(57)【要約】【課題】簡単な構成で、位置精度及び光取り出し効率の高い射出位置切り換えが可能な光スイッチ及び光源装置及びこれを用いたホログラフィックメモリ装置を提供する。【解決手段】レーザ光源１から射出された光ｌはコリメータレンズ２で平行光になり、導光板３の端面からその内部へと屈折しつつ入射する。入射後の光ｌは導光板３の上面３ａと下面３ｂの各面で交互に繰り返し全反射しながら導光される。導光される光ｌの光路は、下面３ｂにおいては必ず作動領域Ａに接する位置関係となっており、この作動領域Ａに屈折率整合液５が位置していると、導光板３と作動領域Ａの屈折率差が殆ど無くなるために、この導光された光ｌが下面３ｂから作動領域Ａへと侵入し、反射ミラー４へと導かれる。反射ミラー４で反射された光ｌは作動領域Ａを通過して、下面３ｂより導光板３に入射し、ここを透過して上面３ａから外部へと射出する。【選択図】図１
2007121511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を端面より入射させ、対向する面で全反射させながら導光する導光部材と、
該導光部材の一方の全反射面に沿って配設される複数の偏向部材とを備え、
前記一方の全反射面と前記複数の偏向部材各々との間に、屈折率整合液が出入りする作動領域を設け、
該作動領域に前記屈折率整合液が位置するときに、前記導光部材により導光された光が前記一方の全反射面から前記作動領域に侵入し、前記偏向部材により偏向されるようにしてなることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
コリメート光を射出する光源と、
該光源からの光を端面より入射させ、対向する面で全反射させながら導光する導光部材と、
該導光部材の一方の全反射面に沿って配設される複数の偏向部材とを備え、
前記一方の全反射面と前記複数の偏向部材各々との間に、屈折率整合液が出入りする作動領域を設け、
該作動領域に前記屈折率整合液が位置するときに、前記導光部材により導光された光が前記一方の全反射面から前記作動領域に侵入し、前記偏向部材により偏向されるようにしてなることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記屈折率整合液に隣接して気体層を配設し、該気体層をヒータで加熱することにより熱膨張させ、これにより前記屈折率整合液を移動させるようにしてなることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記ヒータの少なくとも一部を前記偏向部材の裏側に配設したことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記屈折率整合液に隣接して気体層を配設し、該気体層に更に隣接して駆動液体を配設して、該駆動液体をマイクロポンプで移動させることにより前記気体層を移動させ、更にこれにより前記屈折率整合液を移動させるようにしてなることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記マイクロポンプの少なくとも一部を前記偏向部材の裏側に配設したことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記作動領域と前記偏向部材との間に光学部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項８】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載の光源装置；
０．８＜ｎＬ／ｎＰ＜１．２５
但し、
ｎＬ：屈折率整合液の屈折率
ｎＰ：導光部材の屈折率
である。
【請求項９】
前記導光部材の端面に反射構造を設け、二次元面内で光を導光するようにしてなることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記光源はレーザ光源であり、その偏波面は前記導光部材の厚さ方向と平行または垂直であることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記光源はレーザ光源であり、前記導光部材から射出される光について、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載の光源装置；
Ｄmax／Ｄmin＜１．３
但し、
Ｄmax：光束径の最大値
Ｄmin：光束径の最小値
である。
【請求項１２】
前記導光部材における光の射出位置各々にマイクロレンズを設けたことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項２〜請求項１２のいずれかに記載の光源装置を用いたことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光メモリ，光通信，光演算等に用いられる、射出位置切り換え可能な光スイッチ及び光源装置及びこれを用いたホログラフィックメモリ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一つの光源からの光を複数の異なる位置から射出する方法として、光源自体を移動させる以外に、光路の途中にガルバノミラー或いはポリゴンミラーを配置してこれにより走査する方法や、光ファイバで導光してその射出位置を移動させる方法、更には回折光学素子（ＤＯＥ），液晶偏向素子，音響光学素子，及び偏心レンズ等の偏向デバイスを用いる方法が検討されてきている。
【０００３】
ところが、これらの方法は、駆動部の位置決め精度が不十分であったり、光の利用効率が悪かったりする等の理由から、光メモリ等の高精度及び高効率が要求される装置の光源に用いることは困難であった。そこで例えば、液晶よりも高速で動作可能な光スイッチング素子の駆動源となる簡易な構成のアクチュエータを提供するとした発明が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
具体的には、液体が充填された少なくとも１つの作動区画と、その作動区画内の液体に接触する面の少なくとも１部の温度を急激に上昇可能な加熱手段と、作動区画内の液体が膨張したときに所定の方向に変位する作動部分とを有した構成としており、これにより、応答速度の速いアクチュエータを実現できるとしている。
【０００５】
即ちこのアクチュエータは、液体の膨張、特に相変化による大きな体積変化を利用して作動部分を駆動しており、高速で、エネルギー効率がよく、さらに構造が簡単なアクチュエータが提供できるとしている。またこのアクチュエータを、エバネッセント波を利用した光スイッチング素子などに応用することにより、高速で簡単な構造であり、さらに高コントラストの光スイッチング素子が実現できるとしている。
【特許文献１】特開２０００−１０５３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のような構成では、光の射出位置や射出方向を決める抽出面（反射面）はアクチュエータと一体で移動し、これによりスイッチングが行われるので、抽出面（反射面）の位置再現性は良くない。また、プリズム表面が完全な平面でない場合は、導光板とプリズムは密着することができないので、光の取り出し効率も悪くなる。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑み、簡単な構成で、位置精度及び光取り出し効率の高い射出位置切り換えが可能な光スイッチ及び光源装置及びこれを用いたホログラフィックメモリ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、光源からの光を端面より入射させ、対向する面で全反射させながら導光する導光部材と、該導光部材の一方の全反射面に沿って配設される複数の偏向部材とを備え、前記一方の全反射面と前記複数の偏向部材各々との間に、屈折率整合液が出入りする作動領域を設け、該作動領域に前記屈折率整合液が位置するときに、前記導光部材により導光された光が前記一方の全反射面から前記作動領域に侵入し、前記偏向部材により偏向されるようにしてなることを特徴とする光スイッチとする。
【０００９】
そして、コリメート光を射出する光源と、該光源からの光を端面より入射させ、対向する面で全反射させながら導光する導光部材と、該導光部材の一方の全反射面に沿って配設される複数の偏向部材とを備え、前記一方の全反射面と前記複数の偏向部材各々との間に、屈折率整合液が出入りする作動領域を設け、該作動領域に前記屈折率整合液が位置するときに、前記導光部材により導光された光が前記一方の全反射面から前記作動領域に侵入し、前記偏向部材により偏向されるようにしてなることを特徴とする光源装置とする。
【００１０】
また、前記屈折率整合液に隣接して気体層を配設し、該気体層をヒータで加熱することにより熱膨張させ、これにより前記屈折率整合液を移動させるようにしてなることを特徴とする。また、前記ヒータの少なくとも一部を前記偏向部材の裏側に配設したことを特徴とする。
【００１１】
或いは、前記屈折率整合液に隣接して気体層を配設し、該気体層に更に隣接して駆動液体を配設して、該駆動液体をマイクロポンプで移動させることにより前記気体層を移動させ、更にこれにより前記屈折率整合液を移動させるようにしてなることを特徴とする。また、前記マイクロポンプの少なくとも一部を前記偏向部材の裏側に配設したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記作動領域と前記偏向部材との間に光学部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．８＜ｎＬ／ｎＰ＜１．２５
但し、
ｎＬ：屈折率整合液の屈折率
ｎＰ：導光部材の屈折率
である。
【００１４】
また、前記導光部材の端面に反射構造を設け、二次元面内で光を導光するようにしてなることを特徴とする。また、前記光源はレーザ光源であり、その偏波面は前記導光部材の厚さ方向と平行または垂直であることを特徴とする。
【００１５】
また、前記光源はレーザ光源であり、前記導光部材から射出される光について、以下の条件式を満足することを特徴とする。
Ｄmax／Ｄmin＜１．３
但し、
Ｄmax：光束径の最大値
Ｄmin：光束径の最小値
である。
【００１６】
また、前記導光部材における光の射出位置各々にマイクロレンズを設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、上記いずれかに記載の光源装置を用いたことを特徴とするホログラフィックメモリ装置とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡単な構成で、位置精度及び光取り出し効率の高い射出位置切り換えが可能な光スイッチ及び光源装置及びこれを用いたホログラフィックメモリ装置を提供することができる。
【００１９】
具体的には、作動領域に屈折率整合液が出入りする構成とすることにより、光の射出位置，射出方向を決定する導光部材及び偏向部材は固定したまま、屈折率整合液の移動で光スイッチングを行うことができるので、射出位置，射出方向を高精度に制御することが可能となる。
【００２０】
また、気体層の熱膨張を屈折率整合液の駆動源として用いることにより、小型でシンプルな構成とすることが可能となる。また、気体層を熱するヒータの少なくとも一部を偏向部材の裏側に配設することにより、偏向部材の配置間隔を小さくすることができるので、光の射出ピッチも小さくすることが可能となる。
【００２１】
或いは、マイクロポンプを屈折率整合液の駆動源として用いることにより、ヒータを用いた場合よりも更に駆動速度を高くすることが可能となる。また、マイクロポンプの少なくとも一部を偏向部材の裏側に配設することにより、偏向部材の配置間隔を小さくすることができるので、光の射出ピッチも小さくすることが可能となる。
【００２２】
また、作動領域と偏向部材との間に光学部材を設けることにより、作動領域の容積が小さくなり、移動させる屈折率整合液の体積が小さくなるので、駆動速度を高くすることが可能となる。
【００２３】
また、屈折率比に関する条件式を満足することにより、全反射面での反射率を１％程度以下にすることができ、光学システムにおける不要光レベルを、悪影響を及ぼさないレベルまでに抑えることが可能となる。
【００２４】
また、導光部材の端面に反射構造を設けるという簡単な構成で、光路を二次元的に折りたたむことができ、光の射出位置を二次元的に配列することが可能となる。また、光源がレーザの場合、偏波方向を導光部材の厚さ方向と平行または垂直にすることにより、反射構造で光路を二次元的に折りたたむ場合でも、偏波方向は回転しない構成とすることが可能となる。
【００２５】
また、光束径比に関する条件式を満足することにより、使用状態で一定の光束径で使用する場合に、射出位置による光の強度ムラを抑えることが可能となる。
【００２６】
また、導光部材における光の射出位置各々にマイクロレンズを設けた構成とすることにより、導光部材とマイクロレンズを一体成形することができ、位置精度が高くて安価な多点光源装置を提供することが可能となる。
【００２７】
また、高精度に光スイッチング可能な光源装置をホログラフィックメモリに用いることにより、従来のディスク等のメディアを走査したり、光源を機械的に走査したりする構成とするよりも、簡単で精度の高いシステムを構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面断面図である。また、同図（ｃ）は後述する作動状態（ＯＮの状態）を示す正面断面図、同図（ｄ）は後述する基本状態（ＯＦＦの状態）を示す正面断面図である。同図において、１は例えば半導体レーザ素子よりなるレーザ光源、２はビーム整形機能を有するコリメータレンズ、３は導光板である。
【００３０】
後述するように、導光板３に入射した光は、その対向する上面３ａと下面３ｂとで全反射しながら導光される。導光板３の下側には、下面３ｂに密着して基板Ｂが設けられており、その上面には凹部である作動領域Ａが光の進行方向（又は導光方向）に等間隔で形成されている。この作動領域Ａに後述する屈折率整合液が導入されることにより作動状態となる。
【００３１】
各作動領域Ａの底面は所定の同じ角度で傾斜しており、これに沿ってそれぞれ光の偏向部材である反射ミラー４が配設されている。言い替えれば、各反射ミラー４は導光される光の進行方向に対して所定の同じ角度で傾斜しており、これにより光源装置から射出される光の方向が一定となる。なお反射ミラー４は、例えば各作動領域Ａの底面にアルミコートを施すこと等により設けることができる。
【００３２】
また、作動領域Ａの左右両側には、これに連通する例えば直方体状の凹部である駆動領域Ｃが設けられている。同図（ｄ）に示す基本状態では、左側の駆動領域Ｃの下半部に気体層６が位置しており、これに隣接して上半部に屈折率整合液５が位置している。また、作動領域Ａ及び右側の駆動領域Ｃにかけて別の気体層６が位置しており、屈折率整合液５が２つの気体層６に挟まれた状態となっている。
【００３３】
さらに、反射ミラー４の下側（裏側）にはヒータ７が左右に配設されており、左右の駆動領域Ｃの下部にそれぞれ接している。同図（ｄ）の状態から、左側のヒータ７により左側の駆動領域Ｃに位置する気体層６が熱せられると、これが膨張して屈折率整合液５が駆動され作動領域Ａに移動し、同図（ｃ）の状態となる。この状態では、左右の駆動領域Ｃにそれぞれ気体層６が位置しており、これにより作動領域Ａに位置する屈折率整合液５が両側から挟まれている。気体層６には例えば空気が用いられ、屈折率整合液５と混ざり合わない工夫が施されている。
【００３４】
さて、レーザ光源１から射出された光ｌはコリメータレンズ２で平行光になり、導光板３の端面からその内部へと屈折しつつ入射する。入射後の光ｌは導光板３の上面３ａと下面３ｂに対して全反射する角度となっているので、各面で交互に繰り返し全反射しながら導光される。導光される光ｌの光路は、下面３ｂにおいては必ず作動領域Ａに接する位置関係となっており、同図（ｃ）に示したように、この作動領域Ａに屈折率整合液５が位置していると、導光板３と作動領域Ａの屈折率差が殆ど無くなるために、この導光された光ｌが下面３ｂから作動領域Ａへと侵入し、反射ミラー４へと導かれる。即ち反射ミラー４が作動する状態となる。
【００３５】
反射ミラー４で反射された光ｌは作動領域Ａを通過して、下面３ｂより導光板３に入射し、ここを透過して上面３ａから外部へと射出する。同図（ａ），（ｂ）では、入射側から２番目の作動領域Ａが作動状態となったときの様子を示している。導光板３から光ｌが所定時間射出した後は、上記作動状態を生じさせたヒータとは反対側即ち右側のヒータ７で、右側の駆動領域Ｃに位置する気体層６を熱することにより、これが膨張して屈折率整合液５が駆動され左側の駆動領域Ｃに戻り、同図（ｄ）に示したような基本状態となる。
【００３６】
なお、ヒータ７を片側のみに配置し、これにより気体層６を熱した後、自然冷却させることにより、屈折率整合液５を基本位置に戻す構成とすることも可能である。しかしながら、両側にヒータを配設して交互に屈折率整合液５を駆動する方が、高速で安定したスイッチングが可能となる。さらに、左右の駆動領域Ｃに交互に屈折率整合液５を収容し、それぞれを基本状態とする構成を採れば、より高速なスイッチングが期待できる。
【００３７】
本実施例の基板Ｂには複数の反射ミラー４が規則的に配列され、その上に作動領域Ａを有しており、これにより反射ミラーユニットＵが形成されているが、この構成は半導体製造プロセス等を利用することにより、精度よく作製することができる。また、本実施例で用いられる屈折率整合液５としては、例えばインデックスマッチングジェルの一般名称で市販されているもの等が挙げられる。
【００３８】
また、屈折率整合液５と導光板３との屈折率比は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
０．８＜ｎＬ／ｎＰ＜１．２５    …（１）
但し、
ｎＬ：屈折率整合液の屈折率
ｎＰ：導光板の屈折率
である。
【００３９】
条件式（１）を満足することにより、作動状態における全反射面での反射率を１％程度以下にすることができ、光学システムにおける不要光レベルを、悪影響を及ぼさないレベルまでに抑えることができる。本実施例では、屈折率整合液５の屈折率は１．４６１７、導光板３の屈折率は１．５１６８であり、屈折率比は０．９６３７であって、条件式（１）を満足している。この結果、導光板３と屈折率整合液５との界面での反射率は０．０３％となっており、この界面において、光学システムで問題となる不要光は発生しない。
【００４０】
本実施例の光源装置によれば、光の射出位置や射出角度を決定する光学部材を固定したまま、屈折率整合液５を作動領域に対し出入りさせることによりスイッチングを行うことができるので、射出位置，射出角度を精度よく保ったまま、光の射出動作を高速に制御することができる。また、スイッチングの作動源は気体層の熱膨張であるから、構成も簡単である。
【００４１】
また、ヒータ７を反射ミラー４の裏側に配置することにより、反射ミラー４の配置間隔を小さくすることができるので、光源装置からの光の射出ピッチも小さくすることができる。なお、光の射出ピッチは、導光板３の厚さと導光板３への光の入射角度を調整することにより、設定することができる。さらに、同図（ｅ）に右側面断面図で示すように、導光板３の端面を斜面とし、レーザ光源１から射出されコリメータレンズ２で平行光となった光ｌが、この面に垂直入射するよう角度を設定して、入射時に屈折が生じないようにした構成としても良い。
【実施例２】
【００４２】
図２は、本発明の実施例２に係る光源装置を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面断面図である。また、同図（ｃ）は後述する作動状態（ＯＮの状態）を示す正面断面図、同図（ｄ）は後述する基本状態（ＯＦＦの状態）を示す正面断面図である。なお、同図（ｅ）は本実施例の変形例を示す右側面部分断面図である。
【００４３】
本実施例では、上記実施例１で示した反射ミラー４の導光板３側に、導光板３と同様の屈折率を有するプリズム８を、導光板３との対向面が平行になるように一体に配置した構成としている。これにより、導光板３とプリズム８との間に、薄板状で容積の小さい作動領域Ａが形成される。このように、作動領域Ａの容積が小さくなれば、スイッチング時に移動させなければならない屈折率整合液５の体積も小さくすることができるので、スイッチング速度をより高くすることができる。
【００４４】
本実施例ではまた、屈折率整合液５の駆動源としてマイクロポンプユニット９を用いている。マイクロポンプユニット９は、屈折率整合液５の両側に配設された気体層６の更に外側に隣接する駆動液体９ｂと、これを移動させるためのマイクロポンプ９ａとで構成されている。上記実施例１のように、駆動源としてヒータ７に熱せられた気体層６の熱膨張を用いた場合は、屈折率整合液５の駆動速度は熱伝達効率により制限されるが、本実施例のようにマイクロポンプユニット９を用いた場合は、駆動液体９ｂをマイクロポンプ９ａで押し出すことにより、気体層６を強制的に移動させて、この結果、屈折率整合液５を移動させることができるので、ヒータ７を用いる場合よりも、高速でスイッチングを行うことができる。
【００４５】
なお、マイクロポンプ９ａもヒータ７の場合と同様に、反射ミラー４の裏側に配置することにより、反射ミラー４の配置間隔を小さくすることができるので、光源装置からの光の射出ピッチも小さくすることができる。また、片側の気体層６を省略し、屈折率整合液５を他の側の駆動領域Ｃと作動領域Ａとの間でのみ移動させる構成としても良い。また、マイクロポンプ９ａを双方向駆動可能なものとすれば、通常は左右両側に配設されるものを一つにまとめることができる。また、実施例１，２を適宜組み合わせた構成としても良い。例えば、ヒータ７とプリズム８を用いた構成としても良いし、マイクロポンプユニット９を用いてプリズム８は用いない構成としても良い。
【００４６】
その他、同図（ｅ）に示したように、プリズム８を用いる代わりに、基板Ｂが導光板３と同様の屈折率を有する構成としても良い。この場合、基板Ｂの上面に薄板状の作動領域Ａが設けられ、一方、基板Ｂの下面には各作動領域Ａに対向して凹部Ｂａが形成され、その天井面は後方に所定の同じ角度で傾斜しており、これに沿ってそれぞれ光の偏向部材である反射ミラー４が配設されている。反射ミラー４は、例えば各凹部Ｂａの天井面にアルミコートを施すこと等により設けることができる。
【実施例３】
【００４７】
図３は、本発明の実施例３に係る光源装置を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、導光板の端面に反射構造を設けることにより、二次元的に光を導光している。そして、導光の道筋に沿って反射ミラーユニットＵを配設することにより、光の射出パターンを二次元的に制御する構成としている。
【００４８】
具体的には、例えば同図に示すように、導光板３の前後端面に、互いに直交する折り返しミラー１０を設け、これによりレーザ光源１から延びる光軸Ｘを平面上でそれぞれ直角に曲げるようにして矩形状とし、縦横に配列された全ての反射ミラーユニットＵが光軸Ｘに沿って直列に連設された位置関係となるようにしている。但し、光軸Ｘを直角に曲げることに限定される訳ではなく、反射ミラーユニットＵの配列状態により、様々な曲げ角度に設定される。
【００４９】
なお、折り返しミラー１０を介した反射ミラーユニットＵ間の光路長は、通常の１ピッチ分（同図では縦方向の１ピッチ分）の光路長の整数倍となるようにしている。これにより、本実施例においても、導光板３で導光される光の光路は、その下面３ｂにおいては必ず作動領域Ａに接する位置関係となる。
【００５０】
また同図では、各列毎の各反射ミラー４は、導光された光の入射方向に対して所定の同じ角度で傾斜しており、これにより、光源装置から射出される光の方向が各列毎に一定となる。但し、光源装置から射出される光の方向を全体的に一定とするためには、導光板３の上面３ａから光を垂直方向に射出させる場合以外は、隣り合う列同士の反射ミラー４の傾斜角度は異なったものとなる。
【００５１】
また、本実施例ではレーザ光源を用いているが、その偏波面は導光板３の厚さ方向と平行または垂直にすることが望ましい。ここでは平行にしている。これにより、本実施例のように、導光板３の厚さ方向に垂直な面内、即ち図３の平面上で光路を折りたたんだ場合でも、その偏波面は回転しないで済む。なぜならば、折り返しミラー１０に入射するレーザ光がＳ偏光となるためである。この結果、光源装置から射出される光の偏波方向は、導光板３の上面３ａのどの位置から射出されたものであっても、導光方向に平行な方向とすることができる。このように、光源装置から射出される光の偏波方向を揃える構成とすれば、本装置を後述するホログラフィックメモリ装置に応用する際に有利となる。
【００５２】
また、本実施例のようにレーザ光源を用いた場合、導光板３の上面３ａのあらゆる位置から射出される光について、その光束径比は以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
Ｄmax／Ｄmin＜１．３    …（２）
但し、
Ｄmax：光束径の最大値
Ｄmin：光束径の最小値
である。光束径比が条件式（２）から外れると、これの二乗に比例する射出光の強度ムラは著しく大きくなってしまう。
【００５３】
レーザ光は、光源から所定の位置で最も光束径が小さくなるいわゆるビームウエストを有しており、このビームウエスト位置が光源からの導光距離の半分の位置、即ち導光範囲の中央位置となるように、光学系の諸値を設定することが望ましい。これにより、光束径比を最小にすることができる。
【実施例４】
【００５４】
図４は、本発明の実施例４に係る光源装置を模式的に示す図であり、右側面断面図で示している。本実施例では、上記実施例１〜実施例３のいずれかの構成に加えて、導光板３の上面３ａにおける光ｌの射出位置各々に、接着或いは一体成形によりマイクロレンズ１１を設け、マイクロレンズアレイ構造としている。これにより、光源装置から射出する光束各々を平行光から収束光にすることができる。なお、同図では上記実施例２の構成にマイクロレンズを加えた様子を示している。
【００５５】
マイクロレンズ１１の直径は、射出光束径よりもやや大きいものとし、光束を漏れなく集光するようにすることが望ましい。但し、マイクロレンズ１１の直径を大きくしすぎると、導光板３により導光される光ｌの全反射領域にかかるので、その周辺光がマイクロレンズ１１側に漏れ出て不要光となるおそれがある。また、直径が大きいと厚さも大きくなり、光源装置全体の厚さが増大してしまうという問題もある。
【実施例５】
【００５６】
図５は、本発明の実施例５に係るホログラフィックメモリ装置を模式的に示す図である。同図において、上記実施例４で示したようないわゆる多点光源装置（符号１２で示す）の射出面側には、各射出光に対応する孔が開けられたマルチピンホール板１３が配置されている。多点光源装置１２から射出された光ｌは、マルチピンホール板１３で絞られ、コリメータレンズ１４で平行光にされた後、偏光ビームスプリッタ１５に入射する。
【００５７】
偏光ビームスプリッタ１５に入射した光ｌは、ここで直角に向きを変えて射出し、空間変調器１６に照明光として照射される。空間変調器１６は反射型表示素子となっており、光ｌはここで画素毎に偏光方向を回転されて或いはそのままで反射され、再び偏光ビームスプリッタ１５に入射する。偏光ビームスプリッタ１５に入射した光ｌのうち、偏光方向を回転された部分のみがこれを透過することにより、二次元情報パターンを有する情報光が生成される。
【００５８】
生成された情報光は１／４波長板１７を透過して円偏光となり、更にフーリエ変換レンズ１８を透過してフーリエ変換された後、記録媒体１９に照射される。一方、マルチピンホール板１３を通過した直後の光ｌはその一部が分岐され、図示しない参照光として記録媒体１９に照射される。これにより、記録媒体１９には、フーリエ変換された情報光と図示しない参照光との干渉縞が、ホログラムとして記録される。
【００５９】
そして、干渉縞が記録された記録媒体１９に参照光を照射すると、イメージセンサ２０上に二次元情報パターンが再生される。以上のようにして、多点光源装置１２を光源に用いることにより、機械的な駆動部無しで高精度に光源位置を切り換えることができるようになり、加えてホログラムの応用により、簡単な構成で、精度の高い情報記録再生システムを構築することが可能となる。
【実施例６】
【００６０】
図６は、本発明の実施例６に係るホログラフィックメモリ装置を模式的に示す図である。本実施例は、参照光の入射光束の角度を変えて多重記録する、いわゆる角度多重記録方式の構成となっている。同図に示すように、多点光源装置は、レーザ光源１，コリメータレンズ２，ビームスプリッタ２３，反射ミラー２２，及び、導光及び光路の切り換えを行う光路切換ユニット１１２により構成される。光路切換ユニット１１２の射出面側には、マルチピンホール板１３が配置されている。
【００６１】
多点光源装置は、光路切換ユニット１１２の駆動状態に応じて射出位置が変わるビームと、光路切換ユニット１１２の駆動状態に関わらず所定の光路のビームとを射出する。射出位置が変わるビームは参照光となり、コリメータレンズ１４を経て記録媒体１９に照射される。ここで、光路切換ユニット１１２によって射出位置が変わると、それに応じて記録媒体への入射角度が変化する。他方のビームはビームエキスパンダ２１を経て、空間変調器１６により二次元データ情報を有した後、フーリエ変換レンズ１８でフーリエ変換されて、記録媒体１９に照射される。これらのビームの干渉縞が、ホログラムとして記録される。
【００６２】
そして、干渉縞が記録された記録媒体１９に参照光を照射すると、他のフーリエ変換レンズ１８を介して、イメージセンサ２０上に二次元情報パターンが再生される。このような構成にすることにより、機械的な駆動部無しで高精度に光束の記録媒体への入射角度を切り換えることができるようになり、簡単な構成で、精度の高い情報記録再生システムを構築することが可能となる。
【００６３】
なお、特許請求の範囲で言う導光部材は、実施形態における導光板３に対応しており、以下、偏向部材は反射ミラー４に、光学部材はプリズム８、或いは導光板３と同様の屈折率を有する基板Ｂに、それぞれ対応している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置を模式的に示す図。
【図２】本発明の実施例２に係る光源装置を模式的に示す図。
【図３】本発明の実施例３に係る光源装置を模式的に示す図。
【図４】本発明の実施例４に係る光源装置を模式的に示す図。
【図５】本発明の実施例５に係るホログラフィックメモリ装置を模式的に示す図。
【図６】本発明の実施例６に係るホログラフィックメモリ装置を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１    レーザ光源
２    コリメータレンズ
３    導光板
４    反射ミラー
５    屈折率整合液
６    気体層
７    ヒータ
８    プリズム
９    マイクロポンプユニット
１０    折り返しミラー
１１    マイクロレンズ
１２    多点光源装置
１３    マルチピンホール板
１４    コリメータレンズ
１５    偏光ビームスプリッタ
１６    空間変調器
１７    １／４波長板
１８    フーリエ変換レンズ
１９    記録媒体
２０    イメージセンサ
２１    ビームエキスパンダ
２２    反射ミラー
２３    ビームスプリッタ
１１２    光路切換ユニット
Ａ    作動領域
Ｂ    基板
Ｃ    駆動領域
ｌ    光
Ｕ    反射ミラーユニット
Ｘ    光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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