(57)【要約】【課題】  簡易な構成によって、高密度記録されたホログラムを再生することのできるホログラム装置を提供する。【解決手段】  光を発生する光源１を有し、光源１からの光を記録媒体２に形成されたホログラム２ａに入射させることで、ホログラム２ａに記録された情報を読出すホログラム装置において、光源１は発生する光の発光強度のピーク波長を複数有するレーザ１０と、レーザ１０からの光をピーク波長毎に複数の異なる角度で出射する分波格子１２とを備えてなる。また、光源１は分波格子１２から出射された各光をそれぞれ透過または非透過状態とする光スイッチ１３を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する光源を有し、該光源からの光を記録媒体に形成されたホログラムに入射させることで、該ホログラムに記録された情報を読出すホログラム装置において、
上記光源は発生する光の発光強度のピーク波長を複数有するレーザと、該レーザからの光を上記ピーク波長毎に複数の異なる角度で出射する分波格子とを備えてなることを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
上記光源は上記分波格子から出射された各光をそれぞれ透過または非透過状態とする光スイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載のホログラム装置。
【請求項３】
上記分波格子は光の入射面及び出射面にそれぞれ回折格子が形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載のホログラム装置。
【請求項４】
上記分波格子はホログラムが形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載のホログラム装置。
【請求項５】
上記波長可変光源と記録媒体の間には上記光スイッチを透過する複数の各光を上記記録媒体の略同じ位置に集光する集光手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホログラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムの原理により情報が記録された記録媒体から情報を再生するホログラム装置に関し、特に波長の異なる複数の光を発生する光源を備えたホログラム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンピュータ等に用いられる記憶装置としては、磁気や光によって情報を記録媒体に対して２次元的に書込み、読込みを行うものが広く用いられている。磁気を用いた記憶装置としては、ハードディスクなどが知られており、光を用いた記憶装置としては、ＣＤやＤＶＤなどが知られている。これら記憶装置は、大容量化の要求に応えるため、これまでに記録密度に関して著しい進歩を果たしてきたものである。そして、さらなる大容量化のための手段として、ホログラムの原理を用いた記憶装置の開発が進められている。
【０００３】
ホログラム記憶装置は、記録媒体上にページ単位でホログラムとして記録された情報を読み込んで再生するものである。記録媒体上には、符号化されたページ単位の情報が屈折率変化等のパターンとして書き込まれている。このパターンは、記録装置において物体光と参照光の干渉により形成されたホログラムであり、情報を記録媒体から読み込むには、参照光のみを記録媒体に入射させ、ホログラムのパターンで回折させてＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子によって受光することにより、書き込まれた情報を再生することができる。
【０００４】
ホログラム記憶装置の大きな特徴の一つは、記録媒体に対し情報を空間的に多重記録させておくことができ、大きな記憶密度を得ることができることである。空間多重の方法としては、記録の際に参照光の入射角度を変化させることによる角度多重と、記録の際に参照光の波長を変化させることによる波長多重とが知られている。このうち、波長多重によって情報が多重記録された記録媒体から情報を再生するには、参照光の光源として複数の波長の光を発振することができる波長可変光源が必要である。
【０００５】
従来から知られている波長可変光源には、レーザの共振器長を熱的にあるいは機械的に変化させることにより、発振する波長を変化させるものが知られている。また、ＤＦＢレーザのグレーティングに対する電流注入により発振する波長を変化させるものも知られている。共振器長を機械的に変化させる波長可変レーザは、例えば特許文献１に記載されている。また、ＤＦＢレーザを用いた波長可変レーザは、例えば特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−６９１４６号公報
【特許文献２】特開平５−７０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のホログラム装置に用いられる波長可変光源は、共振器長を変化させる波長可変レーザでは、レーザの共振器長を微小かつ正確に変化させなければならず、またＤＦＢレーザでは周期構造を半導体レーザの内部に作り込まなければならないため、通常のレーザに比べて非常に高価なものとなっていた。
【０００７】
また、波長多重を行わない場合には、角度多重が行われるが、この場合には角度可変機構が必要になるため、機構が複雑になると共に、コストアップの原因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって、高密度記録されたホログラムを再生することのできるホログラム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るホログラム装置は、光を発生する光源を有し、該光源からの光を記録媒体に形成されたホログラムに入射させることで、該ホログラムに記録された情報を読出すホログラム装置において、
上記光源は発生する光の発光強度のピーク波長を複数有するレーザと、該レーザからの光を上記ピーク波長毎に複数の異なる角度で出射する分波格子とを備えてなることを特徴として構成されている。
【００１０】
また、本発明に係るホログラム装置は、上記光源は上記分波格子から出射された各光をそれぞれ透過または非透過状態とする光スイッチを備えたことを特徴として構成されている。
【００１１】
さらに、本発明に係るホログラム装置は、上記分波格子は光の入射面及び出射面にそれぞれ回折格子が形成されてなることを特徴として構成されている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置は、上記分波格子はホログラムが形成されてなることを特徴として構成されている。
【００１３】
そして、本発明に係るホログラム装置は、上記波長可変光源と記録媒体の間には上記光スイッチを透過する複数の各光を上記記録媒体の略同じ位置に集光する集光手段を設けたことを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るホログラム装置によれば、光源は発生する光の発光強度のピーク波長を複数有するレーザと、レーザからの光をピーク波長毎に複数の異なる角度で出射する分波格子とを備えたことにより、安価な光源と分波格子により複数の異なる波長を有する光を分離して取り出すことができるので、簡易な構成で波長と角度により多重されたホログラムを再生することができる。
【００１５】
また、本発明に係るホログラム装置によれば、光源は分波格子から出射された各光をそれぞれ透過または非透過状態とする光スイッチを備えたことにより、多重記録されたホログラムをそれぞれ重複しないように再生することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るホログラム装置によれば、分波格子は光の入射面及び出射面にそれぞれ回折格子が形成されてなることにより、微小な角度差で各波長の光を分離することができ、光源をコンパクトに形成することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置によれば、分波格子はホログラムが形成されてなることにより、分離される各光の角度差を任意にとることができるので、装置の構成が容易となる。
【００１８】
そして、本発明に係るホログラム装置によれば、波長可変光源と記録媒体の間には光スイッチを透過する複数の各光を記録媒体の略同じ位置に集光する集光手段を設けたことにより、記録媒体の略同じ位置に多重記録されたホログラムを再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるホログラム装置の概要図である。この図に示すように、本実施形態におけるホログラム装置は、光源１から発生した光を集光手段１４を介して記録媒体２に入射させ、記録媒体２に形成されたホログラム２ａにより回折した出射光を受光部３で受光し、ホログラム２ａに記録された情報を再生する構成とされている。
【００２０】
光源１は、光を発生するレーザ１０と、レーザ１０から発生される発散光を収束光とするレンズ１１と、入射光を波長毎に異なる角度に出射する分波格子１２とを有している。さらに、分波された各光をそれぞれ独立して透過または非透過とする光シャッタ１３を設けている。
【００２１】
ここで、光源として用いられるレーザ１０は、発光強度のピークが複数の波長について存在するような特性を有している。図２はレーザ１０の波長に対する発光強度分布を示している。この図に示すように、レーザ１０は一定の波長範囲において複数の発光強度のピークを有するような特性を有している。なお、各ピークの間隔は１ｎｍ程度である。
【００２２】
このような特性は、広く用いられているファブリペロー型の半導体レーザにおいて見られるものである。安価な半導体レーザは、共振器の端面が必ずしも均一な平面状ではなく、凹凸を有していることがあり、これによって共振器の場所によって共振器長が異なり、複数の波長の光を発振することになる。その結果、図２に示すような特性が見られる。本実施形態では、図２に示す発光強度のピークのうち、波長λ1、λ2、λ3の光を使用する。
【００２３】
分波格子１２は、入射された光を波長毎に異なる角度で出射させるもので、上述したレーザ１０からの複数の波長の光がそれぞれ異なる角度で出射される。図１では、分波格子１２に対して光Ｌ０が入射し、分波格子１２から出射する波長λ1の光は光Ｌ１、波長λ2の光はＬ２、波長λ3の光はＬ３となってそれぞれ異なる角度で出射される。
【００２４】
分波格子１２の詳細については以下の通りである。図３には分波格子１２の拡大断面図を示す。この図に示すように、分波格子１２の入射面２０及び出射面２１には、それぞれ入射回折格子２２及び出射回折格子２３が形成されている。回折格子に入射した光は、波長毎に異なった角度で回折されるから、複数の波長を含むレーザ１０からの入射光Ｌ０は、波長毎に異なる角度で出射される。
【００２５】
また、分波格子１２の入射面２０及び出射面２１に回折格子を形成したものとは別の構成によっても、分波格子１２を構成することができる。図４には図３とは別の形態の分波格子１２の拡大断面図を示す。この形態では、分波格子１２内にホログラム２４を形成している。このホログラム２４は、複数のホログラムが多重され形成されている。
【００２６】
具体的には、ホログラム２４を形成する参照光及び物体光としては、波長λ1、λ2、λ3の光を用い、参照光の角度は固定しつつ物体光の角度を順次変化させてホログラム２４を形成する。このように多重して形成されたホログラム２４に光Ｌ０を入射させると、波長λ1の光は光Ｌ１として出射され、波長λ2の光は光Ｌ１とは異なる角度で光Ｌ２として出射され、さらに波長λ3の光は光Ｌ１及び光Ｌ２とは異なる角度で光Ｌ３として出射される。
【００２７】
図３のように分波格子１２の入射面２０及び出射面２１に回折格子を形成した場合には、各波長の光の出射角度差は非常に小さいものとなる。一方、図４のように分波格子１２にホログラム２４を形成した場合には、各波長の光が分離できる程度の角度差をつける必要があり、したがって各波長の光の出射角度差は図３の場合に比べると大きくなる。
【００２８】
このようにして波長毎に分離された光は、そのうちの１つを選択的にホログラムに対し入射させる。光源１に設けられた光シャッタ１３は、複数の光のうち１つを選択的に透過させることができる。光を透過または非透過とするために、本実施形態における光シャッタ１３は、波長λ1の光Ｌ１の光路上に第１のシャッタ３０を、波長λ2の光Ｌ２の光路上に第２のシャッタ３１を、波長λ3の光Ｌ３の光路上に第３のシャッタ３２を、それぞれ有している。これら各シャッタは液晶からなり、電圧を付加することでそれぞれ独立して光の透過と非透過を切替えることができる。
【００２９】
図１では、光シャッタ１３の第１のシャッタ３０は光を透過させる状態であり、それ以外の第２のシャッタ３１及び第３のシャッタ３２は光を非透過とする状態である。これによって、第１のシャッタ３０を通過する波長λ1の光Ｌ１のみが光シャッタ１３を透過する。光シャッタ１３を通過した光Ｌ１は、集光手段１４を介して記録媒体２に形成されたホログラム２ａに入射する。
【００３０】
図７には、光スイッチ２３を透過した後の光の発光強度特性、すなわち光源１の特性について示している。図７ａは図１のように第１のシャッタ３０について光を透過させる状態とした場合の特性である。この図に示すように、光源１から発生する光は、波長λ1のみにピークを有するほぼ単一波長の光となる。
【００３１】
図５及び図６には、図１とは別の波長の光を取り出した状態を示している。図５では、光シャッタ１３の第２のシャッタ３１は光を透過させる状態であり、第１のシャッタ３０及び第３のシャッタ３２は光を非透過とする状態である。これによって、第２のシャッタ３１を通過する波長λ2の光Ｌ２のみが光シャッタ１３を透過する。光シャッタ１３を通過した光Ｌ２は、集光手段１４を介して記録媒体２に形成されたホログラム２ａに入射する。この光は、図７ｂに示すように、波長λ2のみにピークを有するほぼ単一波長の光である。
【００３２】
図６では、光シャッタ１３の第３のシャッタ３２は光を透過させる状態であり、第１のシャッタ３０及び第２のシャッタ３１は光を非透過とする状態である。これによって、第３のシャッタ３２を通過する波長λ3の光のみが光シャッタ１３を透過する。光シャッタ１３を通過した光Ｌ３は、集光手段１４を介して記録媒体２に形成されたホログラム２ａに入射する。この光は、図７ｃに示すように、波長λ3のみにピークを有するほぼ単一波長の光である。
【００３３】
上述のように分波格子１２の入射面２０及び出射面２１に回折格子を形成した場合には、各波長の光の出射角度差が小さくなるが、この出射角度差は光シャッタ１３で各光をそれぞれ独立して透過または非透過とできる程度にとることができればよい。一方、分波格子１２にホログラム２４を形成した場合には、各波長の光の出射角度差は任意に設定できるものの、多重したホログラムが重複して再生されない程度の角度差は必要となる。したがって、分波格子１２の入射面２０及び出射面２１に回折格子を形成する場合の方が小さい角度差でより多くの光を取り出すことができ、多重数を上げることが容易である。
【００３４】
また、集光手段１４は、光シャッタ１３を通過した各光を記録媒体２の略同じ位置に集光するレンズからなる。分波格子１２により波長毎に分離された各光は、光シャッタ１３において異なる位置を通過するので、集光手段１４を介して略同じ位置に集光されることにより、ホログラム２ａに対する入射角度がそれぞれ異なっている。この入射角度の違いと、波長の違いによって、多重記録されたホログラム２ａの各情報を分離して再生することができる。
【００３５】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態におけるホログラム装置の概要図である。
【図２】本実施形態におけるホログラム装置に用いるレーザの発光強度分布を示した図である。
【図３】分波格子の拡大断面図である。
【図４】別の形態の分波格子の拡大断面図である。
【図５】図１とは別の波長の光を取り出したホログラム装置の概要図である。
【図６】図１及び図５とは別の波長の光を取り出したホログラム装置の概要図である。
【図７】光スイッチを透過した後の光の発光強度特性を示した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    光源
２    記録媒体
２ａ  ホログラム
３    受光部
１０    レーザ
１１    レンズ
１２    分波格子
１３    光シャッタ
１４    集光手段
２０    入射面
２１    出射面
２２    入射回折格子
２３    出射回折格子
２４    ホログラム
【図１】
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【図２】
2005331866.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005331866.tif 000006
【図５】
2005331866.tif 000007
【図６】
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【図７】
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