WO2004013705A1 - ホログラム記録再生システム - Google Patents

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hologram
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Yoshihisa Itoh
Satoru Tanaka
Akihiro Tachibana
Yoshihisa Kubota
Kazuo Kuroda
Satoshi Sugiura
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    • G03H2260/50—Reactivity or recording processes
    • G03H2260/54—Photorefractive reactivity wherein light induces photo-generation, redistribution and trapping of charges then a modification of refractive index, e.g. photorefractive polymer

Definitions

  • the present invention relates to a holographic recording medium and a recording / reproducing system using the same. Background art.
  • a hologram recording system has been known as a digital information recording system using the principle of a hologram.
  • the feature of this system is that an information signal is recorded on a recording medium as a change in the refraction factor.
  • a photorefractive material such as lithium niobate single crystal is used.
  • data can be recorded and reproduced in units of two-dimensional planar pages, and multiplex recording using multiple pages is possible. The outline of the recording medium system will be described below.
  • a laser light beam 12 emitted from a laser light source 11 is converted into light 12a and 12b by a beam splitter 13.
  • the light 12a is shaped into almost parallel light whose beam diameter is enlarged by a beam expander BX, and is a transmission type TFT liquid crystal display (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) (hereinafter, referred to as a It is applied to a spatial light converter (SLM: Spatial 1 Light Modulator) such as a panel of an LCD.
  • SLM Spatial 1 Light Modulator
  • Encoder 25 The digital data to be recorded on the recording medium 10 is converted into a bright and dark dot pattern image on a plane, and rearranged into, for example, a data array of 480 bits vertically and 64 bits horizontally to generate unit page sequence data. This is sent to the spatial light converter SLM.
  • the light 12a When the light 12a passes through the spatial light modulator 3] ⁇ , the light 12a is optically modulated to become a signal light including a data signal component.
  • the signal light 12 a containing the dot pattern signal component passes through the Fourier transform lens 16 which has been separated by the focal length f, and the dot pattern signal component is subjected to Fourier transform, and collected in the recording medium 10. Is lighted.
  • the light beam 12 b split by the beam splitter 13 is guided as reference light into the recording medium 10 by mirrors 18 and 19, and the optical path of the signal light 12 a and the recording medium 1
  • the light interference pattern intersects inside 0, and the entire light interference pattern is recorded as a change in refractive index (refractive index grating).
  • refractive index refractive index grating
  • an inverse Fourier transform is performed to reproduce a dot pattern image.
  • the optical path of the signal light 12a is cut off by the spatial light converter SLM, and only the reference light 12b is applied to the recording medium 10.
  • the position and angle of the mirror are controlled by a combination of rotation and linear movement of the mirror so that the reference beam 12b has the same incident angle as the reference beam when the page to be reproduced is recorded.
  • reproduced light On the opposite side of the recording medium 10 irradiated with the reference light 12b, reproduced light that reproduces the recorded light interference pattern appears.
  • the reproduced light is guided to an inverse Fourier transform lens 16a, and a dot pattern image can be reproduced by performing an inverse Fourier transform.
  • the dot pattern image is received by a photodetector 20 such as a charge coupled device (CCD) at a focal length position, re-converted into an electric digital data signal, and then decoded. 6 To send the original page data.
  • CCD charge coupled device
  • the transmitted light of the image data A displayed on the spatial light converter SLM is Fourier transformed.
  • the image is recorded as interference fringes of a Fourier transform pattern on the recording medium, and the image of the image data A that has been inverse Fourier transformed from the recording medium irradiated with the reference light is a CCD 20 as shown in FIG. 2 (b). Played on. Therefore, in the conventional recording / reproducing system, a CCD 20 having the same resolution as that of the spatial light converter SLM having a length of 480 bits and a width of 640 bits is required. It is assumed that recording and reproduction are performed by a recording and reproduction system based on a certain recording and reproduction system conversion rule.
  • an example of the problem to be solved by the present invention is to provide a front gram recording / reproducing system that does not require an inverse Fourier lens. Disclosure of the invention
  • the hologram recording / reproducing system includes a support portion for supporting a recording medium made of a photosensitive material such as a photorefractive polymer, a hole burning material, and a photochromic material, and a coherent light modulated according to predetermined data.
  • a beam is incident on the recording medium, and a three-dimensional light interference pattern is provided inside the recording medium to generate a refractive index grating.
  • a hologram recording / reproducing system comprising: a signal light generating unit for detecting the diffraction light from the refractive index grating and a photoelectric conversion unit; and a demodulation unit for demodulating predetermined data from an output of the detection unit.
  • the detection unit includes an intermediate data generation unit that generates intermediate data, the demodulation unit holds a conversion table that uniquely associates the intermediate data with predetermined data, and calculates based on the correspondence between the conversion tables. And demodulate predetermined data.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional recording medium system.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining image data appearing on the spatial light converter and the CCD.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a recording medium system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a Fourier transform pattern appearing on the light receiving surface of the photodetector near the Fourier surface.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a recording medium system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining spots of the reference light beam appearing on the position sensor. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the intermediate data is reproduced in advance, and the reproduced intermediate data is reproduced based on the correspondence relation of a predetermined conversion table stored in advance. Calculate and demodulate the original data.
  • the case where the conversion rules of the recording system and the reproduction system are different means that the Fourier transform lens light Record Fourier transform by academic system.
  • the reproduction system not only the optical system of the inverse Fourier transform lens, but also, for example, adding an additional optical system to perform conversion to obtain intermediate data and demodulate it, or to detect intermediate data instead of the inverse Fourier transform lens Is inversely Fourier-transformed by a computer to demodulate predetermined data.
  • a conversion table is defined.
  • the conversion table is, for example, an inverse Fourier calculator or a uniquely associated Fourier transform pattern near the Fourier plane and data before Fourier transform, predetermined position sensor force ⁇ Recorded position data output and reference data holding hologram Data that is uniquely associated with each data item.
  • Various conversion tables for other recording medium formats are defined, and the conversion tables are recorded in the nonvolatile memory of the recording / reproducing system at the time of shipment. Further, the conversion table may be recorded in the rewriting memory.
  • FIG. 3 shows an example of the first embodiment of the recording / reproducing system according to the present invention. + In this embodiment, as shown in FIG.
  • the light receiving surface of the photodetector 200 such as a two-dimensional optical sensor is arranged near the Fourier surface FF, and recording is performed.
  • the medium 10 is arranged upstream of the photodetector 200, that is, between the photodetector 200 and the Fourier transform lens 16.
  • the recording / reproducing system includes an inverse Fourier calculator ROMa non-volatile memory ROM which stores a conversion table in which a Fourier transform pattern in the vicinity of the Fourier work surface is associated with data before Fourier transform, and which is connected to the controller 30. Other than that, it has the same configuration as the conventional one.
  • the controller 30 calculates original predetermined data from the reproduced Fourier transform pattern according to the inverse Fourier calculator.
  • the photodetector 200 only needs to be able to obtain a Fourier transform pattern as intermediate data, and the position of the photodetector 200 is around the Fourier plane. Either may be used.
  • the light beam emitted from the laser light source 11 is divided into two parts, a signal light beam that goes straight by the beam splitter 13 and a reference light beam that deflects upward.
  • the light is guided to the optical path of the optical system.
  • the signal light beam 12a that has passed through the beam splitter 13 is incident on the recording medium 10 through a shutter 6a, an optical beam expander BX, a spatial light converter SLM, and a Fourier transform lens 16.
  • the irradiation time of the signal light beam 12a on the recording medium is controlled by the automatic shutter 6a controlled by the controller 30, and the signal light beam 12a is expanded by the beam expander BX into parallel light having a predetermined diameter.
  • the spatial light converter SLM is, for example, a two-dimensional plane transmissive LCD of 480 pixels vertically by 640 pixels horizontally, and receives light from the beam expander BX in accordance with digital recording data supplied from the encoder 25. The beam is converted to signal light.
  • the data displayed on the spatial light modulator SLM is the image data A shown in Fig. 2 (a).
  • the image data A is Fourier transformed. Therefore, a Fourier transform pattern is generated near the Fourier plane FF as shown in FIG. Therefore, the recording medium 10 is recorded as interference fringes between the signal light and the reference light before reaching the Fourier transform pattern.
  • the spatial light modulation is spatially modulated by a two-dimensional dot pattern that is transparent and non-transparent for each pixel according to the recording page data according to the SLM, and then Fourier-transformed by a Fourier transform lens 16 to obtain a recording medium.
  • the light is condensed to 10 and formed as a point image with high light intensity on the Fourier plane FF. Therefore, it is preferable to arrange the recording medium 10 near the Fourier plane FF.
  • the recording medium 10 has, for example, a disk shape or a thin plate shape made of a photorefractive polymer.
  • the recording medium 10 is a rotary table (see FIG. (Not shown), and the rotary table is driven by a drive unit that rotates about a rotational symmetry axis.
  • the drive section is controlled by the controller 30 to rotate the table and the like.
  • the controller 30 drives the turntable with a stepping motor or the like in accordance with a signal corresponding to the positioning data from the photodetector to indicate the rotational position, and illustrates the recording medium 10 or the signal generation unit and the detection unit.
  • the position of the recording medium 10 and the signal generating unit and the detecting unit are controlled by the moving mechanism.
  • the reference light beam optical system the reference light beam 12 b is reflected by the mirrors 18 and 19 and is incident on the recording medium 10, and at a position inside the medium, the signal light beam 1 Intersect with 2a and make 3D interference fringes.
  • the signal light and the reference light are simultaneously irradiated to a predetermined portion in the recording medium 10 to record the interference pattern as a refractive index grating having a changed refractive index, as in the related art.
  • the formation time of horodarm is controlled by opening the automatic shirt 6a.
  • FIG. 5 shows an example of the second embodiment of the recording / reproducing system according to the present invention.
  • a reference data holding hologram 299 is arranged at the focal position instead of the photodetector.
  • the reference data holding hologram 299 generates diffracted light corresponding to the reference light beam that has recorded the reference data hologram on the position sensor 300 disposed at a position separated by a predetermined distance therefrom.
  • This recording / reproducing system includes a reference data holding hologram 299 and a position sensor 300. As shown in FIG. 6, the position sensor 3 corresponds to the spot of the reference light beam on the position sensor 300.
  • Non-volatile memory ROM that stores the data of the conversion table that uniquely associates the position data (Xy data) output from 0 with each data recorded in the reference data holding hologram and is connected to the controller 30 It has the same configuration as the conventional 4f-system hologram recording system except that it is equipped. Then, at the time of reproduction, the controller 30 calculates original predetermined data from the reproduced position data according to the conversion table. 'Shows the operation of the 4f-system hologram recording system of the second embodiment.
  • the reference data holding hologram 299 is angle-multiplexed with all of the dot patterns created by the spatial light converter SLM or the number of pages used for recording, and a reference data hologram is used as a preformat. In advance. Then, as shown in FIG. 5, the reference data hologram 299 is arranged at the focal position of the inverse Fourier transform lens 16a. In addition, a conversion table in which the angle value of each reference beam in the angle multiplexing when forming the reference data holding hologram 299 corresponds to all dot patterns is recorded in the nonvolatile memory ROM of the recording / reproducing system. Keep it.
  • a refractive index grating corresponding to the dot pattern of the spatial light variable SLM is recorded on the recording medium 10 by signal light and reference light as usual.
  • the signal light is output as usual. Is reproduced, and the signal light enters the reference data holding hologram 299. Then, the reference data holding hologram 299, a diffracted light corresponding to the reference light of the angle recorded at the time of pre-formatting is generated as intermediate data, which is detected by the position sensor, and the non-volatile data of the recording / reproducing system is used. The desired dot pattern data is restored by comparing it with the conversion table stored in the memory ROM in advance.
  • the position sensor 300 of the present embodiment can detect and transfer information at high speed.
  • the recording / reproducing system may be configured by using a rotating recording medium such as a column or a recording medium such as a card.

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Abstract

互換性あるホログラム記録再生システムは、光感応材料からなる記録媒体を装着自在に支持する支持部と、所定データに応じて変調された可干渉性光ビームを記録媒体に入射しその内部にて３次元的な光干渉パターンを設けて回折格子を生成する信号光生成部と、回折格子からの回折光を検出し光電気変換する検出部と、検出部の出力から所定データを復調する復調部と、を有する。検出部は中間データを生成する中間データ生成部を備え、復調部は、中間データと所定データとを一意に関連付けた変換テーブルを保持し、変換テーブルの対応関係に基づいて演算して、所定データを復調する。

Description

ホロダラム記録再生システム 技術分野
本発明は、 ホログラフィック記録媒体及びこれを利用する記録再生システムに関 する。 背景技術 .
従来、 ホログラムの原理を利用したデジタル情報記録システムとして、 ホログラ ム記録システムが知られている。 このシステムの特徴は、 情報信号を記録媒体に犀 折率の変化として記録することである。 記録媒体には、 ニオブ酸リチゥム単結晶な どのフォトリフラクティブ材料が使用される。 ホログラム記録媒体においては、 2 次元の平面ページ単位でデータを記録、 再生することができ、 かつ複数のページを 利用して多重記録が可能である。 以下に、 記録媒体システムの概要を説明する。 記録時には、図 1に示すように、従来の 4 f系ホログラム記録再生装置において、 • レーザ光源 1 1から発せられたレーザ光ビーム 12は、 ビームスプリッタ 13にお いて光 12 a、 12 bとに分割される。 光 12 aは、 ビームエキスパンダ B Xでビ 一ム径を拡大されたほぼ平行光に整形され、 透過型の T FT液晶表示装置 (Th i n F i l m Tr a n s i s t o r L i u i d Cr y s t a l D i s p l a y) (以下、 LCDともいう） のパネルなどの空間光変換器 （S LM : S p a t i a 1 L i g h t Mo du l a t o r) に照射される。 エンコーダ 25は、 記録媒体 1 0に記録すべきデジタルデータを平面上に明暗のドットパターン画像に 変換し、 例えば縦 4 8 0ビット X横 6 4 0ビットのデータ配列に並べ替えて単位 ページ系列データを生成し、 これを空間光変換器 S L Mに送出する。
光 1 2 aは、 空間光変 3 ]^を透過すると、 光変調されて、 データ信号成分 を含む信号光となる。 ドットパターン信号成分を含んだ信号光 1 2 aは、 その焦点 距離 f だけ離しておいたフーリエ変換レンズ 1 6を通過してドットパターン信号成 分がフーリエ変換されて、 記録媒体 1 0内に集光される。
一方、 ビームスプリッタ 1 3において分割された光ビーム 1 2 bは、 参照光とし てミラー 1 8、 1 9によって記録媒体 1 0内に導かれて、 信号光 1 2 aの光路と記 録媒体 1 0の内部で交差して光干渉パターンを形成し、 光干渉パターン全体を屈折 率の変化 （屈折率格子） として記録する。 また、 参照光 1 2 bの記録媒体 1 0への 入射角を変えて複数の 2次元平面データを角度多重記録することが可能となる。 再生時には、 逆フーリエ変換を行いドットパターン像を再生する。 図 1に示すよ うに、 例えば、 空間光変換器 S LMによって信号光 1 2 aの光路を遮断して、 参照 光 1 2 bのみを記録媒体 1 0へ照射する。 参照光 1 2 bは、 再生するページを記録 した時の参照光と同じ入射角度になるように、 ミラーの位置と角度をミラーの回動 と直線移動を組み合わせで制御される。 参照光 1 2 bの照射された記録媒体 1 0の 反対側には、 記録された光干渉パターンを再現した再生光が現れる。 この再生光を 逆フーリエ変換レンズ 1 6 aに導いて、 逆フーリエ変換するとドットパターン像を 再現することができる。 さらに、 このドットパターン像を焦点距離位置の電荷結合 素子 （C h a r g e C o u p l e d D e v i c e ： C C D ) などの光検出器 2 0によって受光して、 電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、 デコーダ 2 6 に送ると、 元のページデータが再生される。
図 1に示す記録再生システムではフーリェ変換と逆フーリェ変換の規則に従って、 図 2 ( a ) に示すように、 空間光変換器 S LMに表示される例えば画像データ Aの 部分の透過光がフーリェ変換されて記録媒体にフーリェ変換パターンの干渉縞とし て記録され、 参照光で照射された記録媒体から図 2 ( b ) に示すように、 逆フーリ ェ変換された画像データ Aの像が C C D 2 0上に再生される。 したがって、 従来の 記録再生システムでは、 縦 4 8 0ビット X横 6 4 0ビットの空間光変換器 S LM に相似で同一解像度の C C D 2 0が必要である。 一定の記録系と再生系の変換規則 による記録再生システムで記録再生することを前提としている。
したがって、 従来の記録再生システムではフーリエ変換用光学系及び逆フーリエ 変換用光学系やその他の光学系で発生する光学歪や信号像のずれ等を所定の規定値 内に収めておかなければならず、 光学系に高精度のレンズ等の部品を要求する上に 高精度の相対位置調整が必要であった。 又、 ピクセルデータの転送を行っているた め高速のデータ転送を行うためには高価な C C Dなどの検出器が必要であった。 そこで、 本発明の解決しょうとする課題には、 逆フーリエレンズの必要のないホ 口グラム記録再生システムを提供することが一例として挙げられる。 発明の開示
発明のホログラム記録再生システムは、 フォトリフラクティブポリマーやホール バーニング材料、 フォトクロミック材料等の光感応材料からなる記録媒体を装着自 在に支持する支持部と、 所定データに応じて変調された可干渉性光ビームを前記記 録媒体に入射しその内部にて 3次元的な光干渉パターンを設けて屈折率格子を生 する信号光生成部と、 前記屈折率格子からの回折光を検出し光電気変換する検出部 と、 前記検出部の出力から所定データを復調する復調部と、 を有するホログラム記 録再生システムであって、 前記検出部は中間データを生成する中間データ生成部を 備え、 前記復調部は、 中間データと所定データとを一意に関連付けた変換テーブル を保持し、 前記変換テーブルの対応関係に基づいて演算して、 所定データを復調す ることを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の記録媒体システムの構成を示す線図である。
図 2は、 空間光変換器及び C C D上に現れた画像データを説明する図である。 - 図 3は、 本発明による実施形態の記録媒体システムの構成を示す線図である。 図 4は、 フーリ工面近傍の光検出器の受光面上に現れたフーリェ変換パターンを 説明する図である。
図 5は、本発明による他の実施形態の記録媒体システムの構成を示す線図である。 図 6は、 位置センサ上に現れた参照光ビームのスポットを説明する図である。 発明を実施するための形態 ' 以下、 本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態のホログラム記録再生システムにおいて、 記録系と再生系の変換規則 が異なる場合、 中間データを予め再生し、 再生された中間データを予め格納されて いる所定の変換テーブルの対応関係に基づいて演算し、 元データを復調する。 記録 系と再生系の変換規則が異なる場合とは、 記録系においてはフーリエ変換レンズ光 学系によるフーリエ変換記録をする。 し力 し、 再生系では逆フーリエ変換レンズの 光学系だけでなく例えば、 さらに光学系を加えて変換を行い中間データを得て復調 を行うことや、 逆フーリエ変換レンズの代わりに検出した中間データを計算機によ り逆フーリェ変換し所定のデータを復調する場合が含まれる。
本実施形態のホログラム記録再生システムにおいては、 変換テーブルを定義して おく。 変換テーブルは、 例えば、 逆フーリエ演算機やフーリエ面近傍のフーリエ変 換パターンとフーリェ変換前のデータとを一意に関連付けたもの、 所定位置センサ 力 ^出力される位置データと基準データ保持ホログラムに記録されている各データ とを一意に関連付けたもの、 などである。 その他の記録媒体フォーマット毎の様々 な変換テーブルを定義しておき、 出荷時に記録再生システムの不揮発メモリに変換 テーブルを記録しておく。また、書き換えメモリに変換テーブルを記録してもよい。 図 3は本発明による記録再生システムの第 1の実施形態の一例を示す。 + この実施形態においては、 図 3に示すように、 逆フーリエ変換レンズを用いるこ となく、 2次元光センサなどの光検出器 2 0 0の受光面がフーリエ面 F F近傍に配 置され、 記録媒体 1 0が光検出器 2 0 0の上流すなわち、 光検出器 2 0 0及びフー リエ変換レンズ 1 6間に配置される。 さらに、 記録再生システムは、 逆フーリエ演 算機ゃフーリ工面近傍のフーリェ変換パターンとフーリェ変換前のデータを関連付 けた変換テーブルが格納されかつコントローラ 3 0に接続された不揮発メモリ R O Mを備えている以外、 従来のものと同様の構成を有している。 そしてコントローラ 3 0は、 再生時、 逆フーリエ演算機に応じて、 再生されたフーリエ変換パターンか ら元の所定データを演算する。 なお、 光検出器 2 0 0は中間データとしてのフーリ ェ変換パターンを得られればよく、 光検出器 2 0 0の位置はフーリエ面近傍前後の いずれでもよい。
まず、 記録時においては、 レーザ光源 1 1から出射された光ビームをビームスプ リッタ 1 3で直進する信号用光ビームと上方へ偏向する参照用光ビームの 2つに分 け、 それぞれは信号及び参照光ビーム光学系の光路に導かれる。
ビームスプリッタ 1 3を通過した信号用光ビーム 1 2 aは、 シャツタ 6 a、 光ビ ームエキスパンダ B X、 空間光変換器 S LM及ぴフーリエ変換レンズ 1 6を通して 記録媒体 1 0へ入射する。 信号光ビーム 1 2 aはコントローラ 3 0に制御される自 動シャッタ 6 aにより記録媒体への照射時間を制御され、 ビームエキスパンダ B X により所定径の平行光に拡大される。 空間光変換器 S LMは、 例えば縦 4 8 0 X 横 6 4 0ピクセルの 2次元平面の透過 L C Dであり、 エンコーダ 2 5から供給され るディジタル記録データに応じて、 ビームエキスパンダ B Xからの光ビームを信号 光に変換する。 例えば、 空間光変 » S LMに表示されるデータが図 2 ( a ) に示 す画像データ Aであって、 この部分を光が透過して信号光となるとき、 画像データ Aはフーリェ変換されて、 図 4に示すようなフーリエ面 F F近傍ではフーリェ変換 パターンが生成される。 よって、 記録媒体 1 0にはフーリエ変換パターンに至る前 の信号光と参照光の干渉縞として記録される。 一般に、 空間光変 « S LMにより 記録ページデータに応じて各画素毎の透過 Z非透過となる 2次元ドットパターンに より空間変調された後、 フーリェ変換レンズ 1 6によりフーリェ変換され、 記録媒 体 1 0に集光され、フーリエ面 F Fで光強度の高い点像として結像される。よって、 フーリエ面 F F近傍に記録媒体 1 0を配置することが好ましい。
記録媒体 1 0は、 例えば、 フォトリフラクティブポリマーからなる円板形状ある いは薄板状の形状を有する。円板記録媒体の場合、記録媒体 1 0は回転テーブル（図 示せず） に載置され、 回転テーブルは、 回転対称軸を中心として回転させる駆動部 により駆動される。 駆動部は、 コントローラ 3 0によりテーブルの回転等を制御さ れる。 コントローラ 3 0は、 光検出器からの位置決めデータに対応する信号に応じ て、 回転テーブルをステップモータなどで駆動して回転位置を、 記録媒体 1 0ある いは信号生成部及び検出部を図示せぬ機構により移動し記録媒体 1 0と信号生成部 及び検出部の相対位置を制御している。 ' 一方、 参照光ビーム光学系では参照光ビーム 1 2 bがミラー 1 8及び 1 9により 反射され、 記録媒体 1 0へ入射させ、 媒体内部の位置でレンズ 1 6からの信号光ビ ーム 1 2 aと交差させて干渉せしめ 3次元の干渉縞を作る。 このように、 従来と同 様に、 データを記録するときには信号光と参照光を同時に記録媒体 1 0内の所定部 位に照射し干渉パターンを屈折率が変化した屈折率格子として記録する。 ホロダラ ムの形成時間は自動シャツタ 6 aの開放で制御される。
このように、 フーリェ変換途中の情報を記録媒体 1 0へ記録する。 実施形態にお ける再生時には、 光学系による逆フーリエ変換を行わず、 2次元光検出器 2 0 0を フーリ工面近傍に配置するとホログラムからの再生されたデータは 2次元光検出器 2 0 0上にフーリエ変換パターンとして再生されるので、 不揮発メモリ R OMによ る変換テーブルに基づきコントローラ 3 0によって 2次元光検出器 2 0 0の出力を 逆フーリエ変換の演算し元のデータを得る。 この構成では、 逆フーリエ変換レンズ の光学系が不要であり、 記録再生システムの構成を小型にできる。 かかる変換テ ブルにおいては、 データ変換のアルゴリズムなどをも包含することもできる。 図 5は本発明による記録再生システムの第 2の実施形態の一例を示す。
この実施形態においては、 図 5に示すように、 第 1の実施形態とは異なり、 逆フ 一リエ変換レンズ 1 6 aを用い、 その焦点位置に光検出器ではなく基準データ保持 ホログラム 2 9 9を配置する。 基準データ保持ホログラム 2 9 9は、 これから所定 距離離れた位置に配置された位置センサ 3 0 0へ基準データホログラムを記録した 参照光ビームに対応した回折光を発生する。 この記録再生システムは、 基準データ 保持ホログラム 2 9 9及び位置センサ 3 0 0を備え、 図 6に示すように、 さらに位 置センサ 3 0 0上の参照光ビームのスポットに対応して位置センサ 3 0 0から出力 された位置データ （ X yデータ） と基準データ保持ホログラムに記録されている各 データとを一意に関連付けた変換テーブルのデータが格納されかつコントローラ 3 0に接続された不揮発メモリ R OMを備えている以外、 従来の 4 f 系ホログラム記 録システムと同様の構成を有している。 そしてコントローラ 3 0は、 再生時、 変換 テーブルに従って、 再生された位置データから元の所定データを演算する。 ' 第 2の実施形態の 4 f 系ホログラム記録システムの動作を示す。
まず、 基準データ保持ホログラム 2 9 9には、 空間光変換器 S LMが作るドット パターンのすべてあるいは記録に用いるページ数分を角度多重して、 プリフォーマ ットとして基準データホログラムを図示せぬ装置で予め形成しておく。 そして、 図 5に示すように、 基準データホログラム 2 9 9を逆フーリエ変換レンズ 1 6 aの焦 点位置に配置する。 また、 基準データ保持ホログラム 2 9 9形成時の角度多重にお ける各々の参照光の角度の値とすべてのドットパターンとを対応させた変換テープ ルを、 記録再生システムの不揮発メモリ R OMに記録しておく。
次に、 記録時は、 通常どおり信号光と参照光によって、 記録媒体 1 0に空間光変 S L Mのドットパターンに対応する屈折率格子を記録する。
次に、 再生時は、 記録媒体 1 0を所定の参照光にて再生すると通常どおり信号光 が再生され、 信号光が基準データ保持ホログラム 2 9 9に入射する。 すると、 基準 データ保持ホログラム 2 9 9力、らは、 プリフォーマツト時に記録した角度の参照光 に対応した回折光が中間データとして発生し、 それを位置センサにて検出し、 記録 再生システムの不揮発メモリ R OMに予め保存されている変換テーブルと対比し、 所望のドットパターンデータを復元する。
よって、 従来のように C C Dのような高価な 2次元検出器を用いなくとも、 安価 な位置センサ 3 0 0で構成可能である。 また、 画素毎に電荷 （データ） の転送を行 つている C C Dは情報の転送が高速に行えないが、 本実施形態の位置センサ 3 0 0 では情報の高速の検出、 転送が行える。
なお、 上記例では円板の記録媒体 1 0を用いているが、 円柱などの回転体記録媒 体や、 カードなどの記録媒体を用いても前記記録再生システムを構成することもで さる。

Claims

請求の範囲 ·
1 . 光感応材料からなる記録媒体を装着自在に支持する支持部と、 所定デー タに応じて変調された可干渉性光ビームを前記記録媒体に入射しその内部にて 3次 元的な光干渉パターンを設けて回折格子を生成する信号光生成部と、 前記回折格子 力 らの回折光を検出し光電気変換する検出部と、 前記検出部の出力から所定データ を復調する復調部と、 を有するホログラム記録再生システムであって、 前記検出部 は中間データを生成する中間データ生成部を備え、 前記復調部は、 中間データと所 定データとを一意に関連付けた変換テーブルを保持し、 前記変換テーブルの対応関 係に基づいて演算して、 所定データを復調することを特徴とするホロダラム記録再 生システム。
2 . 前記信号光生成部は、 前記可干渉性光ビームとしての第 1波長の可干渉 性参照光ビームを前記記録媒体に入射する参照光生成部を含み、 前記可干渉性光ビ ームとしての第 1波長の可干渉性信号光ビームを前記所定データに応じて変調して 前記記録媒体に入射し、 その内部にて前記参照光ビームと交差せしめかつ前記参照 光との 3次元的な光干渉パターンを生成することを特徴とする請求項 1記載のホ口 グラム記録再生システム。
3 . 前記信号光生成部は空間光変換器を備え、 前記検出部は受光面がフーリ 工面近傍に配置され前記中間データを生成する、 中間データ生成部である光検出器 を備え、 前記記録媒体が前記光検出器の上流に配置されることを特徴とする請求項 1又は 2記載のホ口グラム記録再生システム。
4 . 前記信号光生成部は空間光変換器を備え、 前記検出部は逆フーリエ変換 レンズ、 前記逆フーリェ変換レンズの焦点位置に配置された基準データ保持ホログ WO 2004/013705 - H - PCT/JP2003/006142 ラム、及び前記基準データ保持ホログラムからの回折光を受光し前記基準データ保 持ホログラムから所定距離離れた位置に配置され前記中間データを生成する中間デ 一タ生成部である位置センサを備えたことを特徴とする請求項 1又は 2記載のホロ グラム記録再生：
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