JP2010139620A - Image recording and reproducing device by light of plurality of wavelengths - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数波長光を用いたホログラム多重記録装置であって、例えば光波面を乱雑化するフィバー束を移動して乱雑化の多様性を用いることでカラー画像の記録を多重化し、多重に記録された画像から選択的に再生する複数波長光による画像記録再生装置に関している。 The present invention is a holographic multiplex recording apparatus using a plurality of wavelengths of light, for example, by moving a fiber bundle that distorts the light wavefront and using the variability of turbulence to multiplex and multiplex color image recording. The present invention relates to an image recording / reproducing apparatus using a plurality of wavelengths of light that is selectively reproduced from recorded images.
ホログラムを用いることにより、画像や、デジタルデータの多重記録が可能となり、記録媒体に2次元状に記録する場合に比べて、1000倍以上の情報量を蓄積できる事が知られている。ホログラムを用いて記録再生を行なうホログラム記憶装置では、レーザ光を分岐して、物体を照射する物体光と、参照光とを生成し、記録や再生が行われてきた。 By using a hologram, it is known that multiple recordings of images and digital data are possible, and the amount of information can be accumulated 1000 times or more compared to the case of recording in a two-dimensional form on a recording medium. In hologram storage devices that perform recording and reproduction using holograms, recording and reproduction have been performed by branching laser light to generate object light for irradiating an object and reference light.
よく知られているように、ホログラム記憶装置では、レーザ光源から出射されたレーザ光を、半透過性の分岐鏡で物体光と参照光とに分岐する。物体光については、空間変調器を用いて記録すべき情報で変調し、記録盤を照射するようにする。また、分岐された他方の参照光の方向を調整して、物体光が記録盤を照射する場所と同一地点を照射するようにする。このように物体光と参照光とを記録盤に同時に照射することによって、ホログラムによって情報を記録することができる。また。読み出しにおいては、空間変調器で物体光を遮断し、参照光のみで記録盤を照射する。この記録盤のホログラムで回折された光を光検出器で検出することにより、記録された情報を読み取ることができる。 As is well known, in a hologram storage device, laser light emitted from a laser light source is branched into object light and reference light by a semi-transmissive branch mirror. The object light is modulated with information to be recorded using a spatial modulator, and the recording disk is irradiated. Further, the direction of the other branched reference light is adjusted so that the same spot as the place where the object light irradiates the recording board is irradiated. By simultaneously irradiating the recording plate with the object beam and the reference beam in this way, information can be recorded by the hologram. Also. In reading, the object light is blocked by the spatial modulator, and the recording disk is irradiated with only the reference light. The recorded information can be read by detecting the light diffracted by the hologram of the recording board with a photodetector.
また、ホログラムを多重に記録し読み出す記憶装置として、特許文献1(特開2006−78944号公報)には、画像毎にランダムな波面を生成することにより、多重蓄積や読出しが可能となり、従来例の様に波長を変えることなくホログラムの多重記録を行うホログラム多重記録装置が開示されている。この装置では、レーザ光を物体光と参照光とに分岐し、物体光を変調し、参照光から波面の乱雑な参照光を生成し、その変調された物体光と波面の乱雑な参照光とを記録媒体上で干渉させ、その干渉パタンを記録する。記録媒体の同一部分に記録するには、記憶情報ごとに乱雑パタンを変えた参照光を用いる。波面の乱雑な参照光は、波面の揃った参照光を、マルチモード光ファイバーに通して、あるいは、長さの異なる複数の光ファイバーの束からなるファイバー束に通して、生成する。また、記録盤までの光路長や、記録盤への入射角度を変えて、さらなる多重化を図る。 In addition, as a storage device that records and reads out holograms in a multiplexed manner, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-78944 discloses that a random wavefront is generated for each image, whereby multiple accumulation and readout are possible. As described above, a hologram multiplex recording apparatus that performs multiplex recording of holograms without changing the wavelength is disclosed. In this apparatus, the laser light is branched into object light and reference light, the object light is modulated, the reference light having a rough wavefront is generated from the reference light, and the modulated object light and the rough reference light having the wavefront are generated. On the recording medium, and the interference pattern is recorded. In order to record on the same part of the recording medium, reference light with a random pattern changed for each stored information is used. The reference light having a random wavefront is generated by passing the reference light having a uniform wavefront through a multimode optical fiber or through a fiber bundle made up of a plurality of optical fibers having different lengths. Further, further multiplexing is attempted by changing the optical path length to the recording board and the incident angle to the recording board.
また、特許文献2(特開2006−84485号公報)には、画像毎にランダムな波面を生成することにより、多重蓄積や読出しが可能となり、従来例の様に波長を変えることなくホログラムの多重記録を行うホログラム多重記録装置が開示されている。これは、上記のホログラム多重記録装置で、特に、記録情報ごとに乱雑パタンを変える方法に特徴があり、分岐された参照光が通過することによってその波面が乱雑になる波面乱雑化素子を用いるが、これは、予め決められた軸の周りに回転することにより乱雑パタンを変えることで多重化を図るものである。
特許文献1に開示されたホログラム多重記録装置を用いて3原色カラー画像を記録する装置は、単に3原色の光源を用いたりそれぞれの原色用の空間光変調器を用いたりするのみでは実現できず、複雑な装置となることは容易に想像できる。しかし、本発明は、上記のホログラム多重記録装置を僅かに複雑な構成とするだけで、多原色カラー画像についても記録再生が可能な複数波長光による画像記録再生装置を提案するものである。
An apparatus for recording three primary color images using the hologram multiple recording apparatus disclosed in
本発明によって、比較的簡単な構成のカラー化したホログラム多重記録装置を容易に実現できる。つまり、乱雑化様態による多重化に加えて用いる光の波長による多重化を図った画像記録再生装置を、簡単な構成で実現できる。 According to the present invention, a color hologram multiplex recording apparatus having a relatively simple configuration can be easily realized. That is, an image recording / reproducing apparatus that performs multiplexing based on the wavelength of light used in addition to multiplexing based on the randomization mode can be realized with a simple configuration.
本発明は、概略、レーザ光を物体光と参照光とに分岐し物体光を変調して、上記の分岐された参照光から生成された波面の乱雑な参照光と上記の変調された物体光とを記録媒体上で干渉させ、その干渉パタンを記録するホログラム記録装置に関するものであり、記録媒体の同一部分に記憶情報ごとに乱雑パタンを変えた干渉光を用いるものであるが、光の波長による多重化を図ったものである。光の波長による多重化については、記録は時分割で記録するが、再生は一括で再生できるので、カラー画像を直接観察したり撮像したりすることができる。 The present invention roughly divides a laser beam into an object beam and a reference beam, modulates the object beam, and generates a random reference beam having a wavefront generated from the branched reference beam and the modulated object beam. Is a hologram recording apparatus that records the interference pattern on the recording medium, and uses interference light in which random patterns are changed for each stored information in the same part of the recording medium. This is a method of multiplexing by. As for multiplexing based on the wavelength of light, recording is performed in a time division manner, but reproduction can be performed in a lump, so that a color image can be directly observed or imaged.
より詳細には、本発明は複数波長光による画像記録再生装置で、異なるスペクトルの複数のコヒーレント光源を備え、そのコヒーレント光源のいずれか1つあるいは複数から出射される光を分岐して、参照光と物体光とを発生する光源部と、上記物体光を変調する空間光変調器と、上記参照光波面を乱雑化し、予め決められた複数の異なる状態に設定することができる波面乱雑化手段と、上記空間光変調器で変調された物体光と上記波面乱雑化手段で乱雑化された参照光とをそれぞれを記録媒体上で互いに交わる方向から照射する光学系とを用いる。
ホログラムの作成においては、上記波面乱雑化手段のあらかじめ決められた同一の設定のもとで、上記光源部から上記複数のコヒーレント光源からの光を個別に順次出力し、それぞれのコヒーレント光による物体光を上記空間光変調器でそれぞれ変調し、それぞれの上記コヒーレント光によるホログラムを上記記録媒体に順次作成する。
上記ホログラムからの画像再生においては、上記波面乱雑化手段の設定をホログラムの作成における設定と同じ設定にして、複数のコヒーレント光を用いて再生する。つまり、上記の全てのコヒーレント光から少なくとも2つを含む光による参照光を、ホログラムの作成時と同じ設定の上記波面乱雑化手段によって乱雑化した後、上記記録媒体に照射し、その透過光あるいは散乱光を、2次元あるいは3次元検出器で検出するか、または観察者が観察する。
この様にして、例えば赤緑青の3原色のカラー画像を、上記波面乱雑化手段の設定を変えることによって多重記録できるようになる。
More specifically, the present invention is an image recording / reproducing apparatus using a plurality of wavelengths of light, which includes a plurality of coherent light sources having different spectra, branches light emitted from any one or a plurality of the coherent light sources, and generates reference light. And a light source unit that generates the object light, a spatial light modulator that modulates the object light, and a wavefront randomization unit that can randomize the reference light wavefront and set a plurality of predetermined different states. An optical system is used that irradiates the object light modulated by the spatial light modulator and the reference light randomized by the wavefront randomizing means from directions intersecting each other on the recording medium.
In creating a hologram, the light from the plurality of coherent light sources is individually output sequentially from the light source unit under the same predetermined setting of the wavefront randomization means, and the object light by each coherent light is output. Are modulated by the spatial light modulators, and holograms of the coherent lights are sequentially created on the recording medium.
In the image reproduction from the hologram, the setting of the wavefront randomizing means is set to the same setting as the setting for creating the hologram, and reproduction is performed using a plurality of coherent lights. That is, the reference light by light including at least two of all the coherent lights is messed up by the wavefront messing means having the same setting as that at the time of creating the hologram, and then irradiated to the recording medium, and the transmitted light or The scattered light is detected by a two-dimensional or three-dimensional detector, or observed by an observer.
In this way, for example, three primary colors of red, green and blue can be recorded in multiple recording by changing the setting of the wavefront randomizing means.
上記空間光変調器は、複数の画素で構成され、上記画素のそれぞれの光透過率を制御するものを用いることができる。 The spatial light modulator may be composed of a plurality of pixels, and one that controls the light transmittance of each of the pixels can be used.
また、上記空間光変調器には、複数の画素で構成され、上記画素のそれぞれにおける透過光の偏光方向を制御するものを用いることができる。 The spatial light modulator may be composed of a plurality of pixels and controls the polarization direction of transmitted light in each of the pixels.
また、上記空間光変調器には、複数の画素で構成され、上記画素のそれぞれにおける反射方向を制御するものを用いることができる。 Further, the spatial light modulator may be composed of a plurality of pixels and control the reflection direction in each of the pixels.
上記光源部は、波長の異なる複数のパルス光源と、ビーム拡張器と、光分岐器とを備え、上記空間光変調器に入射する光の強度を、光減衰器で調整するようにする。これによって、物体光と参照光との強度比を最適化することができる。 The light source unit includes a plurality of pulse light sources having different wavelengths, a beam expander, and an optical splitter, and the intensity of light incident on the spatial light modulator is adjusted by an optical attenuator. Thereby, the intensity ratio between the object beam and the reference beam can be optimized.
上記光源部は、ビーム拡張器と、レーザ光源と、半波長板と、偏光分岐器とを備え、上記半波長板を回転して上記光分岐器から出力される光の強度比を調整するようにしてもよい。物体光と参照光との強度比は、偏光分岐器へ入射する光の偏光面を半波長板で回転することによって調整する。 The light source unit includes a beam expander, a laser light source, a half-wave plate, and a polarization splitter, and adjusts the intensity ratio of light output from the optical splitter by rotating the half-wave plate. It may be. The intensity ratio between the object beam and the reference beam is adjusted by rotating the polarization plane of the light incident on the polarization splitter with a half-wave plate.
上記波面乱雑化手段としては、特許文献2の図2から図5に開示された光ファイバーを束ねたファイバー束を用いることができる。このファイバー束を回転軸の周りに回転することで波面に与える乱雑性を変えることができる。この場合の乱雑性を設定する指標は、ファイバー束の回転角である。
As the wavefront disordering means, a fiber bundle obtained by bundling optical fibers disclosed in FIGS. 2 to 5 of
また、上記波面乱雑化手段としては、上記参照光の光束の断面のサイズ以下の凹凸構造をその表面に備え、特許文献1の図2(c)に記載されたものと類似の光透過板に通して波面の乱雑な参照光とするもの反射面や透過面を用いることができる。但し、この凹凸面の構造を変えて波面に与える乱雑性を変えるものである。この場合、凹凸構造は、振動面の直交モードと同様な、直交化された面モードに付された番号がその乱雑性を設定する指標となる。
Further, as the wavefront randomizing means, a light-transmitting plate similar to that described in FIG. 2C of
上記波面乱雑化手段は、特許文献1の図3(b)に記載されたものと類似の曹灰硼石に通して波面の乱雑な参照光とするものである。この場合は、曹灰硼石に印加する電圧が乱雑性を設定する指標となる。
The wavefront randomization means passes through a sodium olivine similar to that described in FIG. 3B of
また、上記波面乱雑化手段と上記記録媒体との間に、光束の偏光方向を揃えるための偏光フィルタを備えるものである。この偏光フィルタは、上記波面乱雑化手段によって偏光面の純度が低下するため、改めて偏光面を揃えるものである。また、この偏光フィルタは、参照光の強度を調整するためにも用いることができる。 Further, a polarizing filter for aligning the polarization direction of the light beam is provided between the wavefront randomizing means and the recording medium. In this polarizing filter, since the purity of the polarization plane is lowered by the wavefront randomization means, the polarization plane is aligned again. The polarizing filter can also be used to adjust the intensity of the reference light.
よく知られているように、ホログラムは、コヒーレント光を分岐した物体光と参照光の干渉により結晶に書込まれ、これと同じ参照光により記録された物体光が再生される。しかし、書込み時と読出し時に用いた参照光が異なる場合、ホログラムは読出されない。そこで上記の様に、これを積極的に利用すると、画像毎にランダムな波面を生成することにより、多重蓄積や読出しが可能となる。 As is well known, the hologram is written in the crystal by the interference between the object light branched from the coherent light and the reference light, and the object light recorded by the same reference light is reproduced. However, if the reference light used for writing and reading is different, the hologram is not read. Therefore, as described above, if this is actively used, multiple accumulation and readout are possible by generating a random wavefront for each image.
また、コヒーレント光の波長を変えることによって、波長多重が可能であることはよく知られている。 It is well known that wavelength multiplexing is possible by changing the wavelength of coherent light.
本発明は、波長多重とランダム反面による多重とを用いることで、例えば、赤緑青の3原色からなるカラー画像の多重記録再生を行なうものである。但し、画像記録においては、空間光変調器を3個用いるのではなく、1個の空間光変調器を時分割で用いることで簡略化を図るものである。 The present invention performs multiple recording / reproduction of a color image made up of, for example, three primary colors of red, green, and blue by using wavelength multiplexing and random multiplexing. However, in image recording, instead of using three spatial light modulators, a single spatial light modulator is used in a time-sharing manner for simplification.
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, devices having the same function or similar functions are denoted by the same reference numerals unless there is a special reason.
図1に本発明の複数波長光による画像記録再生装置の実施例を示す。
ホログラムを作成する場合は、光源50からの物体光17と参照光18を用いる。この物体光17と参照光18は、多色光束光源40からのコヒーレント光を、回転することができる波長板3と偏光プリズム4からなる光分岐器で分岐して生成する。光量の分岐比は、波長板3を回転することで調整する。この場合、多色光束光源40は、それぞれ異なる波長のコヒーレント光を順次発生する。上記物体光17は、反射鏡9で光路方向を変えた後、空間光変調器10で、ホログラムとして記録する情報が重畳され、記録媒体に照射される。また、参照光18は、反射鏡9で光路方向を変えた後、波面乱雑化手段6である回転ファイバ束を通過した後、偏光フィルタで不必要な偏光が除去され、記録媒体11に照射される。この記録媒体11では、空間光変調器10で重畳された情報が、ホログラムとして記録される。ここで、上記波面乱雑化手段6のあらかじめ決められた同一の設定のもとで、複数の波長のコヒーレント光を順次用いて、それぞれの波長のコヒーレント光によるホログラムを順次、記録媒体11上に作成する。
FIG. 1 shows an embodiment of an image recording / reproducing apparatus using multiple wavelengths of light according to the present invention.
When creating a hologram, the
図1の構成では、物体光17と参照光18の偏光方向は直交しているので、ホログラムを作成するには、記録媒体11で干渉稿が生ずるようにするために、偏光方向を揃える必要がある。また、偏光方向を位置ごとに調整して、画像情報を重畳することができる。この現象を利用するため、ここで用いる空間光変調器10は、例えば、図6に示すような画素ごとに位相遅延を制御できる液晶リターダである。
In the configuration of FIG. 1, since the polarization directions of the
ここで、多色光束光源40は、図5(a)に示す複数波長コヒーレント光源1とビームス拡大器2とを含む。複数波長コヒーレント光源1では、コントローラ13で制御されたパルスレーザ(例えば、赤、緑、青)からのレーザ光を、例えば液晶プロジェクターで既によく知られた色合成光学系を用いて同一の光路上に載せて出力し、ビームス拡大器2で参照光18あるいは物体光17として用いることができる程度にその光束の径を拡大して、出力するものである。
Here, the polychromatic
また、多色光束光源40は、図5(b)に示す様に、複数波長コヒーレント光源1の連続波レーザからの光をシャッタで断続するようにしても良い。特に連続波レーザとして半導体レーザが使用できる場合は、印加電流を断続してもよい。この構成による利点は、比較的長い露光時間を設定できる点にある。
Moreover, as shown in FIG.5 (b), the polychromatic
記光源部から、上記複数のコヒーレント光源からの光を個別に順次出力し、それぞれのコヒーレント光による物体光17を、それぞれの波長ごとに上記空間光変調器10でそれぞれ変調し、上記コヒーレント光のそれぞれによるホログラムを上記記録媒体に順次作成する。
The light source unit individually outputs light from the plurality of coherent light sources one after another, and the
上記ホログラムからの画像再生においては、上記波面乱雑化手段6の設定をホログラムの作成における設定と同じ設定にして、複数のコヒーレント光を同時に用いて再生する。つまり、上記の全てのコヒーレント光から少なくとも2つを含む光による参照光18のみを、ホログラムの作成時と同じ設定の上記波面乱雑化手段6によって乱雑化した後、上記記録媒体11に照射し、その透過光あるいは散乱光を、2次元(例えば通常のカメラ)あるいは3次元光(例えばステレオカメラ)の光検出器51で検出するか、または観察者が観察する。ここで、記録媒体11を複数の参照光18で照射する場合の同時性とは、観察者が観察する場合は、波面乱雑化手段6の設定を変えないことを前提に、観察者の感じる残像が色合成に有効な時間であって、概ね50ミリ秒以下であることを言う。つまり、50ミリ秒以内に、上記の異なる波長のコヒーレント光からなる参照光18を生成する場合は、同時であると見做す。また、上記の2次元あるいは3次元光検出器で検出する場合は、それぞれの波長による再生画像を記憶装置で容易に記憶再生することができるので、波面乱雑化手段6の設定を変更するまでは、同時であると見做すことができる。
In the image reproduction from the hologram, the setting of the wavefront randomizing means 6 is set to the same setting as that in the creation of the hologram, and reproduction is performed using a plurality of coherent lights simultaneously. That is, only the
また、参照光18のみを上記記録媒体11に照射するには、物体光17が空間光変調器10を透過しない様に、その変調条件を設定すればよい。シャッタを別に設けて物体光17自体を遮断するようにしてもよい。
Further, in order to irradiate the
上記の様にホログラムを作成し、また、上記ホログラムからの画像再生は、コントローラ13からの制御で行なう。まず、波長板13の主軸方向を光路方向の軸の周りに回転し、波面乱雑化手段である回転ファイバー束の回転位置を決める。次に、ホログラムを作成時には、多色光束光源40が複数波長のコヒーレント光を順次出力するようにする。この出力時期に合わせて、空間光変調器10での変調内容を順次設定する。ホログラムからの画像再生時には複数波長のコヒーレント光を同時に出力するようにする。
A hologram is created as described above, and image reproduction from the hologram is performed under the control of the
ここで、波面乱雑化手段6は、できるだけ微細な乱雑パタンを与えるものであることが望ましい。上記の様に、空間変調器で記録すべき情報が物体光17に与えられるが、緻密な乱雑パタンでない場合は、情報間にクロストークが発生する。このようなクロストークを避けるために必要な緻密さは、記録に用いる符号に依って決まる。従って、乱雑性を設定するためには、記録に用いる符号の特徴と、実現する多重度を考慮する必要があることは明らかである。
Here, it is desirable that the wavefront randomization means 6 gives as fine a random pattern as possible. As described above, information to be recorded by the spatial modulator is given to the
例えば波面乱雑化手段6は、マルチモード光ファイバーを用いたものである。よく知られているように、マルチモード光ファイバーでは、入射した光は、その入射部位の僅かな差のために、光ファイバー壁面での反射の繰り返しが異なってしまい、その波面が乱雑になる。この場合は、レンズを用いて、入射位置を積極的に広がるようにすることが望ましい。 For example, the wavefront randomizing means 6 uses a multimode optical fiber. As is well known, in a multi-mode optical fiber, incident light is slightly reflected at the optical fiber wall surface due to a slight difference in the incident site, and the wavefront becomes messy. In this case, it is desirable to positively spread the incident position using a lens.
また、波面乱雑化手段6は、種々の長さの光ファイバーを束ねたものである。4本程度の光ファイバーを束ねたものでも用いることができるが、さらに多数の、しかも種々の乱雑な長さの光ファイバーを束ねて光ファイバー束(ファイバーバンドル)として用いることが望ましい。光ファイバーの長さが異なることから、光の伝搬距離が異なることになり、当然のこととして、その波面が乱雑になる。入力側と出力側の光ファイバーの位置関係は、いかなる対称性も持つ必要はない。 The wavefront randomizing means 6 is a bundle of optical fibers having various lengths. A bundle of about four optical fibers can also be used, but it is desirable to bundle a large number of optical fibers of various random lengths and use them as an optical fiber bundle (fiber bundle). Since the lengths of the optical fibers are different, the propagation distance of the light is different, and as a matter of course, the wave front becomes messy. The positional relationship between the input side and output side optical fibers need not have any symmetry.
また、波面乱雑化手段6は、表面に乱雑な凹凸パタンが刻まれ回転可能な光透過板を用いたものでもよい。あるいはまた、波面乱雑化手段6は、反射鏡を兼ねて表面に乱雑な凹凸パタンが刻まれ回転可能な光反射板を用いてもよい。 Further, the wavefront randomizing means 6 may be a light transmitting plate that is rotatable with a rough irregular pattern on the surface. Alternatively, the wavefront randomizing means 6 may use a light reflecting plate that can be rotated with a rough uneven pattern on the surface that also serves as a reflecting mirror.
また、曹灰硼石(Ulexite)を通った光の波面が乱れることは、既によく知られている。また、曹灰硼石に電極を設け、それに印加する電界を制御することで、この乱れを制御することができることも知られている。このため、電界制御の曹灰硼石を波面乱雑化手段6に用いることで、電圧制御の容易な波面乱雑化手段6を実現することができる。 It is already well known that the wavefront of light passing through Ulexite is disturbed. It is also known that this disturbance can be controlled by providing electrodes on the olivine and controlling the electric field applied thereto. For this reason, by using electric field-controlled sodium borosilicate for the wavefront randomizing means 6, the wavefront randomizing means 6 with easy voltage control can be realized.
図2の構成は、多色光束光源40にはその出力光は可干渉光であるものを用い、偏光プリズム4の代わりに、部分反射鏡16を用い、さらに物体光17の光強度を調整するための減衰器14を設けたものである。図2の構成に於いては、部分反射鏡16による分岐比は、物体光17より参照光18の比率が高くなるように設定することが望ましい。また、ここで使用できる空間光変調器10としては、図6に示すような画素ごとに位相遅延を制御できる液晶リターダの他に、光の透過率を画素ごとに調整できる液晶減衰器や、図7に示すような過飽和吸収体にレーザ光を照射して部分的に光の透過率を調整する表示板を用いることができる。
The configuration of FIG. 2 uses a multicolor
図3に、多色光束光源40からのコヒーレント光を波長板3に通して偏光方向を設定し、部分反射鏡16で物体光17と参照光18とに分岐する。物体光17は偏光フィルタ14によって、偏光成分が抽出される。この構成では、物体光17の偏光方向を偏光フィルタ14で設定することによって、参照光18の偏光方向に対する物体光17の偏光方向を自由に設定することができる。また、多色光束光源40の出力光の偏光方向と波長板3の回転角と偏光フィルタ14の回転角によって、物体光17の偏光方向と光量を調整することができる。つまり、図3の構成は、図1と図2それぞれの任意性を備えたものである。
In FIG. 3, the coherent light from the polychromatic
図4の構成は、多色光束光源40にはその出力光が可干渉光であるものを用い、図1の偏光プリズム4の代わりに、部分反射鏡16を用い、さらに物体光17の光強度を調整するための減衰器14を設け、反射鏡9と空間光変調器10の代わりに複数の画素で構成され上記画素のそれぞれにおける反射方向を制御する微小反射鏡アレイ15を設けたものである。部分反射鏡16の分岐比が適切であるならば、減衰器14を省略することができる。この構成の特徴は、構成部品数を少なくできる点にある。
The configuration of FIG. 4 uses a multicolor
上記の説明では、赤緑青の光の3原色を用いることを説明したが、異なる複数の波長としては、例えば赤領域から選択した波長の光でもよい。本発明で用いる際には、互いに干渉しない程度に波長の異なるコヒーレント光であれば用いることができる。 In the above description, it has been described that the three primary colors of red, green, and blue light are used. However, the plurality of different wavelengths may be, for example, light of wavelengths selected from the red region. When used in the present invention, any coherent light having a wavelength that does not interfere with each other can be used.
また、上記では、画像情報を記録することを念頭において説明したが、本発明は、デジタル情報を多重記録する際にも用いることができる。 In the above description, the recording of image information has been described. However, the present invention can also be used when multiple recordings of digital information are performed.
波面乱雑化手段6は、記録媒体の記録に固有の鍵の働きをするので、この組み合わせを暗号化手段として用いることができる。特に、本発明をコンピュータでエミュレートすることによって得られるホログラムには、ダミー情報を従来のものに比べて多数記録することができるので、第三者による解読をさらに困難にすることは容易である。 Since the wavefront randomizing means 6 functions as a key unique to recording on the recording medium, this combination can be used as an encryption means. In particular, holograms obtained by emulating the present invention with a computer can record a larger number of dummy information than conventional ones, so that it is easy to make decryption by a third party more difficult. .
1 複数波長コヒーレント光源
2 ビームス拡大器
3 波長板
4 偏光プリズム
5 反射鏡
6 波面乱雑化手段
7 偏光フィルタ
9 反射鏡
10 空間光変調器
11 記録媒体
12 参照光
13 コントローラ
14 減衰器
15 微小反射鏡アレイ
16 部分反射鏡
17 物体光
18 参照光
40 多色光束光源
50 光源
51 光検出器
DESCRIPTION OF
Claims (11)
上記物体光を変調する空間光変調器と、
上記参照光波面を乱雑化し、予め決められた複数の異なる設定にすることができる波面乱雑化手段と、
上記空間光変調器で変調された物体光と上記波面乱雑化手段で乱雑化された参照光とを、それぞれを記憶媒体上で互いに交わる方向から照射する光学系と、を備え、
ホログラムの作成においては上記波面乱雑化手段のあらかじめ決められた同一の設定のもとで、上記光源部から上記複数のコヒーレント光源からの光を順次出力し、それぞれのコヒーレント光による物体光を上記空間光変調器でそれぞれ変調し、それぞれの上記コヒーレント光によるホログラムを上記記憶媒体に順次作成し、
上記ホログラムからの画像再生においては、上記波面乱雑化手段の上記設定のもとで、上記の全てのコヒーレント光から少なくとも2つを含む光による参照光を、上記波面乱雑化手段によって乱雑化した後、上記記憶媒体に照射し、その透過光あるいは散乱光を検出あるいは観察するものであることを特徴とする、複数波長光による画像記録再生装置。 A light source unit that includes a plurality of coherent light sources having different spectra, splits light emitted from any one or more of the coherent light sources, and generates reference light and object light;
A spatial light modulator for modulating the object light;
Wavefront randomization means capable of randomizing the reference light wavefront and making a plurality of different predetermined settings;
An optical system for irradiating the object light modulated by the spatial light modulator and the reference light randomized by the wavefront randomizing means from directions intersecting each other on a storage medium, and
In creating the hologram, the light from the plurality of coherent light sources is sequentially output from the light source unit under the same predetermined setting of the wavefront randomization means, and the object light by each coherent light is output to the space. Each is modulated by an optical modulator, and a hologram by each coherent light is sequentially created in the storage medium,
In the image reproduction from the hologram, after the reference of light including at least two of all the coherent lights is randomized by the wavefront randomizing means under the setting of the wavefront randomizing means. An image recording / reproducing apparatus using a plurality of wavelengths of light, which irradiates the storage medium and detects or observes the transmitted light or scattered light.
上記空間光変調器に入射する光の強度を、光減衰器で調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の複数波長光による画像記録再生装置。 The light source unit includes a plurality of pulse light sources having different wavelengths, a beam expander, and an optical splitter.
5. The apparatus according to claim 1, wherein the intensity of light incident on the spatial light modulator is adjusted by an optical attenuator.
上記半波長板を回転して上記光分岐器から出力される光の強度比を調整するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の複数波長光による画像記録再生装置。 The light source unit includes a beam expander, a laser light source, a half-wave plate, and a polarization splitter.
5. The image recording by the multi-wavelength light according to claim 1, wherein the half-wave plate is rotated to adjust the intensity ratio of the light output from the optical splitter. Playback device.
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