JPH03160692A - ホログラム記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報を記録、再生する記憶装置に関する。

〔従来の技術〕

体積ホログラム記憶の原理を第２図に示す。

ホログラム記憶は信号波と参照波によって生じる干渉縞
の濃淡を空間的に記録することによって行われる。信号
波と参照波が共に平面波として角度θで交わるとすると
、それぞれの波の進行方向を２等分する方向に干渉縞が
生じ、そのピツチｐは λ となる。λは光の波長である。この干渉縞が生じた部分
にホログラム感光材料を置くことにより、濃淡が記録さ
れる。再生は干渉縞によるブラッグの反射を利用して行
う。ブラッグ反射の条件は ｍλ ｍは整数、φは干渉縞に対する再生光の入射角であり（
第３図参照）　この条件を満足する場合だけ回折光とし
て信号が検出される。

したがって信号波と参照波とのなす角θを変えることに
より、干渉縞の間隔と、縞の方向を変化させて空間的に
記録を多重化することができる。これを体積多重ホログ
ラム記憶と呼ぶ。

従来のこの種の多重記録を行うための構戒を第４図に示
す。第４図においてＭｌ，　Ｍ２、旧、・Ｍ１はミラー
である。信号光に対する参照光の角度を変えるためには
次のようにする。１枚のミラーで行うためには第４図中
の各ミラーの位置に１つのミラーを移動させると共に、
ホログラム媒体に対する信号光の位置と参照光の位置を
合せるために、ミラーの角度（θ）も変える。また始め
から第４図に示した位置に、多重度の数だけミラーを置
いておき、ミラーにシャッター機構をつけることにより
必要な光だけを選択する方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記方法は、いずれも構戊が複雑であり、高速で正確な
光位置の制御を行うためには全体が大掛りになると共に
、コスト的にも高くなるという欠点があった。

本発明の目的は、高速かつ高精度、低コストの体積多重
ホログラム記憶装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明を概説すれば、本発明はホログラム記憶装置に関
する発明であって、ホログラム記録と再生するためのレ
ーザー光源、光ビームを任意の角度に振るデフレクター
、　１つの焦点から出た光を他の焦点に集光する楕円リ
フレクター情報入力のための空間光変調器、該レーザー
光源から出た光をホログラフィックに記録するためのホ
ログラム光学系、体積ホログラム記憶媒体、及び２次元
光情報を一括して検出する光検出器から構成されている
ことを特徴とする。

本発明は従来の欠点を除去するために、信号光に対する
参照光の角度を任意に変えてしかも同一空間で交差する
ように光デフレクターと楕円リフレクターを用いること
を特徴としたものであり、これによって機械的な可動部
を除去でき、高速かつ高精度、低コストの体積多重ホロ
グラム記憶装置が実現できる。

以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。

第１図は，本発明装置の１実施例を示す概要図である。

第１図において、符号４．１はレーザ、４．２は光ビー
ム、４．３はデフレクター、４．６から偏向を受けず通
過した光ビーム、４．４はデフレクター、４．６で偏向
した光ビーム、４．５は楕円リフレクター、４．６はデ
フレクター、４．７はビームエクスパングー用レンズ、
４．８は集光レンズ、４．９は空間光変調器、４．１０
は体積ホログラム記憶媒体、４．１１は光検出器アレイ
、４．１２は光シャッターである。動作原理は次の通り
である。

レーザー４．　１から出た光ビーム４．２はデフレクタ
ー４．６に入り、偏向を受けずに直進する光ビーム４．
３と偏向を受けてある方向に曲げられた光４．４とに分
かれる。光ビーム４．４は楕円リフレクタ−４．５の面
で反射される。デフレクター、４．６の位置を楕円リフ
レクタ−４．５の一方の焦点位置に置くことにより、偏
向光４．４は他方の焦点位置を通過する。他方の焦点位
置に体積ホログラム記憶媒体を置くことにより、常に偏
向光４．４はその偏向角度に係わらず体積ホログラム記
憶媒体上を照射することになる。この偏向光４．４をホ
ログラム記憶する場合の参照光として用いる。

一方、偏向を受けない光４．３はシャッター４．１２を
通過後（最初シャッター４．１２は開いてお＜》　　ビ
ームエクスパングー用レンズ４．７を通過することによ
り、そのビーム径が拡大される。一例として２０倍のビ
ームエクスパングーにより、Ｑ，５ｍｍ径の光は１０ｍ
ｍ径に拡大される。拡大後光は空間光変調器を通過する
。空間光変調器４．９は１０ｍｍ角程度であり、２００
〜５００μｍ角のセルに分割されており、１個１個のセ
ルは光を透過させるかさせないかの機能を持っている。

これを通過後光４．３は空間的に情報を持ち、信号光と
なる。信号光はレンズ４．８により小さく絞られ参照光
と空間的に交わり、ホログラムである干渉縞を作る。こ
の干渉縞を体積ホログラム媒体に記録することによりホ
ログラム記録が行われる。情報を多重化する場合には第
１図中点線で示したようにデフレクター、４．６によっ
て偏向角を変えることにより、媒体４．１０に入射する
参照光の角度を変えることによって簡単に行うことがで
きる。

再生は光シャッター４．１２を閉じて偏向光４．４を再
生光として体積ホログラム媒体４．ｌＯに照射すること
により、信号光が再生される。

それを光検出器アレイで受けることにより、２次元一括
信号再生となる。

本発明では個々の構戊部品に内容まで限定するものでな
く、各種のレーザー（　ＨｅＮｅレーザー｝１ｅｃｄレ
ーザー、半導体レーザー　ＳＨＧ等）各種デフレクター
（メカニカルデフレクター音響光学デフレクター等〉、
各種の空間光変調器（強誘電体、磁性材料、半導体等）
、各種の体積ホログラム媒体（ハロゲン化銀、フォトポ
リマー　フォトクロミクス、フォトリフラクティブ材料
、磁性材料等）の組合せで本発明のホログラム記憶装置
が構成されることは自明であり、その場合も本発明が適
用される。

〔実施例〕

以下、本発明が実施例によって更に具体的に説明するが
、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例ｌ レーザー光源としてＡｒレーザーで５０ｍＷ，５１４ｎ
ｍ波長の光を用いた。デフレクターとしては電気光学偏
向器、メカニカルシャッター２０倍のビームエクスパン
ダー　ＣＣＤと液晶を組合せた電気入力タイプの空間光
変調器、体積ホログラム媒体としてＢＳＯ（２ｍｍ径、
５ｍｍ長）、受光器としてＣＣＤアレイを用いて２０多
重の多重ホログラム記録を行った。体積ホログラム上で
の参照光と信号光の位置合せ精度は５０μｍであった。

１回の記録は５０ｍｓｅｃで行った。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による体積多重ホログラム
記憶装置は、多重化に不可欠な参照光ビームの入射角を
比較例的小型の部品によって正確、かつ高速に変えるこ
とができるため、装置自体が小型になり、コスト／パフ
ォーマンスも大きく向上される。したがって、今後のｌ
ＳＤＮ社会にあって、大量の情報を扱う分野における情
報記憶装置として用いることにより多大の貢献をするこ
とは必須である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１実施例を示す概要図、第２図は
体積ホログラム記憶の原理図、第３図はブラッグの反射
条件を示す図、第４図は従来の体積多重ホログラム記憶
装置の構戒図である。 ４．１：レーザー、４．２：光ビーム、４．３：偏向し
ていない光ビーム、４．４：偏向した光ビーム、４．５
＝楕円リフレクター、４．６＝デフレクター、４．７：
ビームエクスパンダー用レンズ、４．８二集光レンズ、
４．９：空間光変調器、４．　１　０　：体積ホログラ
ム記憶媒体、４．ｌ１：光検出器アレイ、４．１２：光
シャッター第 ２ 図 第 ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ホログラム記録と再生するためのレーザー光源、光
   ビームを任意の角度に振るデフレクター、１つの焦点か
   ら出た光を他の焦点に集光する楕円リフレクター、情報
   入力のための空間光変調器、該レーザー光源から出た光
   をホログラフィックに記録するためのホログラム光学系
   、体積ホログラム記憶媒体、及び２次元光情報を一括し
   て検出する光検出器から構成されていることを特徴とす
   るホログラム記憶装置。