JP3298827B2 - 複合入射ビームの制御システム - Google Patents
複合入射ビームの制御システムInfo
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/042—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラフメモリ
セル（holographic memory cell （ＨＭＣ））に関し、
特にこのようなホログラフメモリセル内のデータロケー
ションにアクセスするための光学システムに関する。
セル（holographic memory cell （ＨＭＣ））に関し、
特にこのようなホログラフメモリセル内のデータロケー
ションにアクセスするための光学システムに関する。
【０００２】関連出願として、出願人の以下の整理番号
のものがある。これらは同日に出願する予定である。９
８０１２０（本出願）、９８０１２４，９８０１２５，
９８０１２６，９８０１２７，９８０１３３。
のものがある。これらは同日に出願する予定である。９
８０１２０（本出願）、９８０１２４，９８０１２５，
９８０１２６，９８０１２７，９８０１３３。
【０００３】
【従来の技術】パソコン（ＰＣ）を含む現在のデータ処
理システムは、様々な種類の光学データ記憶に依存して
いる。例えばＣＤ−ＲＯＭデバイスは、殆どのＰＣに搭
載される標準機器である。大部分のマルティメディアソ
フトウェア（ビデオゲーム，地図，百科事典等）はＣＤ
−ＲＯＭの形態で販売されている。コンパクトディスク
は、音楽用に最も普及した記録媒体である。さらに近年
デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）が導入され、標準の
ＣＤ技術の記憶容量を０．５ギガバイトから５ギガバイ
トまで増加させている。
理システムは、様々な種類の光学データ記憶に依存して
いる。例えばＣＤ−ＲＯＭデバイスは、殆どのＰＣに搭
載される標準機器である。大部分のマルティメディアソ
フトウェア（ビデオゲーム，地図，百科事典等）はＣＤ
−ＲＯＭの形態で販売されている。コンパクトディスク
は、音楽用に最も普及した記録媒体である。さらに近年
デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）が導入され、標準の
ＣＤ技術の記憶容量を０．５ギガバイトから５ギガバイ
トまで増加させている。
【０００４】ＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤの大記憶容量と
低価格化が、さらに大容量で安い光学記憶媒体の大きな
需要を生み出している。数多くの大きなビジネス機器
が、数百枚のディスクのうちから１枚のディスクにアク
セスするためのジュークボックススタイルのＣＤチェン
ジャーを利用している。映画も沢山のＣＤ，ＤＶＤある
いは大型のレーザディスクを依然として必要としてい
る。しかしＣＤ−ＲＯＭ技術やＤＶＤ技術も今や限界に
近付きつつある。光学記憶システムの容量と速度を改善
し続けるために、研究機関はＣＤサイズの記憶媒体中に
数百ギガバイトを記憶できるホログラフ記憶デバイスに
向けられている。
低価格化が、さらに大容量で安い光学記憶媒体の大きな
需要を生み出している。数多くの大きなビジネス機器
が、数百枚のディスクのうちから１枚のディスクにアク
セスするためのジュークボックススタイルのＣＤチェン
ジャーを利用している。映画も沢山のＣＤ，ＤＶＤある
いは大型のレーザディスクを依然として必要としてい
る。しかしＣＤ−ＲＯＭ技術やＤＶＤ技術も今や限界に
近付きつつある。光学記憶システムの容量と速度を改善
し続けるために、研究機関はＣＤサイズの記憶媒体中に
数百ギガバイトを記憶できるホログラフ記憶デバイスに
向けられている。
【０００５】一度に大量のデータ全体を記憶し読み出す
ことのできるホログラフデータ記憶システムが開発され
ている。これらのシステムにおいては、記憶すべきデー
タは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン上
に二次元（２Ｄ）の光学アレイとしてまず符号化され
る。この光学アレイは空間光変調器（spatial light mo
dulator（ＳＬＭ））の一種である。別の種類のＳＬＭ
は、Texas Instruments'社製のデジタルミラーデバイス
であり、これは各ピクセルの反射率を変化させるような
反射デバイスである。ここで「ＳＬＭ」とは、光学密
度，光学位相，光学反射率を変化させるような固定マス
クを含む。
ことのできるホログラフデータ記憶システムが開発され
ている。これらのシステムにおいては、記憶すべきデー
タは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン上
に二次元（２Ｄ）の光学アレイとしてまず符号化され
る。この光学アレイは空間光変調器（spatial light mo
dulator（ＳＬＭ））の一種である。別の種類のＳＬＭ
は、Texas Instruments'社製のデジタルミラーデバイス
であり、これは各ピクセルの反射率を変化させるような
反射デバイスである。ここで「ＳＬＭ」とは、光学密
度，光学位相，光学反射率を変化させるような固定マス
クを含む。
【０００６】第１レーザビーム（即ち平面波）はＳＬＭ
内を伝播しこの二次元（２Ｄ）アレイ内のデータスクエ
ア（即ちデータ正方形あるいはデータ長方形（ピクセ
ル））からの強度パターンおよび／または位相パターン
をピックアップする。このデータ符号ビーム（物体光と
称する）は、感光性材料（ホログラフメモリセル（holo
graphic memory cell （ＨＭＣ））中に投影される。第
２レーザビーム（参照光と称する）もまたこのホログラ
フメモリセル上およびその中に投射される。物体光と参
照光はその後ＨＭＣで交差してこのＨＭＣの体積要素内
に干渉パターンを生成する。この干渉パターンがＨＭＣ
の材料を変化を引き起こし、ホログラムを生成させる。
内を伝播しこの二次元（２Ｄ）アレイ内のデータスクエ
ア（即ちデータ正方形あるいはデータ長方形（ピクセ
ル））からの強度パターンおよび／または位相パターン
をピックアップする。このデータ符号ビーム（物体光と
称する）は、感光性材料（ホログラフメモリセル（holo
graphic memory cell （ＨＭＣ））中に投影される。第
２レーザビーム（参照光と称する）もまたこのホログラ
フメモリセル上およびその中に投射される。物体光と参
照光はその後ＨＭＣで交差してこのＨＭＣの体積要素内
に干渉パターンを生成する。この干渉パターンがＨＭＣ
の材料を変化を引き起こし、ホログラムを生成させる。
【０００７】ホログラフメモリセル内のホログラムの形
成は、物体光と参照光との間の振幅と偏光状態と位相差
の関数である。中でもホログラフメモリセルに投射され
る物体光と参照光の入射角に依存する。ホログラムが記
憶された後、ＨＭＣ内にホログラムを生成した参照光と
同一の再生用参照光を投射することにより、その後この
ホログラムと再生用参照光が相互作用して、データが符
号化された物体光を再生し、そしてこの物体光が感光性
検知器の二次元列に投射され、明るいピクセルと暗いピ
クセルのパターンを検知することによりデータが読み出
される。
成は、物体光と参照光との間の振幅と偏光状態と位相差
の関数である。中でもホログラフメモリセルに投射され
る物体光と参照光の入射角に依存する。ホログラムが記
憶された後、ＨＭＣ内にホログラムを生成した参照光と
同一の再生用参照光を投射することにより、その後この
ホログラムと再生用参照光が相互作用して、データが符
号化された物体光を再生し、そしてこの物体光が感光性
検知器の二次元列に投射され、明るいピクセルと暗いピ
クセルのパターンを検知することによりデータが読み出
される。
【０００８】空間光変調器により生成された物体光は、
高い空間−バンド幅の積（space-bandwidth product
（ＳＢＰ））を有する。このビームのＳＢＰは、ビーム
が含む解像可能なピクセルの数に等しい。例えば、ＳＶ
ＧＡコンピュータモニタにより生成された８００×６０
０のピクセル画像は４８０，０００のＳＢＰを有する。
高いＳＢＰビームがホログラフメモリセルに投射される
場合には、ビームが横切る光学パス長を一定に維持する
ことが重要である。そうしないと高いＳＢＰ画像の焦点
がぼけデータが失われることがあるからである。
高い空間−バンド幅の積（space-bandwidth product
（ＳＢＰ））を有する。このビームのＳＢＰは、ビーム
が含む解像可能なピクセルの数に等しい。例えば、ＳＶ
ＧＡコンピュータモニタにより生成された８００×６０
０のピクセル画像は４８０，０００のＳＢＰを有する。
高いＳＢＰビームがホログラフメモリセルに投射される
場合には、ビームが横切る光学パス長を一定に維持する
ことが重要である。そうしないと高いＳＢＰ画像の焦点
がぼけデータが失われることがあるからである。
【０００９】物体光の高いＳＢＰ画像の焦点を合わせる
ために、光学パス長を一定に維持すると、今度は物体光
をホログラフメモリセルの表面の様々な領域に向けるこ
とが困難となる。その理由は、このような方向変更は光
学パス長を変化させることになるからである。しかし、
多くのホログラフメモリシステムは、そのＳＢＰ＝１の
参照光を組み込んでいる。
ために、光学パス長を一定に維持すると、今度は物体光
をホログラフメモリセルの表面の様々な領域に向けるこ
とが困難となる。その理由は、このような方向変更は光
学パス長を変化させることになるからである。しかし、
多くのホログラフメモリシステムは、そのＳＢＰ＝１の
参照光を組み込んでいる。
【００１０】参照光のＳＢＰが小さいために、このよう
なホログラフデータ記憶システムは、その参照光を音響
光学セルを介して投影し、そしてこのセルが固定光学パ
ス長を有する光学システム（４−ｆ画像システム）内を
通る参照光を回折させる。音響波の周波数を変えること
は、参照光が回折される角度を変化させ、その結果ホロ
グラフメモリセルの表面への入射角を変化させる。
なホログラフデータ記憶システムは、その参照光を音響
光学セルを介して投影し、そしてこのセルが固定光学パ
ス長を有する光学システム（４−ｆ画像システム）内を
通る参照光を回折させる。音響波の周波数を変えること
は、参照光が回折される角度を変化させ、その結果ホロ
グラフメモリセルの表面への入射角を変化させる。
【００１１】このような角度調整した参照光走査を用い
た方向制御システムは、角度多重化（angle multiplexi
ng）システムとして公知のものであり、ホログラフメモ
リセルの表面上の同一ロケーションに、異なるデータ・
ページを異なる参照光入射角で投射することができるた
め優れたものである。その後このデータは、再生用（in
terrogating） 参照光を異なる入射角に設定することに
より取り出すことができる。
た方向制御システムは、角度多重化（angle multiplexi
ng）システムとして公知のものであり、ホログラフメモ
リセルの表面上の同一ロケーションに、異なるデータ・
ページを異なる参照光入射角で投射することができるた
め優れたものである。その後このデータは、再生用（in
terrogating） 参照光を異なる入射角に設定することに
より取り出すことができる。
【００１２】しかし、これらの従来システムは、例え
ば、通常の物体光のような高いＳＢＰビームをホログラ
フメモリセルの異なる場所に向けるには不十分である。
その理由は、それら固有の空間−バンド幅積（space-ba
ndwidth prduct）のスループットには、固有の限界が存
在するからである。さらにまたこれらの従来システム
は、ホログラフメモリセルの所望の位置に高いＳＢＰ対
称ビームあるいは参照光を正確に向けるには限度があ
る。
ば、通常の物体光のような高いＳＢＰビームをホログラ
フメモリセルの異なる場所に向けるには不十分である。
その理由は、それら固有の空間−バンド幅積（space-ba
ndwidth prduct）のスループットには、固有の限界が存
在するからである。さらにまたこれらの従来システム
は、ホログラフメモリセルの所望の位置に高いＳＢＰ対
称ビームあるいは参照光を正確に向けるには限度があ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高い空間バンド幅積のビームを、その焦点がぼけ
ることなく、ホログラフメモリセルの表面の別々の領域
に向けることのできる光学システムを提供することであ
る。さらにまた本発明は、２次元以上の座標系におい
て、高い空間−バンド幅積のビームを走査できる光学シ
ステムを提供することである。
的は、高い空間バンド幅積のビームを、その焦点がぼけ
ることなく、ホログラフメモリセルの表面の別々の領域
に向けることのできる光学システムを提供することであ
る。さらにまた本発明は、２次元以上の座標系におい
て、高い空間−バンド幅積のビームを走査できる光学シ
ステムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムと方法
は、ＨＭＣ内のデータロケーションにアクセスするため
にコヒーレント光の空間変調された複素入射ビームを走
査するものである。本発明のシステムは請求項１に記載
した特徴を有する。本発明はＨＭＣの異なったロケーシ
ョンにデータを書き込みあるいは読み出すためにミラー
のような反射素子をプリセスさせる（precess：移動
（前進）させる）概念を含む。本発明の一実施例によれ
ば、本発明は請求項２に記載した特徴を有する。別法と
して第１焦点面は、イメージ面でもよい。
は、ＨＭＣ内のデータロケーションにアクセスするため
にコヒーレント光の空間変調された複素入射ビームを走
査するものである。本発明のシステムは請求項１に記載
した特徴を有する。本発明はＨＭＣの異なったロケーシ
ョンにデータを書き込みあるいは読み出すためにミラー
のような反射素子をプリセスさせる（precess：移動
（前進）させる）概念を含む。本発明の一実施例によれ
ば、本発明は請求項２に記載した特徴を有する。別法と
して第１焦点面は、イメージ面でもよい。
【００１５】本発明の一実施例によれば、本発明は請求
項３に記載した特徴を有する。別法として第２焦点面
は、フーリエ面でもよい。本発明の一実施例によれば本
発明は請求項６に記載した特徴を有する。別法として反
射素子は、凹レンズである。但し、ビームの焦点を合わ
せるために他の反射装置を含むことが条件である。本発
明の一実施例によれば、ＨＭＣはほぼ平面状態である。
しかし本発明はアプリケーションによっては、非平面上
のＨＭＣも採用することができる。
項３に記載した特徴を有する。別法として第２焦点面
は、フーリエ面でもよい。本発明の一実施例によれば本
発明は請求項６に記載した特徴を有する。別法として反
射素子は、凹レンズである。但し、ビームの焦点を合わ
せるために他の反射装置を含むことが条件である。本発
明の一実施例によれば、ＨＭＣはほぼ平面状態である。
しかし本発明はアプリケーションによっては、非平面上
のＨＭＣも採用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１Ａは、従来の単一レンズシス
テム１０を表す。この単一レンズシステムは公知である
が、本発明をより理解し易くするために、この従来の単
一レンズシステム１０の構成を詳述する。単一レンズシ
ステム１０は空間光変調器（ＳＬＭ）１２と薄い凸レン
ズ１６とを有する。この凸レンズ１６は２個の焦点を有
する。焦点Ｘは、凸レンズ１６から焦点距離ｆだけ離れ
た面１４上にある（点線）。凸レンズ１６の反対側には
焦点Ｙが凸レンズ１６から焦点距離ｆだけ離れた面１８
上にある（点線で示す）。
テム１０を表す。この単一レンズシステムは公知である
が、本発明をより理解し易くするために、この従来の単
一レンズシステム１０の構成を詳述する。単一レンズシ
ステム１０は空間光変調器（ＳＬＭ）１２と薄い凸レン
ズ１６とを有する。この凸レンズ１６は２個の焦点を有
する。焦点Ｘは、凸レンズ１６から焦点距離ｆだけ離れ
た面１４上にある（点線）。凸レンズ１６の反対側には
焦点Ｙが凸レンズ１６から焦点距離ｆだけ離れた面１８
上にある（点線で示す）。
【００１７】空間光変調器１２は、例えば液晶表示（Ｌ
ＣＤ）スクリーンを有し、このスクリーン上にデータが
透明なピクセルと不透明なピクセルの二次元（２Ｄ）の
パターンで符号化される。空間光変調器１２と凸レンズ
１６は、光学パス２２に直交するよう配置されている。
焦点距離ｆを有する薄いレンズは、入力対象物から距離
ｓの場所に配置されると、このレンズは次式のレンズの
公式に従ってレンズの反対側の距離ｄの所に出力像を形
成する。 １／ｆ＝１／ｓ＋１／ｄ
ＣＤ）スクリーンを有し、このスクリーン上にデータが
透明なピクセルと不透明なピクセルの二次元（２Ｄ）の
パターンで符号化される。空間光変調器１２と凸レンズ
１６は、光学パス２２に直交するよう配置されている。
焦点距離ｆを有する薄いレンズは、入力対象物から距離
ｓの場所に配置されると、このレンズは次式のレンズの
公式に従ってレンズの反対側の距離ｄの所に出力像を形
成する。 １／ｆ＝１／ｓ＋１／ｄ
【００１８】図１Ａに示した構成においては、空間光変
調器１２は凸レンズ１６から距離ｓの場所に配置されて
おり、その結果空間光変調器１２の出力像は凸レンズ１
６から距離ｄ離れた面２０に形成される。以下に述べる
ような実施例においては、ｓ，ｄ，ｆはｓ＝ｄ＝２ｆと
なるように選択すると、空間光変調器１２と出力像との
間の全距離ｓ＋ｄは４ｆとなる。
調器１２は凸レンズ１６から距離ｓの場所に配置されて
おり、その結果空間光変調器１２の出力像は凸レンズ１
６から距離ｄ離れた面２０に形成される。以下に述べる
ような実施例においては、ｓ，ｄ，ｆはｓ＝ｄ＝２ｆと
なるように選択すると、空間光変調器１２と出力像との
間の全距離ｓ＋ｄは４ｆとなる。
【００１９】図１Ｂは、従来の単一レンズのフーリエ変
換システム１００を示す。入力対象物のフーリエ変換は
公知であるが、本発明の理解を容易にするために従来技
術にかかる単一レンズフーリエ変換システム１００をま
ず詳述する。コヒーレントのレーザビームの物体光が空
間光変調器１０２を通過して投射され、符号化されたデ
ータパターンをピックアップし、距離ｆ1 だけ伝播して
凸レンズ１０４に到達する。物体光は凸レンズ１０４を
通過し、距離ｆ1 だけ伝播し再びフーリエ面１０６に到
達する。フーリエ面においては、全ての物体光の位置情
報は角度情報となり、この物体光の全ての角度情報は位
置情報となる。
換システム１００を示す。入力対象物のフーリエ変換は
公知であるが、本発明の理解を容易にするために従来技
術にかかる単一レンズフーリエ変換システム１００をま
ず詳述する。コヒーレントのレーザビームの物体光が空
間光変調器１０２を通過して投射され、符号化されたデ
ータパターンをピックアップし、距離ｆ1 だけ伝播して
凸レンズ１０４に到達する。物体光は凸レンズ１０４を
通過し、距離ｆ1 だけ伝播し再びフーリエ面１０６に到
達する。フーリエ面においては、全ての物体光の位置情
報は角度情報となり、この物体光の全ての角度情報は位
置情報となる。
【００２０】この現象は、空間光変調器１０２上のＡ点
から出た光ビーム１１１，１１３および空間光変調器１
０２上のＢ点から出た光ビーム１１２，１１４を参照す
ることにより理解できる。空間光変調器１０２上の二次
元アレイのパターン内の小ピクセルは小開口を形成し、
空間光変調器１０２を物体光が通過する際に物体光の回
析を引き起こす。かくして光は、Ａ点とＢ点から幅広い
方向に亘って外側に出射する。
から出た光ビーム１１１，１１３および空間光変調器１
０２上のＢ点から出た光ビーム１１２，１１４を参照す
ることにより理解できる。空間光変調器１０２上の二次
元アレイのパターン内の小ピクセルは小開口を形成し、
空間光変調器１０２を物体光が通過する際に物体光の回
析を引き起こす。かくして光は、Ａ点とＢ点から幅広い
方向に亘って外側に出射する。
【００２１】光ビーム１１１と１１２は互いに平行であ
り、空間光変調器１０２の面に直交する方向に伝播して
いる。光ビーム１１３と１１４もまた互いに平行であ
り、空間光変調器１０２から斜角で（非放線方向に）出
射する。光ビーム１１１と１１２は平行であるため、凸
レンズ１０４への入射角は同一である。同様に光ビーム
１１３と１１４も平行であるため凸レンズ１０４への入
射角は同一である。
り、空間光変調器１０２の面に直交する方向に伝播して
いる。光ビーム１１３と１１４もまた互いに平行であ
り、空間光変調器１０２から斜角で（非放線方向に）出
射する。光ビーム１１１と１１２は平行であるため、凸
レンズ１０４への入射角は同一である。同様に光ビーム
１１３と１１４も平行であるため凸レンズ１０４への入
射角は同一である。
【００２２】凸レンズ１０４のような薄いレンズの特徴
は、レンズを通過する平行な光ビームは、フーリエ面の
同一点に集光（集束）することである。かくして平行な
２本の光ビーム１１１と１１２は空間光変調器１０２の
異なった別々の点から出射してもフーリエ面１０６のＤ
点に集束する。同様に平行な２本の光ビーム１１３と１
１４は、空間光変調器１０２の別々の点から出射しても
フーリエ面１０６のＣ点に集束する。
は、レンズを通過する平行な光ビームは、フーリエ面の
同一点に集光（集束）することである。かくして平行な
２本の光ビーム１１１と１１２は空間光変調器１０２の
異なった別々の点から出射してもフーリエ面１０６のＤ
点に集束する。同様に平行な２本の光ビーム１１３と１
１４は、空間光変調器１０２の別々の点から出射しても
フーリエ面１０６のＣ点に集束する。
【００２３】同時にまた、凸レンズ１０４のような薄い
レンズの特徴は、入力物体（空間光変調器１０２）の同
一点から異なる角度で（即ち、非平行で）出射した複数
の光ビームは、この薄いレンズを通った後は平行光ビー
ムとなることである。かくして空間光変調器１０２の点
Ａから異なる角度（即ち、非平行の）で出た光ビーム１
１１，１１３は、凸レンズ１０４を通過した後は互いに
平行となり、それ故フーリエ面１０６のＣ点，Ｄ点では
同一の入射角となる。同様に空間光変調器１０２のＢ点
から異なる角度で（即ち、非平行に）出た光ビーム１１
２，１１４は、凸レンズ１０４を通過した後は互いに平
行となり、そのためフーリエ面１０６のＣ点，Ｄ点で同
一の入射角を有するようになる。
レンズの特徴は、入力物体（空間光変調器１０２）の同
一点から異なる角度で（即ち、非平行で）出射した複数
の光ビームは、この薄いレンズを通った後は平行光ビー
ムとなることである。かくして空間光変調器１０２の点
Ａから異なる角度（即ち、非平行の）で出た光ビーム１
１１，１１３は、凸レンズ１０４を通過した後は互いに
平行となり、それ故フーリエ面１０６のＣ点，Ｄ点では
同一の入射角となる。同様に空間光変調器１０２のＢ点
から異なる角度で（即ち、非平行に）出た光ビーム１１
２，１１４は、凸レンズ１０４を通過した後は互いに平
行となり、そのためフーリエ面１０６のＣ点，Ｄ点で同
一の入射角を有するようになる。
【００２４】前述したことにより、光ビームがフーリエ
面１０６へ入射する位置は、光ビームが空間光変調器１
０２を出た角度（位置ではない）により決定されること
が分かる。同様に光ビームがフーリエ面１０６に入射す
る角度は、空間光変調器１０２を出た位置（角度ではな
い）により決定される。したがってフーリエ面において
は、全ての物体光の位置情報は角度情報となり、全ての
物体光の角度情報は位置情報となる。
面１０６へ入射する位置は、光ビームが空間光変調器１
０２を出た角度（位置ではない）により決定されること
が分かる。同様に光ビームがフーリエ面１０６に入射す
る角度は、空間光変調器１０２を出た位置（角度ではな
い）により決定される。したがってフーリエ面において
は、全ての物体光の位置情報は角度情報となり、全ての
物体光の角度情報は位置情報となる。
【００２５】図２は従来の４−ｆ画像システム２００を
表す図である。図に示した４−ｆ画像システム２００の
構成は無限共役（infinite conjugate）と称する。この
４−ｆ画像システムは、公知であるが、本発明の理解を
容易にするためにこの４−ｆ画像システム２００を詳述
する。４−ｆ画像システム２００は、空間光変調器２０
２と、焦点距離ｆ1 を有する薄い凸レンズ２０４と、焦
点距離ｆ2 を有する薄い凸レンズ２０８とからなる、こ
こで焦点距離ｆ1 とｆ2 は等しくても等しくなくてもか
まわない。
表す図である。図に示した４−ｆ画像システム２００の
構成は無限共役（infinite conjugate）と称する。この
４−ｆ画像システムは、公知であるが、本発明の理解を
容易にするためにこの４−ｆ画像システム２００を詳述
する。４−ｆ画像システム２００は、空間光変調器２０
２と、焦点距離ｆ1 を有する薄い凸レンズ２０４と、焦
点距離ｆ2 を有する薄い凸レンズ２０８とからなる、こ
こで焦点距離ｆ1 とｆ2 は等しくても等しくなくてもか
まわない。
【００２６】空間光変調器２０２は、例えばデータが透
明なピクセルおよび不透明なピクセルからなる二次元ア
レイパターンで符号化される液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）スクリーンを含む。空間光変調器２０２と凸レンズ
２０４と２０８とは光学パス２１５に直交して配置され
が、この点線で示される光学パス２１５は実線２２２と
一致している。
明なピクセルおよび不透明なピクセルからなる二次元ア
レイパターンで符号化される液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）スクリーンを含む。空間光変調器２０２と凸レンズ
２０４と２０８とは光学パス２１５に直交して配置され
が、この点線で示される光学パス２１５は実線２２２と
一致している。
【００２７】コヒーレントなレーザ光の面波（plane wa
ve）物体光は、空間光変調器２０２から放射され符号化
したデータパターンをピックアップして、距離ｆ1 伝播
して凸レンズ２０４に到達する。光ビーム２２１−２２
３で表される物体光は凸レンズ２０４を通過して距離ｆ
1 だけ伝播して再びフーリエ面２０６に到達する。図１
Ｂで説明したように、フーリエ面２０６においては、全
ての物体光の位置情報は角度情報となり、そして全ての
物体光の角度情報は位置情報となる。
ve）物体光は、空間光変調器２０２から放射され符号化
したデータパターンをピックアップして、距離ｆ1 伝播
して凸レンズ２０４に到達する。光ビーム２２１−２２
３で表される物体光は凸レンズ２０４を通過して距離ｆ
1 だけ伝播して再びフーリエ面２０６に到達する。図１
Ｂで説明したように、フーリエ面２０６においては、全
ての物体光の位置情報は角度情報となり、そして全ての
物体光の角度情報は位置情報となる。
【００２８】フーリエ面２０６に形成された像は、凸レ
ンズ２０８の入力物体である。フーリエ面２０６から物
体光は距離ｆ2 だけ伝播して凸レンズ２０８に到達す
る。凸レンズ２０８を通過後この物体光は距離ｆ2 だけ
伝播して出力像面２１０に到達する。そこで空間光変調
器２０２の入力データ像が再構成される。出力像面２１
０はフーリエ面２０６用のフーリエ面であり、かつまた
空間光変調器２０２がある面の出力像面でもある。かく
して出力像面２１０上に凸レンズ２０８により形成され
る像は、フーリエ面２０６上に凸レンズ２０４により形
成されるフーリエ面のフーリエ面である。
ンズ２０８の入力物体である。フーリエ面２０６から物
体光は距離ｆ2 だけ伝播して凸レンズ２０８に到達す
る。凸レンズ２０８を通過後この物体光は距離ｆ2 だけ
伝播して出力像面２１０に到達する。そこで空間光変調
器２０２の入力データ像が再構成される。出力像面２１
０はフーリエ面２０６用のフーリエ面であり、かつまた
空間光変調器２０２がある面の出力像面でもある。かく
して出力像面２１０上に凸レンズ２０８により形成され
る像は、フーリエ面２０６上に凸レンズ２０４により形
成されるフーリエ面のフーリエ面である。
【００２９】光ビーム２２１−２２３が示すように、出
力像面２１０上に形成された入力データ像は、空間光変
調器２０２上に現れる像に対し反転している。そのため
ホログラフメモリセルが出力像面２１０の場所に配置さ
れている場合には、空間光変調器２０２上の二次元アレ
イのパターンの反転像がホログラフメモリセル内のデー
タのページとして記憶される。レーザ光（レーザ光の別
の参照光）（図示せず）が、データ像を記憶するために
必要である。
力像面２１０上に形成された入力データ像は、空間光変
調器２０２上に現れる像に対し反転している。そのため
ホログラフメモリセルが出力像面２１０の場所に配置さ
れている場合には、空間光変調器２０２上の二次元アレ
イのパターンの反転像がホログラフメモリセル内のデー
タのページとして記憶される。レーザ光（レーザ光の別
の参照光）（図示せず）が、データ像を記憶するために
必要である。
【００３０】上記した光学システムの別の実施例におい
ては、空間光変調器が最初のレンズとその後のフーリエ
面との間に配置される。最初のレンズに入射した物体光
は最初のレンズにより集束するが、最初のレンズの前で
はなく最初のレンズの後でＳＬＭからの符号化データを
ピックアップする。この構成においては、フーリエ次数
のサイズ（位置）は、ＳＬＭとその後のフーリエ面との
間の距離により線形に変化する。さらにまたビームの入
射角は、ＳＬＭの位置によって変化する。
ては、空間光変調器が最初のレンズとその後のフーリエ
面との間に配置される。最初のレンズに入射した物体光
は最初のレンズにより集束するが、最初のレンズの前で
はなく最初のレンズの後でＳＬＭからの符号化データを
ピックアップする。この構成においては、フーリエ次数
のサイズ（位置）は、ＳＬＭとその後のフーリエ面との
間の距離により線形に変化する。さらにまたビームの入
射角は、ＳＬＭの位置によって変化する。
【００３１】図３は本発明の一実施例による移動画像シ
ステム３００を示す。この移動画像システム３００によ
りホログラフメモリセル（ＨＭＣ）３１０に集束される
像が、極座標系でホログラフメモリセル３１０上に変換
される。この局座標系は、ミラー３０５の傾斜（tilt）
により生成された半径Ｒと、ミラー３０５の移動（前進
運動：precession）位置により生成された角度ωにより
表される。
ステム３００を示す。この移動画像システム３００によ
りホログラフメモリセル（ＨＭＣ）３１０に集束される
像が、極座標系でホログラフメモリセル３１０上に変換
される。この局座標系は、ミラー３０５の傾斜（tilt）
により生成された半径Ｒと、ミラー３０５の移動（前進
運動：precession）位置により生成された角度ωにより
表される。
【００３２】光源３０１は、コヒーレントレーザ光のビ
ームのような平面波物体光を空間光変調器３０２の方向
に向けて放射する。この空間光変調器３０２は、例えば
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンを有し、透明な
ピクセルと不透明なピクセルの二次元（２Ｄ）パターン
の形態でそのスクリーン上にデータが符号化されてい
る。データが符号化された物体光は、画像システム３０
４内を通過する。この画像システム３０４は、図１Ａの
単一レンズ画像システムあるいは図２の４−ｆ画像シス
テムである。
ームのような平面波物体光を空間光変調器３０２の方向
に向けて放射する。この空間光変調器３０２は、例えば
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンを有し、透明な
ピクセルと不透明なピクセルの二次元（２Ｄ）パターン
の形態でそのスクリーン上にデータが符号化されてい
る。データが符号化された物体光は、画像システム３０
４内を通過する。この画像システム３０４は、図１Ａの
単一レンズ画像システムあるいは図２の４−ｆ画像シス
テムである。
【００３３】レンズ３０３は、画像システム３０４の最
終レンズを表し、そのレンズ３０３を物体光が通過す
る、これは図１Ａの凸レンズ１６あるいは図２の凸レン
ズ２０８と等価なものである。ミラー３０５は、レンズ
３０３から焦点距離ｆだけ離れた位置に配置される。そ
のためミラー３０５は、元のＳＬＭ像のフーリエ焦点面
あるいは出力像焦点面のいずれかの位置に配置されてい
る。いずれの場合にも、回転可能なミラー３０５は角度
θだけ回転し、入力対象物のフーリエ焦点面像あるいは
像焦点面像をレンズ３０６を介してホログラフメモリセ
ル３１０の方向に反射させる。
終レンズを表し、そのレンズ３０３を物体光が通過す
る、これは図１Ａの凸レンズ１６あるいは図２の凸レン
ズ２０８と等価なものである。ミラー３０５は、レンズ
３０３から焦点距離ｆだけ離れた位置に配置される。そ
のためミラー３０５は、元のＳＬＭ像のフーリエ焦点面
あるいは出力像焦点面のいずれかの位置に配置されてい
る。いずれの場合にも、回転可能なミラー３０５は角度
θだけ回転し、入力対象物のフーリエ焦点面像あるいは
像焦点面像をレンズ３０６を介してホログラフメモリセ
ル３１０の方向に反射させる。
【００３４】レンズ３０６は、ミラー３０５から焦点距
離ｆだけ離れた位置に配置され、ホログラフメモリセル
３１０はレンズ３０６から更に焦点距離ｆだけ離れた位
置に配置される。ミラー３０５上に形成される像は、レ
ンズ３０６への入力像であり、このレンズ３０６はホロ
グラフメモリセル３１０にそのフーリエ変換を生成す
る。入力物体面における位置情報は、フーリエ変換面に
おける角度情報となり、入力物体面における角度情報は
フーリエ変換面における位置情報となることは前述した
通りである。
離ｆだけ離れた位置に配置され、ホログラフメモリセル
３１０はレンズ３０６から更に焦点距離ｆだけ離れた位
置に配置される。ミラー３０５上に形成される像は、レ
ンズ３０６への入力像であり、このレンズ３０６はホロ
グラフメモリセル３１０にそのフーリエ変換を生成す
る。入力物体面における位置情報は、フーリエ変換面に
おける角度情報となり、入力物体面における角度情報は
フーリエ変換面における位置情報となることは前述した
通りである。
【００３５】それ故に回転可能なミラー３０５により反
射された像の角度変位θは、ホログラフメモリセル３１
０においてミラー３０５により反射された像の位置変位
ΔＲを生成する。かくして第１位置即ち元の位置（実線
で示す）から第２位置即ち回転した位置（点線で示す）
へのミラー３０５の回転は、ホログラフメモリセル３１
０における像の位置変位ΔＲを生成する。ここでΔＲ＝
ｆ（ｔａｎθ）である。かくしてθの値は極座標系にお
ける半径の値を決定することになる。
射された像の角度変位θは、ホログラフメモリセル３１
０においてミラー３０５により反射された像の位置変位
ΔＲを生成する。かくして第１位置即ち元の位置（実線
で示す）から第２位置即ち回転した位置（点線で示す）
へのミラー３０５の回転は、ホログラフメモリセル３１
０における像の位置変位ΔＲを生成する。ここでΔＲ＝
ｆ（ｔａｎθ）である。かくしてθの値は極座標系にお
ける半径の値を決定することになる。
【００３６】点線Ａで示される軸Ａは、元の位置におけ
るミラー３０５の表面の中心に対し直交する法線であ
る。点線Ｂで示される軸Ｂは、回転した位置におけるミ
ラー３０５の表面の中心に対し直交する法線である。ミ
ラー３０５は、三角錐を形成するように、軸Ａの回りに
軸Ｂを回転させることにより移動される。この移動角ω
は、極座標系における角度の値である。
るミラー３０５の表面の中心に対し直交する法線であ
る。点線Ｂで示される軸Ｂは、回転した位置におけるミ
ラー３０５の表面の中心に対し直交する法線である。ミ
ラー３０５は、三角錐を形成するように、軸Ａの回りに
軸Ｂを回転させることにより移動される。この移動角ω
は、極座標系における角度の値である。
【００３７】ミラー３０５の移動による像は、ホログラ
フメモリセル３１０の表面上の環状パス３１２をなぞる
ことになる。ミラー３０５が角度θだけまず回転する
と、法線は移動角ω1 で軸Ｂにあり、そしてホログラフ
メモリセル３１０上の像はΔＲをポイントω1 に変換さ
れる。軸Ｂが軸Ａの周りに移動角ω2 に移動すると、ホ
ログラフメモリセル３１０上の像はポイントω2 に変換
されるが、その位置は環状パス３１２の中心からΔＲだ
け離れた場所である。
フメモリセル３１０の表面上の環状パス３１２をなぞる
ことになる。ミラー３０５が角度θだけまず回転する
と、法線は移動角ω1 で軸Ｂにあり、そしてホログラフ
メモリセル３１０上の像はΔＲをポイントω1 に変換さ
れる。軸Ｂが軸Ａの周りに移動角ω2 に移動すると、ホ
ログラフメモリセル３１０上の像はポイントω2 に変換
されるが、その位置は環状パス３１２の中心からΔＲだ
け離れた場所である。
【００３８】図４は本発明の第２実施例による物体光を
移動させる方向制御システム４００を示す。この方向制
御システム４００は、移動制御装置４０５とチルト制御
装置４１０とチルトアーム４１５とロッド４２０とミラ
ー３０５とからなる。ミラー３０５の元の回転していな
い位置を点線で示す。この元の位置においては、ロッド
４２０は点線で示すように軸Ａの上にある。ミラー３０
５の回転した後の位置は実線で示す。その回転した後の
位置においては、ロッド４２０は点線で示すように軸Ｂ
の上にある。
移動させる方向制御システム４００を示す。この方向制
御システム４００は、移動制御装置４０５とチルト制御
装置４１０とチルトアーム４１５とロッド４２０とミラ
ー３０５とからなる。ミラー３０５の元の回転していな
い位置を点線で示す。この元の位置においては、ロッド
４２０は点線で示すように軸Ａの上にある。ミラー３０
５の回転した後の位置は実線で示す。その回転した後の
位置においては、ロッド４２０は点線で示すように軸Ｂ
の上にある。
【００３９】チルト制御装置４１０は、ミラー３０５を
傾斜角θに回転するために、チルトアーム４１５を左右
に延ばしたり縮めたりする。チルトアーム４１５は、ロ
ッド４２０が常にミラー３０５の表面上の中心点Ｘに対
し直角となるよう、かつ中心点Ｘの位置が入射物体光に
対し常に（ミラー３０５の表面の方向が傾斜角θと移動
角ωに従って変化するにもかかわらず）一定となるよう
湾曲している。チルト制御装置４１０がミラー３０５を
傾斜角θまで回転させると、移動制御装置４０５は移動
角ωまで回転し、これによりチルト制御装置４１０とチ
ルトアーム４１５が回転してロッド４２０が軸Ｂの上に
あり、軸Ａを中心に移動するようになる。
傾斜角θに回転するために、チルトアーム４１５を左右
に延ばしたり縮めたりする。チルトアーム４１５は、ロ
ッド４２０が常にミラー３０５の表面上の中心点Ｘに対
し直角となるよう、かつ中心点Ｘの位置が入射物体光に
対し常に（ミラー３０５の表面の方向が傾斜角θと移動
角ωに従って変化するにもかかわらず）一定となるよう
湾曲している。チルト制御装置４１０がミラー３０５を
傾斜角θまで回転させると、移動制御装置４０５は移動
角ωまで回転し、これによりチルト制御装置４１０とチ
ルトアーム４１５が回転してロッド４２０が軸Ｂの上に
あり、軸Ａを中心に移動するようになる。
【００４０】方向制御システム４００は、移動制御装置
の単なる一実施例である。ミラー３０５は、適当な公知
の機械的手段により回転および／または移動してもよ
い。このような移動制御装置の種類および詳細は公知で
ある。いずれにしてもミラー３０５を回転および／また
は移動するのに用いられる移動／回転手段は、移動画像
システム３００または方向制御システム４００が組み込
まれるシステムの要件にある程度依存する。
の単なる一実施例である。ミラー３０５は、適当な公知
の機械的手段により回転および／または移動してもよ
い。このような移動制御装置の種類および詳細は公知で
ある。いずれにしてもミラー３０５を回転および／また
は移動するのに用いられる移動／回転手段は、移動画像
システム３００または方向制御システム４００が組み込
まれるシステムの要件にある程度依存する。
【００４１】本発明の他の実施例においては、上記の方
向制御システムはホログラフメモリセル全体に亘って物
体光の方向を粗く制御するために用いられるが、細かい
制御走査は画像化する前にＳＬＭを物理的に並行移動す
る（translate）ことにより達成できる。ＳＬＭをＲだ
け並行移動することにより、４ｆ画像システム内で−Ｒ
（ｆ2／ｆ1）だけ出力像の並行移動が達成される。ここ
でｆ1 は、物体光が入る第１レンズの焦点距離であり、
ｆ2 は物体光が入る第２レンズの焦点距離である。ＳＬ
ＭをＲだけ並行移動することにより単一レンズ画像シス
テムにおいて−Ｒ（ｄ／ｓ）だけ出力像を並行移動する
ことができる。
向制御システムはホログラフメモリセル全体に亘って物
体光の方向を粗く制御するために用いられるが、細かい
制御走査は画像化する前にＳＬＭを物理的に並行移動す
る（translate）ことにより達成できる。ＳＬＭをＲだ
け並行移動することにより、４ｆ画像システム内で−Ｒ
（ｆ2／ｆ1）だけ出力像の並行移動が達成される。ここ
でｆ1 は、物体光が入る第１レンズの焦点距離であり、
ｆ2 は物体光が入る第２レンズの焦点距離である。ＳＬ
ＭをＲだけ並行移動することにより単一レンズ画像シス
テムにおいて−Ｒ（ｄ／ｓ）だけ出力像を並行移動する
ことができる。
【００４２】ＳＬＭを並行移動する像方向制御システム
は、整理番号９８０１２4の同時出願の明細書に詳述さ
れている。
は、整理番号９８０１２4の同時出願の明細書に詳述さ
れている。
【００４３】上述したビームステアリングシステムは、
ホログラフメモリセルの反対側に配置したミラーとレン
ズの対称（mirror image）配置を用いてさらに改善する
ことができる。この配置においては、データはＨＭＣの
両側に同時に向けられる。次に図５を用いて説明するよ
うに、空間光変調器が感光性ディテクタの二次元配列で
置換されている場合には、ＨＭＣの反対側の対称光学配
置を用いてＨＭＣからデータを取り出すことができる。
ホログラフメモリセルの反対側に配置したミラーとレン
ズの対称（mirror image）配置を用いてさらに改善する
ことができる。この配置においては、データはＨＭＣの
両側に同時に向けられる。次に図５を用いて説明するよ
うに、空間光変調器が感光性ディテクタの二次元配列で
置換されている場合には、ＨＭＣの反対側の対称光学配
置を用いてＨＭＣからデータを取り出すことができる。
【００４４】図５は、本発明の第３の実施例によるホロ
グラフメモリシステム５００を示す。ミラー５０５とレ
ンズ５１０は、物体光５２０（点線）をホログラフメモ
リセル（ＨＭＣ）５１５上に向けるビーム方向制御シス
テムを含む。物体光５２０は、４ｆ画像システムあるい
は単一レンズ画像システムのいずれかから受光する。
グラフメモリシステム５００を示す。ミラー５０５とレ
ンズ５１０は、物体光５２０（点線）をホログラフメモ
リセル（ＨＭＣ）５１５上に向けるビーム方向制御シス
テムを含む。物体光５２０は、４ｆ画像システムあるい
は単一レンズ画像システムのいずれかから受光する。
【００４５】前述したように、参照光（実線）５２５と
物体光（点線）５２０は相互作用をして所定の位置にホ
ログラフ像を生成する。この位置はミラー５０５の傾斜
角θ1 と移動角ω1 により決定される。このホログラム
は、物体光５２０と参照光５２５の相対振幅と極性状態
とそれらの間の位相差および物体光５２０と参照光５２
５がホログラフメモリセル５１５に投影される角度の関
数である。
物体光（点線）５２０は相互作用をして所定の位置にホ
ログラフ像を生成する。この位置はミラー５０５の傾斜
角θ1 と移動角ω1 により決定される。このホログラム
は、物体光５２０と参照光５２５の相対振幅と極性状態
とそれらの間の位相差および物体光５２０と参照光５２
５がホログラフメモリセル５１５に投影される角度の関
数である。
【００４６】データはレンズ５３０とミラー５３５を用
いて取り出され、そしてこのデータはレンズ５１０とミ
ラー５０５のミラーイメージを含む。物体光５２０は、
参照光５２５をホログラフメモリセル５１５にホログラ
ムを生成するのに用いられたのと同一の角度と位置に投
影することにより再構成される。このホログラムと参照
光５２５は、相互作用して再構成された物体光５４５
（実線で示す）を再生する。
いて取り出され、そしてこのデータはレンズ５１０とミ
ラー５０５のミラーイメージを含む。物体光５２０は、
参照光５２５をホログラフメモリセル５１５にホログラ
ムを生成するのに用いられたのと同一の角度と位置に投
影することにより再構成される。このホログラムと参照
光５２５は、相互作用して再構成された物体光５４５
（実線で示す）を再生する。
【００４７】所望のデータページは、ミラー５３５をホ
ログラムが生成された時のミラー５０５の傾斜角と移動
角になるように傾斜角θと移動角ω2 （即ち、θ1＝θ
2，ω1＝ω2）だけ傾斜させて移動することにより選択
される。その後再構成された物体光５４５は、感光性デ
ィテクタ５４０に投影され、明るいピクセルと暗いピク
セルのパターンを検出することによりデータを読み出
す。レンズ５３０とミラー５３５は、再構成された物体
光５４５を感光性ディテクタ５４０上に脱方向制御（de
-steer）するだけでなく、ミラー５０５とレンズ５１０
によるオフアクシス歪の影響を修正することができる。
ログラムが生成された時のミラー５０５の傾斜角と移動
角になるように傾斜角θと移動角ω2 （即ち、θ1＝θ
2，ω1＝ω2）だけ傾斜させて移動することにより選択
される。その後再構成された物体光５４５は、感光性デ
ィテクタ５４０に投影され、明るいピクセルと暗いピク
セルのパターンを検出することによりデータを読み出
す。レンズ５３０とミラー５３５は、再構成された物体
光５４５を感光性ディテクタ５４０上に脱方向制御（de
-steer）するだけでなく、ミラー５０５とレンズ５１０
によるオフアクシス歪の影響を修正することができる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のビーム方向
制御システムを用いて物体光をホログラフメモリセルの
所定の位置に向けることができる。さらにまたこのシス
テムは、参照光もまた所定の方向に向けることができ
る。
制御システムを用いて物体光をホログラフメモリセルの
所定の位置に向けることができる。さらにまたこのシス
テムは、参照光もまた所定の方向に向けることができ
る。
【図１】Ａ 従来の単一レンズ画像システムを表す図 Ｂ 従来の単一レンズフーリエ変換システムを表す図
【図２】従来の４−ｆ画像システムを表す図
【図３】本発明の第１実施例による移動画像システムを
表す図
表す図
【図４】本発明の第２実施例による物体光を前進させる
ステアリングシステムを表す図
ステアリングシステムを表す図
【図５】本発明の第３実施例によるホログラフメモリシ
ステムを表す図
ステムを表す図
１０ 単一レンズシステム １２ 空間光変調器（ＳＬＭ） １４，１８，２０ 面 １６ 凸レンズ ２２ 光学パス １００ 単一レンズフーリエ変換システム １０２，２０２ 空間光変調器 １０４，２０４，２０８ 凸レンズ １０６，２０６ フーリエ面 １１１，１１２，１１３，１１４ 光ビーム １１５，２１５ 光学パス ２００ 従来の４−ｆ画像システム ２１０ 出力像面 ２２１，２２２，２２３ 光ビーム ３００ 移動画像システム ３０１ 光源 ３０２ 空間光変調器 ３０３，３０６ レンズ ３０４ 画像システム ３０５ ミラー ３１０ ホログラフメモリセル（ＨＭＣ） ３１２ 環状パス ４００ ステアリング（方向制御）システム ４０５ 移動制御装置 ４１０ チルト制御装置 ４１５ チルトアーム ４２０ ロッド ５００ ホログラフメモリシステム ５０５，５３５ ミラー ５１０，５３０ レンズ ５１５ ホログラフメモリセル（ＨＭＣ） ５２０ 物体光 ５２５ 参照光 ５４０ 感光性ディテクタ ５４５ 再構成された物体光
フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊ ｅｒｓｅｙ 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，07901 ニュージャー ジー，サミット，モーリス アヴェニュ ー 417，ナンバー８ (72)発明者 マイケル シー．タッキット アメリカ合衆国，07830 ニュージャー ジー，キャリフォン，ヒッコリー ラン 39 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/08 G11B 7/09
Claims (9)
- 【請求項１】 ホログラフメモリセル（ＨＭＣ：３１
０）内のデータロケーションにアクセスするために、コ
ヒーレント光の空間変調複合入射ビームを制御する複合
入射ビームの制御システムにおいて、 （Ａ） 前記入射ビームが焦点を結ぶ第１焦点面近傍に
配置された反射素子（３０５）と、 （Ｂ） 前記反射素子に結合され、前記入射ビームを所
望の方向に向けるために、前記反射素子を所望の傾斜角
とプレセッション角に従って方向付ける極制御機構と、 （Ｃ） 前記反射素子から反射された前記ビームを屈折
透過する、第２焦点面を有する屈折透過素子（３０６）
とからなり、 前記所望の方向の関数であるロケーションで前記ビーム
を受光するために、前記ホログラフメモリセル（ＨＭ
Ｃ：３１０）は、前記第２焦点面近傍に配置されている
ことを特徴とする空間変調された複合入射ビームの制御
システム。 - 【請求項２】 前記第１焦点面は、フーリエ面であるこ
とを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記第２焦点面は、イメージ面であるこ
とを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項４】 （Ｄ） １００以上の空間バンド幅積
（space bandwidth product （ＳＢＰ））を有するコヒ
ーレント光の入射ビームをさらに有することを特徴とす
る請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 前記反射素子（３０５）は、ミラー
（鏡）であることを特徴とする請求項１記載のシステ
ム。 - 【請求項６】 前記屈折透過素子（３０６）は、凸レン
ズであることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項７】 前記ホログラフメモリセル（ＨＭＣ：３
１０）は、ほぼ平面状であることを特徴とする請求項１
記載のシステム。 - 【請求項８】 ホログラフメモリセル（ＨＭＣ：３１
０）内のデータロケーションにアクセスするために、コ
ヒーレント光の空間変調複合入射ビームを制御する複合
入射ビームの制御方法において、 （Ａ） 前記入射ビームを所望の方向に向けるために、
前記入射ビームが焦点を結ぶ第１焦点面近傍に配置され
た反射素子（３０５）を所望の傾斜角とプレセッション
角に従って方向付けるステップと、 （Ｂ） 前記入射ビームが焦点を結ぶ第２焦点面を生成
するよう、前記反射素子から反射された前記ビームを屈
折透過するステップとからなり、 前記所望の方向の関数であるロケーションで前記ビーム
を受光するために、前記ホログラフメモリセル（ＨＭ
Ｃ：３１０）は、前記第２焦点面近傍に配置されている
ことを特徴とする空間変調された複合入射ビームの制御
方法。 - 【請求項９】 データを記録するシステムにおいて、 （Ａ） 光源（３０１）と、 （Ｂ） 前記光源から受光したコヒーレント光の空間変
調複合ビームを変調するために配置された空間光変調器
（３０２）と、 （Ｃ） 前記入射ビームが焦点を結ぶ第１焦点面近傍に
配置された反射素子（３０５）と、 （Ｄ） 前記反射素子に結合され、前記入射ビームを所
望の方向に向けるために、前記反射素子を所望の傾斜角
とプレセッション角に従って方向付ける極制御機構と、 （Ｅ） 前記反射素子から反射された前記ビームを屈折
透過して、前記入射ビームが焦点を結ぶ第２焦点面を生
成する屈折透過素子（３０６）と、 （Ｆ） 前記所望の方向の関数であるロケーションで前
記ビームを受光するために、前記第２焦点面近傍に配置
されたほぼ平面状のホログラフメモリセル（ＨＭＣ：３
１０）とからなることを特徴とするデータ記録システ
ム。
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