JPH10124905A - 光変調器、信号読取装置及び情報記録再生装置 - Google Patents
光変調器、信号読取装置及び情報記録再生装置Info
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- JPH10124905A JPH10124905A JP8271153A JP27115396A JPH10124905A JP H10124905 A JPH10124905 A JP H10124905A JP 8271153 A JP8271153 A JP 8271153A JP 27115396 A JP27115396 A JP 27115396A JP H10124905 A JPH10124905 A JP H10124905A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コヒーレンシを有する完全な発散光を発する
理想的な点光源が得られる光変調器を用い、ホログラフ
ィに対して情報信号の記録再生を行う。 【解決手段】 レーザ光源1より発せられたの発散光束
をフレネルレンズ2でコリメーションし、複数の液晶シ
ャッタ4を介して、マイクロレンズアレイ3に入射させ
る。マイクロレンズアレイ3の各レンズの放物面入射面
は、平面の出射面上に焦点を結ぶ。この焦点からは、完
全な発散光が射出される。この発散光は、ピンホールを
介して、対物レンズ7に入射され、ホログラムメディア
5に入射される。ホログラムメディア5からの戻り光
は、ピンホール周囲のフォトダイオード6により受光さ
れる。
理想的な点光源が得られる光変調器を用い、ホログラフ
ィに対して情報信号の記録再生を行う。 【解決手段】 レーザ光源1より発せられたの発散光束
をフレネルレンズ2でコリメーションし、複数の液晶シ
ャッタ4を介して、マイクロレンズアレイ3に入射させ
る。マイクロレンズアレイ3の各レンズの放物面入射面
は、平面の出射面上に焦点を結ぶ。この焦点からは、完
全な発散光が射出される。この発散光は、ピンホールを
介して、対物レンズ7に入射され、ホログラムメディア
5に入射される。ホログラムメディア5からの戻り光
は、ピンホール周囲のフォトダイオード6により受光さ
れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射された光束を
情報信号に応じて変調して記録媒体に送るための光変調
器、記録媒体に記録された情報信号を読取る信号読取装
置、及び、記録媒体に対する情報信号の記録及び再生を
行う情報記録再生装置に関する技術分野に属する。
情報信号に応じて変調して記録媒体に送るための光変調
器、記録媒体に記録された情報信号を読取る信号読取装
置、及び、記録媒体に対する情報信号の記録及び再生を
行う情報記録再生装置に関する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、情報信号の記録(記憶)をしてお
く記録装置(メモリ装置)における記録情報の高密度
化、大容量化、及び、転送速度の高速化が求められてい
る。そして、デジタル・ボリューム・ホログラフィ(Di
gital Volume Holography)(体積ホログラムメモリ)
の技術を応用した超高密度の光メモリの実用化研究が米
国を中心にして行われている。この研究の目標は、図1
6に示すように、直径3.5インチのディスク状記録媒
体において容量を250GByte(ギガバイト)、転送レ
ートを1Gbit/sec(毎秒1ギガビット)とすることで
ある。このような、デジタル・ボリューム・ホログラフ
ィ・メモリが実用化すれば、光コンピューティングにも
応用が期待される。
く記録装置(メモリ装置)における記録情報の高密度
化、大容量化、及び、転送速度の高速化が求められてい
る。そして、デジタル・ボリューム・ホログラフィ(Di
gital Volume Holography)(体積ホログラムメモリ)
の技術を応用した超高密度の光メモリの実用化研究が米
国を中心にして行われている。この研究の目標は、図1
6に示すように、直径3.5インチのディスク状記録媒
体において容量を250GByte(ギガバイト)、転送レ
ートを1Gbit/sec(毎秒1ギガビット)とすることで
ある。このような、デジタル・ボリューム・ホログラフ
ィ・メモリが実用化すれば、光コンピューティングにも
応用が期待される。
【0003】従来の電気配線は導体で構成され、電気は
2極性媒体であり、入出力端子においてインピーダンス
が定義され、素子同士は、インピーダンスを介して互い
に影響を及ぼし合う。ところが、光は、そのような相互
の影響がなく、互いに独立した素子として形成すること
ができる。したがって、光は、空間というスペースを自
由に用いて多チャンネルに接続できる。
2極性媒体であり、入出力端子においてインピーダンス
が定義され、素子同士は、インピーダンスを介して互い
に影響を及ぼし合う。ところが、光は、そのような相互
の影響がなく、互いに独立した素子として形成すること
ができる。したがって、光は、空間というスペースを自
由に用いて多チャンネルに接続できる。
【0004】また、ホログラフィ技術は、物体の空間情
報を記録したり、瞬時的な計測などに威力を発揮する。
報を記録したり、瞬時的な計測などに威力を発揮する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光コン
ピューティングに実際に使用できるデバイス(メモリ)
は未だ開発されていないのが実情であり、空間的に配置
された光学系を用いた実験的なものしか提案されていな
い。
ピューティングに実際に使用できるデバイス(メモリ)
は未だ開発されていないのが実情であり、空間的に配置
された光学系を用いた実験的なものしか提案されていな
い。
【0006】このようなデバイスの実用化には、小さな
スペース内での多チャンネル接続を実現する必要があ
り、そのためには、完全に発散するコリメーションが必
要である。
スペース内での多チャンネル接続を実現する必要があ
り、そのためには、完全に発散するコリメーションが必
要である。
【0007】すなわち、従来、光コンピュータなどで
は、コリメータレンズで平行にコリメーションした光束
が用いられているが、大口径の光束を用いる場合には、
コリメータレンズが大型化し、光学系全体も大きなもの
となってしまっていた。
は、コリメータレンズで平行にコリメーションした光束
が用いられているが、大口径の光束を用いる場合には、
コリメータレンズが大型化し、光学系全体も大きなもの
となってしまっていた。
【0008】また、半導体レーザチップに密着して直径
数μm程度の微小径の平行光束が得られるコリメータレ
ンズはなかった。
数μm程度の微小径の平行光束が得られるコリメータレ
ンズはなかった。
【0009】さらに、カラーホログラムの撮影には、コ
ヒーレンシのあるG(緑色)、R(赤色)、B(青色)
の3原色の光源が必要である。そして、この撮影には、
上記光源より発せられる光束を被撮影物に照射するので
あるが、微小な部分の撮影には、理想的な点光源で完全
な発散光を発する光源が必要となる。
ヒーレンシのあるG(緑色)、R(赤色)、B(青色)
の3原色の光源が必要である。そして、この撮影には、
上記光源より発せられる光束を被撮影物に照射するので
あるが、微小な部分の撮影には、理想的な点光源で完全
な発散光を発する光源が必要となる。
【0010】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、コヒーレンシを有する完全な発
散光を発する理想的な点光源が得られる光変調器、この
光変調器を用いてホログラフィの如き情報記録媒体より
信号を読取る信号読取装置、及び、該情報記録媒体に対
して情報信号の記録再生を行う情報記録再生装置の提供
という課題を解決しようとするものである。
案されるものであって、コヒーレンシを有する完全な発
散光を発する理想的な点光源が得られる光変調器、この
光変調器を用いてホログラフィの如き情報記録媒体より
信号を読取る信号読取装置、及び、該情報記録媒体に対
して情報信号の記録再生を行う情報記録再生装置の提供
という課題を解決しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光変調器は、光源よりの光束が入射さ
れ該光源側に向けて凸となされた非球面入射面と該光束
の該非球面入射面による焦点上に位置する平面の出射面
とからなるレンズと、このレンズの非球面入射面に対す
る該光束の入射の可否を切換えるシャッタ機構とを備え
たものである。
め、本発明に係る光変調器は、光源よりの光束が入射さ
れ該光源側に向けて凸となされた非球面入射面と該光束
の該非球面入射面による焦点上に位置する平面の出射面
とからなるレンズと、このレンズの非球面入射面に対す
る該光束の入射の可否を切換えるシャッタ機構とを備え
たものである。
【0012】また、本発明に係る信号読取装置は、前方
側より光束が入射され該前方側に向けて凸となされた非
球面入射面と該光束の該非球面入射面による焦点上に位
置する平面の出射面とからなるレンズと、このレンズの
非球面入射面に対する該光束の入射の可否を切換えるシ
ャッタ機構と、該レンズの出射面上の該非球面入射面に
よる該光束の焦点に対応するピンホールを有しこのピン
ホールの周囲部が後方側に向けられた受光部となされた
光検出器と、該レンズより射出され該ピンホールを介し
て後方側に向かう光束が入射されるとともに記録媒体に
対向され該光束を該記録媒体に入射させる対物レンズと
を備え、この対物レンズにより該記録媒体に入射された
光束の該記録媒体よりの戻り光を該対物レンズを介して
該光検出器によって検出することとなされたものであ
る。
側より光束が入射され該前方側に向けて凸となされた非
球面入射面と該光束の該非球面入射面による焦点上に位
置する平面の出射面とからなるレンズと、このレンズの
非球面入射面に対する該光束の入射の可否を切換えるシ
ャッタ機構と、該レンズの出射面上の該非球面入射面に
よる該光束の焦点に対応するピンホールを有しこのピン
ホールの周囲部が後方側に向けられた受光部となされた
光検出器と、該レンズより射出され該ピンホールを介し
て後方側に向かう光束が入射されるとともに記録媒体に
対向され該光束を該記録媒体に入射させる対物レンズと
を備え、この対物レンズにより該記録媒体に入射された
光束の該記録媒体よりの戻り光を該対物レンズを介して
該光検出器によって検出することとなされたものであ
る。
【0013】さらに、本発明に係る信号記録再生装置
は、コヒーレントな光束を発する光源と、この光源より
の光束が入射され該光源側に向けて凸となされた非球面
入射面と該光束の該非球面入射面による焦点上に位置す
る平面の出射面とからなるレンズが複数個平面上に配列
されて一体化されたレンズアレイと、このレンズアレイ
の各レンズに対応して配設されそれぞれ対応するレンズ
の非球面入射面に対する該光束の入射の可否を切換える
複数のシャッタ機構と、該レンズアレイの各レンズに対
応して配設されそれぞれ対応するレンズの出射面上の該
非球面入射面による該光束の焦点に対応するピンホール
を有しこのピンホールの周囲部が後方側に向けられた受
光部となされた複数の光検出器と、該レンズアレイの各
レンズより射出され該各ピンホールを介して後方側に向
かう複数の光束が入射される対物レンズと、この対物レ
ンズを介して該光束を入射されるホログラム記録媒体と
を備え、上記対物レンズにより上記ホログラム記録媒体
に上記光束を入射させることにより該ホログラム記録媒
体に対して情報を記録するとともに、該対物レンズによ
り該ホログラム記録媒体に入射させた光束の該ホログラ
ム記録媒体よりの戻り光を該対物レンズを介して上記各
光検出器によって検出することによって該ホログラム記
録媒体より情報を再生することとなされたものである。
は、コヒーレントな光束を発する光源と、この光源より
の光束が入射され該光源側に向けて凸となされた非球面
入射面と該光束の該非球面入射面による焦点上に位置す
る平面の出射面とからなるレンズが複数個平面上に配列
されて一体化されたレンズアレイと、このレンズアレイ
の各レンズに対応して配設されそれぞれ対応するレンズ
の非球面入射面に対する該光束の入射の可否を切換える
複数のシャッタ機構と、該レンズアレイの各レンズに対
応して配設されそれぞれ対応するレンズの出射面上の該
非球面入射面による該光束の焦点に対応するピンホール
を有しこのピンホールの周囲部が後方側に向けられた受
光部となされた複数の光検出器と、該レンズアレイの各
レンズより射出され該各ピンホールを介して後方側に向
かう複数の光束が入射される対物レンズと、この対物レ
ンズを介して該光束を入射されるホログラム記録媒体と
を備え、上記対物レンズにより上記ホログラム記録媒体
に上記光束を入射させることにより該ホログラム記録媒
体に対して情報を記録するとともに、該対物レンズによ
り該ホログラム記録媒体に入射させた光束の該ホログラ
ム記録媒体よりの戻り光を該対物レンズを介して上記各
光検出器によって検出することによって該ホログラム記
録媒体より情報を再生することとなされたものである。
【0014】そして、本発明は、上記情報記録再生装置
において、上記光源は、2以上の異なる波長の光束を発
することとしたものである。
において、上記光源は、2以上の異なる波長の光束を発
することとしたものである。
【0015】また、本発明は、上記情報記録再生装置に
おいて、上記レンズアレイのうちの一のレンズに対して
再生用の光束が入射されときに、記録時に該一のレンズ
を経た記録用の光束により記録された情報に関連付けら
れた他のレンズを経た記録用の光束により記録された情
報を伴って再生する連想的な再生を行うこととしたもの
である。
おいて、上記レンズアレイのうちの一のレンズに対して
再生用の光束が入射されときに、記録時に該一のレンズ
を経た記録用の光束により記録された情報に関連付けら
れた他のレンズを経た記録用の光束により記録された情
報を伴って再生する連想的な再生を行うこととしたもの
である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【0017】本発明に係る情報記録再生装置は、図1及
び図2に示すように、コヒーレントな光束を発する光源
である半導体レーザチップ1と、この半導体レーザチッ
プ1より発せられた発散光束が入射されるマイクロレン
ズアレイブロック8とを有して構成されている。なお、
この情報記録再生装置は、本発明に係る光変調器及び本
発明に係る信号読取装置を含んで構成されるものであ
る。
び図2に示すように、コヒーレントな光束を発する光源
である半導体レーザチップ1と、この半導体レーザチッ
プ1より発せられた発散光束が入射されるマイクロレン
ズアレイブロック8とを有して構成されている。なお、
この情報記録再生装置は、本発明に係る光変調器及び本
発明に係る信号読取装置を含んで構成されるものであ
る。
【0018】上記マイクロレンズアレイブロック8は、
上記半導体レーザチップ1からの光束が入射されるフレ
ネルレンズ2と、このフレネルレンズを経て平行光束と
なされた光束が入射される複数のシャッタ機構となる液
晶シャッタ4と、この液晶シャッタ4を経た光束が入射
されるマイクロレンズアレイ3と、それぞれピンホール
を有する複数の光検出器となるフォトダイオード(P
D)6とが、順次積層されて構成されている。
上記半導体レーザチップ1からの光束が入射されるフレ
ネルレンズ2と、このフレネルレンズを経て平行光束と
なされた光束が入射される複数のシャッタ機構となる液
晶シャッタ4と、この液晶シャッタ4を経た光束が入射
されるマイクロレンズアレイ3と、それぞれピンホール
を有する複数の光検出器となるフォトダイオード(P
D)6とが、順次積層されて構成されている。
【0019】そして、このマイクロレンズアレイブロッ
ク3を経た光束は、対物レンズに7入射され、この対物
レンズ7により、ホログラム記録媒体5に入射される。
ク3を経た光束は、対物レンズに7入射され、この対物
レンズ7により、ホログラム記録媒体5に入射される。
【0020】上記マイクロレンズアレイ3は、複数のレ
ンズが互いに光軸を平行として並列的に平面上に配列さ
れた状態に一体的に形成されたものである。これらマイ
クロレンズアレイ3を構成するレンズは、図3に示すよ
うに、上記半導体レーザチップ1よりの光束が入射され
該半導体レーザチップ1側(前方側)に向けて凸となさ
れた非球面入射面3aと、該光束の該非球面入射面3a
による焦点上に位置する平面の出射面3bとから構成さ
れている。これらマイクロレンズアレイ3を構成する各
レンズは、例えば数μmのピッチで配列されている。
ンズが互いに光軸を平行として並列的に平面上に配列さ
れた状態に一体的に形成されたものである。これらマイ
クロレンズアレイ3を構成するレンズは、図3に示すよ
うに、上記半導体レーザチップ1よりの光束が入射され
該半導体レーザチップ1側(前方側)に向けて凸となさ
れた非球面入射面3aと、該光束の該非球面入射面3a
による焦点上に位置する平面の出射面3bとから構成さ
れている。これらマイクロレンズアレイ3を構成する各
レンズは、例えば数μmのピッチで配列されている。
【0021】上記非球面入射面3aの開口数(NA)
は、0.55となされている。そして、このマイクロレ
ンズアレイ3は、屈折率nが1.8の材料により形成さ
れている。したがって、上記非球面入射面3aが上記マ
イクロレンズアレイ3内で焦点を結ぶときの実効開口数
(実効NA)は、 0.55×1.8≒1.0 より、1.0となっている。したがって、上記光束の上
記射出面3bよりの出射光は、180°の拡散角を有
し、この出射面上に形成される該光束の焦点を発光点と
した点光源よりのコヒーレントな光束ということとなっ
ている。
は、0.55となされている。そして、このマイクロレ
ンズアレイ3は、屈折率nが1.8の材料により形成さ
れている。したがって、上記非球面入射面3aが上記マ
イクロレンズアレイ3内で焦点を結ぶときの実効開口数
(実効NA)は、 0.55×1.8≒1.0 より、1.0となっている。したがって、上記光束の上
記射出面3bよりの出射光は、180°の拡散角を有
し、この出射面上に形成される該光束の焦点を発光点と
した点光源よりのコヒーレントな光束ということとなっ
ている。
【0022】すなわち、平行平面板に入射された光束に
おいては、図4に示すように、入射角(IN)がθ2で
あるとき、屈折角がθ1(<θ2)であっても、出射角は
該入射角と等しい角度θ2となる。そして、図5に示す
ように、上記平行平面板の光束入射面上に、この平行平
面板の光束出射面上の一点を曲率中心とする球面の入射
面を有するソリッド・イマージョン・レンズ(Solid Im
mersion Lens)11を設け、このソリッド・イマージョ
ン・レンズ11の入射面の曲率中心に向けて光束を入射
させると、この光束は、該ソリッド・イマージョン・レ
ンズ11の入射面において屈折されることがない。した
がって、このときの入射角をθ2とすれば、上記出射面
よりの出射角は、該入射角よりも大きな角度θ3(>
θ2)となる。ここで、上記平行平面板及び上記ソリッ
ド・イマージョン・レンズを形成する材料の屈折率を
1.80とすると、図6に示すように、該平行平面板よ
りの出射光の出射角は90となり、この光束の発散角
は、180°となる。
おいては、図4に示すように、入射角(IN)がθ2で
あるとき、屈折角がθ1(<θ2)であっても、出射角は
該入射角と等しい角度θ2となる。そして、図5に示す
ように、上記平行平面板の光束入射面上に、この平行平
面板の光束出射面上の一点を曲率中心とする球面の入射
面を有するソリッド・イマージョン・レンズ(Solid Im
mersion Lens)11を設け、このソリッド・イマージョ
ン・レンズ11の入射面の曲率中心に向けて光束を入射
させると、この光束は、該ソリッド・イマージョン・レ
ンズ11の入射面において屈折されることがない。した
がって、このときの入射角をθ2とすれば、上記出射面
よりの出射角は、該入射角よりも大きな角度θ3(>
θ2)となる。ここで、上記平行平面板及び上記ソリッ
ド・イマージョン・レンズを形成する材料の屈折率を
1.80とすると、図6に示すように、該平行平面板よ
りの出射光の出射角は90となり、この光束の発散角
は、180°となる。
【0023】上記ソリッド・イマージョン・レンズ11
に代えて、図7に示すように、非球面(放物面)入射面
3aを上記平行平面板に対して一体的に形成し、この非
球面入射面3aに平行光束Qを入射すれば、該平行平面
板よりの出射光Rは、180°発散角を有する完全な発
散光束となる。
に代えて、図7に示すように、非球面(放物面)入射面
3aを上記平行平面板に対して一体的に形成し、この非
球面入射面3aに平行光束Qを入射すれば、該平行平面
板よりの出射光Rは、180°発散角を有する完全な発
散光束となる。
【0024】上記液晶シャッタ4は、上記マイクロレン
ズアレイ3の各レンズ毎に、上記非球面入射面3aに対
する上記光束の入射の可否を切換える。本発明に係る光
変調器は、上記マイクロレンズアレイ3をなすレンズ
と、上記液晶シャッタ4とにより構成される。
ズアレイ3の各レンズ毎に、上記非球面入射面3aに対
する上記光束の入射の可否を切換える。本発明に係る光
変調器は、上記マイクロレンズアレイ3をなすレンズ
と、上記液晶シャッタ4とにより構成される。
【0025】上記液晶シャッタ4を経て上記マイクロレ
ンズアレイ3のレンズに入射された光束は、図3及び図
8に示すように、このレンズの出射面上に集光され、こ
の集光点に対応して配設された上記フォトダイオード6
のピンホール6aを介して、180°の発散角を有して
射出される。上記フォトダイオード6は、上記光束が出
射される方向(後方側)に受光面を向けて、上記マイク
ロレンズアレイ3の出射面上に配設されている。
ンズアレイ3のレンズに入射された光束は、図3及び図
8に示すように、このレンズの出射面上に集光され、こ
の集光点に対応して配設された上記フォトダイオード6
のピンホール6aを介して、180°の発散角を有して
射出される。上記フォトダイオード6は、上記光束が出
射される方向(後方側)に受光面を向けて、上記マイク
ロレンズアレイ3の出射面上に配設されている。
【0026】なお、上記ピンホール6aは、金等からな
る蒸着膜に対して高出力のパルス光を合焦させ、中心強
度により微小な穴を開けることにより製造できる。
る蒸着膜に対して高出力のパルス光を合焦させ、中心強
度により微小な穴を開けることにより製造できる。
【0027】上記ピンホール6aを介して射出された光
束は、上記対物レンズ7を経て、上記ホログラム媒体5
に入射され、このホログラム媒体5に対して、上記液晶
シャッタ4において与えられた情報を干渉縞として記録
する。すなわち、このときに、上記ホログラム媒体5に
記録される情報は、上記液晶シャッタ4を介して上記マ
イクロレンズアレイ3を構成するいずれのレンズに対し
て光束が入射されたかという情報である。そして、上記
ホログラム媒体5においては、順次的に複数の情報が多
重的に記録される。
束は、上記対物レンズ7を経て、上記ホログラム媒体5
に入射され、このホログラム媒体5に対して、上記液晶
シャッタ4において与えられた情報を干渉縞として記録
する。すなわち、このときに、上記ホログラム媒体5に
記録される情報は、上記液晶シャッタ4を介して上記マ
イクロレンズアレイ3を構成するいずれのレンズに対し
て光束が入射されたかという情報である。そして、上記
ホログラム媒体5においては、順次的に複数の情報が多
重的に記録される。
【0028】そして、この情報記録再生装置において
は、上記液晶シャッタ4の全面を上記光束が透過する状
態として、上記対物レンズ7により上記ホログラム媒体
5に入射させた光束の該ホログラム媒体5よりの戻り光
を該対物レンズ7を介して上記各フォトダイオード6に
よって検出することによって、該ホログラム媒体5より
情報を再生することができる。
は、上記液晶シャッタ4の全面を上記光束が透過する状
態として、上記対物レンズ7により上記ホログラム媒体
5に入射させた光束の該ホログラム媒体5よりの戻り光
を該対物レンズ7を介して上記各フォトダイオード6に
よって検出することによって、該ホログラム媒体5より
情報を再生することができる。
【0029】すなわち、上記ホログラム媒体5に入射さ
れた光束は、このホログラム媒体5に記録された干渉縞
により回折を起こして上記対物レンズ7に戻る。このと
き、戻り光については、開口制限がなされており(開口
数(NA)は0.1程度)、上記フォトダイオード6に
戻ったときには、上記ピンホール6aの径よりも大きな
スポット径となって、該フォトダイオード6に受光され
る。このとき、上記光束が戻るのは、記録時に光束が通
過したピンホール6a(すなわち、点灯した点光源)を
有するフォトダイオード6のみである。
れた光束は、このホログラム媒体5に記録された干渉縞
により回折を起こして上記対物レンズ7に戻る。このと
き、戻り光については、開口制限がなされており(開口
数(NA)は0.1程度)、上記フォトダイオード6に
戻ったときには、上記ピンホール6aの径よりも大きな
スポット径となって、該フォトダイオード6に受光され
る。このとき、上記光束が戻るのは、記録時に光束が通
過したピンホール6a(すなわち、点灯した点光源)を
有するフォトダイオード6のみである。
【0030】上記ホログラム媒体5に記録された情報
は、上記各ピンホール6aを通過した光束(点光源から
発した光束)の干渉により記録されているので、シナプ
ス加重を受けており、いずれか一つのピンホール6aに
光束が通過しても(いずれか一つの点光源が発光して
も)、関連した数点についての戻り光が得られるという
連想的な再生がなされる演算がなされる。
は、上記各ピンホール6aを通過した光束(点光源から
発した光束)の干渉により記録されているので、シナプ
ス加重を受けており、いずれか一つのピンホール6aに
光束が通過しても(いずれか一つの点光源が発光して
も)、関連した数点についての戻り光が得られるという
連想的な再生がなされる演算がなされる。
【0031】本発明に係る信号読取装置は、上記マイク
ロレンズアレイ3をなすレンズと、上記液晶シャッタ4
と、上記ピンホール6aを有するフォトダイオード6
と、上記対物レンズ7とにより構成され、該対物レンズ
7により上記ホログラム媒体5に入射された光束の該ホ
ログラム媒体5よりの戻り光を該対物レンズ7を介して
該フォトダイオード6によって検出するものである。
ロレンズアレイ3をなすレンズと、上記液晶シャッタ4
と、上記ピンホール6aを有するフォトダイオード6
と、上記対物レンズ7とにより構成され、該対物レンズ
7により上記ホログラム媒体5に入射された光束の該ホ
ログラム媒体5よりの戻り光を該対物レンズ7を介して
該フォトダイオード6によって検出するものである。
【0032】なお、上記ホログラム媒体5が、記録時と
再生時とで異なる波長の光を用いるものである場合に
は、上記半導体レーザチップ1として、2以上の異なる
波長の光束(記録用光束及び再生用光束)を発するもの
を用いてもよく、また、異なる波長の光束を発する2以
上の半導体レーザチップを用いてもよい。
再生時とで異なる波長の光を用いるものである場合に
は、上記半導体レーザチップ1として、2以上の異なる
波長の光束(記録用光束及び再生用光束)を発するもの
を用いてもよく、また、異なる波長の光束を発する2以
上の半導体レーザチップを用いてもよい。
【0033】そして、上述の情報記録再生装置における
マイクロレンズアレイ3を構成するレンズを用いると、
光束のコヒーレンシを維持したまま良好なコリメーショ
ンを行うことができる。したがって、このレンズを用い
れば、コヒーレンシがあり理想的な点光源で完全な発散
光であるG(緑色)、R(赤色)、B(青色)の3原色
の光源、すなわち、カラーホログラムの撮影において被
撮影物に照射して微小な部分の撮影をも可能とする光源
を提供することができる。
マイクロレンズアレイ3を構成するレンズを用いると、
光束のコヒーレンシを維持したまま良好なコリメーショ
ンを行うことができる。したがって、このレンズを用い
れば、コヒーレンシがあり理想的な点光源で完全な発散
光であるG(緑色)、R(赤色)、B(青色)の3原色
の光源、すなわち、カラーホログラムの撮影において被
撮影物に照射して微小な部分の撮影をも可能とする光源
を提供することができる。
【0034】例えば、図9に示すように、上記マイクロ
レンズアレイ3の出射面である平面3b上に、各レンズ
に対応させて、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の
3原色を発する半導体レーザチップ12R,12G,1
2Bを密着させて取付ければ、これら半導体レーザチッ
プ12R,12G,12Bより該マイクロレンズアレイ
3の内方に向けて発せられた発散光束は、上記非球面入
射面3aによって、それぞれ平行光束となされる。そし
て、これら平行光束を別のマイクロレンズアレイ3の非
球面入射面3aに入射させれば、このマイクロレンズア
レイ3の出射面からは、それぞれ拡散角が180°の3
原色の発散光束が出射される。
レンズアレイ3の出射面である平面3b上に、各レンズ
に対応させて、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の
3原色を発する半導体レーザチップ12R,12G,1
2Bを密着させて取付ければ、これら半導体レーザチッ
プ12R,12G,12Bより該マイクロレンズアレイ
3の内方に向けて発せられた発散光束は、上記非球面入
射面3aによって、それぞれ平行光束となされる。そし
て、これら平行光束を別のマイクロレンズアレイ3の非
球面入射面3aに入射させれば、このマイクロレンズア
レイ3の出射面からは、それぞれ拡散角が180°の3
原色の発散光束が出射される。
【0035】また、図10に示すように、R(赤色)、
G(緑色)、B(青色)の3原色を発する半導体レーザ
チップ12R,12G,12Bより発せられた該3原色
の光束をビーム混合プリズム13により合成した後で、
上記レンズにより発散させることもできる。
G(緑色)、B(青色)の3原色を発する半導体レーザ
チップ12R,12G,12Bより発せられた該3原色
の光束をビーム混合プリズム13により合成した後で、
上記レンズにより発散させることもできる。
【0036】すなわち、上記ビーム混合プリズム13に
おいて、上記赤色光用の半導体レーザチップ12Rより
発せられた光束は、上記ビーム混合プリズム13の内面
部13fにより反射され、接合面13dを通過し、接合
面13eにより反射されて、該ビーム混合プリズム13
の前方側に射出される。また、このビーム混合プリズム
13において、上記緑色光用の半導体レーザチップ12
Gより発せられた光束は、上記ビーム混合プリズム13
の接合面13bにより反射され、接合面13cにより反
射され、接合面13dにより反射され、上記接合面13
eにより反射されて、上記赤色の光束と重ねられて該ビ
ーム混合プリズム13の前方側に射出される。そして、
このビーム混合プリズム13において、上記青色光用の
半導体レーザチップ12Bより発せられた光束は、上記
ビーム混合プリズム13の内面部13aにより反射さ
れ、上記接合面13bにより反射され、上記接合面13
eを通過して、上記赤色の光束と重ねられて該ビーム混
合プリズム13の前方側に射出される。
おいて、上記赤色光用の半導体レーザチップ12Rより
発せられた光束は、上記ビーム混合プリズム13の内面
部13fにより反射され、接合面13dを通過し、接合
面13eにより反射されて、該ビーム混合プリズム13
の前方側に射出される。また、このビーム混合プリズム
13において、上記緑色光用の半導体レーザチップ12
Gより発せられた光束は、上記ビーム混合プリズム13
の接合面13bにより反射され、接合面13cにより反
射され、接合面13dにより反射され、上記接合面13
eにより反射されて、上記赤色の光束と重ねられて該ビ
ーム混合プリズム13の前方側に射出される。そして、
このビーム混合プリズム13において、上記青色光用の
半導体レーザチップ12Bより発せられた光束は、上記
ビーム混合プリズム13の内面部13aにより反射さ
れ、上記接合面13bにより反射され、上記接合面13
eを通過して、上記赤色の光束と重ねられて該ビーム混
合プリズム13の前方側に射出される。
【0037】そして、上記ビーム混合プリズム13の前
方側に互いに重ねられて射出された上記各色の光束Q
は、上記レンズの非球面入射面3aに入射され、平面で
あるこのレンズの出射面3b上に集光される。そして、
これら光束は、上記出射面3bより、180°の拡散角
を有する拡散光束Rとして出射される。
方側に互いに重ねられて射出された上記各色の光束Q
は、上記レンズの非球面入射面3aに入射され、平面で
あるこのレンズの出射面3b上に集光される。そして、
これら光束は、上記出射面3bより、180°の拡散角
を有する拡散光束Rとして出射される。
【0038】上述のようなレンズアレイ3を構成するレ
ンズより出射される完全拡散光束の波面は、図11に示
すように、理想的な球面波となっている。したがって、
このレンズが並列的に配列された上記レンズアレイ3よ
り出射される光束の波面は、図12及び図13に示すよ
うに、理想的な球面波が配列されて構成される平面波に
なる。
ンズより出射される完全拡散光束の波面は、図11に示
すように、理想的な球面波となっている。したがって、
このレンズが並列的に配列された上記レンズアレイ3よ
り出射される光束の波面は、図12及び図13に示すよ
うに、理想的な球面波が配列されて構成される平面波に
なる。
【0039】
【実施例】以下、本発明に係る光変調器を構成するレン
ズの具体的な実施例を挙げる。
ズの具体的な実施例を挙げる。
【0040】このレンズは、以下の〔表1〕及び〔表
2〕で示されるレンズデータに従って作成することがで
きる。
2〕で示されるレンズデータに従って作成することがで
きる。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】そして、このレンズの形状は、図14及び
図15に示す。
図15に示す。
【0044】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る光変調器
は、光源よりの光束が入射され該光源側に向けて凸とな
された非球面入射面と該光束の該非球面入射面による焦
点上に位置する平面の出射面とからなるレンズを備える
ことにより、コヒーレンシを有する完全な発散光(発散
角が180°)を発する理想的な点光源が得られる。
は、光源よりの光束が入射され該光源側に向けて凸とな
された非球面入射面と該光束の該非球面入射面による焦
点上に位置する平面の出射面とからなるレンズを備える
ことにより、コヒーレンシを有する完全な発散光(発散
角が180°)を発する理想的な点光源が得られる。
【0045】また、本発明に係る信号読取装置は、上記
光変調器と光検出器とを備えることにより、該光変調器
を経た光束の記録媒体よりの戻り光を該光検出器により
検出して、該記録媒体よりの信号の読取りを行うことが
できる。
光変調器と光検出器とを備えることにより、該光変調器
を経た光束の記録媒体よりの戻り光を該光検出器により
検出して、該記録媒体よりの信号の読取りを行うことが
できる。
【0046】そして、本発明に係る情報記録再生装置
は、上記光変調器と光検出器とホログラム記録媒体とを
備えることにより、該光変調器を経た光束を該ホログラ
ム記録媒体に入射させてこのホログラム記録媒体に対す
る情報信号の記録が行えるとともに、該光変調器を経た
光束の該ホログラム記録媒体よりの戻り光を該光検出器
により検出して該ホログラム記録媒体よりの情報信号の
再生を行うことができる。
は、上記光変調器と光検出器とホログラム記録媒体とを
備えることにより、該光変調器を経た光束を該ホログラ
ム記録媒体に入射させてこのホログラム記録媒体に対す
る情報信号の記録が行えるとともに、該光変調器を経た
光束の該ホログラム記録媒体よりの戻り光を該光検出器
により検出して該ホログラム記録媒体よりの情報信号の
再生を行うことができる。
【0047】すなわち、本発明は、コヒーレンシを有す
る完全な発散光を発する理想的な点光源が得られる光変
調器、この光変調器を用いてホログラフィの如き情報記
録媒体より信号を読取る信号読取装置、及び、該情報記
録媒体に対して情報信号の記録再生を行う情報記録再生
装置を提供することができるものである。
る完全な発散光を発する理想的な点光源が得られる光変
調器、この光変調器を用いてホログラフィの如き情報記
録媒体より信号を読取る信号読取装置、及び、該情報記
録媒体に対して情報信号の記録再生を行う情報記録再生
装置を提供することができるものである。
【図1】本発明に係る情報記録再生装置の構成を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図2】上記情報記録再生装置のマイクロレンズアレイ
ブロックの構成を示す斜視図である。
ブロックの構成を示す斜視図である。
【図3】上記情報記録再生装置において使用される本発
明に係る光変調器の構成を示す縦断面図である。
明に係る光変調器の構成を示す縦断面図である。
【図4】上記光変調器のレンズの原理を説明するための
平行平面板の構成を示す縦断面図である。
平行平面板の構成を示す縦断面図である。
【図5】上記光変調器のレンズの原理を説明するための
平行平面板及びソリッド・イマージョン・レンズ(Soli
d Immersion Lens)の構成を示す縦断面図である。
平行平面板及びソリッド・イマージョン・レンズ(Soli
d Immersion Lens)の構成を示す縦断面図である。
【図6】上記光変調器のレンズの原理を説明するための
平行平面板及びソリッド・イマージョン・レンズ(Soli
d Immersion Lens)であって出射光束の発散角が180
°となった状態を示す縦断面図である。
平行平面板及びソリッド・イマージョン・レンズ(Soli
d Immersion Lens)であって出射光束の発散角が180
°となった状態を示す縦断面図である。
【図7】上記光変調器のレンズの原理を説明するための
縦断面図である。
縦断面図である。
【図8】上記光変調器の構成を示す斜視図である。
【図9】3原色レーザチップ及び上記光変調器のレンズ
を用いた3原色発散光源の構成を示す縦断面図である。
を用いた3原色発散光源の構成を示す縦断面図である。
【図10】3原色レーザチップ、ビーム混合プリズム及
び上記光変調器のレンズを用いた3原色発散光源の構成
を示す縦断面図である。
び上記光変調器のレンズを用いた3原色発散光源の構成
を示す縦断面図である。
【図11】上記光変調器のレンズより射出される波面を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図12】上記光変調器のレンズが複数配列されたレン
ズアレイより射出される波面を示す縦断面図である。
ズアレイより射出される波面を示す縦断面図である。
【図13】上記光変調器のレンズが複数配列されたレン
ズアレイより射出される波面を示す斜視図である。
ズアレイより射出される波面を示す斜視図である。
【図14】上記光変調器のレンズの形状の実施例及びこ
のレンズ内の光線追跡結果を示す縦断面図である。
のレンズ内の光線追跡結果を示す縦断面図である。
【図15】上記光変調器のレンズの形状の実施例及びこ
のレンズより光源までの光線追跡結果を示す縦断面図で
ある。
のレンズより光源までの光線追跡結果を示す縦断面図で
ある。
【図16】メモリ装置における記憶容量と転送速度との
関係を記録媒体の種類ごとに示すグラフである。
関係を記録媒体の種類ごとに示すグラフである。
1 半導体レーザチップ、2 フレネルレンズ、3 マ
イクロレンズアレイ、4 液晶シャッタ、5 ホログラ
ム媒体、6 フォトダイオード、7 対物レンズ、8
マイクロレンズアレイブロック
イクロレンズアレイ、4 液晶シャッタ、5 ホログラ
ム媒体、6 フォトダイオード、7 対物レンズ、8
マイクロレンズアレイブロック
Claims (5)
- 【請求項1】 光源よりの光束が入射され該光源側に向
けて凸となされた非球面入射面と該光束の該非球面入射
面による焦点上に位置する平面の出射面とからなるレン
ズと、 上記レンズの非球面入射面に対する上記光束の入射の可
否を切換えるシャッタ機構とを備えた光変調器。 - 【請求項2】 前方側より光束が入射され該前方側に向
けて凸となされた非球面入射面と該光束の該非球面入射
面による焦点上に位置する平面の出射面とからなるレン
ズと、 上記レンズの非球面入射面に対する上記光束の入射の可
否を切換えるシャッタ機構と、 上記レンズの出射面上の上記非球面入射面による上記光
束の焦点に対応するピンホールを有し、このピンホール
の周囲部が後方側に向けられた受光部となされた光検出
器と、 上記レンズより射出され上記ピンホールを介して後方側
に向かう光束が入射されるとともに、記録媒体に対向さ
れ、該光束を該記録媒体に入射させる対物レンズとを備
え、 上記対物レンズにより上記記録媒体に入射された光束の
該記録媒体よりの戻り光を該対物レンズを介して上記光
検出器によって検出することとなされた信号読取装置。 - 【請求項3】 コヒーレントな光束を発する光源と、 上記光源よりの光束が入射され該光源側に向けて凸とな
された非球面入射面と該光束の該非球面入射面による焦
点上に位置する平面の出射面とからなるレンズが複数個
平面上に配列されて一体化されたレンズアレイと、 上記レンズアレイの各レンズに対応して配設され、それ
ぞれ対応するレンズの非球面入射面に対する上記光束の
入射の可否を切換える複数のシャッタ機構と、 上記レンズアレイの各レンズに対応して配設され、それ
ぞれ対応するレンズの出射面上の上記非球面入射面によ
る上記光束の焦点に対応するピンホールを有しこのピン
ホールの周囲部が後方側に向けられた受光部となされた
複数の光検出器と、 上記レンズアレイの各レンズより射出され上記各ピンホ
ールを介して後方側に向かう複数の光束が入射される対
物レンズと、 上記対物レンズを介して上記光束を入射されるホログラ
ム記録媒体とを備え、 上記対物レンズにより上記ホログラム記録媒体に上記光
束を入射させることにより該ホログラム記録媒体に対し
て情報を記録するとともに、該対物レンズにより該ホロ
グラム記録媒体に入射させた光束の該ホログラム記録媒
体よりの戻り光を該対物レンズを介して上記各光検出器
によって検出することによって該ホログラム記録媒体よ
り情報を再生することとなされた情報記録再生装置。 - 【請求項4】 光源は、2以上の異なる波長の光束を発
することとなされた請求項3記載の情報記録再生装置。 - 【請求項5】 一のレンズに対して再生用の光束が入射
されときに、記録時に該一のレンズを経た記録用の光束
により記録された情報に関連付けられた他のレンズを経
た記録用の光束により記録された情報を伴って再生する
連想的な再生を行うこととなされた請求項3記載の情報
記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8271153A JPH10124905A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 光変調器、信号読取装置及び情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8271153A JPH10124905A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 光変調器、信号読取装置及び情報記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10124905A true JPH10124905A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17496081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8271153A Withdrawn JPH10124905A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 光変調器、信号読取装置及び情報記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10124905A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006058749A1 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Pinhole mit einem refraktiven oder diffraktiven optischen element zur ortsfrequenzfilterung von laserstrahlen |
JP2008210435A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 空間光変調器、ホログラム記録装置およびホログラム記録方法 |
WO2009122987A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置および光学的情報記録再生装置 |
CN102798904A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-11-28 | 嘉兴市光辰光电科技有限公司 | 微透镜阵列 |
CN103278994A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 上海理工大学 | 一种基于牛顿环干涉全息记录的电控菲涅尔透镜制备方法 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP8271153A patent/JPH10124905A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006058749A1 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Pinhole mit einem refraktiven oder diffraktiven optischen element zur ortsfrequenzfilterung von laserstrahlen |
JP2008210435A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 空間光変調器、ホログラム記録装置およびホログラム記録方法 |
WO2009122987A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置および光学的情報記録再生装置 |
CN102798904A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-11-28 | 嘉兴市光辰光电科技有限公司 | 微透镜阵列 |
CN103278994A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 上海理工大学 | 一种基于牛顿环干涉全息记录的电控菲涅尔透镜制备方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |