(57)【要約】【課題】簡易な方式により、外部共振器型半導体レーザから射出されるレーザ光について波長の変位を検出する波長変位検出装置を提供することである。【解決手段】波長変位検出装置は、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段とを含む。【選択図】図２
2009068911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、
前記集光手段により集光された光を検出する光検出手段とを備える、波長変位検出装置。
【請求項２】
前記平行平板の厚さｔは、検出すべき波長範囲の中心値λに対して、
ｍ×λ＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）、かつ
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ
（但し、ｍは整数、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）
を満たすように設定される、請求項１記載の波長変位検出装置。
【請求項３】
前記平行平板の厚さｔは、検出すべき波長範囲Ｈに対して、
λ2＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）×Ｈ、かつ
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ
（但し、λは光の波長、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）
を満たすように設定される、請求項２記載の波長変位検出装置。
【請求項４】
外部共振器型半導体レーザと、
外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、
前記平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、
前記集光手段により集光された光を検出する光検出手段とを備える、レーザ光源装置。
【請求項５】
前記平行平板の厚さｔは、発振中心波長Ｗに対して、
ｍ×Ｗ＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）、かつ
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ
（但し、ｍは整数、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）を満たすように設定される、請求項４記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
前記平行平板の厚さｔは、前記外部共振器型半導体レーザの縦モード発振間隔Ｌに対して、
Ｗ2＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）×Ｌ、かつ
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ
（但し、λは光の波長、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）
を満たすように設定される、請求項５記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
外部共振器型半導体レーザと、
外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、
前記平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、
前記集光手段により集光された光を検出する光検出手段と、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定の値だけ増加または減少させた場合のその前後での前記光検出手段で検出される光強度に基づく光検出信号の差分値に基づいて、前記外部共振器型半導体レーザの発振波長の変位を検出する変位検出手段と、
前記変位検出手段の検出結果に基づいて前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を調整するための調整手段とを備える、レーザ光源装置。
【請求項８】
外部共振器型半導体レーザと、外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、前記平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光された光を検出する光検出手段と、前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を調整する調整手段とを含むレーザ光源装置の制御方法であって、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加させた駆動電流で駆動するステップと、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加させた場合の前記光検出手段で検出される光強度に基づく光検出信号を測定するステップと、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量減少させた駆動電流で駆動するステップと、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量減少させた場合の前記光検出手段で検出される光強度に基く光検出信号を測定するステップと、
前記外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加および減少させた駆動電流で駆動させた場合の光検出信号の差の絶対値を許容誤差と比較するステップと、
前記比較に基いて前記駆動電流を調整するステップとを備える、レーザ光源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部共振器型半導体レーザを含むレーザ光源装置に関するものであり、特に、外部共振器型半導体レーザの波長の変位を検出する波長変位検出装置、レーザ光源装置およびレーザ光源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムを利用して情報記録媒体に情報を記録するホログラム記録は、一般的に、イメージ情報を含む物体光と記録用の参照光とを情報記録媒体の内部で重ね合わせ、その時にできる干渉パターンを情報記録媒体に書き込むことによって行なわれる。
【０００３】
情報記録媒体に記録された情報の再生時には、その情報記録媒体に再生用の参照光を照射することで、干渉パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。
【０００４】
近年では、超高密度光記録のために、ボリュームホログラム、特に、デジタルボリュームホログラムが実用域で開発され、注目を集めている。ボリュームホログラムとは、情報記録媒体の厚み方向も積極的に活用して、情報記録媒体に対して３次元的に干渉パターンを書き込むホログラム記録方式である。
【０００５】
ボリュームホログラムでは、情報記録媒体の厚みを増すことで回折効率を高められ、多重記録を用いて記録容量の増大を図ることができるという特徴がある。
【０００６】
デジタルボリュームホログラムとは、ボリュームホログラムと同様の情報記憶媒体および記録方式を用いつつも、記録するイメージ情報は２値化されたデジタルパターンに限定されたコンピュータ指向のホログラム記録方式である。
【０００７】
デジタルボリュームホログラムでは、たとえば、アナログ的な絵のような画像情報も一旦デジタイズして２次元デジタルパターン情報に展開し、これをイメージ情報として記録する。
【０００８】
しかし、ホログラフィック記録の場合、記録時には物体光と記録用の参照光との干渉パターンを記録し、再生時には再生用の参照光と干渉パターンとの回折を再生する。このため、ホログラフィック記録の場合には、参照光が記録時と再生時とにおいて同じ角度で正確に入射し、また、光源の波長に関しても記録時と同じ波長で再生しなければ、回折効率が極端に低下して再生が困難となるという問題があった。
【０００９】
それゆえ、ホログラフィック記録を実用化する際には、情報記録媒体と参照光との相対的な傾きや位置を補正したり、レーザ光の発振波長を正確に制御する手段が重要となってくる。
【００１０】
一方、ホログラム記録再生用の光源としては、シングルモードの光源であるガスレーザやＳＨＧレーザ(second harmonic generation laser)を用いられることも多いが、これらは大型であるため、マルチモード発振である半導体レーザに、外部共振器と組み合わせることによってシングルモード化し、小型のホログラム記録再生用の光源として使用することが提案されている。
【００１１】
図１１は、リトロー型と呼ばれる外部共振器型半導体レーザ１について説明する図である。
【００１２】
図１１を参照して、外部共振器型半導体レーザ１は、半導体レーザ２と、コリメータレンズ３と、回折格子４とを含む。
【００１３】
半導体レーザ２から出射されたマルチモードのレーザ光１２Ａは、コリメータレンズ３によって平行にされ、反射型の回折格子４に入射される。
【００１４】
回折格子４は、各モードの１次回折光を発生し、その配置角度に応じて、特定の１次回折光１２Ｂが、コリメータレンズ３を介して半導体レーザ２に帰還することになる。
【００１５】
この結果、半導体レーザ２に帰還した１次回折光１２Ｂに共振して単一モードの光が出射されるようになり、その光の波長は回折格子４から戻った１次回折光１２Ｂの波長と同じになる。
【００１６】
さらに、回折格子４に入射したレーザ光の０次光(反射光)１３は外部に出射され、ホログラム記録再生装置の外部共振器型半導体レーザ１の出射光となる。
【００１７】
このリトロー型の外部共振器型半導体レーザにおける波長可変の原理について説明する。
【００１８】
回折格子４は、格子溝方向に垂直な面内で回転可能な構造となっている。
半導体レーザ２に帰還される光の波長は、回転可動な回折格子４の配置角度(回転角度)を変えることによって調整することができる。
【００１９】
このような外部共振器型半導体レーザをホログラム記録再生装置に適用することで、記録または再生に最適な発振波長に微調整することが可能である。
【００２０】
図１２は、図１１で説明した外部共振器型半導体レーザから出力されるレーザ光のレーザパワーと波長との関係を説明する図である。
【００２１】
図１２に示されるグラフの横軸はレーザパワーを示し、縦軸は波長を示している。
ここで、レーザ光の波長は、模式的に表すとのこぎり状の変化を示す。外部共振器型半導体レーザでは、レーザパワーの増加、すなわち駆動電流の増加に伴って出射されたレーザ光の波長が徐々に大きくなる領域と、レーザパワーが増加した場合に、半導体レーザ内のレーザチップのモードホップによりレーザ光の波長が急激に小さくなる領域とが存在する。
【００２２】
そのためレーザ光の波長は、レーザパワーの増加に伴い、ある程度離散的に変化する。
レーザ光の波長が徐々に大きくなる領域では、たとえば、完全な単一波長であるシングルモードとなっている場合と、外部共振器とレーザチップとの距離で決まる０．００５ｎｍ程度の波長間隔のモードが２〜３本発生するマルチモード状態が発生する。
【００２３】
また、レーザ光の波長が急激に小さくなる領域では、大きな波長間隔０．０４ｎｍ程度異なるモードが発生するマルチモード状態となる。
【００２４】
前者の場合は、マルチモードの間隔が小さいためホログラム記録再生特性には大きな影響は及ぼさず、使用可能領域であるのに対し、後者の場合は、マルチモードの間隔が大きく記録再生特性に悪影響を与えるので、使用を避ける使用不可領域となる。
【００２５】
レーザパワーとレーザ光の波長との関係は、外部共振器型半導体レーザ内の温度によって変動するので、環境温度の変化やレーザ駆動電流による発熱等により、使用不可領域となるレーザパワーの位置が変化する。
【００２６】
その使用不可領域を回避する方式として、例えば特許文献１には、２分割検出器を用いて発振モードを判定し、レーザ駆動電流を補正して、効果的に使用不可領域に属するレーザパワーの使用を回避するという方式が提案されている。
【００２７】
これは、ウェッジプリズムを用いて外部共振器型半導体レーザから射出されるレーザ光の波長を検出し、その検出結果に基づいて、使用不可領域のレーザ光が射出されないように外部共振器型半導体レーザ内の半導体レーザのパワーを制御しようとするものである。
【００２８】
図１３は、ウェッジプリズム１７にレーザ光が入射された様子を説明する図である。
図１３を参照して、レーザ光は、ウェッジプリズム１７で反射し、ガラス２に入射される。ｚ軸方向は、図１３の紙面の記載面または表示面の手前から裏側に向かう方向である。また、ｘ軸方向は、ウェッジプリズム１７の表面および裏面に並行でかつｙ軸と垂直な方向であり、ｙ軸方向は、ｘ軸とｚ軸とに直交する方向である。
【００２９】
図１４は、ｚ軸方向に沿ってウェッジプリズム１７が配置されている場合を横から見た図である。
【００３０】
図１４に示されるように角度αの傾きを有し、座標のｚ軸方向に進むにつれて、厚さｄが小さくなるように形成されている。
【００３１】
図１５は、光検出器８の受光面上での干渉縞のパターン２５の一例を示す図である。
図１５を参照して、明暗の干渉縞パターン２５が示されている。なお、干渉縞パターン２５の検出には、少なくとも２つのディテクタである２分割検出器が用いられる。
【００３２】
図１６は、厚さｄ及び角度αをある値に設定した場合のウェッジプリズム１７により反射された光の干渉縞の強度パターンを説明する図である。
【００３３】
図１６において、横軸は２分割検出器の受光面上のｚ方向の位置、縦軸は干渉縞の明暗のピーク値を１とした場合の相対的な強度値とした場合の波長λの干渉縞の強度パターン波形８１が示されている。
【００３４】
図１７は、厚さｄを所定の値に選択した場合のウェッジプリズム１７により反射された別の光の干渉縞の強度パターンを説明する図である。
【００３５】
図１７において、ここでは、図１６で説明した波長λの強度パターン波形８１に対して波長約０．０４ｎｍ長い波長になった場合の干渉縞の強度パターン波形８２が示されている。具体的には、強度パターン波形８１の位相が略反転した強度パターン波形８２が示されている。
【００３６】
これらの干渉縞の強度パターン波形は、波長λが長くなるとｘ（＋）方向にシフトし、角度αが大きくなるとピッチが狭くなる。
【００３７】
ここで、再び図１２を参照して、外部共振器型半導体レーザにおけるのこぎり状の周期的な波長変化を繰り返すレーザ光の波長変化における波長の下限をλＡ（一例として４０９．７２ｎｍ）、上限をλＢ（４０９．７６ｎｍ）とする。なお、その差、０．０４ｎｍである。
【００３８】
外部共振器型半導体レーザの駆動電流を上げてレーザパワーを増加させていくと、最初は、波長λＡの光の反射光による強度パターン波形８１が現れ、その後、外部共振器型半導体レーザのレーザパワーを増加していくと、波長はλＡからλＢの方向に徐々に変化して強度パターン波形８２に近づくことになる。その後、さらにレーザパワーを増加していくと、波長λＡと波長λＢの両方の強度パターン波形が存在する状態となる。
【００３９】
そして、その後、波長λＡの強度パターン波形８１のみとなる。その後はこのような干渉縞の強度パターン波形が周期的に現れる。
【００４０】
次に、この特許文献１における干渉縞の強度パターン波形（強度分布変化）から波長のモード状態を判定する方式について説明する。
【００４１】
図１８は、波長λＡ〜λＢまで波長が変化した場合の強度パターン波形を説明する図である。下限波長λＡを４０９．７２ｎｍ（強度パターン波形８１）、上限波長λＢを４０９．７６ｎｍ（強度パターン波形８２）、その中間の波長λＣとして４０９．７３ｎｍ（強度パターン波形８３）、波長λＤとして４０９．７４ｎｍ（強度パターン波形８４）、波長λＥとして４０９．７５ｎｍ（強度パターン波形８５）の波形曲線が示されている。
【００４２】
そして、図１８に示されるように、ある位置の前後に、それぞれ２分割検出器を構成する第１の受光素子８ｂと第２の受光素子８ｃを並べ、それによってそれぞれ検出された光強度の差を示す差動信号を生成する。
【００４３】
受光素子８ｂによって検出される光の位置は、矢印ＰＢによって示されており、受光素子８ｃによって検出される光の位置は、矢印ＰＣによって示されている。
【００４４】
上述したように外部共振器型半導体レーザのレーザパワーの増加、すなわち駆動電流の増加に伴って波長がλＡ〜λＢまで変化するが、さらに増加すると、急激に波長が変化して、再びλＡに戻り、この変化を周期的に繰り返すことになる。
【００４５】
また、この急激な変化が生じる際には、波長λＡ付近の波長の光とλＢ付近の波長の光とが混在して、ホログラム記録等には適さない光（使用不可領域の光）となる。
【００４６】
図１９は、波長λＡ付近の波長の光と波長λＢ付近の波長の光とが混在した場合を説明する図である。
【００４７】
図１９に示されるように、この場合、２つの位相が略反転した波長λＡおよびλＢの強度パターン波形８１Ａおよび８２Ｂが生じることとなる。すなわち、干渉縞が重なるため、一様分布に近いコントラストの小さい明暗パターンとなる。
【００４８】
したがって、図１８で説明した２分割検出器で検出した場合の光強度の差を示す差分値は０に近い値となる。
【００４９】
一方、外部共振器型半導体レーザから射出されるレーザ光の波長が、レーザパワーの増
加に応じて単調に上昇する場合（使用可能領域）ではシングルモード、あるいは非常に近い波長の２モード、あるいは３モードの光となる場合は、代表的なピークを構成する波長のシングルモードの光が射出されると仮定する。
【００５０】
再び図１８を参照して、波長が、４０９．７３ｎｍ（強度パターン波形８３）である場合には、２分割検出器を構成する受光素子８ｂおよび受光素子８ｃによって検出される光量には大きな差があり、差分値も大きな値となる。波長４０９．７４ｎｍ（強度パターン波形８４）については、光量にそれほど差がなく０に近い差分値が得られる。
【００５１】
図２０は、波長変化に対する差分値を説明する図である。
図２０に示されるように、使用不可領域の差分値の絶対値は、使用可能領域において得られた差分値の絶対値よりも大きいことが示されている。したがって、特許文献１においては、当該差分値に基づいてレーザ光の波長λＡが下限の４０９．７２ｎｍ（あるいは波長λＢである上限の４０９．７６ｎｍ）に近づいたことを検出し、モード状態を判定している。そして、その場合に、半導体レーザのレーザパワーを所定の値だけ変化させて、これらの波長の光が混在するモードすなわち使用不可領域を回避するよう制御する方式が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３４０７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５２】
しかしながら、上記特許文献１のように、ウェッジプリズムの反射光の干渉縞から２分割検出器を用いて波長判定を行う場合、２分割光検出器の差分値を安定的に検出するには、ウェッジプリズムのウェッジ角度公差を極めて小さくする必要がある。
【００５３】
角度公差が大きい場合、すなわち形成される干渉縞のピッチが設計値より大きくずれる場合には正常な差分値信号が得られなくなる可能性がある。
【００５４】
また、２分割検出器の形状、配置、位置公差に厳しい制約が課されることにもなる。
本発明の目的は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、簡易な方式により、外部共振器型半導体レーザから射出されるレーザ光について波長の変位を検出する波長変位検出装置、レーザ光源装置およびレーザ光源装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００５５】
本発明に係る波長変位検出装置は、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を検出する光検出手段とを含む。
【００５６】
好ましくは、平行平板の厚さｔは、検出すべき波長範囲の中心値λに対して、ｍ×λ＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）、かつｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ（但し、ｍは整数、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）を満たすように設定される。
【００５７】
特に、平行平板の厚さｔは、検出すべき波長範囲Ｈに対して、λ2＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）×Ｈ、かつｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ（但し、λは光の波長、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）を満たすように設定される。
【００５８】
本発明に係るレーザ光源装置は、外部共振器型半導体レーザと、外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を検出する光検出手段とを含む。
【００５９】
好ましくは、平行平板の厚さｔは、発振中心波長Ｗに対して、ｍ×Ｗ＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）、かつｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ（但し、ｍは整数、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）を満たすように設定される。
【００６０】
特に、平行平板の厚さｔは、外部共振器型半導体レーザの縦モード発振間隔Ｌに対して、Ｗ2＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）×Ｌ、かつｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ
（但し、λは光の波長、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは光の入射角）を満たすように設定される。
【００６１】
本発明に係るレーザ光源装置は、外部共振器型半導体レーザと、外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を検出する光検出手段と、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定の値だけ増加または減少させた場合のその前後での光検出手段で検出される光強度に基づく光検出信号の差分値に基づいて、外部共振器型半導体レーザの発振波長の変位を検出する変位検出手段と、変位検出手段の検出結果に基づいて外部共振器型半導体レーザの駆動電流を調整するための調整手段とを含む。
【００６２】
本発明に係るレーザ光源装置の制御方法は、外部共振器型半導体レーザと、外部共振器型半導体レーザから出射されるレーザ光の一部を受光する平行平板と、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を検出する光検出手段と、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を調整する調整手段とを含むレーザ光源装置の制御方法であって、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加させた駆動電流で駆動するステップと、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加させた場合の光検出手段で検出される光強度に基づく光検出信号を測定するステップと、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量減少させた駆動電流で駆動するステップと、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量減少させた場合の光検出手段で検出される光強度に基く光検出信号を測定するステップと、外部共振器型半導体レーザの駆動電流を所定量増加および減少させた駆動電流で駆動させた場合の光検出信号の差の絶対値を許容誤差と比較するステップと、比較に基いて駆動電流を調整するステップとを含む。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る波長変位検出装置は、平行平板に入射された光について表面で反射された光と、裏面で反射された光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を検出する光検出手段とを含む構成である。すなわち、ウェッジプリズムではなく平行平板を使用して波長変位を検出するので、光を反射・干渉させる面の平行度は安価に高精度が得られるため、低コストで高精度の波長変位検出が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６５】
図１は、本発明の実施の形態に従うホログラム情報処理装置の概略的な構成を説明する図である。
【００６６】
図１を参照して、本発明の実施の形態に従うホログラム情報処理装置は、記録再生用の波長可変レーザ光源１と、レーザ調整部１１と、第１のビームスプリッタ６２と、第１の反射ミラー６３と、空間光変調器６４と、第１のリレーレンズ６５（６５ａ，６５ｂ）と、第２の反射ミラー６６と、第２のビームスプリッタ６７と、第２のリレーレンズ６８（６８ａ，６８ｂ）と、対物レンズ６９と、撮像素子７０と、第３の反射ミラー６１と、第１のガルバノミラー７２と、レンズ系７３（７３ａ，７３ｂ）と、第２のガルバノミラー７４とを備える。
【００６７】
波長可変レーザ光源１から出た光は、後述するレーザ調整部の第３のビームスプリッタ６を通過後、第１のビームスプリッタ６２および第１の反射ミラー６３で反射され、空間光変調器６４で反射される。そして、第１のリレーレンズ６５を通過した後、さらに第２の反射ミラー６６で反射されて、第２のビームスプリッタ６７および第２のリレーレンズ６８を通過した後、第１対物レンズ６９によりホログラム記録媒体７１に照射される。
【００６８】
空間光変調器６４は、例えば、多数の微小ミラーがその反射面を変更可能に格子状に配列されたＤＭＤ（Digital Mirror Device）からなり、デジタルデータを構成する各ビットに微小ミラーを対応させ、当該ビットの内容（「０」か「１」）に応じて反射角を変化させることよりホログラム記録媒体２０に照射すべき記録すべきデジタルデータに応じた光像を生成するものである。
【００６９】
この光は記録光として、対物レンズ６９によりホログラム記録媒体７１の記録層に結像するように焦点が調節されている。
【００７０】
また、第１ビームスプリッタ６２を透過した光は、さらに第３の反射ミラー６１で反射され、第１のガルバノミラー７２によりその光軸が記録光の光軸側に変更される。そして、レンズ系７３を通過した後、参照光として記録光の光軸に対して所定の入射角でホログラム記録媒体７１に入射される。
【００７１】
ホログラム記録媒体７１に入射された記録光と参照光とは、互いに干渉してホログラムを発生し、このホログラムがホログラム記録媒体７１に記録される。
【００７２】
再生時は、記録時と同じく参照光を照射するが、ホログラム記録媒体７１を通過した後、第２のガルバノミラー７４で往路と同じ角度で反射された光によって発生する回折光(再生光)を用いる。
【００７３】
この回折光は第１の対物レンズ６９、第２のリレーレンズ６８を通って第２のビームスプリッタ６７により、撮像素子７０に入射される。
【００７４】
撮像素子７０は、複数の光電変換素子が空間光変調器６４以上の解像度で格子状に配列されたエリアセンサからなり、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）エリアセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）を採用したＣＭＯＳセンサーなどが用いられる。
【００７５】
そしてこの撮像素子７０で検出された信号をもとに２次元パターン情報を再生し、ホログラム記録媒体に記録されていた記録データを読み取る。
【００７６】
図２は、本発明の実施の形態に従う記録再生用の波長制御システムの構成図である。
なお、波長制御システムは、波長可変レーザ光源１およびレーザ調整部１１とで構成される。
【００７７】
本発明は、外部共振器型半導体レーザのレーザ光の一部を受光して、平行平板により干渉パターンを生成し、干渉パターンの光強度を検出して、レーザ光の波長変位を判定し、使用不可領域であるマルチモード状態のレーザ光の使用を回避させるレーザ制御に関するものである。
【００７８】
図２を参照して、本発明の実施の形態に従う波長可変レーザ光源１は、半導体レーザと外部共振器とを組み合わせたリトロー型と呼ばれる外部共振器型半導体レーザを構成している。外部共振器構造を用いて発振スペクトルの狭窄化と、シングルモード発振が可能となる。
【００７９】
波長可変レーザ光源１は、半導体レーザ２と、コリメータレンズ３と、回折格子４と、回転機構５と、ペルチェ素子１８とを含む。
【００８０】
半導体レーザ２から出射されたマルチモード発振しているレーザ光１２Ａが、コリメータレンズ３によって平行にされ、反射型の回折格子４に入射される。
【００８１】
回折格子４は、各モードの１次回折光を発生し、その配置角度に応じて、特定の１次回折光１２Ｂが、コリメータレンズ３を介して半導体レーザ２に帰還する。
【００８２】
この結果、半導体レーザ２に帰還した１次回折光１２Ｂに共振して単一モードの光を出射するようになり、その光の波長は回折格子４から戻った１次回折光１２Ｂの波長と同じになる。
【００８３】
このリトロー型の外部共振器型半導体レーザである波長可変レーザ光源１においては、回折格子４は、回転機構５によって格子溝方向に垂直な面内で回転させ、半導体レーザ２に帰還される光の波長をかえることによって、レーザとしての発振波長を調整することが可能である。
【００８４】
さらに、回折格子４に入射されたレーザ光の０次光(反射光)１３は外部に出射される。
また、ペルチェ素子１８は、半導体レーザ２と熱伝導体を介して熱的に接続され、半導体レーザ２の温度を調整するために設けられている。なお、ペルチェ素子１８は、本例においては、図示しないが一例としてレーザ制御回路１０内の調整回路により制御されるものとする。具体的には、調整回路は、温度を検出する温度検出器と、ペルチェ素子に電力を供給する電力供給回路とを含み、温度検出器による温度の検出結果に基いて電力供給回路からペルチェ素子１８に供給される電力を調整することにより半導体レーザ２の温度を調整することが可能である。
【００８５】
レーザ調整部１１は、第３のビームスプリッタ６と、平行平板７と、光電素子８ａを１つ含む光検出器８と、光検出器８の検出結果に基づいてレーザ光の波長変位を判定する判定回路９と、波長可変レーザ光源１の半導体レーザ２の駆動電流を制御するレーザ制御回路１０と、集光レンズ２０とを含む。なお、レーザ制御回路１０は、図示しないが外部からの指示に応答して半導体レーザ２の駆動電流を制御するとともに、判定回路９からの判定結果に基づいて半導体レーザ２の駆動電流を制御するものとする。
【００８６】
回折格子４から出射された光は、第３のビームスプリッタ６で一部のレーザ光を反射する。
【００８７】
そして、光反射手段である平行平板７に入射された光は、平行平板７の表面で反射された光１５および平行平板の裏面で反射された光１６となり、集光レンズ２０に射出される。
【００８８】
そして、集光レンズ２０によって光検出器８の光電素子８ａ上に集光される。集光レンズ１５により集光することで光電素子８ａの面積が小さくて済むため、出力信号のＳＮ比が向上する。また、集光された光は、光検出器８内にさえ有ればよいので光検出器の位置調整の精度を緩和することができる。
【００８９】
平行平板７に入射角θで入射した光１４は平行平板の表面で反射された光１６と裏面で反射された光１５を生じる。光１５と光１６は集光レンズ２０によって光検出器８の受光部８ａ上に集光される。集光レンズ２０で集光することで光受光部８ａの面積が小さくて良いため、出力信号のＳＮ比が向上する。また、集光された光は受光部８ａ内にさえあればよいので光検出器の位置調整の精度を緩和することができる。
【００９０】
本例においては、光検出器上に少なくとも所定距離離れた異なる２つの受光素子を備えた従来の方式とは異なり、単一の受光素子８ａで検出を行う構成である。
【００９１】
図３は、外部共振器型半導体レーザである波長可変レーザ光源１の駆動電流と波長との関係を説明する図である。なお、ここでは、回折格子２の回転角を所定の値に設定した場合に、駆動電流を変化させて、即ち、レーザパワーを変化させていった場合の波長変化の一例が示されている。
【００９２】
図３に示されるグラフの横軸は駆動電流を示し、縦軸は波長を示している。
図１２で説明したのと同様にレーザ光の波長は、模式的に表すとのこぎり状の変化を示す。上述したように外部共振器型半導体レーザでは、レーザパワーの増加、すなわち駆動電流の増加に伴って出射されたレーザ光の波長が徐々に大きくなる領域と、レーザパワーが増加した場合に、出射されたレーザ光の波長が急激に小さくなる領域とが存在する。
【００９３】
そのためレーザ光の波長は、レーザパワーの増加に伴い、ある程度離散的に変化する。
この場合の波長変化における波長の下限をλ４１、上限をλ４２として説明する。
【００９４】
上述したように外部共振器型半導体レーザの駆動電流を上げてレーザパワーを増加させていくと、平均的にはレーザ光の波長はλ４１〜λ４２に変化していくが、この間は、外部共振器型半導体レーザによる発振モードが複数発生する場合が起こるので、その中で完全なシングルモード、あるいは２または３本のマルチモード状態が繰り返し発生する。
【００９５】
図４は、図３の状態Ｐ〜Ｒにおける波長スペクトラムを説明する図である。
図４（ａ）および（ｂ）には、レーザ光の波長が徐々に大きくなる領域の状態ＰおよびＱの波長スペクトラムが示されている。また、図４（ｃ）には、レーザ光の波長が急激に小さくなる領域の状態Ｒの波長スペクトラムが示されている。
【００９６】
使用可能領域における、完全なシングルモード（図４（ａ））あるいは２または３本のマルチモード（図４（ｂ））状態が繰り返し発生する場合であっても、外部共振器によるモード間隔は一般に小さいため、ホログラム記録再生用の光源として用いる場合には影響はほとんどない。
【００９７】
しかしながら、図４（ｃ）に示されるように、波長が上限のλ４２から下限λ４１へ変化する領域では、波長変化が大きいので、ホログラム記録再生用の光源として用いる場合には影響が大きい。
【００９８】
特に、図４（ｃ）に示されるように波長の上限λ４２あるいは下限λ４１付近においては、波長λ４１とλ４２の大きな波長差の光が同時に発生することになる。
【００９９】
以下においては、使用可能領域で半導体レーザを駆動する方式について説明する。
具体的には、平行平板７を有する波長変位検出装置を用いて、平行平板７により反射されて干渉する干渉光が予め設定した波長で最大の信号強度が得られ、かつ波長が変動する上限および下限波長で最小の信号強度となるように平行平板７を設計する。
【０１００】
次に、本発明の実施の形態に従う平行平板７の設計方法について説明する。
図５は、平行平板７に入射角θで入射した光１４の反射光を説明する図である。
【０１０１】
図５を参照して、光１５と光１６とは異なる光路を通るため、光路長差に比例した位相差φを有する。位相差φは、「光波電子工学」（１９７８年発行  著者  小山次郎・西原浩  コロナ社  ｐ３９（２・１４９式））にも示されるように下記の式で表される。
【０１０２】
φ＝４π・ｎ・ｔ・ｃｏｓ（θ＃）/λ・・・式（１）
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ・・・式（２）
但し、ｎは平行平板７の材質の屈折率、ｔは平行平板７の厚さ、θは平行平板７に対する光１４の入射角、θ＃は平行平板７に対する光１４の屈折角、λは光の波長である。
【０１０３】
光１５と光１６とは上記の位相差φで干渉するため、波長λが変化するとその変化を光検出器８の出力変化として検出できる。
【０１０４】
具体的には、平行平板７の厚さｔが次式を満たすように設定する。
ｍ×λ＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）・・・式（３）
λ2＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）×Ｈ・・・式（４）
ｓｉｎ（θ＃）＝ｓｉｎ（θ）/ｎ・・・式（５）
但し、λは検出したい光の波長であり、この場合、図４に示す波長の変動範囲の上限と下限の中間の波長λ４３とする。Ｈは検出したい波長の範囲であり、本例においては、図４に示す波長の変動範囲の上限と下限の幅即ち（波長λ４２−波長λ４１）とする。ｍは整数、ｎは平行平板の材質の屈折率、θは、平行平板に対する光の入射角である。
【０１０５】
式（３）は、光１５と光１６が互いに強め合う条件であり、式（１）で位相差φに２πの整数倍すなわち２ｍπを代入することにより得られる。
【０１０６】
また、式（４）は光１５と光１６とが強めあう周期を決める条件であり、波長が（λ−Ｈ／２）及び（λ＋Ｈ／２）の時、式（１）の位相差φが２ｍπ＋π及び２ｍπ−πとなることより、
２ｍπ＋π＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）/（λ−Ｈ／２）・・・式（６）
２ｍπ−π＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）/（λ＋Ｈ／２）・・・式（７）
式（６）、式（７）の両式を変形して
λ−Ｈ／２＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）/（２ｍπ＋π）・・・式（８）
λ＋Ｈ／２＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）/（２ｍπ−π）・・・式（９）
式（８）、式（９）の辺々を引くと
Ｈ＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）（１/（２ｍπ−π）−１／（２ｍπ＋π））
＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）（２／（（４ｍ2−１）・π））
が得られる。
【０１０７】
ここで、平行平板７の厚さｔは波長より十分大きいので、ｍ＞＞１となり、
Ｈ＝４π×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）（２／（４ｍ2・π））
＝２×ｎ×ｔ×ｃｏｓ（θ＃）／ｍ2・・・式（１０）
が得られる。
【０１０８】
式（１０）に式（３）を代入して変形すると式（４）が得られる。
式（３）は、光１５と光１６が互いに強め合う条件であるので、式（３）、式（４）を満たすように平行平板７の厚さｔと入射角θを設定すると、波長がλ４３の時に光検出器８の出力は最大値になる。
【０１０９】
また、式（３）は、光１５と光１６が強めあう周期を決める条件であるので、式（３）の条件と合わせて、波長の変動範囲の下限の波長λ４１および上限の波長４２で光１５と光１６が互いに打ち消しあい、光検出器８の出力が最小となる。
【０１１０】
図６は、波長λ４３の時に光検出器８の出力が最大となるように平行平板７の厚さを設定した場合の光検出器の出力波形を説明する図である。
【０１１１】
図６を参照して、光検出器８の出力は波長変化に対して正弦波状に変化し、中心値波長λ４３で光検出器８の出力は最大値をとり、波長が中心波長から変位するとその変位量に応じて光検出器８の出力が低下する。
【０１１２】
なお、検出したい波長は、外部共振器型レーザ光源の発振中心波長Ｗでもあるから、式（３）、式（４）の波長λを発振中心波長Ｗに置き換えてもこれらの式は成立する。
【０１１３】
また、図４の波長変動範囲（波長λ４２−波長λ４１）は、半導体レーザ２の縦モード間隔Ｌにほぼ等しいので式（４）のＨを縦モード間隔Ｌに置き換えてもこれらの式は成立する。
【０１１４】
本発明の実施の形態に従う波長変位検出装置においては、１つの受光素子を有する光検出器を用いて、その光検出器内に光を集光するため、光検出器の精密な位置制御は不要であり、組立てが容易になると共に信頼性も向上する。
【０１１５】
また、ウェッジプリズムではなく平行平板を使用するので、光を反射・干渉させる面の平行度は安価に高精度が得られるため、低コストで高精度の波長変位検出が可能である。
【０１１６】
波長変位検出装置を有するレーザ調整部の波長制御方法について述べる。
再び図３を参照して、例えば、外部共振器型レーザ光源１が曲線１８ａに沿って動作している場合について考える。この場合、使用可能領域の中央部を動作点とする場合が最も安全にホログラムの記録再生が行えるので、モードホップが生じる駆動電流値の中間値を動作電流値（Ｉ０）として動作させる。
【０１１７】
図７は、本発明の実施の形態に従うレーザ調整部の波長制御方法について説明するフロー図である。
【０１１８】
図７を参照して、駆動電流を動作電流値（Ｉ０）から電流変化（Ｉ１）だけ増加させて光検出器出力Ｘ１を測定する（ステップＳ１）。
【０１１９】
次に、駆動電流を動作電流値（Ｉ０）から電流変化（Ｉ１）だけ減少させて光検出器出力Ｘ２を測定する（ステップＳ２）。
【０１２０】
次に、測定した光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値が許容誤差Ｇ１以内であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。
【０１２１】
光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値が許容誤差Ｇ１以内である場合には、処理を終了する。
【０１２２】
一方、ステップＳ３において、光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値が許容誤差Ｇ１以内でない場合には、次に、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２よりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ４）。
【０１２３】
ステップＳ４において、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２よりも大きい場合には、動作電流（Ｉ０）を増加させる（ステップＳ５）。そして、再び、ステップＳ１に戻る。
【０１２４】
一方、ステップＳ４において、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２以下の場合には、動作電流（Ｉ０）を減少させる（ステップＳ６）。そして、再び、ステップＳ１に戻る。
【０１２５】
なお、電流変化（Ｉ１）は、光検出器出力が最大値から最小値となる範囲内の変化となるように設定される。許容誤差Ｇ１は、波長変位を検出した場合であっても特に影響の無い範囲に設定される。
【０１２６】
図８は、駆動電流値の中間値を動作電流値（Ｉ０）とした場合の光検出器の出力の関係を説明する図である。
【０１２７】
図８を参照して、例えば、動作電流値（Ｉ０）に設定して動作させた場合に、光の波長λ４３近辺となっている場合について説明する。この場合、動作電流値（Ｉ０）で光検出器８が最大値を出力する特性を示す場合には、上述したステップＳ１およびステップＳ２において、駆動電流を動作電流値（Ｉ０）から電流変化（Ｉ１）だけ増加および減少させた光検出器出力Ｘ１，Ｘ２の値はほぼ等しくなるため光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値が許容誤差Ｇ１以内と判断されることになる。
【０１２８】
したがって、この場合には、判定回路は、波長変位が殆ど無いと判断して処理を終了する。
【０１２９】
図９は、駆動電流値の中間値を動作電流値（Ｉ０）とした場合の光検出器の出力の関係を説明する別の図である。
【０１３０】
図９を参照して、例えば、動作電流値（Ｉ０）に設定して動作させた場合に光の波長λ４３から変位した場合について説明する。この場合、動作電流値（Ｉ０）で光検出器８が最大値から少し変位した値を出力する場合には、上述したステップＳ１およびステップＳ２において、駆動電流を動作電流値（Ｉ０）から電流変化（Ｉ１）だけ増加および減少させた光検出器出力Ｘ１，Ｘ２の値はそれぞれ互いに異なる値となる。
【０１３１】
したがって、動作電流値（Ｉ０）で光検出器８が最大値から変位すればするほど、光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値の値も大きくなる。
【０１３２】
したがって、ステップＳ３において、変位の度合が大きければ許容誤差Ｇ１以内で無いと判断されることになる。
【０１３３】
したがって、この場合には、判定回路は、許容誤差Ｇ１以内で無いと判断した場合には、ステップＳ４において、光検出器出力Ｘ１，Ｘ２のいずれが大きいかを判断する。
【０１３４】
本例においては、光検出器出力Ｘ２が光検出器出力Ｘ１よりも大きい場合が示されている。
【０１３５】
すなわち、この場合には、設定した動作電流値（Ｉ０）は、光検出器８が最大値を検出する電流値よりも大きい状態となっていると判定することができる。
【０１３６】
したがって、ステップＳ６において、動作電流（Ｉ０）を減少させて、再びステップＳ１に戻り、光検出器出力Ｘ１と、光検出器出力Ｘ２の差分の絶対値の値が許容誤差Ｇ１以内となるまで上述のステップを繰り返す。すなわち、動作電流（Ｉ０）は、光検出器８が最大値を検出する電流値となるように調整される。
【０１３７】
それゆえ、上記した本発明の実施の形態に従うレーザ調整部の波長制御方法により、外部共振器型半導体レーザ光源１をホログラムの記録再生に適した使用可能領域で動作させることが可能となる。
【０１３８】
一方、環境温度の変化により、外部共振器型レーザ光源１の発振波長が変化する場合も考えられる。
【０１３９】
例えば、図３において、環境温度の変化により、外部共振器型レーザ光源１の波長が曲線１８ｂに沿って動作するようになったとすると、駆動電流が動作電流（Ｉ０）のままでは発振波長はλ４５近傍に上昇し、使用不可領域に近くなり、使用不可となる可能性がある。
【０１４０】
図１０は、本発明の実施の形態の変形例に従うレーザ調整部の波長制御方法について説明するフロー図である。
【０１４１】
図１０を参照して、本発明の実施の形態の変形例に従うレーザ調整部の波長制御方法は、図７のフロー図と比較して、ステップＳ５，Ｓ６をそれぞれステップＳ５＃，Ｓ６＃に置換した点が異なる。その他の点については、同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【０１４２】
ステップＳ４において、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２よりも大きい場合には、ペルチェ素子の設定温度を上昇させる（ステップＳ５＃）。そして、再び、ステップＳ１に戻る。
【０１４３】
一方、ステップＳ４において、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２以下の場合には、ペルチェ素子１８の設定温度を低下させる（ステップＳ６＃）。そして、再び、ステップＳ１に戻る。
【０１４４】
例えば、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２よりも大きい場合には、判定回路９は、所望の温度よりもレーザ光源の温度が低下していると判定し、その結果をレーザ制御回路１０の上述した調整回路に出力する。そして、調整回路は、その結果に基いてペルチェ素子１８の設定温度を上昇させることにより、動作電流値（Ｉ０）により光検出器８が最大値を検出するように調整することが可能である。例えば、所望の温度としては、一例として室温（２５℃〜３０℃）程度に設定することが可能である。
【０１４５】
一方、光検出器出力Ｘ１が光検出器出力Ｘ２以下の場合には、判定回路９は、所望の温度よりもレーザ光源の温度が上昇していると判定し、その結果をレーザ制御回路１０の上述した調整回路に出力する。そして、調整回路は、その結果に基いてペルチェ素子１８の設定温度を低下させることにより、動作電流値（Ｉ０）により光検出器８が最大値を検出するように調整することが可能である。
【０１４６】
当該方式は、例えば、外部共振器型半導体レーザ光源１が動作オンとなった直後で半導体レーザ２の温度が安定化していない場合に有用である。
【０１４７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施の形態に従うホログラム情報処理装置の概略的な構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う記録再生用の波長制御システムの構成図である。
【図３】外部共振器型半導体レーザである波長可変レーザ光源１の駆動電流と波長との関係を説明する図である。
【図４】図３の状態Ｐ〜Ｒにおける波長スペクトラムを説明する図である。
【図５】平行平板７に入射角θで入射した光１４の反射光を説明する図である。
【図６】波長λ４３の時に光検出器８の出力が最大となるように平行平板７の厚さを設定した場合の光検出器の出力波形を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に従うレーザ調整部の波長制御方法について説明するフロー図である。
【図８】駆動電流値の中間値を動作電流値（Ｉ０）とした場合の光検出器の出力の関係を説明する図である。
【図９】駆動電流値の中間値を動作電流値（Ｉ０）とした場合の光検出器の出力の関係を説明する別の図である。
【図１０】本発明の実施の形態の変形例に従うレーザ調整部の波長制御方法について説明するフロー図である。
【図１１】リトロー型と呼ばれる外部共振器型半導体レーザ１について説明する図である。
【図１２】図１１で説明した外部共振器型半導体レーザから出力されるレーザ光のレーザパワーと波長との関係を説明する図である。
【図１３】ウェッジプリズム７にレーザ光が入射された様子を説明する図である。
【図１４】ｚ軸方向に沿ってウェッジプリズム７が配置されている場合を横から見た図である。
【図１５】光検出器８の受光面上での干渉縞のパターン２５の一例を示す図である。
【図１６】厚さｄ及び角度αをある値に設定した場合のウェッジプリズム７により反射された光の干渉縞の強度パターンを説明する図である。
【図１７】厚さｄを所定の値に選択した場合のウェッジプリズム７により反射された別の光の干渉縞の強度パターンを説明する図である。
【図１８】波長λＡ〜λＢまで波長が変化した場合の強度パターン波形を説明する図である。
【図１９】波長λＡ付近の波長の光と波長λＢ付近の波長の光とが混在した場合を説明する図である。
【図２０】波長変化に対する差分値を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１  波長可変レーザ光源、２  半導体レーザ、３  コリメータレンズ、４  回折格子、５  回転機構、６  第３のビームスプリッタ、７  平行平板、８  光検出器、９  判定回路、１０  レーザ制御回路、１１  レーザ調整部、１７  ウェッジプリズム、２０  集光レンズ、６２  第１のビームスプリッタ、６３  第１の反射ミラー、６４  空間光変調器、６５  第１のリレーレンズ、６６  第２の反射ミラー、６７  第２のビームスプリッタ、６８  第２のリレーレンズ、６９  対物レンズ、７０  撮像素子、６１  第３の反射ミラー、７２  第１のガルバノミラー、７３  レンズ系、７４  第２のガルバノミラー。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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