JP2000030468A - ホログラフィックメモリシステム - Google Patents
ホログラフィックメモリシステムInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
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- G11C—STATIC STORES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空間光変調器（ＳＬＭ）と位相マスクの間に
追加の光学系を必要としないホログラフィックメモリシ
ステムを実現する。 【解決手段】 ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）作
成時の光学系は、オフアクシスモードで作用可能なＳＬ
Ｍ１６と、位相符号化されたＨＯＥ物体光のホログラム
が記憶されるＨＯＥ５０と、ＨＯＥ参照光５４とＨＭＣ
参照光６４を生成する光源６２、６３とを有する。ＳＬ
Ｍ１６は、位相符号化されたＨＯＥ物体光４４に対して
振幅変調を引き起こすことが可能である。ＳＬＭ１６
は、位相符号化されたＨＯＥ物体光４４によって照射さ
れると、振幅符号化され位相符号化されたＨＭＣ物体光
４４を放出し、このＨＭＣ物体光４４は、ＨＯＥ５０で
ＨＭＣ参照光６４と干渉して、ＨＯＥ５０にＨＭＣ物体
光４４のホログラムを記憶させる。
追加の光学系を必要としないホログラフィックメモリシ
ステムを実現する。 【解決手段】 ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）作
成時の光学系は、オフアクシスモードで作用可能なＳＬ
Ｍ１６と、位相符号化されたＨＯＥ物体光のホログラム
が記憶されるＨＯＥ５０と、ＨＯＥ参照光５４とＨＭＣ
参照光６４を生成する光源６２、６３とを有する。ＳＬ
Ｍ１６は、位相符号化されたＨＯＥ物体光４４に対して
振幅変調を引き起こすことが可能である。ＳＬＭ１６
は、位相符号化されたＨＯＥ物体光４４によって照射さ
れると、振幅符号化され位相符号化されたＨＭＣ物体光
４４を放出し、このＨＭＣ物体光４４は、ＨＯＥ５０で
ＨＭＣ参照光６４と干渉して、ＨＯＥ５０にＨＭＣ物体
光４４のホログラムを記憶させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラフィック
記憶に関し、特に、ホログラフィックメモリシステムに
おいて、符号化された光ビームを生成する装置および方
法に関する。
記憶に関し、特に、ホログラフィックメモリシステムに
おいて、符号化された光ビームを生成する装置および方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホログラフィックメモリシステムは、デ
ータ要素のホログラフィック表現（すなわちホログラ
ム）の３次元記憶を、ニオブ酸リチウム結晶のような記
憶媒体に書き込まれた変化する屈折率あるいは吸収のパ
ターンとして記憶するものである。ホログラフィックメ
モリシステムは、高密度記憶の可能性と、記憶されたデ
ータをランダムにアクセスし転送する速度の可能性によ
って特徴づけられる。
ータ要素のホログラフィック表現（すなわちホログラ
ム）の３次元記憶を、ニオブ酸リチウム結晶のような記
憶媒体に書き込まれた変化する屈折率あるいは吸収のパ
ターンとして記憶するものである。ホログラフィックメ
モリシステムは、高密度記憶の可能性と、記憶されたデ
ータをランダムにアクセスし転送する速度の可能性によ
って特徴づけられる。
【０００３】一般に、ホログラフィックメモリシステム
は、データで符号化された物体光を参照光と結合して、
ホログラフィックメモリセル（ＨＭＣ(holographic mem
orycell)）のような感光性記憶媒体にわたり干渉パター
ンを生成することによって作用する。干渉パターンは、
記憶媒体において、ホログラムを生成する物質変化を引
き起こす。
は、データで符号化された物体光を参照光と結合して、
ホログラフィックメモリセル（ＨＭＣ(holographic mem
orycell)）のような感光性記憶媒体にわたり干渉パター
ンを生成することによって作用する。干渉パターンは、
記憶媒体において、ホログラムを生成する物質変化を引
き起こす。
【０００４】物体光は一般に、空間光変調器（ＳＬＭ(s
pace light modulator)）（例えば、液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ(liquid crystal display)）スクリーンやディ
ジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ(digital micro
-mirror device)））にレーザ光を透過させることによ
って形成される。ＳＬＭは一般に、記憶されるディジタ
ルデータの２次元像に対応する透明および不透明の（ピ
クセル）領域のパターンを含む。ＳＬＭから放出される
レーザ光信号は、例えばレンズにより中継され、物体光
を生成する。
pace light modulator)）（例えば、液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ(liquid crystal display)）スクリーンやディ
ジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ(digital micro
-mirror device)））にレーザ光を透過させることによ
って形成される。ＳＬＭは一般に、記憶されるディジタ
ルデータの２次元像に対応する透明および不透明の（ピ
クセル）領域のパターンを含む。ＳＬＭから放出される
レーザ光信号は、例えばレンズにより中継され、物体光
を生成する。
【０００５】ホログラフィックメモリセル（ＨＭＣ）あ
るいはその他の適当な記憶媒体におけるホログラムの形
成は、物体光と参照光の相対的な振幅および偏光状態、
ならびに位相差の関数である。また、これは、物体光と
参照光が記憶媒体に投射される波長および角度にも大き
く依存する。こうして、記憶媒体における符号化データ
の記憶の前に、例えば位相、角度あるいは波長によっ
て、データを符号化することが可能である。
るいはその他の適当な記憶媒体におけるホログラムの形
成は、物体光と参照光の相対的な振幅および偏光状態、
ならびに位相差の関数である。また、これは、物体光と
参照光が記憶媒体に投射される波長および角度にも大き
く依存する。こうして、記憶媒体における符号化データ
の記憶の前に、例えば位相、角度あるいは波長によっ
て、データを符号化することが可能である。
【０００６】さらに、位相プレートあるいはレンズを用
いることにより、ＳＬＭによって生成される物体光をさ
らに符号化することも可能である。このような追加符号
化法は、記録媒体における物体光強度の一様性を改善す
るように作用し、その結果一般に、システムの信号対ノ
イズ比および記憶密度が改善される。
いることにより、ＳＬＭによって生成される物体光をさ
らに符号化することも可能である。このような追加符号
化法は、記録媒体における物体光強度の一様性を改善す
るように作用し、その結果一般に、システムの信号対ノ
イズ比および記憶密度が改善される。
【０００７】ホログラフィにより記憶されたデータは、
ＨＭＣにデータを記憶する際に用いた参照光と同様の参
照光を、ホログラムを生成するために用いたのと同じ角
度、波長、位相および位置で投射することによって復元
される。ホログラムと参照光は、記憶された物体光を復
元するように相互作用する。復元された物体光はその
後、例えば光検出器アレイを用いて検出される。検出さ
れた後、回復されたデータは、例えば、出力デバイスへ
送るために後処理される。
ＨＭＣにデータを記憶する際に用いた参照光と同様の参
照光を、ホログラムを生成するために用いたのと同じ角
度、波長、位相および位置で投射することによって復元
される。ホログラムと参照光は、記憶された物体光を復
元するように相互作用する。復元された物体光はその
後、例えば光検出器アレイを用いて検出される。検出さ
れた後、回復されたデータは、例えば、出力デバイスへ
送るために後処理される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】位相符号化中に、空間
光変調器（ＳＬＭ）から放出されるデータは、記憶媒体
における記憶の前に位相マスク（例えばレンズ、レンズ
アレイあるいはランダム位相マスク）に通される。空間
光変調器（ＳＬＭ）がオンアクシス(on-axis)で照射さ
れるとき（すなわち、照射光がＳＬＭの面に垂直なと
き）、位相マスクは一般にＳＬＭに接触して配置され
る。しかし、空間光変調器（ＳＬＭ）がオフアクシス(o
ff-axis)モードで作用しているとき、位相マスクの正し
い作用を保証するため、位相マスクは一般にＳＬＭの後
のＳＬＭの像面に配置される。しかし、このような配置
は一般に、ＳＬＭと位相マスクの間に追加の光学系を必
要とする。
光変調器（ＳＬＭ）から放出されるデータは、記憶媒体
における記憶の前に位相マスク（例えばレンズ、レンズ
アレイあるいはランダム位相マスク）に通される。空間
光変調器（ＳＬＭ）がオンアクシス(on-axis)で照射さ
れるとき（すなわち、照射光がＳＬＭの面に垂直なと
き）、位相マスクは一般にＳＬＭに接触して配置され
る。しかし、空間光変調器（ＳＬＭ）がオフアクシス(o
ff-axis)モードで作用しているとき、位相マスクの正し
い作用を保証するため、位相マスクは一般にＳＬＭの後
のＳＬＭの像面に配置される。しかし、このような配置
は一般に、ＳＬＭと位相マスクの間に追加の光学系を必
要とする。
【０００９】従って、オフアクシス空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）とともに位相符号化光学系に一般に要求される素子
に対して、比較的安価で、単純で、再現性のある置換が
できれば望ましい。
Ｍ）とともに位相符号化光学系に一般に要求される素子
に対して、比較的安価で、単純で、再現性のある置換が
できれば望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例は、空間
光変調器（ＳＬＭ）から放出される物体光を位相符号化
するために一般に用いられる光学素子を置き換えるため
にホログラフィック光学素子（ＨＯＥ(holographic opt
ical element)）が用いられるような、オフアクシス振
幅位相符号化光学系と、それによる記憶装置および記憶
方法を含む。光学系は、ディジタルマイクロミラーデバ
イス（ＤＭＤ）のような空間光変調器（ＳＬＭ）と、ホ
ログラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなデータ記
憶デバイスと、一般にホログラフィックメモリセル（Ｈ
ＭＣ）と整合させる前にＳＬＭから放出される物体光に
作用する位相符号化機能を複製するホログラフィック光
学素子（ＨＯＥ）とを有する。ＳＬＭは、ＳＬＭを照射
するオフアクシス照射光に振幅変調を引き起こす。従来
は、４Ｆレンズ系からなる１つ以上の光学素子ととも
に、位相マスクが、ＳＬＭから伝搬する振幅符号化され
た光パターンを（ＳＬＭ像面で）位相符号化するために
必要とされている。本発明の実施例によれば、ホログラ
フィック光学素子（ＨＯＥ）は、位相マスクおよびその
他の光学素子を置き換え、ホログラフィックメモリセル
（ＨＭＣ）への記憶のためにホログラフィックメモリセ
ル（ＨＭＣ）と光を整合させる前に、振幅符号化された
光に対して、必要な位相符号化を行う。
光変調器（ＳＬＭ）から放出される物体光を位相符号化
するために一般に用いられる光学素子を置き換えるため
にホログラフィック光学素子（ＨＯＥ(holographic opt
ical element)）が用いられるような、オフアクシス振
幅位相符号化光学系と、それによる記憶装置および記憶
方法を含む。光学系は、ディジタルマイクロミラーデバ
イス（ＤＭＤ）のような空間光変調器（ＳＬＭ）と、ホ
ログラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなデータ記
憶デバイスと、一般にホログラフィックメモリセル（Ｈ
ＭＣ）と整合させる前にＳＬＭから放出される物体光に
作用する位相符号化機能を複製するホログラフィック光
学素子（ＨＯＥ）とを有する。ＳＬＭは、ＳＬＭを照射
するオフアクシス照射光に振幅変調を引き起こす。従来
は、４Ｆレンズ系からなる１つ以上の光学素子ととも
に、位相マスクが、ＳＬＭから伝搬する振幅符号化され
た光パターンを（ＳＬＭ像面で）位相符号化するために
必要とされている。本発明の実施例によれば、ホログラ
フィック光学素子（ＨＯＥ）は、位相マスクおよびその
他の光学素子を置き換え、ホログラフィックメモリセル
（ＨＭＣ）への記憶のためにホログラフィックメモリセ
ル（ＨＭＣ）と光を整合させる前に、振幅符号化された
光に対して、必要な位相符号化を行う。
【００１１】ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、
フォトポリマー、フォトレジスト、熱可塑性材料、光化
学材料、フォトリフラクティブ材料あるいはフォトクロ
マティック材料のようなホログラフィック記憶材料内に
形成される。ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、
ホログラフィック記憶材料内にパターンを記憶すること
ができるように、逆照射された振幅位相符号化物体光を
ＨＯＥ参照光と干渉させることによって生成される。Ｈ
ＯＥ参照光の方向は、ホログラフィック光学素子（ＨＯ
Ｅ）が後の使用中に透過型ホログラムまたは反射型ホロ
グラムのいずれを生成するかを決定する。生成後、ホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、オフアクシス振幅
位相符号化光学系の空間光変調器（ＳＬＭ）から放出さ
れる振幅変調された物体光を位相符号化するために一般
に用いられる複雑な位相マスクおよび従来の４Ｆレンズ
系構成を置き換える。このようにして、位相符号化の直
接的な性能によりシステム効率は改善され、光路中の素
子数の減少により全光路長が短縮され、それに伴い、コ
ストが削減され、システムのパワー要求も減少する。
フォトポリマー、フォトレジスト、熱可塑性材料、光化
学材料、フォトリフラクティブ材料あるいはフォトクロ
マティック材料のようなホログラフィック記憶材料内に
形成される。ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、
ホログラフィック記憶材料内にパターンを記憶すること
ができるように、逆照射された振幅位相符号化物体光を
ＨＯＥ参照光と干渉させることによって生成される。Ｈ
ＯＥ参照光の方向は、ホログラフィック光学素子（ＨＯ
Ｅ）が後の使用中に透過型ホログラムまたは反射型ホロ
グラムのいずれを生成するかを決定する。生成後、ホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、オフアクシス振幅
位相符号化光学系の空間光変調器（ＳＬＭ）から放出さ
れる振幅変調された物体光を位相符号化するために一般
に用いられる複雑な位相マスクおよび従来の４Ｆレンズ
系構成を置き換える。このようにして、位相符号化の直
接的な性能によりシステム効率は改善され、光路中の素
子数の減少により全光路長が短縮され、それに伴い、コ
ストが削減され、システムのパワー要求も減少する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、従来のオフアクシス振幅
位相符号化光学系１０を示す。この配置において、オフ
アクシス照射光１４（例えば、レーザ光の平面はコヒー
レントビーム）は、図示のように、空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）１６を照射する。ＳＬＭ１６は、オフアクシスモー
ドで作用可能なディジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ）またはその他の適当なデバイスである。ＳＬＭ１
６は、振幅マスクとして作用することにより、照射光１
４に対する振幅変調を引き起こし、照射光１４は、記憶
されるべきデータでビームを符号化する。その結果は、
ＳＬＭ１６から放出される振幅符号化された光パターン
１８である。
位相符号化光学系１０を示す。この配置において、オフ
アクシス照射光１４（例えば、レーザ光の平面はコヒー
レントビーム）は、図示のように、空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）１６を照射する。ＳＬＭ１６は、オフアクシスモー
ドで作用可能なディジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ）またはその他の適当なデバイスである。ＳＬＭ１
６は、振幅マスクとして作用することにより、照射光１
４に対する振幅変調を引き起こし、照射光１４は、記憶
されるべきデータでビームを符号化する。その結果は、
ＳＬＭ１６から放出される振幅符号化された光パターン
１８である。
【００１３】ＳＬＭ１６をオフアクシスモードで作用さ
せる場合、すなわち、照射光がＳＬＭ内のピクセルアレ
イの面に対して垂直から少なくとも約５度ずれている場
合、一般に、ＳＬＭ１６の後の像面（２２で示す。）で
位相ランダム化を行わなければならない。像面２２は、
光パターン１８が入力ＳＬＭ１６の像を形成する面であ
る。
せる場合、すなわち、照射光がＳＬＭ内のピクセルアレ
イの面に対して垂直から少なくとも約５度ずれている場
合、一般に、ＳＬＭ１６の後の像面（２２で示す。）で
位相ランダム化を行わなければならない。像面２２は、
光パターン１８が入力ＳＬＭ１６の像を形成する面であ
る。
【００１４】位相ランダム化により、ＳＬＭ１６のフー
リエ面においてＳＬＭ１６からの光エネルギーの分布が
良好になる。以下の説明から明らかになるように、位相
ランダム化により改善されたエネルギー分布は、ホログ
ラフィック記憶および読み出し中のホログラフィック記
憶媒体（後述）のような体積要素、ならびに、記憶中の
ホログラムの光変調深度を最適化するのに役立つ。
リエ面においてＳＬＭ１６からの光エネルギーの分布が
良好になる。以下の説明から明らかになるように、位相
ランダム化により改善されたエネルギー分布は、ホログ
ラフィック記憶および読み出し中のホログラフィック記
憶媒体（後述）のような体積要素、ならびに、記憶中の
ホログラムの光変調深度を最適化するのに役立つ。
【００１５】オフアクシスモードで作用するＳＬＭに対
する適当な位相ランダム化を行うため、位相マスク２４
が光パターン１８の像面２２に配置される。一般に、マ
スクは、像面から約Δ2ｎ／λ以内になければならな
い。ただし、Δはマスクピクセルのピクセルサイズであ
り、λはビームの波長であり、ｎはマスクの屈折率であ
る。
する適当な位相ランダム化を行うため、位相マスク２４
が光パターン１８の像面２２に配置される。一般に、マ
スクは、像面から約Δ2ｎ／λ以内になければならな
い。ただし、Δはマスクピクセルのピクセルサイズであ
り、λはビームの波長であり、ｎはマスクの屈折率であ
る。
【００１６】しかし、このような配置は、追加の光学
系、例えば、４Ｆレンズ系（すなわち、レンズ２６、２
８）をＳＬＭ１６と位相マスク２４の間に配置すること
を必要とする。このようにして、光パターン１８が位相
マスク２４を照射してそれを通って伝搬すると、光パタ
ーン１８は位相符号化も受ける。こうして、光パターン
１８が位相マスク２４から放出されるときには、振幅符
号化および位相符号化の両方がなされている。
系、例えば、４Ｆレンズ系（すなわち、レンズ２６、２
８）をＳＬＭ１６と位相マスク２４の間に配置すること
を必要とする。このようにして、光パターン１８が位相
マスク２４を照射してそれを通って伝搬すると、光パタ
ーン１８は位相符号化も受ける。こうして、光パターン
１８が位相マスク２４から放出されるときには、振幅符
号化および位相符号化の両方がなされている。
【００１７】光学系１０は、光パターン１８によって伝
えられるデータのホログラフィック記憶のためのホログ
ラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラフィ
ック記憶媒体（ＨＳＭ(holographic storage medium)）
３４と、図示のように位相マスク２４とホログラフィッ
ク記憶媒体３４の間に配置されたレンズ３０を含む。ホ
ログラフィック記憶媒体３４は、光パターン１８のフー
リエ面（一般的に３６で示す。）に配置される。光パタ
ーン１８は、ホログラフィックデータ記憶のための物体
光であるので、ここでは説明のために、例えば、ＨＳＭ
物体光あるいはＨＭＣ物体光と呼ぶ。
えられるデータのホログラフィック記憶のためのホログ
ラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラフィ
ック記憶媒体（ＨＳＭ(holographic storage medium)）
３４と、図示のように位相マスク２４とホログラフィッ
ク記憶媒体３４の間に配置されたレンズ３０を含む。ホ
ログラフィック記憶媒体３４は、光パターン１８のフー
リエ面（一般的に３６で示す。）に配置される。光パタ
ーン１８は、ホログラフィックデータ記憶のための物体
光であるので、ここでは説明のために、例えば、ＨＳＭ
物体光あるいはＨＭＣ物体光と呼ぶ。
【００１８】参照光３８（例えば、ＨＳＭあるいはＨＭ
Ｃ参照光と呼ぶ。）は、およそホログラフィック記憶媒
体３４を照射するように向けられ、ホログラフィック記
憶媒体３４内の所望の位置で光パターン１８と交差す
る。光パターン１８（すなわち物体光）と参照光３８の
間に生じる干渉パターンは、ホログラフィック記憶媒体
３４内にホログラムとして捕捉される。
Ｃ参照光と呼ぶ。）は、およそホログラフィック記憶媒
体３４を照射するように向けられ、ホログラフィック記
憶媒体３４内の所望の位置で光パターン１８と交差す
る。光パターン１８（すなわち物体光）と参照光３８の
間に生じる干渉パターンは、ホログラフィック記憶媒体
３４内にホログラムとして捕捉される。
【００１９】しかし、光学系１０の配置に伴ういくつか
の問題点がある。例えば、位相マスク２４は一般に構造
が繊細であり、レンズ２６は一般に高価でかさばる。さ
らに、これらの素子の整合は、ミクロン（μｍ）レベル
まで重要であるため、系どうしの間で一貫性をもつ必要
がある。このような一貫性のレベルは、図１の光学系１
０の従来の配置を用いた場合、不可能ではないまでも困
難であることが多い。
の問題点がある。例えば、位相マスク２４は一般に構造
が繊細であり、レンズ２６は一般に高価でかさばる。さ
らに、これらの素子の整合は、ミクロン（μｍ）レベル
まで重要であるため、系どうしの間で一貫性をもつ必要
がある。このような一貫性のレベルは、図１の光学系１
０の従来の配置を用いた場合、不可能ではないまでも困
難であることが多い。
【００２０】本発明の実施例によれば、ホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）が、図１の位相マスク２４および
４Ｆレンズ系を置き換えるように生成される。このホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、ホログラフィック
記憶材料から形成される。ホログラフィック記憶材料
は、平面ホログラムもしくは体積ホログラムを記録する
ことまたは屈折光学系を生成することが可能な任意の適
当な材料または材料配置である。例えば、ホログラフィ
ック記憶材料は、フォトポリマー、フォトレジスト、熱
可塑性材料、光化学材料、フォトリフラクティブ材料ま
たはフォトクロマティック材料である。
ク光学素子（ＨＯＥ）が、図１の位相マスク２４および
４Ｆレンズ系を置き換えるように生成される。このホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、ホログラフィック
記憶材料から形成される。ホログラフィック記憶材料
は、平面ホログラムもしくは体積ホログラムを記録する
ことまたは屈折光学系を生成することが可能な任意の適
当な材料または材料配置である。例えば、ホログラフィ
ック記憶材料は、フォトポリマー、フォトレジスト、熱
可塑性材料、光化学材料、フォトリフラクティブ材料ま
たはフォトクロマティック材料である。
【００２１】図２に、本発明の実施例によるホログラフ
ィック光学素子（ＨＯＥ）の生成を示す。ホログラフィ
ック光学素子（ＨＯＥ）の初期形成には図１と同様の光
路配置を用いる。形成後、そのホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）を用いて、図１の従来の光学系で用いられ
る位相マスクおよび４Ｆレンズ構成を置き換える。
ィック光学素子（ＨＯＥ）の生成を示す。ホログラフィ
ック光学素子（ＨＯＥ）の初期形成には図１と同様の光
路配置を用いる。形成後、そのホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）を用いて、図１の従来の光学系で用いられ
る位相マスクおよび４Ｆレンズ構成を置き換える。
【００２２】図２において、図示された光路配置は、逆
照射光４２によって逆照射される。逆照射光４２はコヒ
ーレント光である。逆照射光４２は、位相マスク２４な
らびにレンズ２８および２６を通ってＳＬＭ１６へ向け
られる。ＳＬＭ１６のすべてのピクセルは、このＨＯＥ
形成段階の間は「オン」に設定される。あるいは、以下
でさらに詳細に説明するように、さまざまな位相マスク
で逆照射中にＳＬＭ１６のさまざまなピクセルをオンに
することにより、対応して、ホログラフィック光学素子
（ＨＯＥ）に記憶されるホログラムのさまざまな位相構
造が得られる。このようにして、このさまざまな位相構
造は、記憶される光パターンどうしの間の区別を追加す
る。
照射光４２によって逆照射される。逆照射光４２はコヒ
ーレント光である。逆照射光４２は、位相マスク２４な
らびにレンズ２８および２６を通ってＳＬＭ１６へ向け
られる。ＳＬＭ１６のすべてのピクセルは、このＨＯＥ
形成段階の間は「オン」に設定される。あるいは、以下
でさらに詳細に説明するように、さまざまな位相マスク
で逆照射中にＳＬＭ１６のさまざまなピクセルをオンに
することにより、対応して、ホログラフィック光学素子
（ＨＯＥ）に記憶されるホログラムのさまざまな位相構
造が得られる。このようにして、このさまざまな位相構
造は、記憶される光パターンどうしの間の区別を追加す
る。
【００２３】逆照射光４２による逆照射の結果としてＳ
ＬＭ１６から放出される光線４４はビームＡと表されて
いる。ここでの説明のために、ビームＡをＨＯＥ物体光
（すなわち、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生
成するために用いられる物体光のことである。）とい
う。本発明の実施例によれば、ＨＯＥ物体光４４（ビー
ムＡ）はホログラフィック記憶材料５０へ向けられる。
以下の説明から明らかになるように、ホログラフィック
記憶材料５０内にホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）
が形成される。
ＬＭ１６から放出される光線４４はビームＡと表されて
いる。ここでの説明のために、ビームＡをＨＯＥ物体光
（すなわち、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生
成するために用いられる物体光のことである。）とい
う。本発明の実施例によれば、ＨＯＥ物体光４４（ビー
ムＡ）はホログラフィック記憶材料５０へ向けられる。
以下の説明から明らかになるように、ホログラフィック
記憶材料５０内にホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）
が形成される。
【００２４】ＨＯＥ物体光４４は、ホログラフィック記
憶材料５０を通り、そこで、第２のビーム（５４および
Ｂで示す。）と交差する。この第２のビームは、ホログ
ラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成するための参照光
である。ホログラフィック記憶材料５０は、例えば、第
１の面（一般に５６で示す。）および反対側の第２面
（一般に５８で示す。）を有し、十分に平坦な、すなわ
ち、１センチメートル（ｃｍ）あたり光の波長の１０倍
よりも良好な程度で複製可能な、全体的品質を有する。
憶材料５０を通り、そこで、第２のビーム（５４および
Ｂで示す。）と交差する。この第２のビームは、ホログ
ラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成するための参照光
である。ホログラフィック記憶材料５０は、例えば、第
１の面（一般に５６で示す。）および反対側の第２面
（一般に５８で示す。）を有し、十分に平坦な、すなわ
ち、１センチメートル（ｃｍ）あたり光の波長の１０倍
よりも良好な程度で複製可能な、全体的品質を有する。
【００２５】ＨＯＥ物体光４４とコヒーレントなＨＯＥ
参照光５４が光源６２から生成され、およそホログラフ
ィック記憶材料５０の第１面５６へ向けられ、ホログラ
フィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ物体光４
４と交差する。ＨＯＥ物体光４４とＨＯＥ参照光５４の
間に生じる干渉パターンがホログラフィック記憶材料５
０内の透過型ホログラムとして捕捉されることにより、
ホログラフィック記憶材料５０を透過モードのホログラ
フィック記憶素子（ＨＯＥ）に変換する。
参照光５４が光源６２から生成され、およそホログラフ
ィック記憶材料５０の第１面５６へ向けられ、ホログラ
フィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ物体光４
４と交差する。ＨＯＥ物体光４４とＨＯＥ参照光５４の
間に生じる干渉パターンがホログラフィック記憶材料５
０内の透過型ホログラムとして捕捉されることにより、
ホログラフィック記憶材料５０を透過モードのホログラ
フィック記憶素子（ＨＯＥ）に変換する。
【００２６】あるいは、第２のＨＯＥ参照光（６４およ
びＣで示す。）が光源６３から生成され、およそホログ
ラフィック記憶材料５０の第２面５８へ向けられ、ホロ
グラフィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ物体
光４４と交差する。ＨＯＥ物体光４４と第２ＨＯＥ参照
光６４の間に生じる干渉パターン（これはビーム４４と
コヒーレントである。）がホログラフィック記憶材料５
０内の反射型ホログラムとして捕捉されることにより、
ホログラフィック記憶材料５０を反射モードのホログラ
フィック記憶素子（ＨＯＥ）に変換する。
びＣで示す。）が光源６３から生成され、およそホログ
ラフィック記憶材料５０の第２面５８へ向けられ、ホロ
グラフィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ物体
光４４と交差する。ＨＯＥ物体光４４と第２ＨＯＥ参照
光６４の間に生じる干渉パターン（これはビーム４４と
コヒーレントである。）がホログラフィック記憶材料５
０内の反射型ホログラムとして捕捉されることにより、
ホログラフィック記憶材料５０を反射モードのホログラ
フィック記憶素子（ＨＯＥ）に変換する。
【００２７】逆照射光４２、ＨＯＥ物体光４４、ＨＯＥ
参照光５４およびＨＯＥ参照光６４は任意の適当なビー
ムであるが、一般に、平面波またはその他の容易に再現
可能なビームである。逆照射光４２、透過ＨＯＥ参照光
５４および反射ＨＯＥ参照光６４は一般に、ホログラフ
ィの当業者には周知のように、同一または類似のレーザ
光源からのコヒーレント光によって生成される。注意す
べき点であるが、ＨＯＥ参照光５４および６４はいずれ
もＨＯＥ物体光４４とコヒーレントであるが、ＨＯＥ参
照光５４と６４の間は無関係である。すなわち、ビーム
５４と６４は必ずしも互いに逆向きに伝搬する必要はな
い。また、与えられた時刻にＨＯＥ参照光５４および６
４のうちの一方のみを用いてＨＯＥ物体光４４と干渉さ
せてホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成する。
参照光５４およびＨＯＥ参照光６４は任意の適当なビー
ムであるが、一般に、平面波またはその他の容易に再現
可能なビームである。逆照射光４２、透過ＨＯＥ参照光
５４および反射ＨＯＥ参照光６４は一般に、ホログラフ
ィの当業者には周知のように、同一または類似のレーザ
光源からのコヒーレント光によって生成される。注意す
べき点であるが、ＨＯＥ参照光５４および６４はいずれ
もＨＯＥ物体光４４とコヒーレントであるが、ＨＯＥ参
照光５４と６４の間は無関係である。すなわち、ビーム
５４と６４は必ずしも互いに逆向きに伝搬する必要はな
い。また、与えられた時刻にＨＯＥ参照光５４および６
４のうちの一方のみを用いてＨＯＥ物体光４４と干渉さ
せてホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成する。
【００２８】上記のように、逆照射中にＳＬＭ１６のさ
まざまなピクセルをオンにすることおよびさまざまな位
相マスクにより、対応して、記憶されるホログラムのさ
まざまな振幅および位相構造が得られる。例えば、すべ
てのＳＬＭピクセルを「オン」に設定し、図２の光路配
置で第１の位相マスク（φ1）および第１の参照光（Ｒ
ＥＦ1）を用いて第１の構造を有するホログラムが記憶
され、一方、第２の位相マスク（φ2）および第２の参
照光（ＲＥＦ2）を用いて第１の構造とは異なる第２の
構造を有するホログラムが記憶される。位相マスク構造
どうしの間の差は、ホログラフィック光学素子（ＨＯ
Ｅ）に記憶されるホログラム間の区別を追加する。
まざまなピクセルをオンにすることおよびさまざまな位
相マスクにより、対応して、記憶されるホログラムのさ
まざまな振幅および位相構造が得られる。例えば、すべ
てのＳＬＭピクセルを「オン」に設定し、図２の光路配
置で第１の位相マスク（φ1）および第１の参照光（Ｒ
ＥＦ1）を用いて第１の構造を有するホログラムが記憶
され、一方、第２の位相マスク（φ2）および第２の参
照光（ＲＥＦ2）を用いて第１の構造とは異なる第２の
構造を有するホログラムが記憶される。位相マスク構造
どうしの間の差は、ホログラフィック光学素子（ＨＯ
Ｅ）に記憶されるホログラム間の区別を追加する。
【００２９】あるいは、ＳＬＭピクセル設定を変化させ
ること、すなわち、ＳＬＭ全体にわたってピクセルの活
性状態を個別に変える（連続的に「オフ」と「オン」の
間で）ことにより、対応して、記憶されるホログラムの
さまざまな振幅および位相構造が得られる。すなわち、
第１のＳＬＭピクセル設定で、図２の光路配置で第１の
位相マスク（φ1）および参照光を用いて第１の構造を
有するホログラムが記憶され、一方、第２のＳＬＭピク
セル設定（これは、第１のＳＬＭピクセル設定と直交し
てもしなくてもよい。）および第２の位相マスク
（φ2）で第１の構造とは異なる第２の構造を有するホ
ログラムが記憶される。この場合も、上記のように、位
相マスク構造どうしの間の差は、ホログラフィック光学
素子（ＨＯＥ）に記憶されるホログラム間の区別を追加
する。同様に、振幅（ＳＬＭ）構造どうしの間の差が、
ＨＯＥに記憶されるホログラム間の追加の自由度を提供
する。
ること、すなわち、ＳＬＭ全体にわたってピクセルの活
性状態を個別に変える（連続的に「オフ」と「オン」の
間で）ことにより、対応して、記憶されるホログラムの
さまざまな振幅および位相構造が得られる。すなわち、
第１のＳＬＭピクセル設定で、図２の光路配置で第１の
位相マスク（φ1）および参照光を用いて第１の構造を
有するホログラムが記憶され、一方、第２のＳＬＭピク
セル設定（これは、第１のＳＬＭピクセル設定と直交し
てもしなくてもよい。）および第２の位相マスク
（φ2）で第１の構造とは異なる第２の構造を有するホ
ログラムが記憶される。この場合も、上記のように、位
相マスク構造どうしの間の差は、ホログラフィック光学
素子（ＨＯＥ）に記憶されるホログラム間の区別を追加
する。同様に、振幅（ＳＬＭ）構造どうしの間の差が、
ＨＯＥに記憶されるホログラム間の追加の自由度を提供
する。
【００３０】図３に、本発明の実施例によるホログラフ
ィック光学素子の生成方法７０を示す。方法７０の第１
ステップ７２では、光学系（例えば、図２の光学系）を
用意する。
ィック光学素子の生成方法７０を示す。方法７０の第１
ステップ７２では、光学系（例えば、図２の光学系）を
用意する。
【００３１】次のステップ７４で、ＳＬＭ１６から放出
される光（例えばＨＯＥ物体光４４）が、ビーム４４に
よって伝えられる情報の適当なホログラフィック記憶の
ためのホログラフィック記憶材料５０のほうに十分に向
かうように、ＳＬＭ１６に関して適切にホログラフィッ
ク記憶材料５０を配置する。例えば、ＳＬＭ１６とホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）の間の距離およびＳＬ
Ｍ１６に対するＨＯＥ物体光４４の角度は、ホログラフ
ィック光学素子（ＨＯＥ）の形成中と同一（妥当な許容
範囲内で）に保持しなければならない。
される光（例えばＨＯＥ物体光４４）が、ビーム４４に
よって伝えられる情報の適当なホログラフィック記憶の
ためのホログラフィック記憶材料５０のほうに十分に向
かうように、ＳＬＭ１６に関して適切にホログラフィッ
ク記憶材料５０を配置する。例えば、ＳＬＭ１６とホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）の間の距離およびＳＬ
Ｍ１６に対するＨＯＥ物体光４４の角度は、ホログラフ
ィック光学素子（ＨＯＥ）の形成中と同一（妥当な許容
範囲内で）に保持しなければならない。
【００３２】次のステップ７６で、逆照射光４２を、位
相マスク２４およびレンズ２６を通してＳＬＭ１６へ向
けることによって光学系を逆照射する。ステップ７６
は、例えば従来通りに実行される。
相マスク２４およびレンズ２６を通してＳＬＭ１６へ向
けることによって光学系を逆照射する。ステップ７６
は、例えば従来通りに実行される。
【００３３】次のステップ７８は、例えば配置ステップ
７４と同時に実行され、ＨＯＥ参照光５４（またはビー
ム６４）をホログラフィック記憶材料のほうへ向けて、
ホログラフィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ
物体光４４と干渉させる。既に説明したように、干渉パ
ターンがホログラフィック記憶材料内の所望の位置に捕
捉されることにより、ホログラフィック記憶材料５０は
ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）に変換される。
７４と同時に実行され、ＨＯＥ参照光５４（またはビー
ム６４）をホログラフィック記憶材料のほうへ向けて、
ホログラフィック記憶材料５０内の所望の位置でＨＯＥ
物体光４４と干渉させる。既に説明したように、干渉パ
ターンがホログラフィック記憶材料内の所望の位置に捕
捉されることにより、ホログラフィック記憶材料５０は
ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）に変換される。
【００３４】透過モードおよび反射モードのいずれのホ
ログラフィック光学素子（ＨＯＥ）も、従来の多重化技
術（例えば、角度多重化、波長多重化、位相多重化、空
間多重化、シフト多重化、相関多重化および回転(peris
tropic)多重化）により、複数のＨＯＥ物体光を記憶す
ることが可能である。例えば、ホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）が比較的厚い（例えば１ミリメートル（ｍ
ｍ））場合、ＨＯＥ参照光の角度、波長または位置を変
えるとともにＨＯＥ物体光の特性を変えることによっ
て、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）に複数のＨＯ
Ｅ物体光が多重化される。ＨＯＥ物体光の変化には、例
えば、異なるマスク、フィルタあるいはレンズの組合せ
を使用することが含まれる。
ログラフィック光学素子（ＨＯＥ）も、従来の多重化技
術（例えば、角度多重化、波長多重化、位相多重化、空
間多重化、シフト多重化、相関多重化および回転(peris
tropic)多重化）により、複数のＨＯＥ物体光を記憶す
ることが可能である。例えば、ホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）が比較的厚い（例えば１ミリメートル（ｍ
ｍ））場合、ＨＯＥ参照光の角度、波長または位置を変
えるとともにＨＯＥ物体光の特性を変えることによっ
て、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）に複数のＨＯ
Ｅ物体光が多重化される。ＨＯＥ物体光の変化には、例
えば、異なるマスク、フィルタあるいはレンズの組合せ
を使用することが含まれる。
【００３５】図４に、図２で生成されたホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）の使用状態を示す。上記のよう
に、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、ホログラ
フィック記憶材料５０内に形成される。はじめに、ホロ
グラフィック記憶材料５０は、ＳＬＭ１６に関して適切
に配置される。ＨＯＥ参照光５４の位相共役（ビーム５
４*で示す。）またはビーム６４の位相共役（ビーム６
４*）が、図示のように、ホログラフィック記憶材料５
０の適当な面へ向けられる。ビーム５４*またはビーム
６４*とホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）との相互
作用により、ビーム４４の位相共役（一般にビーム４４
*で示す。）が再生される。ビーム４４*は、従来のよう
に、ＳＬＭ１６を照射するために用いられる。
ク光学素子（ＨＯＥ）の使用状態を示す。上記のよう
に、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、ホログラ
フィック記憶材料５０内に形成される。はじめに、ホロ
グラフィック記憶材料５０は、ＳＬＭ１６に関して適切
に配置される。ＨＯＥ参照光５４の位相共役（ビーム５
４*で示す。）またはビーム６４の位相共役（ビーム６
４*）が、図示のように、ホログラフィック記憶材料５
０の適当な面へ向けられる。ビーム５４*またはビーム
６４*とホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）との相互
作用により、ビーム４４の位相共役（一般にビーム４４
*で示す。）が再生される。ビーム４４*は、従来のよう
に、ＳＬＭ１６を照射するために用いられる。
【００３６】ＳＬＭ１６の照射によりＳＬＭ１６から放
出される光パターン８４は、ホログラフィックデータ記
憶のための物体光として用いられる、軸整合された、位
相符号化された光パターンである。すなわち、本発明の
実施例によれば、光パターン８４は、図１の従来技術に
おいて位相マスク２４から放出された後ホログラフィッ
ク記憶媒体３４で捕捉される光パターン１８の再生であ
る。このようにして、ホログラフィック記憶材料５０内
に生成され本発明の実施例に従って用いられるホログラ
フィック光学素子（ＨＯＥ）は、例えば図１のような従
来の光学系によって用いられる比較的複雑な位相符号化
構成（位相マスクおよび４Ｆレンズの系）を不要にす
る。
出される光パターン８４は、ホログラフィックデータ記
憶のための物体光として用いられる、軸整合された、位
相符号化された光パターンである。すなわち、本発明の
実施例によれば、光パターン８４は、図１の従来技術に
おいて位相マスク２４から放出された後ホログラフィッ
ク記憶媒体３４で捕捉される光パターン１８の再生であ
る。このようにして、ホログラフィック記憶材料５０内
に生成され本発明の実施例に従って用いられるホログラ
フィック光学素子（ＨＯＥ）は、例えば図１のような従
来の光学系によって用いられる比較的複雑な位相符号化
構成（位相マスクおよび４Ｆレンズの系）を不要にす
る。
【００３７】この配置において、光パターン８４によっ
て伝えられるデータのホログラフィック記憶のためのホ
ログラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラ
フィック記憶媒体３４が、所望の面、例えば、光パター
ン８４のフーリエ面に対して配置される。光パターン８
４がホログラフィックデータ記憶のための物体光として
作用する場合、参照光（例えば、ＨＭＣ参照光３８ある
いは同様の参照光）はおよそ、レンズ８８を通ってホロ
グラフィック記憶媒体３４を照射し、ホログラフィック
記憶媒体３４内の所望の位置で光パターン８４と交差す
るように向けられる。光パターン８４（すなわちＨＭＣ
物体光）と参照光８６（すなわちＨＭＣ参照光）の間に
生じる干渉パターンが、ホログラフィック記憶媒体３４
内のホログラムとして捕捉される。
て伝えられるデータのホログラフィック記憶のためのホ
ログラフィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラ
フィック記憶媒体３４が、所望の面、例えば、光パター
ン８４のフーリエ面に対して配置される。光パターン８
４がホログラフィックデータ記憶のための物体光として
作用する場合、参照光（例えば、ＨＭＣ参照光３８ある
いは同様の参照光）はおよそ、レンズ８８を通ってホロ
グラフィック記憶媒体３４を照射し、ホログラフィック
記憶媒体３４内の所望の位置で光パターン８４と交差す
るように向けられる。光パターン８４（すなわちＨＭＣ
物体光）と参照光８６（すなわちＨＭＣ参照光）の間に
生じる干渉パターンが、ホログラフィック記憶媒体３４
内のホログラムとして捕捉される。
【００３８】図５に、本発明の実施例によるホログラフ
ィック光学素子（ＨＯＥ）（例えば図４に示すもの）の
使用方法９０を示す。方法９０の第１ステップ９２で
は、符号化された光パターンすなわちデータ光（例えば
ＨＯＥ物体光）のホログラフィック表現を有するホログ
ラフィック光学素子（ＨＯＥ）を用意する。第２ステッ
プ９４で、空間光変調器（ＳＬＭ）、例えば、図４のＳ
ＬＭ１６に関して適当にＨＯＥを配置する。既に説明し
たように、ＳＬＭ１６とホログラフィック光学素子（Ｈ
ＯＥ）の間の距離およびＳＬＭ１６に対するＨＯＥ物体
光４４の角度は、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）
の形成中と同一（妥当な許容範囲内で）に保持しなけれ
ばならない。
ィック光学素子（ＨＯＥ）（例えば図４に示すもの）の
使用方法９０を示す。方法９０の第１ステップ９２で
は、符号化された光パターンすなわちデータ光（例えば
ＨＯＥ物体光）のホログラフィック表現を有するホログ
ラフィック光学素子（ＨＯＥ）を用意する。第２ステッ
プ９４で、空間光変調器（ＳＬＭ）、例えば、図４のＳ
ＬＭ１６に関して適当にＨＯＥを配置する。既に説明し
たように、ＳＬＭ１６とホログラフィック光学素子（Ｈ
ＯＥ）の間の距離およびＳＬＭ１６に対するＨＯＥ物体
光４４の角度は、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）
の形成中と同一（妥当な許容範囲内で）に保持しなけれ
ばならない。
【００３９】次のステップ９６で、ビーム（例えばＨＯ
Ｅ参照光）をＨＯＥへ向けることによってＨＯＥを照射
する。図４に関して既に説明したように、適当なＨＯＥ
参照光（例えばビーム５４*またはビーム６４*）でＨＯ
Ｅを照射すると、ビームＡの位相共役（すなわちビーム
４４*）が再生される。本発明の実施例によれば、ビー
ム４４*は、ホログラフィック記憶に必要な情報を含む
振幅符号化され位相符号化された光パターン（図４の８
４）を再生するようにＳＬＭ１６を照射する。
Ｅ参照光）をＨＯＥへ向けることによってＨＯＥを照射
する。図４に関して既に説明したように、適当なＨＯＥ
参照光（例えばビーム５４*またはビーム６４*）でＨＯ
Ｅを照射すると、ビームＡの位相共役（すなわちビーム
４４*）が再生される。本発明の実施例によれば、ビー
ム４４*は、ホログラフィック記憶に必要な情報を含む
振幅符号化され位相符号化された光パターン（図４の８
４）を再生するようにＳＬＭ１６を照射する。
【００４０】方法９０の次のステップ９８で、ホログラ
フィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラフィッ
ク記憶媒体３４を、ＳＬＭ１６およびそれから放出され
る光パターンに関して整合配置する。同時に、ステップ
９９で、参照光（例えばＨＭＣ参照光８６）を適切にホ
ログラフィック記憶材料５０のほうに向ける。ステップ
９９は、ＨＭＣ参照光８６と光パターン（すなわちＨＭ
Ｃ物体光８４）の間の干渉パターンをホログラフィック
記憶媒体３４内の所望の位置に形成し、これは従来通
り、ホログラフィック記憶媒体３４内にホログラムとし
て捕捉される。
フィックメモリセル（ＨＭＣ）のようなホログラフィッ
ク記憶媒体３４を、ＳＬＭ１６およびそれから放出され
る光パターンに関して整合配置する。同時に、ステップ
９９で、参照光（例えばＨＭＣ参照光８６）を適切にホ
ログラフィック記憶材料５０のほうに向ける。ステップ
９９は、ＨＭＣ参照光８６と光パターン（すなわちＨＭ
Ｃ物体光８４）の間の干渉パターンをホログラフィック
記憶媒体３４内の所望の位置に形成し、これは従来通
り、ホログラフィック記憶媒体３４内にホログラムとし
て捕捉される。
【００４１】例えば上記の説明から理解されるべき点で
あるが、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、大量
生産規模での複製に適している。例えば、最初のマスタ
ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）が生成されれば、
スタンピングおよびエンボス加工のような従来技術を用
いてその複製を生成することが可能である。また、同じ
く理解されるべき点であるが、ホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）の再生も可能である。すなわち、最初に生
成したホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を用いて、
第２の同一のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）が生
成される。具体的には、最初に生成したホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）からデータを読み出し、それを用
いて第２のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成
する。このようにして、同じ情報を含むホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）の順次生産が可能である。
あるが、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）は、大量
生産規模での複製に適している。例えば、最初のマスタ
ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）が生成されれば、
スタンピングおよびエンボス加工のような従来技術を用
いてその複製を生成することが可能である。また、同じ
く理解されるべき点であるが、ホログラフィック光学素
子（ＨＯＥ）の再生も可能である。すなわち、最初に生
成したホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を用いて、
第２の同一のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）が生
成される。具体的には、最初に生成したホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）からデータを読み出し、それを用
いて第２のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を生成
する。このようにして、同じ情報を含むホログラフィッ
ク光学素子（ＨＯＥ）の順次生産が可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、空
間光変調器（ＳＬＭ）と位相マスクの間に追加の光学系
を必要としないホログラフィックメモリシステムが実現
される。
間光変調器（ＳＬＭ）と位相マスクの間に追加の光学系
を必要としないホログラフィックメモリシステムが実現
される。
【図１】従来のオフアクシス振幅位相符号化光学系の一
部の概略図である。
部の概略図である。
【図２】本発明の実施例によるホログラフィック光学素
子の生成の概略図である。
子の生成の概略図である。
【図３】本発明の実施例によるホログラフィック光学素
子の作成方法の概略ブロック図である。
子の作成方法の概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施例によるホログラフィック光学素
子の使用法の概略図である。
子の使用法の概略図である。
【図５】本発明の実施例によるホログラフィック光学素
子の使用方法の概略ブロック図である。
子の使用方法の概略ブロック図である。
１０ オフアクシス振幅位相符号化光学系 １４ オフアクシス照射光 １６ 空間光変調器（ＳＬＭ） １８ 振幅符号化された光パターン ２２ 像面 ２４ 位相マスク ２６ レンズ ２８ レンズ ３０ レンズ ３４ ホログラフィック記憶媒体（ＨＳＭ） ３６ フーリエ面 ３８ 参照光 ４２ 逆照射光 ４４ ＨＯＥ物体光 ５０ ホログラフィック記憶材料 ５４ 第１ＨＯＥ参照光 ５６ 第１面 ５８ 第２面 ６２ 光源 ６３ 光源 ６４ 第２ＨＯＥ参照光 ８４ 光パターン ８６ 参照光 ８８ レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ケヴィン リチャード カーティス アメリカ合衆国，07974 ニュージャージ ー，ニュー プロヴィデンス，ヒクソン ドライブ 193
Claims (8)
- 【請求項１】 オフアクシスモードで作用可能な少なく
とも１つの空間光変調器（以下「ＳＬＭ」という。）
（１６）と、 少なくとも１つの位相符号化されたＨＯＥ物体光の少な
くとも１つのホログラムが記憶されるホログラフィック
光学素子（以下「ＨＯＥ」という。）（５０）と、 ＨＯＥ参照光（５４）とＨＭＣ参照光を生成する少なく
とも１つの光源（６２）と、 少なくとも１つのデータ記憶デバイス（５０）とからな
るホログラフィックメモリシステム（１０）において、 前記ＨＯＥは、前記ＨＯＥ参照光によって照射される
と、前記ＳＬＭを照射するための位相符号化されたＨＯ
Ｅ物体光を再生し、 前記ＳＬＭは、前記位相符号化されたＨＯＥ物体光に対
して振幅変調を引き起こすことが可能であり、 前記ＳＬＭは、前記位相符号化されたＨＯＥ物体光によ
って照射されると、振幅符号化され位相符号化されたＨ
ＭＣ物体光を放出し、該ＨＭＣ物体光は、前記データ記
憶デバイス内で前記ＨＭＣ参照光と干渉して、前記デー
タ記憶デバイス内に前記ＨＭＣ物体光の少なくとも１つ
のホログラムを記憶させることを特徴とするホログラフ
ィックメモリシステム。 - 【請求項２】 前記ＨＯＥは、第１面および反対側の第
２面を有し、前記ＨＯＥ参照光は前記ＨＯＥの第１面を
照射し、前記ＨＯＥは前記第１面から透過ＨＯＥ物体光
を放出することを特徴とする請求項１に記載のホログラ
フィックメモリシステム。 - 【請求項３】 ホログラフィックメモリシステムで用い
られる装置において、該装置は、少なくとも１つの位相
符号化されたＨＯＥ物体光の少なくとも１つのホログラ
ムが記憶されるホログラフィック光学素子（以下「ＨＯ
Ｅ」という。）（５０）を有し、該ＨＯＥは、ＨＯＥ参
照光（５４）によって照射されると、空間光変調器（以
下「ＳＬＭ」という。）（１６）を照射するための位相
符号化されたＨＯＥ物体光（４４）を再生することを特
徴とする、ホログラフィックメモリシステムで用いられ
る装置。 - 【請求項４】 前記装置は、前記ＳＬＭに関して配置さ
れた少なくとも１つのデータ記憶デバイスをさらに有
し、 前記ＳＬＭは、前記位相符号化されたＨＯＥ物体光によ
って照射されると、振幅符号化され位相符号化されたＨ
ＭＣ物体光を放出し、該ＨＭＣ物体光は、前記データ記
憶デバイス内で前記ＨＭＣ参照光と干渉して、前記デー
タ記憶デバイス内に前記ＨＭＣ物体光の少なくとも１つ
のホログラムを記憶させることを特徴とする請求項３に
記載の装置。 - 【請求項５】 少なくとも１つの位相符号化されたＨＯ
Ｅ物体光の少なくとも１つのホログラムが記憶される少
なくとも１つのホログラフィック光学素子（以下「ＨＯ
Ｅ」という。）（５０）を用意するステップと、 少なくとも１つのＨＯＥ参照光（５４）を前記ＨＯＥの
ほうへ向けて、前記位相符号化されたＨＯＥ物体光（４
４）が再生され放出されるように前記ＨＯＥを照射する
ステップとからなることを特徴とする、ホログラフィッ
クメモリシステムにおけるホログラフィック光学素子の
使用方法。 - 【請求項６】 前記方法は、前記位相符号化されたＨＯ
Ｅ物体光に対して振幅変調を引き起こすことが可能な少
なくとも１つの空間光変調器（以下「ＳＬＭ」とい
う。）を用意するステップをさらに有し、 前記ＳＬＭは、前記ＨＯＥから再生され放出される前記
位相符号化されたＨＯＥ物体光が前記ＳＬＭを照射し
て、前記ＳＬＭから、振幅符号化され位相符号化された
ＨＯＥ物体光が放出されるように、前記ＨＯＥに関して
配置されることを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも１つの位相符号化されたホロ
グラフィック像を記憶することが可能な、第１面および
反対側の第２面を有する少なくとも１つのホログラフィ
ック記憶材料（５０）を用意するステップと、 照射を受けることにより前記ホログラフィック記憶材料
を照射するように前記ホログラフィック記憶材料に関し
て空間光変調器（以下「ＳＬＭ」という。）（１６）を
配置するステップと、 前記ＳＬＭが少なくとも１つの位相符号化され振幅符号
化されたＨＯＥ物体光で前記ホログラフィック記憶材料
を照射するように、少なくとも１つの位相符号化された
ＨＯＥ物体光（４４）で前記ＳＬＭを逆照射する逆照射
ステップと、 ＨＯＥ参照光が前記ＨＯＥ物体光と干渉して前記ホログ
ラフィック記憶材料内に干渉パターンを形成して前記ホ
ログラフィック記憶材料によってホログラムとして記憶
されるように、少なくとも１つのＨＯＥ参照光（５４）
を前記ホログラフィック記憶材料のほうへ向けるステッ
プとからなることを特徴とする、少なくとも１つのホロ
グラフィック光学素子を作成する方法。 - 【請求項８】 前記逆照射ステップは、少なくとも１つ
の位相マスクおよびレンズを通して逆照射光を前記ＳＬ
Ｍへ向けることによって前記ＳＬＭを照射するステップ
を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/047,050 US6018402A (en) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | Apparatus and method for phase-encoding off-axis spatial light modulators within holographic data systems |
| US09/047050 | 1998-03-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030468A true JP2000030468A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=21946803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074886A Withdrawn JP2000030468A (ja) | 1998-03-24 | 1999-03-19 | ホログラフィックメモリシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6018402A (ja) |
| JP (1) | JP2000030468A (ja) |
| KR (1) | KR19990078145A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100568462B1 (ko) * | 2004-04-26 | 2006-04-07 | 학교법인 성균관대학 | 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템 |
| JP2007025367A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sony Corp | ホログラム記録装置及びホログラム記録方法 |
| 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 |
| JP2008262181A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ホログラム記録再生装置 |
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-
1999
- 1999-03-19 JP JP11074886A patent/JP2000030468A/ja not_active Withdrawn
- 1999-03-23 KR KR1019990009797A patent/KR19990078145A/ko not_active Application Discontinuation
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