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ホログラフィック記録装置、ホログラフィック読み出し装置、ホログラフィック記録方法、およびホログラフィック読み出し方法 UPDATE

国内特許コード P190016307
整理番号 S2018-0230-N0
掲載日 2019年8月26日
出願番号 特願2017-248404
公開番号 特開2019-114316
出願日 平成29年12月25日(2017.12.25)
公開日 令和元年7月11日(2019.7.11)
発明者
  • 佐中 薫
  • 竹内 柾人
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 ホログラフィック記録装置、ホログラフィック読み出し装置、ホログラフィック記録方法、およびホログラフィック読み出し方法 UPDATE
発明の概要 【課題】偏光に応答しにくいホログラフィ感光材料を用いた場合でも任意の偏光状態を記録することが可能になるとともに、ホログラフィックメモリの記憶容量を大幅に拡大させることが可能なホログラフィック記録、読み出し装置を提供すること。
【解決手段】レーザ光を発生する光源部と、レーザ光を2分岐させ、一方のレーザ光を所定の偏光状態を有する参照光とするとともに、他方のレーザ光を記録媒体に記録すべき偏光状態を有する物体光とする光学系と、物体光を、各々ポアンカレ球上の3軸の成分であり成分により偏光状態を表示する3つのストークスパラメータから予め選択された複数の選択ストークスパラメータの各々の成分を抽出するための複数の偏光状態を有する複数の記録光に変換する光学素子と、複数の記録光の各々と参照光とを記録媒体の異なる複数の領域で干渉させ、記録すべき偏光状態を記録媒体に記録する記録手段と、を含む
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要

大容量、高速データ転送率、ショートアクセス時間を可能にするHDS(Holographic Data Storage)の技術が進展している。1つの記録層面内の情報量がDVD(Digital Versatile Disc)で約4.5GB(Giga Byte)、BD(Blue-ray Disc)で約30GBであるのに対して、HDSでは1ディスクあたりの情報量が1-10TB(Tera Byte)と予測され、HDSの実現が期待されている。また、実証実験も報告されつつある。HDSのようなホログラフィックメモリでは、記録すべき情報を保持した物体光と参照光とを干渉させた干渉縞により情報を記録し、該干渉縞に読み出し光を照射して情報を読み出す。

ホログラフィを用いた情報の記録、再生装置として、例えば特許文献1に開示された情報記録および/または再生装置が知られている。特許文献1に係る情報記録および/または再生装置では、情報記録媒体として、読み取り光が記録部に照射され、記録部で反射される反射光が検知されることにより、記録部に記録された多値情報が読み取られる情報記録媒体であって、記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されている情報記録媒体を用いる。そして、特許文献1に係る情報記録および/または再生装置は、この情報記録媒体の記録部に、既知の偏光状態である読み取り光を照射する、光源を含む読み取り光照射手段と、記録部で反射される反射光の偏光状態を検知する反射光検知手段と、を有し、反射光検知手段の検知結果に基づいて、所定の傾斜角及び/又は所定の方位角を特定することにより、記録部に記録された多値情報を読み取る。

また、ホログラフィを用いた情報の記録、再生装置として、特許文献2に開示された光情報記録再生装置も知られている。特許文献2に係る光情報記録再生装置は、任意の偏光基底において位相差を有する2つの直交する偏光成分をもつ偏光状態の記録光を生成する記録光生成装置と、任意の偏光基底において1つの偏光成分のみをもつ偏光状態の再生光を生成する再生光生成装置と、記録光が有する光情報を記録するとともに、再生光によって記録された光情報を再生する記録媒体と、記録媒体に再生光が照射された後に発生した情報光を抽出して光情報として検出する光情報検出装置と、を有している。

産業上の利用分野

本発明は、ホログラフィック記録装置、ホログラフィック読み出し装置、ホログラフィック記録方法、およびホログラフィック読み出し方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
レーザ光を発生する光源部と、
前記レーザ光を2分岐させ、一方のレーザ光を所定の偏光状態を有する参照光とするとともに、他方のレーザ光を記録媒体に記録すべき偏光状態を有する物体光とする光学系と、
前記物体光を、各々ポアンカレ球上の3軸の成分であり前記成分により偏光状態を表示する3つのストークスパラメータから予め選択された複数の選択ストークスパラメータの各々の成分を抽出するための複数の偏光状態を有する複数の記録光に変換する光学素子と、
前記複数の記録光の各々と前記参照光とを前記記録媒体の異なる複数の領域で干渉させ、前記記録すべき偏光状態を前記記録媒体に記録する記録手段と、を含む
ホログラフィック記録装置。

【請求項2】
前記選択ストークスパラメータの数が2であり、
前記記録すべき偏光状態が直線偏光である
請求項1に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項3】
前記選択ストークスパラメータの数が3であり、
前記光学素子が1/2波長板および1/4波長板であり、
前記記録手段は、前記参照光と前記物体光である第1の記録光とを前記記録媒体の第1の領域において干渉させ、前記参照光と前記1/2波長板を介した前記物体光である第2の記録光とを前記記録媒体の第2の領域において干渉させ、前記参照光と前記1/4波長板を介した前記物体光である第3の記録光とを前記記録媒体の第3の領域において干渉させ、前記記録すべき偏光状態を前記記録媒体に記録する
請求項1に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項4】
前記記録すべき偏光状態が基底偏光である
請求項3に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項5】
前記光学素子は、前記ポアンカレ球上において前記物体光の光強度を示すストークスパラメータをさらに書込光に変換し、
前記記録手段は、前記光強度を示すストークスパラメータに対応する書込光と前記参照光とを前記複数の領域と異なる領域でさらに干渉させ、前記記録すべき偏光状態を前記記録媒体に記録する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項6】
前記記録媒体が電気光学結晶であり、フォトリフラクティブ効果によって前記記録すべき偏光状態を前記記録媒体に記録する
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項7】
前記所定の偏光状態が予め定められた方向に平行な水平偏光、または前記水平偏光と直交する垂直偏光である
請求項1から請求項6いずれか1項に記載のホログラフィック記録装置。

【請求項8】
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のホログラフィック記録装置によって前記記録媒体に記録された偏光状態を読み出す読み出し装置であって、
レーザ光を発生する光源部と、
前記レーザ光を前記所定の偏光状態を有する読み出し光とする光学系と、
光の強度を測定する光強度測定部と、
前記読み出し光を前記複数の領域の各々に照射して発生させた回折光の強度を前記光強度測定部で測定して複数の回折光強度を取得し、前記複数の回折光強度と前記回折光強度の最大値との比である複数の回折効率を算出し、前記複数の回折効率の各々を前記複数の選択ストークスパラメータに変換することにより前記記録媒体に記録された偏光状態を特定して読み出す読み出し手段と、を含む
ホログラフィック読み出し装置。

【請求項9】
前記読み出し手段は、前記複数の回折光強度と前記回折光強度の最大値との比に予め定められた係数を乗じて前記複数の回折効率を算出する
請求項8に記載のホログラフィック読み出し装置。

【請求項10】
レーザ光を発生する光源部と、前記レーザ光を2分岐させ、一方のレーザ光を所定の偏光状態を有する参照光とするとともに、他方のレーザ光を記録媒体に記録すべき偏光状態を有する物体光とする光学系と、前記物体光を、各々ポアンカレ球上の3軸の成分であり前記成分により偏光状態を表示する3つのストークスパラメータから予め選択された複数の選択ストークスパラメータの各々の成分を抽出するための複数の偏光状態を有する複数の記録光に変換する光学素子と、を含むホログラフィック記録装置によるホログラフィック記録方法であって、
前記複数の記録光の各々と前記参照光とを前記記録媒体の異なる複数の領域で干渉させ、前記記録すべき偏光状態を前記記録媒体に記録する
ホログラフィック記録方法。

【請求項11】
請求項10に記載のホログラフィック記録方法によって前記記録媒体に記録された偏光状態を読み出すホログラフィック読み出し方法であって、
レーザ光を発生する光源部と、前記レーザ光を前記所定の偏光状態を有する読み出し光とする光学系と、光の強度を測定する光強度測定部と、を含むホログラフィック読み出し装置によって、
前記読み出し光を前記複数の領域の各々に照射して発生させた回折光の強度を前記光強度測定部で測定して複数の回折光強度を取得し、前記複数の回折光強度と前記回折光強度の最大値との比である複数の回折効率を算出し、前記複数の回折効率の各々を前記複数の選択ストークスパラメータに変換することにより前記記録媒体に記録された偏光状態を特定して読み出す
ホログラフィック読み出し方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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