JP2000298837A - 光記録方法、光再生方法、情報メディア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ホログラムメモリシステムの小型化とコスト
ダウンとが図れて高ＳＮ比の再生、検索を実行可能にす
る。 【解決手段】 Ｐ偏光の物体光２を、ビームスプリッタ
８を透過させて、入射光の偏光方向を記録できる光記録
媒体１に照射する。Ｓ偏光の平面波の参照光３を、８で
反射させて、光記録媒体１に照射し、光記録媒体１中に
物体光２の画像がホログラムとして記録され、そのホロ
グラムは、読み出し光の偏光方向と直交する偏光方向の
回折光が得られる。読み出し光として参照光を照射する
と、物体光の再生像が得られ、物体光を照射すると、そ
の画像とホログラムとして記録の画像との相関像が得ら
れ、同一の偏光素子の透過方位を調整して、再生像また
は相関像のみを、読み出し光としての参照光または物体
光と分離して取り出せる。光記録媒体１を情報メディア
の一部の構成素子として、その認証用画像をホログラム
として記録すれば、偽造困難な情報メディアが得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アナログ画像や
デジタル画像などの画像をホログラムとして記録し、再
生する方法および装置、および、偽造や不正使用を防止
するためにホログラムを利用した各種カードなどの情報
メディアに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムは、一般に、画像情報を有す
る物体光と参照光とを光記録媒体に同時に照射して光記
録媒体中で重ね合わせたときに形成される干渉縞が光記
録媒体に書き込まれることによって、記録される。この
ように記録されたホログラムに参照光（読み出し光）を
照射すると、干渉縞による回折によって物体光の画像を
再生することができる。また、光記録媒体の厚みが物体
光および参照光の波長に比べて十分大きければ、光記録
媒体の同一体積内に多重させて複数のホログラムを記録
することができる。

【０００３】ホログラムメモリは、このような３次元的
記録領域に由来する大容量性と２次元一括記録再生方式
に由来する高速性とを兼ね備えていることから、次世代
のコンピュータファイルメモリなどとして注目されてい
る。

【０００４】ホログラムメモリでは、同一体積内に多重
させて複数のデータページを記録することができるとと
もに、各ページごとにデータを一括して記録し、再生す
ることができる。２値のデジタルデータ「０，１」を
「明、暗」としてデジタル画像化し、ホログラムとして
記録再生することによって、デジタルデータの記録再生
も可能となる。

【０００５】最近では、このデジタルホログラムメモリ
システムの具体的な光学系や、体積多重記録方式に基づ
くＳＮ比やビット誤り率の評価、または２次元符号化に
ついての提案がなされ、光学系の収差の影響など、より
光学的な観点からの研究も進展している。

【０００６】一方、ホログラムメモリでは、参照光を照
射して物体光を再生するだけでなく、その逆も可能であ
る。すなわち、記録されたホログラムを記録時の物体光
と同じ物体光で照射すると、記録時の参照光に近い平行
光が再生される。この再生された平行光は、凸レンズに
よってフーリエ変換して、レンズ焦点面に小さな一つの
点として集光させることができる。その集光点のレンズ
焦点面上における位置は、平行光の角度、すなわち再生
用に照射した物体光の位置によって決まり、集光点の明
るさは、ホログラムとして記録された画像と再生用に入
力した画像との類似度で決まる。

【０００７】このように画像の類似度を判別し、画像の
位置を見つけ出す処理は、マッチトフィルタリングと呼
ばれる。マッチトフィルタリングは、入力画像と記録さ
れた画像との相関演算を行うことによって実行でき、ホ
ログラフィの複素振幅記録特性をフィルタとして利用す
るものである。したがって、検出したい画像でホログラ
ムを読み出して、相関値の高い画像の有無を検出し、位
置を見つけることによって、画像を検索することができ
る。しかも、この検索は、ページごとに一括して行うこ
とができるので、高速化が可能である。

【０００８】一方、クレジットカードなどの各種カード
の偽造を防止するために、グレーティングまたはホログ
ラムを利用することが考えられている。これは、クレジ
ットカードなどの各種カードの一部表面にホログラムを
形成して、再生像の有無からカードの真偽を判定するも
のである。しかし、ホログラム製造技術の進歩ととも
に、ホログラム偽造技術も巧妙になり、この方法ではカ
ードの偽造を防止することが難しくなってきた。

【０００９】そこで、目では見ずらい位相マスクを認証
物体として、光学的なパターン認識によって、クレジッ
トカードなどの各種カードの真偽を判定する方法が考え
られている。例えば、文献「Ａ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ
ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｔｔｅｒｎ−ｒｅｃｏｇｎｉｔｉ
ｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｖｅ
ｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｂ．Ｌ．Ｖｏｌｏｄｉｎ ｅｔ
ａｌ．，ＮＡＴＵＲＥ．ＶＯＬ３８３（１９９６）ｐ
ｐ．５８−６０」には、以下のような方法が記載されて
いる。

【００１０】図１２は、その方法を示す。この方法で
は、クレジットカード３０１に位相マスク３０２を貼り
付け、この位相マスク３０２を透過させた光３０３をレ
ンズ３０４でフーリエ変換して非線形光学媒体３０５に
照射するとともに、参照用マスク３０６を透過させた光
をレンズ３０７でフーリエ変換して非線形光学媒体３０
５に照射して、非線形光学媒体３０５中で位相マスク３
０２と参照用マスク３０６との光学的相関演算を行い、
読み出し光３０８をレンズ３０４を介して非線形光学媒
体３０５に照射し、非線形光学媒体３０５からの光をビ
ームスプリッタ３０９を介してＣＣＤ３１０で検出する
ことによって、クレジットカード３０１の真偽を判定す
る。

【００１１】この場合には、被検出パターンが存在する
か否かを判断すればよいので、フィルタリングの結果、
出力される図形は、必ずしも、もとのパターンの原形を
とどめる必要はないとともに、自己相関値は、被検出成
分とノイズ成分との相関値より著しく大きいので、被検
出パターンの存在および位置を、容易にかつ高ＳＮ比で
判別することができる。また、この方法では、光源とし
て安価なレーザダイオードを用いることができ、光学的
相関演算を行う非線形光学媒体３０５としても安価で成
形容易な複合高分子を用いることができるので、従来の
ホログラムシールを用いる方法に比べて低コストで信頼
性の高いシステムを構成することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したマッチトフィ
ルタリングを高ＳＮ比で行うには、文献「Ｔ．Ｔａｋｅ
ｄａ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈ
ｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆｍｅｔｈｙｌ−ｏｒａｎｇｅ−ｄ
ｏｐｅｄ ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｆｉ
ｌｍ ｏｎ ｐｈａｓｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｍａｔ
ｃｈｅｄ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ＯＰＴＩＣＡＬ ＲＥ
ＶＩＥＷ ｖｏｌ．４，Ｎｏ．４（１９９７）４９０−
４９５」などに記載されているように、物体光と参照光
の交差角度が小さい方が好ましい。ホログラムの位相整
合条件から、物体光と参照光の交差角度が大きいと、位
相不整合による回折効率の低下を来たすからである。

【００１３】しかしながら、物体光と参照光の交差角度
を小さくすると、参照光を照射して物体光を再生する場
合、参照光の０次回折光が、高次回折光である再生像と
ほぼ同じ光路を通るため、再生像に対して参照光がノイ
ズとなって、逆にＳＮ比が低下してしまう。物体光を照
射して相関像を読み取る場合にも、同様に相関像に対し
て物体光がノイズとなって、ＳＮ比が低下してしまう。
したがって、実際上は、物体光と参照光の交差角度をあ
る程度大きくし、再生時、読み出し光の０次回折光と高
次回折光を空間的に分離する必要がある。

【００１４】そのため、参照光を照射して物体光を再生
する光学系、および物体光を照射して相関像を読み取る
光学系のそれぞれにつき、参照光または物体光を照射す
る光学系と、再生像または相関像を読み取る光学系との
２つの光学系が必要となり、システムの大型化およびコ
ストアップを来たすという問題がある。しかも、物体光
と参照光の交差角度をある程度大きくするので、位相不
整合による回折効率の低下による相関像のＳＮ比の劣化
の問題が依然として残る。

【００１５】そこで、この発明の第１の目的は、物体光
と参照光の交差角度を小さくしても、再生像に対して参
照光が、相関像に対して物体光が、それぞれノイズとな
ることがなく、したがって、物体光と参照光の交差角度
を小さくして、参照光と物体光を共通の光学系で光記録
媒体に照射し、再生像と相関像を共通の光学系で読み取
ることによって、システムの小型化およびコストダウン
を図ることができるとともに、位相不整合による回折効
率の低下による相関像のＳＮ比の劣化の問題も回避する
ことができ、高ＳＮ比の相関像を得ることができるよう
にすることにある。

【００１６】一方、図１２に示して上述したセキュリテ
ィシステムでは、認証物体として位相マスク３０２を用
いるが、その位相マスク３０２は凹凸のある透明物体で
あるので、目では見ずらいものの、凹凸を容易にコピー
することができ、したがって依然としてカード偽造の危
険性が存在する。また、このシステムでは、相関演算時
に非線形光学媒体３０５に数キロボルトの高電圧を印加
する必要があり、しかも非線形光学媒体３０５の応答時
間が数秒と遅いため、実用化に問題がある。

【００１７】そこで、この発明の第２の目的は、偽造困
難な情報メディアを容易に得ることができるとともに、
情報メディアの不正使用を確実に防止することができる
ようにすることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の光記録方法で
は、入射光の偏光方向を記録できる光記録媒体に、互い
に偏光方向が直交する物体光および参照光を、共通の光
路から同時に照射して、前記光記録媒体中にホログラム
を記録する。

【００１９】この場合、入射光の偏光方向を記録できる
光記録媒体を、情報メディアの一部または全部を構成す
るものとし、これにホログラムとして記録される物体光
を、認証された者に固有の情報から形成した認証用画像
とすることによって、偽造困難で、不正使用も防止でき
る情報メディアを得ることができる。

【００２０】この発明の光再生方法では、互いに偏光方
向が直交する物体光および参照光が共通の光路から同時
に照射されてホログラムが記録された光記録媒体に、読
み出し光を照射して、その読み出し光の偏光方向と直交
する偏光方向の回折光を得、その回折光を、偏光素子で
前記読み出し光と分離して取り出し、光検出器で読み取
る。

【００２１】この場合、光記録媒体が、情報メディアの
一部または全部を構成するとともに、ホログラムとして
記録されている物体光が、認証された者についての認証
用画像であるときには、読み出し光として、情報メディ
アを使用する者についての認証用画像を照射することに
よって、その認証用画像とホログラムとして記録されて
いる認証用画像との相関値を得、その相関値から、情報
メディアを使用する者が認証された者であるか否かを判
定する。

【００２２】

【作用】光誘起複屈折性を示す材料は、これに入射する
光の偏光状態に感応し、入射光の偏光方向を記録するこ
とができる。例えば、側鎖に光異性化する基を有する高
分子または高分子液晶、または光異性化する分子を分散
させた高分子は、直線偏光を照射すると、光異性化が誘
起されて、直線偏光の方向に応じて屈折率の異方性を生
じ、偏光方向を記録し、保存することができる。このと
き、同時に参照光を照射すれば、物体光の偏光方向をホ
ログラムとして記録することができる。

【００２３】通常のホログラムは、物体光と参照光の偏
光方向を同一（平行）にし、物体光と参照光を干渉させ
て、記録する。これに対して、上記の光誘起複屈折性を
示す材料は、物体光と参照光の偏光方向を直交させて、
ホログラムを記録することができ、かつ、その記録され
たホログラムに参照光を照射することによって、物体光
を、その偏光方向が保存された、参照光の偏光方向と直
交する偏光方向の回折光として読み出すことができる。
例えば、Ｐ偏光の物体光を、Ｓ偏光の参照光によって、
ホログラムとして記録することができ、その記録された
Ｐ偏光の物体光は、Ｓ偏光の参照光によって、Ｐ偏光の
回折光として読み出すことができる。

【００２４】また、記録されたホログラムに読み出し光
として物体光を照射すると、参照光を、その偏光方向が
保存された、読み出し光としての物体光の偏光方向と直
交する偏光方向の回折光として読み出すことができる。
例えば、Ｐ偏光の物体光とＳ偏光の参照光によって記録
されたホログラムにＰ偏光の物体光を照射すると、参照
光をＳ偏光の回折光として読み出すことができる。

【００２５】これを利用して、この発明の光記録方法で
は、上述したように、入射光の偏光方向を記録できる光
記録媒体に、互いに偏光方向が直交する物体光および参
照光を、共通の光路から同時に照射して、光記録媒体中
にホログラムを記録する。例えば、Ｐ偏光の物体光とＳ
偏光の参照光を、共通の光路から光記録媒体に同時に照
射して、光記録媒体中にホログラムを記録する。

【００２６】また、この発明の光再生方法では、上述し
たように、このようにホログラムが記録された光記録媒
体に、読み出し光を照射して、その読み出し光の偏光方
向と直交する偏光方向の回折光を得、その回折光を、偏
光素子で読み出し光と分離して取り出し、光検出器で読
み取る。

【００２７】この場合、読み出し光として平面波の参照
光を照射すれば、ホログラムとして記録されている物体
光の再生像が得られ、読み出し光として物体光の画像を
照射すれば、その物体光の画像とホログラムとして記録
されている物体光の画像との相関像が得られる。

【００２８】例えば、Ｐ偏光の物体光とＳ偏光の参照光
によって記録されたホログラムに、Ｓ偏光の参照光を照
射すれば、Ｐ偏光の回折光として再生像が得られ、Ｐ偏
光の物体光を照射すれば、Ｓ偏光の回折光として相関像
が得られる。

【００２９】この場合、物体光と参照光を共通の光路か
ら光記録媒体に照射するように構成して、参照光を照射
して物体光を再生するときには、参照光の０次回折光
が、高次回折光である再生像と同じ光路を通り、物体光
を照射して相関像を読み取るときには、物体光の０次回
折光が、高次回折光である相関像と同じ光路を通るが、
参照光と再生像、および物体光と相関像は、互いに偏光
方向が直交するので、偏光素子によって、再生像または
相関像のみを、読み出し光としての参照光または物体光
と分離して取り出すことができる。

【００３０】したがって、物体光と参照光を共通の光路
から光記録媒体に照射して、物体光と参照光の交差角度
を非常に小さくしても、再生像に対して参照光が、相関
像に対して物体光が、それぞれノイズとなることがな
い。したがって、参照光と物体光を共通の光学系で光記
録媒体に照射し、再生像と相関像を共通の偏光素子で取
り出し、共通の光検出器で読み取ることができ、システ
ムの小型化およびコストダウンを図ることができる。ま
た、物体光と参照光の交差角度が非常に小さいので、ホ
ログラムの位相整合条件を満たし、位相不整合による回
折効率の低下による相関像のＳＮ比の劣化の問題も回避
することができ、高ＳＮ比の相関像を得ることができ
る。

【００３１】入射光の偏光方向を記録できる光記録媒体
を、情報メディアの一部または全部を構成するものと
し、これにホログラムとして記録される物体光を、認証
された者に固有の情報から形成した認証用画像とする場
合には、ホログラムとして記録された認証用画像を目で
読み取ることができないだけでなく、上述した位相マス
クのように凹凸をコピーすることもできない。さらに、
平面波の参照光を照射して、物体光としての認証用画像
を再生しようとしても、参照光の０次回折光が、高次回
折光である再生像と重なるため、認証用画像を読み取る
ことができない。したがって、偽造困難な情報メディア
を得ることができる。

【００３２】この、光記録媒体に認証された者について
の認証用画像がホログラムとして記録されている情報メ
ディアについても、上述したように、その光記録媒体に
読み出し光を照射して、その読み出し光の偏光方向と直
交する偏光方向の回折光を得、その回折光を、偏光素子
で読み出し光と分離して取り出し、光検出器で読み取
る。

【００３３】この場合、読み出し光として、情報メディ
アを使用する者についての認証用画像を照射すれば、そ
の認証用画像とホログラムとして記録されている認証用
画像との相関値（相関像）が得られ、その相関値から、
情報メディアを使用する者が認証された者であるか否か
を判定することができる。このとき、読み出し光の０次
回折光が、高次回折光である相関像と同じ光路を通る
が、読み出し光と相関像は互いに偏光方向が直交するの
で、偏光素子によって、相関像のみを読み出し光と分離
して取り出すことができる。

【００３４】しかも、相関値として認識率の著しく高い
ものが得られるので、高精度の判定を行うことができ、
情報メディアの不正使用を確実に防止することができ
る。さらに、その相関演算は光の伝搬する速度で実行さ
れるので、高速の判定を行うことができる。

【００３５】また、この場合、読み出し光として、情報
メディアを使用する者についての認証用画像に代えて、
平面波の参照光を照射すれば、ホログラムとして記録さ
れている認証用画像の再生像が得られる。このとき、参
照光の０次回折光が、高次回折光である再生像と同じ光
路を通るが、参照光と再生像は互いに偏光方向が直交す
るので、偏光素子によって、再生像のみを参照光と分離
して取り出すことができる。

【００３６】そして、この再生像を目視して、その判断
結果と、上記の相関値による判定結果とを合わせること
によって、より正確な判定を行うことができる。

【００３７】以上の、情報メディアの偽造および不正使
用を防止するシステムにおいても、物体光と参照光を共
通の光路から光記録媒体に照射するように構成して、物
体光と参照光の交差角度を非常に小さくするので、上述
したようにシステムの小型化およびコストダウンを図る
ことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】〔記録再生の原理〕この発明の光
記録方法では、図１に示すように、入射光の偏光方向を
記録できる光記録媒体１に、互いに偏光方向が直交する
物体光２および参照光３を、共通の光路から同時に照射
して、光記録媒体１中にホログラムを記録する。

【００３９】具体的に示すと、例えば、Ｐ偏光の光５を
空間光変調器６に入射させ、空間光変調器６に２次元２
値データ画像や認証された者についての認証用画像など
の画像を表示して、空間光変調器６を透過した光として
Ｐ偏光の物体光４を得、この物体光４をレンズ７によっ
てフーリエ変換し、その変換後のＰ偏光の物体光２を、
ビームスプリッタ８を透過させて、光記録媒体１に照射
すると同時に、Ｓ偏光の平面波の参照光３を、ビームス
プリッタ８で反射させて、物体光２と同じ光路から、光
記録媒体１に照射する。

【００４０】簡単のため、物体光の波数ベクトルｋは参
照光の波数を基準にするとして、フーリエ変換前の物体
光４をＯｅｘｐ（−ｉｋｒ）、フーリエ変換後の物体光
２をｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）、参照光３をＲ（＝Ｒ^＊）
とすると、このとき光記録媒体１中に記録されるホログ
ラムＴは、次式で与えられる。ただし、式（１）以下の
式では、便宜上、α（アルファ）を「比例」を意味する
記号として用いる。

【００４１】

【００４２】フォトリフラクティブ材料やフォトポリマ
ー材料などのホログラム媒体は、物体光と参照光の干渉
縞をホログラムとして記録するので、物体光と参照光の
偏光方向は同一（平行）でなければならず、物体光と参
照光の偏光方向が直交する場合には、光強度一定で干渉
縞は形成されず、式（１）の第３項および第４項はゼロ
となる。

【００４３】しかし、物体光と参照光の偏光方向を直交
させると、図２に示すように、光記録媒体１中に、直線
偏光９ａと楕円偏光９ｂが交互に周期的に現れる空間偏
光分布が形成され、光記録媒体１が入射光の偏光方向を
記録できるものであるときには、その空間偏光分布がホ
ログラムとして記録され、式（１）の第３項および第４
項は値を持つようになる。

【００４４】さらに、このように互いに偏光方向が直交
する物体光２および参照光３によって記録されたホログ
ラムでは、読み出し光の偏光方向と直交する偏光方向の
回折光が得られるので、式（１）は、読み出し光の偏光
方向を９０°回転させるようなテンソルχを用いて、次
式のように書き表せるとする。

【００４５】

【００４６】このように互いに偏光方向が直交する物体
光ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）および参照光Ｒ（＝Ｒ^＊）が
共通の光路から同時に照射されて記録されたホログラム
に、記録時の参照光Ｒ（＝Ｒ^＊）と同じ参照光を照射し
た場合、回折光は次式で与えられる。

【００４７】

【００４８】ここで、式（３）の第３項および第４項の
成分のみが、読み出し光としての参照光の偏光方向と直
交する偏光方向の回折光で、したがって、偏光素子によ
って、この参照光の偏光方向と直交する偏光方向の回折
光のみを取り出すことができる。

【００４９】そして、参照光Ｒ（＝Ｒ^＊）は平面波であ
るので、再生回折光Ｉは、 で表され、これをレンズによって逆フーリエ変換するこ
とによって、物体光Ｏｅｘｐ（−ｉｋｒ）およびその位
相共役像Ｏ^＊ｅｘｐ（−ｉｋｒ）を得ることができる。

【００５０】一方、上記のホログラムに、記録時の物体
光ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）と同じ物体光を照射した場
合、回折光は次式で与えられる。

【００５１】 ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）Ｔ α｛ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）｜Ｒ｜^２ ＋ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）｜ｏ｜^２ ＋ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）χＲ^＊ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ） ＋ｏｅｘｐ（−ｉｋ’ｒ）χＲｏ^＊ｅｘｐ（ｉｋ’ｒ） …（５）。

【００５２】ここで、式（５）の第３項および第４項の
成分のみが、読み出し光としての物体光の偏光方向と直
交する偏光方向の回折光で、したがって、偏光素子によ
って、この物体光の偏光方向と直交する偏光方向の回折
光のみを取り出すことができる。

【００５３】そして、参照光Ｒ（＝Ｒ^＊）は平面波であ
るので、再生回折光Ｉは、 Ｉα｛ｏｏｅｘｐ（−ｉ２ｋ’ｒ）＋ｏｏ^＊｝…（６） で表され、これをレンズによって逆フーリエ変換するこ
とによって、物体光の畳み込み積分値Ｏ^＊Ｏおよび自己
相関値Ｏ★Ｏ^＊を得ることができる。ただし、 Ｏ^＊Ｏ＝_−∞ ^∞∫ｏ（ｒ′）ｏ（ｒ−ｒ′）ｄｒ′ …（７） Ｏ★Ｏ^＊＝_−∞ ^∞∫ｏ（ｒ′）ｏ^＊（ｒ′−ｒ）ｄｒ′…（８） である。_−∞ ^∞∫は、−∞から∞までの積分を意味す
る。

【００５４】読み出し光として任意の画像の物体光を照
射すれば、その読み出し光としての物体光の画像とホロ
グラムとして記録されている物体光の画像との畳み込み
積分値および相互相関値を得ることができる。

【００５５】以上のように、この発明によれば、偏光素
子によって、再生像または相関像のみを、読み出し光と
しての参照光または物体光と分離して取り出すことがで
き、物体光と参照光を共通の光路から光記録媒体に照射
して、物体光と参照光の交差角度を非常に小さくして
も、再生像に対して参照光が、相関像に対して物体光
が、それぞれノイズとなることがない。したがって、参
照光と物体光を共通の光学系で光記録媒体に照射し、再
生像と相関像を共通の偏光素子で取り出し、共通の光検
出器で読み取ることができ、システムの小型化およびコ
ストダウンを図ることができる。また、物体光と参照光
の交差角度が非常に小さいので、ホログラムの位相整合
条件を満たし、位相不整合による回折効率の低下による
相関像のＳＮ比の劣化の問題も回避することができ、高
ＳＮ比の相関像を得ることができる。

【００５６】〔光記録媒体の例〕光記録媒体１として
は、光誘起複屈折性を示し、入射光の偏光方向を記録で
きるものであれば、どのようなものでもよいが、側鎖に
光異性化する基を有する高分子または高分子液晶、また
は光異性化する分子を分散させた高分子が、好ましい。
また、その光異性化する基または分子としては、アゾベ
ンゼン骨格を含むものが、好適である。

【００５７】光記録媒体１の最も好ましい材料の一つ
は、図３に示す化学式で表される、側鎖にシアノアゾベ
ンゼンを有するポリエステルである。この材料は、特開
平１０−３４０４７９号に詳細に記載されているよう
に、側鎖のシアノアゾベンゼンの光異性化による光誘起
異方性によって、図２に示したような空間偏光分布をホ
ログラムとして記録することができる。記録されたホロ
グラムは、室温自然光のもとで半永久的に記録が保持さ
れる。

【００５８】光記録媒体１全体を、入射光の偏光方向を
記録できる材料で形成する必要はなく、ガラス基板など
の透明基板の一面側に、入射光の偏光方向を記録できる
材料の層を形成してもよい。

【００５９】〔第１の実施形態〕第１の実施形態とし
て、この発明をデジタルホログラムメモリシステムに適
用した場合を示す。

【００６０】（光記録方法および光記録装置の一例）図
４は、第１の実施形態の光記録方法および光記録装置の
一例を示す。光記録媒体１は、図３に示した側鎖にシア
ノアゾベンゼンを有するポリエステルによって形成し、
かつディスク形状としたものである。

【００６１】光源１０としては、光記録媒体１に感度の
あるコヒーレント光を発するものを用いる。この例のよ
うに光記録媒体１が側鎖にシアノアゾベンゼンを有する
ポリエステルからなる場合には、例えばアルゴンイオン
レーザの発振線５１５ｎｍを用いる。

【００６２】この光源１０からの光は、１／２波長板４
０によって、偏光方向を調整する。ここでは、１／２波
長板４０を透過した光を、紙面に垂直なＳ偏光とする。
この１／２波長板４０を透過したＳ偏光の光を、偏光ビ
ームスプリッタ２１に入射させて、偏光ビームスプリッ
タ２１を透過したＰ偏光の光と、偏光ビームスプリッタ
２１で反射したＳ偏光の光とに分割する。

【００６３】そして、偏光ビームスプリッタ２１を透過
したＰ偏光の光を、レンズ５１および５２によって口径
の広い平行光にして、空間光変調器３０に入射させ、コ
ンピュータによって空間光変調器３０に２次元２値デー
タ画像を表示して、空間光変調器３０を透過した光とし
て、２次元２値データ画像のＰ偏光の物体光４を得る。
空間光変調器３０としては、液晶パネル、例えば一画素
の大きさが４２μｍ×４２μｍで６４０×４８０画素の
プロジェクタ用液晶パネル１．３型などを用いることが
できる。

【００６４】この空間光変調器３０からのＰ偏光の物体
光４を、レンズ６０によってフーリエ変換し、その変換
後のＰ偏光の物体光２を、ビームスプリッタ２２を透過
させて、光記録媒体１に照射する。

【００６５】同時に、偏光ビームスプリッタ２１で反射
したＳ偏光の光を、平面波の参照光３として、ミラー７
１および７２で反射させ、ビームスプリッタ２２で反射
させて、物体光２と同じ光路から、光記録媒体１に照射
する。これによって、光記録媒体１中に、物体光２の２
次元２値データ画像が、空間偏光分布を有するホログラ
ムとして記録される。

【００６６】この場合、モーター９０により光記録媒体
１を回転させることによって、光記録媒体１の周方向に
場所を変えて複数のホログラムを記録することができ
る。さらに、図５に示すように、光記録ヘッド１００を
光記録媒体１の径方向に移動させることによって、光記
録媒体１中に同心円状の記録トラックを形成するように
ホログラムを記録することができる。

【００６７】（光再生方法および光再生装置の一例）図
６は、第１の実施形態の光再生方法および光再生装置の
一例を示し、その光再生装置は、図４の光記録装置に、
回折光を逆フーリエ変換するレンズ１１０、読み出し光
の偏光方向と直交する偏光方向の回折光を取り出す偏光
子１２０、および回折光を読み取る光検出器１３０を追
加したもので、光検出器１３０としては、２次元ＣＣＤ
アレイなどを用いる。光記録媒体１には、上述した方法
によってホログラムが記録されている。

【００６８】物体光を再生する場合には、シャッタ８１
によって物体光２を遮断し、記録時と同じ平面波のＳ偏
光の参照光３を、記録時と同様にビームスプリッタ２２
で反射させて、光記録媒体１のホログラムが記録されて
いる領域に照射する。

【００６９】これによって、式（３）で表される回折光
が得られるが、偏光子１２０の透過方位を、読み出し光
である参照光３の偏光方向と直交させることによって、
すなわち上記の例ではＰ偏光の方向とすることによっ
て、式（３）の第３項および第４項の成分のみを、偏光
子１２０の透過光として取り出すことができる。この第
３項および第４項の成分は、回折直後は式（４）で表さ
れ、これをレンズ１１０によって逆フーリエ変換するこ
とによって、光検出器１３０上に、物体光およびその位
相共役像が結像される。

【００７０】例えば、物体光として、図７（Ａ）に示す
ような三角形が記録されているとすると、記録時の物体
光の光路上に、物体光の再生像として、図７（Ｂ）中の
点線の枠内の三角形が現れるとともに、参照光の光路に
対して物体光の光路と中心対称の位置に、物体光の位相
共役像として、図７（Ｂ）中の左下の三角形が現れ、読
み出し光である参照光と分離して物体光を再生すること
ができる。物体光の再生像のみを必要とする場合には、
点線の枠内の部分のみを光検出器１３０で検出すればよ
い。

【００７１】一方、物体光についての相関演算を行う場
合には、シャッタ８２によって参照光３を遮断するとと
もに、空間光変調器３０に記録時と同じ、または記録時
と異なる２次元２値データ画像を表示し、その空間光変
調器３０を透過したＰ偏光の物体光４を、レンズ６０に
よってフーリエ変換し、その変換後のＰ偏光の物体光２
を、ビームスプリッタ２２を透過させて、光記録媒体１
のホログラムが記録されている領域に照射する。

【００７２】物体光２として、記録時と同じ画像を照射
した場合、これによって、式（５）で表される回折光が
得られるが、偏光子１２０の透過方位を、読み出し光で
ある物体光２の偏光方向と直交させることによって、す
なわち上記の例ではＳ偏光の方向とすることによって、
式（５）の第３項および第４項の成分のみを、偏光子１
２０の透過光として取り出すことができる。この第３項
および第４項の成分は、回折直後は式（６）で表され、
これをレンズ１１０によって逆フーリエ変換することに
よって、光検出器１３０上に、上述した自己相関値Ｏ★
Ｏ^＊および畳み込み積分値Ｏ^＊Ｏが結像される。

【００７３】例えば、物体光として、図７（Ａ）に示す
ような三角形が記録されているとすると、その画像（三
角形）と同じ画像（三角形）の物体光を照射することに
よって、図７（Ｃ）中の点線の枠内の星型の光として示
す自己相関値と、右上の大きな三角形として示す畳み込
み積分値とが得られ、読み出し光である物体光２と分離
して相関演算出力を得ることができる。相関値のみを必
要とする場合には、点線の枠内の部分のみを光検出器１
３０で検出すればよい。自己相関値は被検出成分と雑音
成分との相関値より著しく大きいので、被検出画像の存
在および位置を確実かつ容易に検出することができる。

【００７４】物体光２として、記録時と異なる画像を照
射した場合には、同様の方法によって、その読み出し光
としての物体光２の画像とホログラムとして記録されて
いる物体光の画像との相互相関値および畳み込み積分値
が得られる。

【００７５】モータ９０により光記録媒体１を回転させ
ることによって、光記録媒体１の周方向に場所を変えて
記録されているホログラムにつき、物体光を再生し、あ
るいは相関値または畳み込み積分値を得ることができ
る。さらに、光再生ヘッド２００を光記録媒体１の径方
向に移動させることによって、図５に示したように光記
録媒体１中に同心円状に形成されている記録トラックに
記録されているホログラムにつき、物体光を再生し、あ
るいは相関値または畳み込み積分値を得ることができ
る。

【００７６】読み出し光として、参照光３と物体光２を
交互に照射することによって、ホログラムとして記録さ
れている物体光の再生像と、読み出し光としての物体光
２の画像とホログラムとして記録されている物体光の画
像との相関値または畳み込み積分値とを交互に得ること
もできる。

【００７７】（第１の実施形態の効果）以上の第１の実
施形態では、偏光子１２０によって、再生像または相関
像のみを、読み出し光としての参照光３または物体光２
と分離して取り出すことができ、物体光２と参照光３を
共通の光路から光記録媒体１に照射して、物体光２と参
照光３の交差角度を非常に小さくしても、再生像に対し
て参照光３が、相関像に対して物体光２が、それぞれノ
イズとなることがない。したがって、参照光３と物体光
２を共通の光学系（ビームスプリッタ２２）で光記録媒
体１に照射し、再生像と相関像を共通の偏光子１２０で
取り出し、共通の光検出器１３０で読み取ることがで
き、システムの小型化およびコストダウンを図ることが
できる。また、物体光２と参照光３の交差角度が非常に
小さいので、ホログラムの位相整合条件を満たし、位相
不整合による回折効率の低下による相関像のＳＮ比の劣
化の問題も回避することができ、高ＳＮ比の相関像を得
ることができる。

【００７８】さらに、第１の実施形態では、大容量記
録、高速伝送および高速検索が可能であり、次世代のメ
モリシステムとして期待することができる。

【００７９】〔第２の実施形態〕第２の実施形態は、こ
の発明を情報メディアの偽造および不正使用の防止に適
用した場合である。この場合の情報メディアは、クレジ
ットカード、バンクカード、プリペイドカード、メモリ
カード、身分証明書、小切手、通帳、株券、約束手形、
乗車券、回数券、定期券など、偽造および不正使用の可
能性があるものである。

【００８０】（情報メディアの一例）図８は、この発明
の情報メディアの一例を示し、その情報メディア１１
は、クレジットカードなどのカード状メディアの一部領
域に、光誘起複屈折性を示し、入射光の偏光方向を記録
できる光記録媒体１を設け、その光記録媒体１に、後述
する方法によって、認証された者の指紋など、認証され
た者に固有の情報から形成した認証用画像を、ホログラ
ムとして記録したものである。

【００８１】この場合も、光記録媒体１の材料として
は、例えば、図３に示した側鎖にシアノアゾベンゼンを
有するポリエステルを用いる。

【００８２】（光記録方法および光記録装置の一例）図
９は、第２の実施形態の光記録方法および光記録装置の
一例を示し、光記録媒体１が、ディスク形状ではなく、
図８に示したように情報メディア１１の一部を構成する
ものであり、空間光変調器３０に表示する画像が、認証
された者の指紋など、認証された者に固有の情報から形
成した認証用画像である点を除いて、図４に示した第１
の実施形態のそれと同じである。

【００８３】空間光変調器３０に、ＣＣＤカメラなどに
よって撮影して得た、認証された者についての認証用画
像を表示し、その空間光変調器３０を透過したＰ偏光の
物体光４を、レンズ６０によってフーリエ変換し、その
変換後のＰ偏光の物体光２を、ビームスプリッタ２２を
透過させて、光記録媒体１に照射すると同時に、平面波
のＳ偏光の参照光３を、ビームスプリッタ２２で反射さ
せて、物体光２と同じ光路から、光記録媒体１に照射す
る。これによって、光記録媒体１中に、物体光２の認証
された者についての認証用画像が、空間偏光分布を有す
るホログラムとして記録される。

【００８４】（光再生方法および光再生装置の一例）図
１０は、第２の実施形態の光再生方法および光再生装置
の一例を示し、光記録媒体１が、図８に示したように情
報メディア１１の一部を構成するとともに、上述した方
法によって認証された者についての認証用画像がホログ
ラムとして記録されたものであり、読み出し光として照
射する物体光の画像が、情報メディア１１を使用する者
についての認証用画像である点を除いて、図６に示した
第１の実施形態のそれと同じである。

【００８５】物体光を再生する場合、すなわち認証され
た者についての認証用画像を再生する場合には、シャッ
タ８１によって物体光２を遮断し、記録時と同じ平面波
のＳ偏光の参照光３を、記録時と同様にビームスプリッ
タ２２で反射させて、光記録媒体１のホログラムが記録
されている領域に照射する。

【００８６】これによって、式（３）で表される回折光
が得られるが、偏光子１２０の透過方位を、読み出し光
である参照光３の偏光方向と直交させることによって、
すなわち上記の例ではＰ偏光の方向とすることによっ
て、式（３）の第３項および第４項の成分のみを、偏光
子１２０の透過光として取り出すことができる。この第
３項および第４項の成分は、回折直後は式（４）で表さ
れ、これをレンズ１１０によって逆フーリエ変換するこ
とによって、光検出器１３０上に、物体光およびその位
相共役像が結像される。

【００８７】例えば、物体光として、すなわち認証され
た者についての認証用画像として、図１１（Ａ）に示す
ような指紋が記録されているとすると、記録時の物体光
の光路上に、物体光の再生像として、図１１（Ｂ）中の
点線の枠内の指紋が現れるとともに、参照光の光路に対
して物体光の光路と中心対称の位置に、物体光の位相共
役像として、図１１（Ｂ）中の左側の指紋が現れ、読み
出し光である参照光３と分離して物体光を再生すること
ができる。物体光の再生像のみを必要とする場合には、
点線の枠内の部分のみを光検出器１３０で検出すればよ
い。

【００８８】一方、物体光についての相関演算を行う場
合には、シャッタ８２によって参照光３を遮断するとと
もに、空間光変調器３０に、ＣＣＤカメラなどによって
撮影して得た、光記録媒体１を有する情報メディア１１
を使用する者についての認証用画像を表示し、その空間
光変調器３０を透過したＰ偏光の物体光４を、レンズ６
０によってフーリエ変換し、その変換後のＰ偏光の物体
光２を、ビームスプリッタ２２を透過させて、光記録媒
体１のホログラムが記録されている領域に照射する。

【００８９】物体光２として、記録時と同じ画像、すな
わち認証された者についての認証用画像が照射された場
合、これによって、式（５）で表される回折光が得られ
るが、偏光子１２０の透過方位を、読み出し光である物
体光２の偏光方向と直交させることによって、すなわち
上記の例ではＳ偏光の方向とすることによって、式
（５）の第３項および第４項の成分のみを、偏光子１２
０の透過光として取り出すことができる。この第３項お
よび第４項の成分は、回折直後は式（６）で表され、こ
れをレンズ１１０によって逆フーリエ変換することによ
って、光検出器１３０上に、上述した自己相関値Ｏ★Ｏ
^＊および畳み込み積分値Ｏ^＊Ｏが結像される。

【００９０】例えば、物体光として、すなわち認証され
た者についての認証用画像として、図１１（Ａ）に示す
ような指紋が記録されているとすると、その画像（指
紋）と同じ画像（指紋）の物体光が照射されることによ
って、図１１（Ｃ）中の点線の枠内の点状の光として示
す自己相関値と、右側の大きな指紋として示す畳み込み
積分値とが得られ、読み出し光である物体光２と分離し
て相関演算出力を得ることができる。相関値のみを必要
とする場合には、点線の枠内の部分のみを光検出器１３
０で検出すればよい。

【００９１】これに対して、記録されている画像（指
紋）と異なる画像（指紋）の物体光が照射されたときに
は、図１１（Ｄ）に示すように、両者の類似度に応じた
相互相関値および畳み込み積分値が得られる。ただし、
図１１（Ｄ）は、両者の類似性が無く、相互相関値がゼ
ロで、点線の枠内の光強度がゼロとなる場合である。

【００９２】自己相関値は、被検出成分と雑音成分との
相関値より著しく大きいとともに、記録されている画像
（指紋）と異なる画像（指紋）の物体光が照射されたと
きには、記録されている画像（指紋）と同じ画像（指
紋）の物体光が照射されたときに比べて相関値が小さく
なるので、相関値が所定の閾値を超えるときには認証さ
れた者と判定し、相関値が所定の閾値以下のときには他
の者と判定することによって、その情報メディア１１を
使用する者が認証された者であるか否かを確実に判定す
ることができ、情報メディアの不正使用を確実に防止す
ることができる。

【００９３】また、上述した参照光３を照射したときの
再生像を目視して、その判断結果と、上記の物体光２を
照射したときの相関値による判定結果とを合わせること
によって、より正確な判定を行うことができる。

【００９４】なお、認証された者および情報メディアを
使用する者についての認証用画像としては、指紋以外
に、サイン、印影、虹彩、顔貌、暗証番号（手書きの画
像やテンキー入力に基づいて形成された画像）などや、
それらを組み合わせた画像を用いることができる。

【００９５】（第２の実施形態の効果）この発明の情報
メディア１１によれば、ホログラムとして記録された認
証用画像を目で読み取ることができないだけでなく、上
述した位相マスクのように凹凸をコピーすることもでき
ない。さらに、平面波の参照光３を照射して、物体光と
しての認証用画像を再生しようとしても、参照光３の０
次回折光が、高次回折光である再生像と重なるため、認
証用画像を読み取ることができない。したがって、偽造
困難な情報メディアを得ることができる。

【００９６】また、第２の実施形態によれば、情報メデ
ィア１１を使用する者が認証された者であるか否かを確
実に判定することができ、情報メディアの不正使用を確
実に防止することができる。しかも、相関演算は光の伝
搬する速度で実行されるので、高速の判定を行うことが
できる。

【００９７】さらに、第２の実施形態においても、第１
の実施形態と同様に、システムの小型化およびコストダ
ウンを図ることができる。

【００９８】

【発明の効果】上述したように、第１の発明によれば、
ホログラムメモリシステムの小型化およびコストダウン
を図ることができるとともに、高ＳＮ比の再生および検
索を行うことができ、大容量記録、高速伝送および高速
検索が可能であることと相まって、次世代のメモリシス
テムとして期待することができる。

【００９９】第２の発明によれば、情報メディアの偽造
および不正使用を確実に防止することができるととも
に、システムの小型化およびコストダウンを図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を示す図である。

【図２】この発明の方法で記録されるホログラムの説明
に供する図である。

【図３】この発明の方法に用いる光記録媒体の材料の一
例の化学式を示す図である。

【図４】第１の実施形態の光記録方法および光記録装置
の一例を示す図である。

【図５】第１の実施形態での光記録媒体の回転と光記録
ヘッドの移動を示す図である。

【図６】第１の実施形態の光再生方法および光再生装置
の一例を示す図である。

【図７】第１の実施形態の物体光および回折像の説明に
供する図である。

【図８】この発明の情報メディアの一例を示す図であ
る。

【図９】第２の実施形態の光記録方法および光記録装置
の一例を示す図である。

【図１０】第２の実施形態の光再生方法および光再生装
置の一例を示す図である。

【図１１】第２の実施形態の物体光および回折像の説明
に供する図である。

【図１２】従来のカード・セキュリティシステムの一例
を示す図である。

【符号の説明】

１…光記録媒体 ２，４…物体光 ３…参照光 １０…光源 １１…情報メディア ２１…偏光ビームスプリッタ ２２…ビームスプリッタ ３０…空間光変調器 ４０…１／２波長板 ６０…フーリエ変換用レンズ ８１，８２…シャッタ ９０…モータ １００…光記録ヘッド １１０…逆フーリエ変換用レンズ １２０…偏光子 １３０…光検出器 ２００…光再生ヘッド

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 19/04 ５２１ Ｇ１１Ｂ 19/04 ５２１ (72)発明者 馬場 和夫 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 三鍋 治郎 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 石井 努 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 新津 岳洋 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2C005 HA03 JA18 JB02 JB06 JB07 JB08 JB40 KA49 LA17 LB15 LB34 2K008 AA04 AA13 AA17 BB04 CC01 CC03 DD12 EE01 FF21 HH06 HH12 HH13 HH14 HH26 5D066 AA03 JA23 SA07 SC01 SE06 SE07 SF01 SF03 5D090 AA01 AA03 BB09 BB17 BB18 CC01 CC04 CC16 FF09 KK12 LL02 5D119 AA01 AA12 AA38 BA01 BA02 DA01 DA05 EC32 JA44 KA03

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光の偏光方向を記録できる光記録媒体
   に、互いに偏光方向が直交する物体光および参照光を、
   共通の光路から同時に照射して、前記光記録媒体中にホ
   ログラムを記録する光記録方法。
2. 【請求項２】請求項１の光記録方法において、 前記物体光をフーリエ変換して前記光記録媒体に照射す
   る光記録方法。
3. 【請求項３】請求項１または２の光記録方法において、 前記光記録媒体がディスク形状であり、前記光記録媒体
   を回転させるとともに、前記物体光および前記参照光を
   前記光記録媒体に照射する光記録ヘッドを前記光記録媒
   体の径方向に移動させる光記録方法。
4. 【請求項４】請求項１または２の光記録方法において、 前記光記録媒体が、情報メディアの一部または全部を構
   成するものであり、前記物体光を、認証された者に固有
   の情報から形成した認証用画像とする光記録方法。
5. 【請求項５】請求項４の光記録方法において、 前記固有の情報を、前記認証された者の指紋、サイン、
   印影、虹彩、顔貌もしくは暗証番号、またはそれらの組
   み合わせとする光記録方法。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかの光記録方法にお
   いて、 前記光記録媒体が、側鎖に光異性化する基を有する高分
   子または高分子液晶からなる光記録方法。
7. 【請求項７】請求項６の光記録方法において、 前記光異性化する基が、アゾベンゼン骨格を含むもので
   ある光記録方法。
8. 【請求項８】物体光を形成する物体光光学系と、 参照光を形成する参照光光学系と、 前記物体光と前記参照光の偏光方向を互いに直交させる
   偏光素子と、 その互いに偏光方向が直交する物体光および参照光を、
   共通の光路に導いて、入射光の偏光方向を記録できる光
   記録媒体に照射する光学素子と、 を備える光記録装置。
9. 【請求項９】請求項８の光記録装置において、 前記物体光をフーリエ変換するレンズを備える光記録装
   置。
10. 【請求項１０】請求項８または９の光記録装置におい
    て、 前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光記録装置
    が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
    物体光光学系、参照光光学系、偏光素子および光学素子
    を含む光記録ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動さ
    せるヘッド移動機構とを備える光記録装置。
11. 【請求項１１】請求項８または９の光記録装置におい
    て、 前記光記録媒体が、情報メディアの一部または全部を構
    成するものであり、前記物体光が、認証された者に固有
    の情報から形成された認証用画像とされる光記録装置。
12. 【請求項１２】請求項１１の光記録装置において、 前記固有の情報が、前記認証された者の指紋、サイン、
    印影、虹彩、顔貌もしくは暗証番号、またはそれらの組
    み合わせとされる光記録装置。
13. 【請求項１３】請求項８〜１２のいずれかの光記録装置
    において、 前記光記録媒体が、側鎖に光異性化する基を有する高分
    子または高分子液晶からなる光記録装置。
14. 【請求項１４】請求項１３の光記録装置において、 前記光異性化する基が、アゾベンゼン骨格を含むもので
    ある光記録装置。
15. 【請求項１５】互いに偏光方向が直交する物体光および
    参照光が共通の光路から同時に照射されてホログラムが
    記録された光記録媒体に、読み出し光を照射して、その
    読み出し光の偏光方向と直交する偏光方向の回折光を
    得、その回折光を、偏光素子で前記読み出し光と分離し
    て取り出し、光検出器で読み取る光再生方法。
16. 【請求項１６】請求項１５の光再生方法において、 前記回折光をフーリエ変換して取り出す光再生方法。
17. 【請求項１７】請求項１５または１６の光再生方法にお
    いて、 前記光記録媒体がディスク形状であり、前記光記録媒体
    を回転させるとともに、前記読み出し光を前記光記録媒
    体に照射し、かつ前記偏光素子および前記光検出器を含
    む光再生ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させる
    光再生方法。
18. 【請求項１８】請求項１５〜１７のいずれかの光再生方
    法において、 前記読み出し光として平面波の参照光を照射することに
    よって、前記回折光として、前記ホログラムとして記録
    されている物体光の再生像を読み出す光再生方法。
19. 【請求項１９】請求項１５〜１７のいずれかの光再生方
    法において、 前記読み出し光として物体光の画像を照射することによ
    って、前記回折光として、前記読み出し光としての物体
    光の画像と前記ホログラムとして記録されている物体光
    の画像との相関像または畳み込み演算結果を読み出す光
    再生方法。
20. 【請求項２０】請求項１５〜１７のいずれかの光再生方
    法において、 前記読み出し光として、平面波の参照光と物体光の画像
    とを交互に照射することによって、前記回折光として、
    前記ホログラムとして記録されている物体光の再生像
    と、前記読み出し光としての物体光の画像と前記ホログ
    ラムとして記録されている物体光の画像との相関像とを
    交互に読み出す光再生方法。
21. 【請求項２１】請求項２０の光再生方法において、 前記再生像と前記相関像を、共通の光学系で取り出し、
    共通の光検出器で読み取る光再生方法。
22. 【請求項２２】請求項１５または１６の光再生方法にお
    いて、 前記光記録媒体が、情報メディアの一部または全部を構
    成するとともに、前記ホログラムとして記録されている
    物体光が、認証された者についての認証用画像であり、 前記読み出し光として、前記情報メディアを使用する者
    についての認証用画像を照射することによって、その認
    証用画像と前記ホログラムとして記録されている認証用
    画像との相関値を得、その相関値から、前記情報メディ
    アを使用する者が前記認証された者であるか否かを判定
    する光再生方法。
23. 【請求項２３】請求項２２の光再生方法において、 前記読み出し光として、前記情報メディアを使用する者
    についての認証用画像に代えて、平面波の参照光を照射
    することによって、前記ホログラムとして記録されてい
    る認証用画像の再生像を読み出す光再生方法。
24. 【請求項２４】互いに偏光方向が直交する物体光および
    参照光が共通の光路から同時に照射されてホログラムが
    記録された光記録媒体に、読み出し光として平面波の参
    照光または物体光の画像を照射して、その読み出し光の
    偏光方向と直交する偏光方向の回折光を得る読み出し光
    光学系と、 その回折光を前記読み出し光と分離して取り出す偏光素
    子と、 その取り出された回折光を読み取る光検出器と、 を備える光再生装置。
25. 【請求項２５】請求項２４の光再生装置において、 前記回折光をフーリエ変換するレンズを備える光再生装
    置。
26. 【請求項２６】請求項２４または２５の光再生装置にお
    いて、 前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光再生装置
    が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
    読み出し光光学系、偏光素子および光検出器を含む光再
    生ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッド
    移動機構とを備える光再生装置。
27. 【請求項２７】請求項２４〜２６のいずれかの光再生装
    置において、 前記読み出し光として、平面波の参照光と物体光の画像
    とが交互に照射されることによって、前記回折光とし
    て、前記ホログラムとして記録されている物体光の再生
    像と、前記読み出し光としての物体光の画像と前記ホロ
    グラムとして記録されている物体光の画像との相関像と
    が交互に読み出される光再生装置。
28. 【請求項２８】請求項２７の光再生装置において、 前記偏光素子および前記光検出器が、前記再生像と前記
    相関像につき共通にされた光再生装置。
29. 【請求項２９】請求項２４または２５の光再生装置にお
    いて、 前記光記録媒体が、情報メディアの一部または全部を構
    成するとともに、前記ホログラムとして記録されている
    物体光が、認証された者についての認証用画像であり、 前記読み出し光として、前記情報メディアを行使する者
    についての認証用画像が照射されることによって、その
    認証用画像と前記ホログラムとして記録されている認証
    用画像との相関値が得られ、その相関値から、前記情報
    メディアを使用する者が前記認証された者であるか否か
    が判定される光再生装置。
30. 【請求項３０】入射光の偏光方向を記録できる光記録媒
    体を有し、認証された者に固有の情報から形成された認
    証用画像の物体光、および、この物体光の偏光方向と直
    交する偏光方向の参照光が、共通の光路から前記光記録
    媒体に同時に照射されて、前記光記録媒体中にホログラ
    ムが記録された情報メディア。
31. 【請求項３１】請求項３０の情報メディアにおいて、 前記物体光がフーリエ変換されたものである情報メディ
    ア。
32. 【請求項３２】請求項３０または３１の情報メディアに
    おいて、 前記固有の情報が、前記認証された者の指紋、サイン、
    印影、虹彩、顔貌もしくは暗証番号、またはそれらの組
    み合わせである情報メディア。
33. 【請求項３３】請求項３０〜３２のいずれかの情報メデ
    ィアにおいて、 前記光記録媒体が、側鎖に光異性化する基を有する高分
    子または高分子液晶からなる情報メディア。
34. 【請求項３４】請求項３３の情報メディアにおいて、 前記光異性化する基が、アゾベンゼン骨格を含むもので
    ある情報メディア。