JP3904050B2

JP3904050B2 - 光検索方法および光検索装置

Info

Publication number: JP3904050B2
Application number: JP26682199A
Authority: JP
Inventors: 努石井; 克典河野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: JP2001093157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光記録媒体からこれにホログラムとして記録されているデータ情報を検索する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相変化型や光磁気型など、書き換え可能な光ディスクは、すでに広く普及している。これらの光ディスクは、一般の磁気ディスクに比べれば、記録密度が高いが、さらに密度密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの必要がある。
【０００３】
このような技術の開発によって実用化されたものに、ＤＶＤがある。読み出し専用のＤＶＤ−ＲＯＭは、直径１２ｃｍのディスクに片面で４．７ＧＢｙｔｅのデータを記録することができる。また、書き込み・消去が可能なＤＶＤ−ＲＡＭは、相変化方式によって、直径１２ｃｍのディスクに両面で５．２ＧＢｙｔｅの高密度記録が可能である。
【０００４】
このように光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界と言われる５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた３次元（体積型）の記録が必要となる。
【０００５】
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、３次元的記録領域に由来する大容量性と２次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。
【０００６】
ホログラムメモリでは、同一体積内に多重させて複数のデータページを記録することができ、かつ各ページごとにデータを一括して読み出すことができる。アナログ画像ではなく、二値のデジタルデータ「０，１」を「明、暗」としてデジタル画像化し、ホログラムとして記録再生することによって、デジタルデータの記録再生も可能となる。最近では、このデジタルホログラムメモリシステムの具体的な光学系や、体積多重記録方式に基づくＳＮ比やビット誤り率の評価、または２次元符号化についての提案がなされ、光学系の収差の影響など、より光学的な観点からの研究も進展している。
【０００７】
さらに、ホログラムメモリでは、２次元的にデータの記録再生ができることから、高速のデータ検索やデータ相関検出が可能である。具体的に、特開平３−１４９６６０号では、以下のようなデータ検索方法が提案されている。
【０００８】
図６は、その検索方法を示す。この方法では、レーザ１０１からのレーザ光によって光メモリ１００から、これにホログラムとして記録されている２次元の被検索データを再生し、その再生像を光アドレス型の空間光変調器１０２に書き込むとともに、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）構成の電気アドレス型の空間光変調器１０３に２次元の検索用データを書き込む。
【０００９】
そして、別のレーザ１０４からのレーザ光を読み出し光１０５として、検光子１０６を通じてＬＣＤ構成の電気アドレス型の空間光変調器１０３に照射して、その偏光状態を検索用データに応じて変え、その透過光をハーフミラープリズム１０７で反射させて、光アドレス型の空間光変調器１０２の再生面に結像させる。
【００１０】
したがって、空間光変調器１０２において画素ごとに被検索データに応じて再生光の偏光状態が変えられ、その再生光を検光子１０８を通じて光検出器アレイ１０９に入射させて、光検出器アレイ１０９で複数の画素からの再生光の有無を一括して検知することによって、被検索データと検索用データとの間の複数ビットの一致・不一致を一括して検出することができる。
【００１１】
また、「Ａ．ＫｕｔａｎｏｖａｎｄＹ．Ｉｃｈｉｏｋａ：ＣｏｎｊｕｇａｔｅＩｍａｇｅＰｌａｎｅＣｏｒｒｅｌａｔｏｒｗｉｔｈＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＤｉｓｋＭｅｍｏｒｙ，ＯＰＴＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷＶｏｌ．３，Ｎｏ．４（１９９６）２５８−２６３」には、以下のようなデータ記録方法およびデータ相関検出方法が記載されている。
【００１２】
図７は、その記録方法および相関検出方法を示す。この方法では、記録時には、記録しようとする２次元データをＬＣＤ構成の電気アドレス型の空間光変調器１１１に表示し、空間光変調器１１１を通過した２次元の振幅分布を有する信号光１１２を、フーリエ変換レンズ１１３によってフーリエ変換面Ｐ１にフーリエ変換して光メモリ１１０に照射し、同時に参照光１１４を光メモリ１１０に照射して、光メモリ１１０に２次元データをフーリエ変換ホログラムとして記録する。
【００１３】
相関を検出する場合には、ＬＣＤ構成の電気アドレス型の空間光変調器１１１に２次元の検索用データを表示するとともに、記録時の参照光１１４と共役な関係にある読み出し光１１５を光メモリ１１０に照射して、光メモリ１１０から２次元の被検索データのホログラムを再生し、その再生されたホログラムを、フーリエ変換レンズ１１３によって逆フーリエ変換面Ｐ２に逆フーリエ変換して空間光変調器１１１に入射させる。
【００１４】
したがって、空間光変調器１１１の透過光は、検索用データと被検索データとの光学的積となり、検索用データと被検索データが一致した場合には、フーリエ変換レンズ１１６のフーリエ変換面Ｐ３に強い相関ピークが現れ、これを検出することによって２次元画像などの相関を知ることができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、大容量性と高速性を兼ね備えることからホログラムメモリが注目され、図６に示したような検索方法および図７に示したような相関検出方法も提案されている。
【００１６】
しかし、このような検索方法ないし相関検出方法において検索処理能力を上げるには、空間光変調器の画素数を増加させて一回当たりの処理能力を上げるか、空間光変調器を含む検索機構を並列化して一回当たりの処理能力を上げるか、しかない。しかし、空間光変調器に使用される液晶パネルは高価であり、空間光変調器の画素数の増加は、装置のコストアップを来たす。また、空間光変調器を含む検索機構の並列化も、装置のより一層のコストアップを来たし、現実的でない。
【００１７】
そこで、この発明は、光記録媒体からこれにホログラムとして記録されているデータ情報を検索する方法および装置において、空間光変調器の画素数や使用数を増加させることなく、したがって装置のコストアップを来たすことなく、検索処理能力を大幅に向上させることができるようにしたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の光検索方法では、空間強度分布により第１の被検索データ情報を保持する第１ページの信号光、および空間強度分布により第２の被検索データ情報を保持する第２ページの信号光の、２ページ分の信号光が、ページごとに参照光または信号光の偏光角が変えられて、第１および第２のホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光を照射して、前記第１のホログラムからの、前記第１の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す第１の偏光角の回折光と、前記第２のホログラムからの、前記第２の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角の回折光とを同時に得、前記第１の偏光角の回折光と前記第２の偏光角の回折光とを分離して、光検出器によって別個に検出する。
【００１９】
【作用】
光誘起複屈折性（光誘起異方性、光誘起２色性）を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応し、入射光の偏光角（偏光方向）を記録することができる。例えば、側鎖に光異性化する基を有する高分子または高分子液晶、または光異性化する分子を分散させた高分子は、直線偏光を照射すると、光異性化が誘起されて、直線偏光の方向に応じて屈折率の異方性を生じ、偏光方向を記録し、保存することができる。このとき、同時に参照光を照射すれば、信号光の偏光角をホログラムとして記録することができる。
【００２０】
通常のホログラムは、信号光（物体光）と参照光の偏光方向を同一（平行）にして記録する。このように記録される、または記録されたホログラムを、この明細書では平行ホログラムと称する。
【００２１】
これに対して、上記の光誘起複屈折性を示す材料は、信号光と参照光の偏光方向を直交させて、信号光をホログラムとして記録することができる。このように記録される、または記録されたホログラムを、この明細書では直交ホログラムと称する。ただし、直交ホログラムも平行ホログラムと同様に、２次元データ情報に応じて空間的に強度変調されたものとすることができる。
【００２２】
例えば、Ｐ偏光の信号光を、Ｐ偏光の参照光によって、平行ホログラムとして記録することができるとともに、Ｓ偏光の参照光によって、直交ホログラムとして記録することができる。平行ホログラムとして記録されたＰ偏光の信号光は、Ｐ偏光の読み出し光によって、Ｐ偏光の回折光として再生することができるとともに、Ｓ偏光の読み出し光によって、Ｓ偏光の回折光として再生することができる。直交ホログラムとして記録されたＰ偏光の信号光は、Ｓ偏光の読み出し光によって、Ｐ偏光の回折光として再生することができるとともに、Ｐ偏光の読み出し光によって、Ｓ偏光の回折光として再生することができる。記録時、参照光の偏光角を変える代わりに、信号光の偏光角を変えるようにしてもよい。
【００２３】
これを利用して、この発明の光検索方法では、記録時、それぞれ空間強度分布により被検索データ情報を保持する２ページ分の信号光を、ページごとに参照光または信号光の偏光角を変えて、それぞれホログラムとして光記録媒体の同一領域に記録することを前提に、このように２ページ分のホログラムが同一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光を照射して、その２ページ分のホログラムから同時に回折光を得、その回折光から偏光角の異なる２つの偏光成分を抽出し、両者を光検出器によって検出する。
【００２４】
例えば、記録時、最初に、空間強度分布により第１の被検索データ情報を保持する第１の信号光を、第１のホログラム、例えば平行ホログラムとして、光記録媒体に記録し、次に、空間強度分布により第２の被検索データ情報を保持する第２の信号光を、第１のホログラムの記録時とは参照光または信号光の偏光角を変えて、第２のホログラム、例えば直交ホログラムとして、光記録媒体の第１のホログラム、例えば平行ホログラムを記録した領域に、第１のホログラム、例えば平行ホログラムに多重させて記録する。
【００２５】
このように多重記録した後、光記録媒体の平行ホログラムおよび直交ホログラムが多重記録されている領域に、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光を、読み出し光として照射することによって、光記録媒体に記録されている平行ホログラムおよび直交ホログラムはマッチトフィルタとして機能して、参照光の光路上には、平行ホログラムからの、平行ホログラムに記録された第１の被検索データ情報と検索データ情報との相関を示す回折光と、直交ホログラムからの、直交ホログラムに記録された第２の被検索データ情報と検索データ情報との相関を示す回折光とが、互いに偏光方向が直交する回折光として同時に得られる。
【００２６】
例えば、平行ホログラムが、Ｐ偏光の第１の信号光がＰ偏光の参照光によって記録されたものであり、直交ホログラムが、Ｐ偏光の第２の信号光がＳ偏光の参照光によって記録されたものであるときには、検索データ情報を保持する信号光としてＰ偏光を照射することによって、平行ホログラムからはＰ偏光の回折光が、直交ホログラムからはＳ偏光の回折光が、それぞれ得られる。
【００２７】
したがって、偏光ビームスプリッタなどによって、平行ホログラムからの例えばＰ偏光の回折光成分と、直交ホログラムからの例えばＳ偏光の回折光成分とを抽出し、それぞれの回折光成分（偏光成分）を、光検出器によって検出することができ、これによって、第１の被検索データ情報と検索データ情報との一致・不一致、および第２の被検索データ情報と検索データ情報との一致・不一致を、検出することができ、２ページ分の被検索データ情報を１ページの検索データ情報によって一度に検索することができる。
【００２８】
したがって、空間光変調器の画素数や使用数を増加させることなく、装置のコストアップを来たすことなく、検索処理能力を大幅に向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔光記録媒体の例〕
図１は、この発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示し、ガラス基板などの透明基板１１の一面側に偏光感応層１２を形成したものである。
【００３０】
偏光感応層１２は、光誘起複屈折性を示し、偏光情報をホログラムとして記録できる材料であれば、どのようなものでもよいが、好ましい例として、側鎖に光異性化する基を有する高分子または高分子液晶、または光異性化する分子を分散させた高分子を用いることができる。また、その光異性化する基または分子としては、例えば、アゾベンゼン骨格を含むものが好適である。
【００３１】
偏光感応層１２の好ましい例の一つとして、図２に示す化学式で表される、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルを用いることができる。この材料は、特開平１０−３４０４７９号に詳細に記載されているように、側鎖のシアノアゾベンゼンの光異性化による光誘起異方性によって、偏光情報を有するホログラムの記録、再生、消去が可能である。
【００３２】
ホログラムを体積的（３次元）に記録するには、偏光感応層１２の厚みは、少なくとも１０μｍ程度必要であり、厚みを大きくするほど、記憶容量を大きくすることができる。なお、光記録媒体１０全体を光誘起複屈折性を示す偏光感応層として形成することもできる。
【００３３】
〔装置の一例と、記録、再生、検索の方法〕
図３は、この発明の光検索装置の一例を示し、光記録再生装置を兼ねる場合である。
【００３４】
光学ヘッド２０の光源２１としては、光記録媒体１０の偏光感応層に感度のあるコヒーレント光を発するものを用いる。例えば、偏光感応層として、図２に示した側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルを用いる場合には、これに感度のある波長５１５ｎｍのアルゴンイオンレーザを用いる。
【００３５】
光源２１からの光１の偏光は、例えば紙面に垂直なＰ偏光で、このＰ偏光の光１を、空間フィルタ２２を通過させて波面の乱れを除去した後、レンズ２３によって平行光とし、さらにビームスプリッタ２４によって２光束に分割する。
【００３６】
そして、記録時には、シャッタ２５を開けて、ビームスプリッタ２４を透過したＰ偏光の光２を信号光形成用の空間光変調器２６に入射させる。図では省略した制御回路によって、空間光変調器２６には二値の２次元データ画像を表示する。これによって、空間光変調器２６を透過した光４は、２次元データ画像の各画素の値に応じて空間的に強度変調されて、空間強度分布により２次元データ情報を保持するＰ偏光の信号光となる。このような空間光変調器２６としては、液晶パネルなどを用いることができる。
【００３７】
この空間光変調器２６からのＰ偏光の信号光４を、レンズ２７によってフーリエ変換し、その変換後のＰ偏光の信号光５を、光記録媒体１０に照射する。
【００３８】
また、記録時には、シャッタ２８を開けて、ビームスプリッタ２４で反射したＰ偏光の光３を偏光回転素子２９に入射させ、図では省略した制御回路からの制御信号に応じて、偏光回転素子２９を透過する光の偏光角を回転させる。このように透過光の偏光角を回転させることができる偏光回転素子２９としては、液晶バルブ、ポッケルス素子、ファラデー素子、１／２波長板などを用いることができる。
【００３９】
記録時には、この偏光回転素子２９を透過した光６として、Ｐ偏光またはＳ偏光の参照光を得る。そして、記録時には、そのＰ偏光またはＳ偏光の参照光６を、ミラー３１で反射させ、レンズ３２および３３によってビーム径を小さくした平行光とし、さらにミラー３４，３５および３６で反射させて、光記録媒体１０の信号光５が照射される領域に、信号光５と同時に照射する。
【００４０】
これによって、光記録媒体１０中に、Ｐ偏光の信号光５の空間強度分布が、参照光６がＰ偏光のときには平行ホログラムとして、参照光６がＳ偏光のときには直交ホログラムとして、それぞれ記録される。
【００４１】
記録方法としては、最初に、空間光変調器２６に第１の２次元データ画像を表示し、参照光６をＰ偏光として、空間強度分布により第１の２次元データ情報を保持するＰ偏光の信号光を、平行ホログラムとして光記録媒体１０に記録し、次に、空間光変調器２６に第２の２次元データ画像を表示し、参照光６をＳ偏光として、空間強度分布により第２の２次元データ情報を保持するＰ偏光の信号光を、直交ホログラムとして光記録媒体１０の平行ホログラムを記録した領域に平行ホログラムに多重させて記録する。ただし、逆に、最初にＳ偏光の参照光によって直交ホログラムを記録し、次にＰ偏光の参照光によって平行ホログラムを記録してもよい。
【００４２】
モータ６０により光記録媒体１０を回転させることによって、光記録媒体１０の周方向に場所を変えて、それぞれ平行ホログラムおよび直交ホログラムからなる複数組のホログラムを記録することができる。さらに、ヘッド移動機構７０により光学ヘッド２０を光記録媒体１０の径方向に移動させることによって、図４に示すように光記録媒体１０中に同心円状の記録トラックを形成するようにホログラムを記録することができる。
【００４３】
再生時には、シャッタ２５を閉じて、信号光５を遮断し、偏光回転素子２９を透過した光６として、Ｐ偏光の読み出し光を得て、これを光記録媒体１０の、上記の方法によって平行ホログラムおよび直交ホログラムが多重記録されている領域に照射する。
【００４４】
照射された読み出し光６は、平行ホログラムおよび直交ホログラムによって回折され、信号光５の光路上に回折光７として、平行ホログラムからのＰ偏光の回折光成分と、直交ホログラムからのＳ偏光の回折光成分とが、同時に得られる。
【００４５】
この回折光７を、レンズ４１によって逆フーリエ変換し、さらに偏光ビームスプリッタ４２によってＰ偏光成分７ＰとＳ偏光成分７Ｓに分離して、そのＰ偏光成分７Ｐを２次元アレイ状の光検出器４３Ｐ上に、Ｓ偏光成分７Ｓを２次元アレイ状の光検出器４３Ｓ上に、それぞれ結像させる。
【００４６】
したがって、平行ホログラムとして記録された２次元データ情報を、光検出器４３Ｐによって、直交ホログラムとして記録された２次元データ情報を、光検出器４３Ｓによって、別個かつ同時に読み取ることができる。
【００４７】
再生時、読み出し光６としてＳ偏光を照射してもよく、その場合には、回折光７として、平行ホログラムからのＳ偏光成分と直交ホログラムからのＰ偏光成分とが得られるので、平行ホログラムとして記録された２次元データ情報を、光検出器４３Ｓによって、直交ホログラムとして記録された２次元データ情報を、光検出器４３Ｐによって、別個かつ同時に読み取ることができる。
【００４８】
モータ６０により光記録媒体１０を回転させることによって、光記録媒体１０の周方向に異なる場所から、それぞれ平行ホログラムおよび直交ホログラムとして多重記録されている２ページ分の２次元データ情報を同時に再生することができる。さらに、ヘッド移動機構７０により光学ヘッド２０を光記録媒体１０の径方向に移動させることによって、図４に示したような同心円状の記録トラックから、それぞれ平行ホログラムおよび直交ホログラムとして多重記録されている２ページ分の２次元データ情報を同時に再生することができる。
【００４９】
検索時には、シャッタ２５を開けて、ビームスプリッタ２４を透過したＰ偏光の光２を空間光変調器２６に入射させ、シャッタ２８を閉じて、参照光６を遮断するとともに、空間光変調器２６に２次元データ画像として検索データ画像を表示する。これによって、空間光変調器２６を透過した光４は、検索データ画像の各画素の値に応じて空間的に強度変調されて、空間強度分布により検索データ情報を保持するＰ偏光の信号光となる。
【００５０】
この空間光変調器２６からのＰ偏光の信号光４を、レンズ２７によってフーリエ変換し、その変換後のＰ偏光の信号光５を、読み出し光として、光記録媒体１０の平行ホログラムおよび直交ホログラムが多重記録されている領域に照射する。
【００５１】
このとき、光記録媒体１０に記録されている平行ホログラムおよび直交ホログラムはマッチトフィルタとして機能して、参照光６の光路上に回折光８として、平行ホログラムからの、平行ホログラムに記録された被検索データ情報としての２次元データ情報と検索データ情報との相関を示すＰ偏光の回折光成分と、直交ホログラムからの、直交ホログラムに記録された被検索データ情報としての２次元データ情報と検索データ情報との相関を示すＳ偏光の回折光成分とが、同時に得られる。
【００５２】
この回折光８を、ミラー５１で反射させ、さらに偏光ビームスプリッタ５２によってＰ偏光成分８ＰとＳ偏光成分８Ｓに分離して、そのＰ偏光成分８Ｐを２次元アレイ状の光検出器５３Ｐ上に、Ｓ偏光成分８Ｓを２次元アレイ状の光検出器５３Ｓ上に、それぞれ結像させる。
【００５３】
したがって、光検出器５３Ｐによって、平行ホログラムに記録された２次元データ情報と検索データ情報との一致・不一致を、光検出器５３Ｓによって、直交ホログラムに記録された２次元データ情報と検索データ情報との一致・不一致を、別個かつ同時に検出することができる。
【００５４】
モータ６０により光記録媒体１０を回転させることによって、光記録媒体１０の周方向に異なる場所から、それぞれ平行ホログラムおよび直交ホログラムとして多重記録されている２ページ分の２次元データ情報を同時に検索することができる。さらに、ヘッド移動機構７０により光学ヘッド２０を光記録媒体１０の径方向に移動させることによって、図４に示したような同心円状の記録トラックから、それぞれ平行ホログラムおよび直交ホログラムとして多重記録されている２ページ分の２次元データ情報を同時に検索することができる。
【００５５】
〔実験による検証〕
上述した方法および装置で、実際にデータ情報の記録および検索を試みた。光記録媒体１０としては、偏光感応層として側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルを形成したものを用い、光源２１としては、上述した波長５１５ｎｍのアルゴンイオンレーザを用いた。記録時の信号光および参照光は、約０．５Ｗ／ｃｍ^２、再生時の読み出し光および検索時の信号光（読み出し光）は、０．１５Ｗ／ｃｍ^２とした。空間光変調器２６としては、一画素の大きさが４２μｍ×４２μｍで６４０×４８０画素のプロジェクタ用液晶パネルを用いた。
【００５６】
最初に、図５（Ａ）に示すような文字「Ａ」を含む二値画像のデータ情報を保持するＰ偏光の信号光を、Ｐ偏光の参照光によって、平行ホログラムとして、光記録媒体１０に記録した。次に、図５（Ｂ）に示すような文字「Ｂ」を含む二値画像のデータ情報を保持するＰ偏光の信号光を、Ｓ偏光の参照光によって、直交ホログラムとして、光記録媒体１０の上記の平行ホログラムを記録した領域に平行ホログラムに多重させて記録した。
【００５７】
検索時には、最初に、光記録媒体１０の上記のように平行ホログラムおよび直交ホログラムを多重記録した領域に、図５（Ａ）に示すような文字「Ａ」を含む二値画像のデータ情報を検索データ情報として保持するＰ偏光の信号光を、読み出し光として照射した。
【００５８】
その結果、光検出器５３Ｐでは、図５（Ｃ）に示すように輝点が検出されたのに対して、光検出器５３Ｓでは、図５（Ｄ）に示すように輝点が検出されなかった。これは、検索画像の文字「Ａ」が平行ホログラムに記録された二値画像には含まれていて、平行ホログラムからのＰ偏光の回折光には強い相関ピークが得られるのに対して、検索画像の文字「Ａ」が直交ホログラムに記録された二値画像には含まれてなく、直交ホログラムからのＳ偏光の回折光には相関ピークが得られない結果である。
【００５９】
次に、光記録媒体１０の平行ホログラムおよび直交ホログラムを多重記録した領域に、図５（Ｂ）に示すような文字「Ｂ」を含む二値画像のデータ情報を検索データ情報として保持するＰ偏光の信号光を、読み出し光として照射した。
【００６０】
その結果、光検出器５３Ｐでは、図５（Ｅ）に示すように輝点が検出されなかったのに対して、光検出器５３Ｓでは、図５（Ｆ）に示すように輝点が検出された。これは、検索画像の文字「Ｂ」が平行ホログラムに記録された二値画像には含まれてなく、平行ホログラムからのＰ偏光の回折光には相関ピークが得られないのに対して、検索画像の文字「Ｂ」が直交ホログラムに記録された二値画像には含まれていて、直交ホログラムからのＳ偏光の回折光には強い相関ピークが得られる結果である。
【００６１】
【発明の効果】
上述したように、この発明によれば、２ページ分の被検索データ情報を１ページの検索データ情報によって一度に検索することができ、空間光変調器の画素数や使用数を増加させることなく、したがって装置のコストアップを来たすことなく、検索処理能力を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光検索方法に用いる光記録媒体の一例を示す図である。
【図２】光記録媒体の偏光感応層の材料の一例の化学式を示す図である。
【図３】この発明の光検索装置の一例を示す図である。
【図４】光記録媒体の回転と光学ヘッドの移動を示す図である。
【図５】実験に用いた記録画像および検索画像と実験結果を示す図である。
【図６】従来の検索方法を示す図である。
【図７】従来の相関検出方法を示す図である。
【符号の説明】
４，５…信号光
６…参照光
７，８…回折光
１０…光記録媒体
１２…偏光感応層
２０…光学ヘッド
２１…光源
２４…ビームスプリッタ
２５，２８…シャッタ
２６…空間光変調器
２９…偏光回転素子
４２，５２…偏光ビームスプリッタ
４３Ｐ，４３Ｓ，５３Ｐ，５３Ｓ…光検出器
６０…モータ
７０…ヘッド移動機構

Claims

空間強度分布により第１の被検索データ情報を保持する第１ページの信号光、および空間強度分布により第２の被検索データ情報を保持する第２ページの信号光の、２ページ分の信号光が、ページごとに参照光または信号光の偏光角が変えられて、第１および第２のホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光を照射して、前記第１のホログラムからの、前記第１の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す第１の偏光角の回折光と、前記第２のホログラムからの、前記第２の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角の回折光とを同時に得、前記第１の偏光角の回折光と前記第２の偏光角の回折光とを分離して、光検出器によって別個に検出する光検索方法。
請求項１の光検索方法において、
前記光記録媒体がディスク形状であり、その光記録媒体を回転させるとともに、前記検索データ情報を保持する信号光を得る光学系および前記光検出器を含む光学ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させる光検索方法。
コヒーレント光を発する光源と、
検索データ情報に応じて前記光源からの光を強度変調して、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光を得る空間光変調器と、
その検索データ情報を保持する信号光を、空間強度分布により第１の被検索データ情報を保持する第１ページの信号光、および空間強度分布により第２の被検索データ情報を保持する第２ページの信号光の、２ページ分の信号光が、ページごとに参照光または信号光の偏光角が変えられて、第１および第２のホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体に照射して、前記第１のホログラムからの、前記第１の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す第１の偏光角の回折光と、前記第２のホログラムからの、前記第２の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角の回折光とを同時に得る結像光学系と、
その得られた前記第１の偏光角の回折光と前記第２の偏光角の回折光とを分離する回折光光学系と、
その分離された前記第１の偏光角の回折光および前記第２の偏光角の回折光を別個に検出する光検出器と、
を備える光検索装置。
請求項３の光検索装置において、
前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光検索装置が、その光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記光源、空間光変調器、結像光学系、回折光光学系および光検出器を含む光学ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッド移動機構とを備える光検索装置。
コヒーレント光を発する光源と、
データ情報に応じて前記光源からの光を強度変調して、空間強度分布によりデータ情報を保持する信号光を得る空間光変調器と、
そのデータ情報を保持する信号光を光記録媒体に照射する結像光学系と、
前記光源からの光から参照光を得て、前記光記録媒体に照射する参照光光学系と、
前記参照光または信号光の偏光角を回転させる偏光回転素子と、
前記参照光が前記光記録媒体に照射されることによって、前記光記録媒体に記録されているホログラムから前記信号光の光路上に得られた回折光から、偏光角の異なる２つの偏光成分を分離して抽出する再生用回折光光学系と、
その分離抽出された２つの偏光成分を検出する再生用光検出器と、
前記信号光が前記光記録媒体に照射されることによって、前記光記録媒体に記録されているホログラムから前記参照光の光路上に得られた回折光から、偏光角の異なる２つの偏光成分を分離して抽出する検索用回折光光学系と、
その分離抽出された２つの偏光成分を検出する検索用光検出器とを備え、
検索時には、前記空間光変調器から得られた、空間強度分布により検索データ情報を保持する信号光が、前記結像光学系によって、空間強度分布により第１の被検索データ情報を保持する第１ページの信号光、および空間強度分布により第２の被検索データ情報を保持する第２ページの信号光の、２ページ分の信号光が、ページごとに参照光または信号光の偏光角が変えられて、第１および第２のホログラムとして同一領域に記録されている光記録媒体に照射されることによって、前記参照光の光路上に、前記第１のホログラムからの、前記第１の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す第１の偏光角の回折光と、前記第２のホログラムからの、前記第２の被検索データ情報と前記検索データ情報との相関を示す前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角の回折光とが同時に得られ、前記検索用回折光光学系によって、その得られた前記第１の偏光角の回折光と前記第２の偏光角の回折光とが分離され、前記検索用光検出器によって、その分離された前記第１の偏光角の回折光および前記第２の偏光角の回折光が別個に検出される光記録再生検索装置。
請求項５の光記録再生検索装置において、
前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光記録再生検索装置が、その光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記光源、空間光変調器、結像光学系、参照光光学系、偏光回転素子、再生用回折光光学系、再生用光検出器、検索用回折光光学系および検索用光検出器を含む光学ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッド移動機構とを備える光記録再生検索装置。