(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されたシングルモード平面型光導波路内に微細な凹凸によるホログラムが作り込まれた光記録媒体を用い、該光記録媒体から回折される光が輝点分布として二次元光受光器上で結像するよう作られた光再生装置に対して、前記光記録媒体の任意のシングルモード平面型光導波路を選択して、該導波路にレーザ光を入射する光再生装置用光入力装置において、
前記光記録媒体からの回折光が透過し、かつ、前記光記録媒体に入射前のレーザ光が回折光とほぼ直交する方向に内部を進行する透明平板を、前記光記録媒体と前記二次元受光素子の間に配置したことを特徴とする光再生装置用光入力装置。
【請求項２】
前記透明平板のレーザ光入射側に、前記透明平板中でレーザ光の幅を所定幅に広げるレンズを配置したことを特徴とする請求項１記載の光再生装置用光入力装置。
【請求項３】
前記透明平板は、内部を進行するレーザ光を、前記光記録媒体に入射させるべく、前記レーザ光が鏡面反射して出射する出射端面を有し、
前記透明平板の出射端面から出射したレーザ光を、前記光記録媒体に入射するミラーを具備することを特徴とする請求項２記載の光再生装置用光入力装置。
【請求項４】
積層されたシングルモード平面型光導波路内に微細な凹凸によるホログラムが作り込まれた光記録媒体を用い、該光記録媒体から回折される光が輝点分布として二次元光受光器上で結像するよう作られた光再生装置に対して、前記光記録媒体の任意のシングルモード平面型光導波路を選択して、該導波路にレーザ光を入射する光再生装置用光入力方法において、
前記光記録媒体と前記二次元受光素子の間に透明平板を配置し、前記光記録媒体からの回折光を、前記透明平板を透過させ、かつ、前記光記録媒体に入射前のレーザ光を、回折光とほぼ直交する方向に前記透明平板の内部を進行させることを特徴とする光再生装置用光入力方法。
【請求項５】
前記透明平板のレーザ光入射側にレンズを配置し、前記透明平板中でレーザ光の幅を所定幅に広げることを特徴とする請求項４記載の光再生装置用光入力方法。
【請求項６】
前記透明平板の内部を進行するレーザ光を、前記レーザ光が前記透明平板の出射端面により鏡面反射して出射させ、
前記透明平板の出射端面から出射したレーザ光を、ミラーにより反射させて、前記光記録媒体に入射させることを特徴とする請求項５記載の光再生装置用光入力方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光再生装置用光入力装置および光再生装置用光入力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルモード平面導波路内に微小な凹凸を形成し、その微小な凹凸によって導波光を回折させて任意の波面を導波路外に取り出す技術を導波路ホログラフィと呼ぶ。また、目的の波面を作るように形成された該導波路平面内の微小な凹凸の集合を導波路ホログラムと呼ぶ。
【０００３】
ホログラフィを体積ホログラフィと薄膜ホログラフィに分類すると、導波路ホログラフィは、薄膜ホログラフィに分類される。しかし、導波路ホログラムが作り込まれた導波路を積層化した積層導波路ホログラフィは、薄膜ホログラフィでありながら、三次元領域を記録領域として使用できることから、大容量の光メモリ（特開平１１−３４５４１９）としての応用が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホログラムは、原盤からの転写によって量産され、積層の後、端面が切断される。転写工程と端面切断とが超精密な位置あわせ過程を要すると、記録媒体の価格が高くなる。そこで、一般には、現実的な位置あわせを用いて生産されるため、端面からホログラムまでの距離には、媒体毎にばらつきが生じる。その様なばらつきを許容する為に、導波光は、導波方向に並進対称性を持つ、即ち、一定の幅で進行することが望ましい。したがって、外部から導波路内に光を入射するには、シリンドリカルレンズによってレーザ光を線状に集光し、集光線を導波路端面に合わせる作業が必要となる。
【０００５】
シリンドリカルレンズでレンズを集光する為には、レーザ光をシリンドリカルレンズ入射前に、必要な長さに広げておく必要がある。必要な長さは、再生装置の構成によって異なるが、二次元受光素子が移動機構を持たない場合、少なくとも受光素子の幅が必要であり、その長さは１ｃｍ程度である。１ｃｍ程度の幅にレーザ光を広げるには、通常のレンズ系を用いた場合、概ね１ｃｍの長さが必要となり、その長さが再生装置全体の大きさを大きくしてしまうという欠点があった。
【０００６】
反射光学系を用い、ビームを折り返すことで、上記１ｃｍ分を光記録媒体側で消費し、全体の長さを短くすることは、容易類推な技術であるが、その光学系を特別に設けることは、再生装置の厚みを増してしまうという欠点につながる。
【０００７】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、再生装置サイズを大きくすることなく、十分な長さの集光ビームを得ることができ、また、塵や埃の侵入を防ぎ、耐環境性も向上させることができる光再生装置用光入力装置および光再生装置用光入力方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するために、請求項１記載の発明では、積層されたシングルモード平面型光導波路内に微細な凹凸によるホログラムが作り込まれた光記録媒体を用い、該光記録媒体から回折される光が輝点分布として二次元光受光器上で結像するよう作られた光再生装置に対して、前記光記録媒体の任意のシングルモード平面型光導波路を選択して、該導波路にレーザ光を入射する光再生装置用光入力装置において、前記光記録媒体からの回折光が透過し、かつ、前記光記録媒体に入射前のレーザ光が回折光とほぼ直交する方向に内部を進行する透明平板を、前記光記録媒体と前記二次元受光素子の間に配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の光再生装置用光入力装置において、前記透明平板のレーザ光入射側に、前記透明平板中でレーザ光の幅を所定幅に広げるレンズを配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の発明では、請求項２記載の光再生装置用光入力装置において、前記透明平板は、内部を進行するレーザ光を、前記光記録媒体に入射させるべく、前記レーザ光が鏡面反射して出射する出射端面を有し、前記透明平板の出射端面から出射したレーザ光を、前記光記録媒体に入射するミラーを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、上述した問題点を解決するために、請求項４記載の発明では、積層されたシングルモード平面型光導波路内に微細な凹凸によるホログラムが作り込まれた光記録媒体を用い、該光記録媒体から回折される光が輝点分布として二次元光受光器上で結像するよう作られた光再生装置に対して、前記光記録媒体の任意のシングルモード平面型光導波路を選択して、該導波路にレーザ光を入射する光再生装置用光入力方法において、前記光記録媒体と前記二次元受光素子の間に透明平板を配置し、前記光記録媒体からの回折光を、前記透明平板を透過させ、かつ、前記光記録媒体に入射前のレーザ光を、回折光とほぼ直交する方向に前記透明平板の内部を進行させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の光再生装置用光入力方法において、前記透明平板のレーザ光入射側にレンズを配置し、前記透明平板中でレーザ光の幅を所定幅に広げることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６記載の発明では、請求項５記載の光再生装置用光入力方法において、前記透明平板の内部を進行するレーザ光を、前記レーザ光が前記透明平板の出射端面により鏡面反射して出射させ、前記透明平板の出射端面から出射したレーザ光を、ミラーにより反射させて、前記光記録媒体に入射させることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、光記録媒体と二次元受光素子との間に透明平板を配置し、これを用いてレーザ光の整形を行うようにした。したがって、再生装置サイズを大きくすることなく、十分な長さの集光ビームを得ることができ、また、塵や埃の侵入を防ぎ、耐環境性も向上させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態による光記録装置用光入力装置の構造を示す側面図および上面図である。本実施形態による光記録装置用光入力装置では、図１（ａ）に示す透明平板１−５を設けることが主要な特徴である。
【００１６】
半導体レーザ１−１としては、波長６６０ｎｍの半導体レーザを使用する。縦モード単一発振で電場の振動方向は紙面に垂直になるように配置する。レーザの広がり角度は、図１（ａ）の側面図において紙面内に４０°、紙面に垂直方向に１０°のものを用いる。出射端からレンズ１−３までの距離は１ｍｍとする。
【００１７】
透明平板１−５は、二次元受光素子１−６と開ロマスク１−１６との間に配置されている。透明平板１−５の厚みは１ｍｍで、幅は１０ｍｍ、長さは上部で１５ｍｍ、下部で１６ｍｍである。透明平板１−５は、単にシリンドリカルレンズ１−１１に入射前の光を拡げるという機能だけではなく、開ロマスク１−１６と二次元受光素子１−６との距離を等距離に保ち、かつ、記録媒体１−１４と二次元受光素子１−６との間にゴミや埃の侵入を許さないという機能を合わせ持っている。
【００１８】
開ロマスク１−１６と二次元受光素子１−６との間は、１ｍｍ程度以上の間隙が必要なので、透明平板１−５を挿入することによる新たな再生装置体積の増加はない。
【００１９】
レンズ１−３は、レーザ光を透明平板１−５の厚み方向には、幅０．７３ｍｍにて平行にすると同時に、面内方向には広がり角３２°に拡げる。このような効果を持つレンズは、波面を計算し、フレネル型のレンズを作製することで得ることが可能である。
【００２０】
透明平板１−５の出射端面には、レーザ光１−４を、９０°曲げて出射すべく、４５°に傾いたミラー部１−７が形成されている。ミラー部１−７の反射面に達すると、レーザ光は、長さ９ｍｍ、幅０．７３ｍｍの扁平なパターンを持つ。
【００２１】
レンズ１−８は、焦点距離が１６ｍｍの凸型シリンドリカルレンズで、バルク型で構成する。ミラー１−１０はキューブ型ミラーであるが、１ｍｍｘｌｍｍｘ１０ｍｍという直方体である。ミラー１−１０は、モータ１−２０により上下に移動可能となっており、光路を変換し、集光のための最終段のシリンドリカルレンズ１−１１に入射する。該モータ１−２０には、静電モータを使用すると、コンパクトで良い。シリンドリカルレンズ１−１１は、焦点距離が１．８ｍｍのシリンドリカルレンズで、フレネル型で作製されており、ミラー１−１０からのレーザ光を集光し、光記録媒体１−１４の端面１−１３へ入射する。
【００２２】
Ｂ．実施形態の動作
次に、本実施形態の動作について詳細に説明する。さて、透明平板１−５の機能を、レーザ光の進行を追いながら説明する。半導体レーザ１−１を出射した光１−２は、図１（ａ）に示す側面図において、紙面内に磁場の成分を、紙面に垂直に電場の成分をもっているものとする。一般に、半導体レーザのファーフィールドパターンは円形ではなく楕円に歪んでいる。つまり、紙面内と紙面に垂直方向で広がり角度が異なる。そこで、まず、レンズ１−３によって紙面内の広がりを抑える。なお、紙面に垂直方法への広がりは、広がり角度を調整するものの平行にはしない。したがって、透明平板１−５内を進行する光１−４は、平板の厚み方向には幅が一定で、平板の面内では広がっていく光となる。
【００２３】
透明平板１−５内を進行した光１−４は、４５°に傾いたミラー部１−７で９０°曲げられて、透明平板１−５から出射する。ここで、ミラー部１−７は、透明平板の屈折率が√２以上であれば、全反射条件を満たしているので、特に金属膜等の反射層を設ける必要はない。
【００２４】
透明平板１−５から出射した光は、レンズ１−８によって平行光１−９に変えられる。レンズ１−８は、凸型のシリンドリカルレンズであって、バルクレンズであってもフレネル型のレンズであっても良い。
【００２５】
十分な長さを持つ平行光１−９に変換されたレーザ光は、ミラー１−１０によって再び光路が変換され、集光のための最終段のシリンドリカルレンズ１−１１によって集光される。光記録媒体１−１４の端面１−１３にて、線状に集光された光ビーム１−１２は、導波層に結合する。ここで、ミラー１−１０は、モータ１−２０によって上下に可動であるため、任意の導波層を選択することが可能である。
【００２６】
選択された導波層内を伝搬する導波光１−１５は、導波層内に作り込まれたホログラムによって回折され、回折光１−１７が発生する。回折光は、開ロマスク１−１６を経由後、透明平板１−５を通過し、二次元受光素子１−６上で結像する。ここで、開ロマスク１−１６から、二次元受光素子１−６に至るまでに、回折光は、開口よりも大きな回折像を結像しなければならないため、１ｍｍ程度もしくはそれより長い伝搬距離を必要とする。したがって、その部分に平行平板を挿入することは、再生装置全体を厚くすることを意味しない。むしろ、結像の邪魔になるゴミや埃の侵入を排除するというメリットもある。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光記録媒体と二次元受光素子との間に透明平板を配置し、これを用いてレーザ光の整形を行うようにしたので、再生装置サイズを大きくすることなく、十分な長さの集光ビームを得ることができ、また、塵や埃の侵入を防ぎ、耐環境性も向上させることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態による光記録装置用光入力装置の構造を示す側面図および上面図である。
【符号の説明】
１−１  半導体レーザ
１−２  出射光
１−３  レンズ
１−４  透明平板内を進行するレーザ光
１−５  透明平板
１−６  二次元受光素子
１−７  反射端面
１−８  ミラー
１−９  平行光に変換されたレーザ光
１−１０  ミラー
１−１１  シリンドリカルレンズ
１−１２  集光ビーム
１−１３  光記録媒体の端面
１−１４  光記録媒体
１−１５  導波光
１−１６  開ロマスク
１−１７  回折光
１−２０  モータ
【図１】
0003850330.tif 000002