された回折格子（干渉縞）に照射されることにより、ホログラム記録媒体１００を透過する再生光（回折光）が出射される。再生光は、回折格子を形成した際に照射した信号光を含むものである。そして、出射された再生光は、フーリエ変換レンズ３４を透過して平行光に戻された後に、受光素子３６により受光される。受光素子３６では、再生光に含まれる信号光の光強度変調パターンに基づいて、信号光に重畳されたデータが読み出される。
【００２３】
以下、バンドパスフィルタ部２８の詳細について説明する。バンドパスフィルタ部２８は、光を遮光する遮光体と、フーリエ面の外部に配置される支持体と、遮光体と支持体とを接続する接続部とにより構成されるものである。遮光体は、薄板に金属酸化膜が着膜されて形成されるもののように、光を遮光するものであれば良いが、光の反射がノイズとなるのを防ぐために光吸収体であることが好ましい。また、接続部も金属棒等に金属酸化膜が着膜されて形成されるものに代表される棒状の構造物が用いられるが、同様に光吸収体であることが好ましい。支持体は、金属等により形成されるものとしてよいが、迷光などの反射を防ぐために光吸収体であることが望ましい。
【００２４】
図２には、フーリエ面に配置されるバンドパスフィルタ部２８の一例を示す。図２における四角により示された領域３００（３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ等）は、フーリエ変換レンズ２６Ａにより変換された信号光に含まれるデータにおける空間周波数の直流成分（０次，１次，２次光等）を示している。図２に示されるように、フーリエ変換面は、０次光（３００Ａ）を中心として、左右および上下方向に対称に広がっている。そして、以下の図では、０次の直流成分３００Ａの中心から水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸をとっている。また、図面では便宜上、第１象限にのみ符号を付してある。
【００２５】
図２に示される例においては、遮光体２００は、フーリエ変換レンズ２６Ａによりフーリエ変換された信号光の０次の直流成分３００Ａを遮光する位置に配置される。この遮光体２００は、０次の直流成分３００Ａを少なくとも覆う大きさに形成される。
【００２６】
支持体４００はフーリエ面の直流線分の光強度が充分に弱くなった領域あるいは記録に用いる光の領域より外側に配置され、接続部５００により遮光体２００と接続する。こうして、遮光体２００は、フーリエ面に対して固定される。そして、本実施形態では、接続部５００は、フーリエ面における０次の直流成分３００Ａの中心と、１次の直流成分３００Ｂのそれぞれの中心とを結ぶいずれの直線とも交わらないように、すなわち、図２におけるｙ＝０（水平方向）、ｘ＝０（垂直方向）、ｙ＝±ｘ（斜め±４５度方向）のいずれの直線とも交わらないように、遮光体２００と支持部４００とを接続する。これらの直線上には信号光の必要な周波数成分が含まれており、接続部５００がこれらの周波数成分を遮らないようにするためである。なお、図２では接続部５００を棒状に形成しているが、上記の直線と交わらなければ曲がった形状に形成してもよい。
【００２７】
また、本発明に係るバンドパスフィルタ部２８は、上述したものに限られるものではなく、遮光する周波数成分に応じて、遮光体２００の数や配置する位置を適宜変更してもよい。以下には、バンドパスフィルタ部２８の変形例を示す。
【００２８】
図３に示されるのは、フーリエ面における０次と１次の直流成分を遮光し、他の周波数成分を透過させるバンドパスフィルタ部２８である。図３に示されるように、遮光体２００同士は接続部５１０により接続されている。接続部５１０による接続態様は、接続する遮光体２００が遮光する直流成分の中心から水平、垂直、及び±４５度方向のいずれの直線とも交わらない態様、すなわち、隣り合う（上下、左右、斜め）直流成分同士を結ぶ直線のいずれとも交わらない態様とする。上述したように、これらの直線上には、信号光の必要な周波数成分が含まれており、これらの周波数成分が接続部５１０により遮られないようにするためである。そして、遮光体２００の少なくとも１つと、フーリエ面の外部に配置された支持体４００とが接続部５００により接続され、遮光体２００の位置がフーリエ面に対して固定される。
【００２９】
そして以下には、バンドパスフィルタ部２８の形態の他の例を示す。
【００３０】
図４に示されるのは、フーリエ面における０次の直流成分３００Ａの周囲のみを透過させるバンドパスフィルタ部２８である。すなわち、０次の直流成分３００Ａを遮光する遮光体２００と、０次の直流成分３００Ａの周囲を除きフーリエ面を遮光する遮光体２１０とがフーリエ面上に配置される。遮光体２００と遮光体２１０とは、接続部５１０により接続される。この接続部５１０による接続態様は、０次の直流成分３００Ａの中心から水平（ｙ＝０）、垂直（ｘ＝０）、及び±４５度方向（ｙ＝±ｘ）の直線と交わらない態様、すなわち、隣り合う（上下、左右、斜め）直流成分同士を結ぶ直線のいずれとも交わらない態様とする。そして、図４に示される例では、支持体４００が遮光体２１０との接続部を兼ねるように形成されている。
【００３１】
以上説明したホログラム記録装置１によれば、フーリエ面上に支持体４００を配置せず、支持体４００により信号光が反射されることがないため、バンドパスフィルタ部２８における反射の影響により信号光の品質が劣化するのを防止できる。こうして、本実施形態に係るホログラム記録装置１では、信号光と参照光とによりホログラム記録媒体１００に光記録する際の精度を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
上記の実施形態では、本発明を信号光と参照光とを同じ光束でホログラム記録媒体に照射させる同軸方式に適用した例を説明したが、本発明は、信号光と参照光とを別々の光束でホログラム記録媒体に照射させる２光波の方式にも適用できるのはもちろんのことである。この場合には、少なくとも信号光のフーリエ面に、本実施形態で説明したバンドパスフィルタを配置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係るホログラム記録装置の構成図である。
【図２】本発明に用いるバンドパスフィルタ部の一例を示す図である。
【図３】本発明に用いるバンドパスフィルタ部の一例を示す図である。
【図４】本発明に用いるバンドパスフィルタ部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ホログラム記録装置、１０  光源、１２  シャッター、１４  １／２波長版、１６  偏光板、１８  拡大・コリメート光学系、２０  ミラー、２２  偏光ビームスプリッタ、２４  空間光変調器、２６Ａ，２６Ｂ  フーリエ変換レンズ、２８  バンドパスフィルタ部、３０  フーリエ変換レンズ、３２  媒体保持部、３４  フーリエ変換レンズ、３６  受光素子、１００  ホログラム記録媒体、２００，２１０  遮光体、３００Ａ  ０次の直流成分、３００Ｂ  １次の直流成分、３００Ｃ  ２次の直流成分、４００  支持体、５００，５１０  接続部。
【図１】
2008275781.tif 000003
【図２】
2008275781.tif 000004
【図３】
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【図４】
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