JPH0339774A - 画像記録再生装置 - Google Patents
画像記録再生装置Info
- Publication number
- JPH0339774A JPH0339774A JP17398689A JP17398689A JPH0339774A JP H0339774 A JPH0339774 A JP H0339774A JP 17398689 A JP17398689 A JP 17398689A JP 17398689 A JP17398689 A JP 17398689A JP H0339774 A JPH0339774 A JP H0339774A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- light
- recording
- reproducing
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 3
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 101001050607 Homo sapiens KH domain-containing, RNA-binding, signal transduction-associated protein 3 Proteins 0.000 description 9
- 102100023428 KH domain-containing, RNA-binding, signal transduction-associated protein 3 Human genes 0.000 description 9
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 8
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 7
- 101001072903 Homo sapiens Phosphoglucomutase-2 Proteins 0.000 description 6
- 102100036629 Phosphoglucomutase-2 Human genes 0.000 description 6
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 101000833350 Homo sapiens Phosphoacetylglucosamine mutase Proteins 0.000 description 5
- 102100024440 Phosphoacetylglucosamine mutase Human genes 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 101100288508 Arabidopsis thaliana LBD25 gene Proteins 0.000 description 1
- 101001050622 Homo sapiens KH domain-containing, RNA-binding, signal transduction-associated protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 101000583553 Homo sapiens Phosphoglucomutase-1 Proteins 0.000 description 1
- 102100023411 KH domain-containing, RNA-binding, signal transduction-associated protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 102100030999 Phosphoglucomutase-1 Human genes 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007334 memory performance Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
多数の画像を記録することが可能な光学的画像記録再生
装置に関するものである。 〔従来の技術] 従来より、光波の干渉性を利用して、物体から出る光波
と、それと干渉性のある光波との干渉パターンを記録し
、それを照明して波面を再生する技術を用いた光メモリ
が実用されている。これは、情報をホログラフィックイ
メージの形で熱可塑性、またはその他の記録用フィルム
に格納するホログラムメモリである(例えば、「日経エ
レクトロニクス1988.l l−14jpp、165
〜+70“ホログラム素子を利用した光ヘッド、コスト
削減と小型化をねらい、CDで実用”参照)。 第2図は、従来のホログラムメモリの構成図である。 ここで、Lはレーザ光源、DFFはレーザ偏向器、Ll
−L4はレンズ、Ml−M3はミラー8Mはハーフミラ
−1ESLMは電気入力型空間光変調器、EWは電気信
号線、ELは画像データ作製装置、DTはCCD等の受
光器、HLは銀塩ホログラム乾板である。 第2図の動作を説明すると、レーザ光源りからの出射光
は、銀塩ホログラム乾板HL上の適当な位置で焦点を結
ぶように、レーザ偏向器DFFで偏向された後、ハーフ
ミラ−HMで三光束に分岐される。一方、画像からの光
が受光器DTに入射されると、この光体は電気信号に変
換され、次段の画像データ作製装置ELで電気信号の形
で゛画像データが電気信号線EWを介して電気入力型空
間光変調器E SL Mに送られる。 ハーフミラ−HMで分岐された一方の光は、レンズL3
を通過して、さらに電気入力型空間光変調器ESLMを
透過する際に空間的に変調され、画像を光の強弱のパタ
ーンとして持ち、ミラーM2、M3を経由して銀塩ホロ
グラム乾板HL上に集光される。また、ハーフミラ−H
Mで分岐された他方の光は、参照光として、シラーMl
、レンズL4を経由し、銀塩ホログラム乾板HL上の同
一部分に集光されることにより1両者の干渉縞が銀塩ホ
ログラム乾板HLに記録される。これを再生するために
は、コヒーレント光ないし十分狭帯域な単色光源で記録
部分を照射することにより、再生画像が回折パターンと
して得られる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述のような構成のホログラムメモリで
は、入出力のインタフェースが電気信号であるため、(
イ)光−電気、電気−光の各変換が必要となり、記録と
再生に時間がかかる。 また、(ロ)再生の際に出力にメモリ性がないため、出
力側の装置で必要な時間だけ再生を続ける必要がある。 さらに、(ハ)Im像の再生が、コヒーレント光ないし
は単色光に限定されるため、取り出された画像の処理が
限定されてしまう。 その上、(ニ)記録媒体に銀塩を用いているため、−度
記録したものは消去することができず、かつ書き換えも
できない。等の問題がある。 本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、電気−光
の変換が不要で、高速に記録再生が可能であり、再生の
際にメモリ性を備えることができ、かつ画像を空間変調
器から読み出す際に、種々の光を用いることができ、し
かも書き換え可能である画像記録再生装置を提供するこ
とにある。 〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の画像記録再生装置は
、入力画像を光強度に応じて光伝導層の電気伝導率のパ
ターンとして転写し、該入力画像に対応した液晶の偏向
状態を得る画像入力用の光入力型空間光変調器と、該先
入力型空間光変I4器で変調された画像をホログラフィ
ックに記録するためのホログラム光学系と、該画像を記
録する記録媒体を内蔵する回転円板および該回転円板を
駆動する駆動系と、該回転円板からの透過回折光ないし
反射回折光を読み出すための画像再生光学系と、再生用
のレーザ光源ないし狭帯域な単色光源とを有することに
特徴がある。
装置に関するものである。 〔従来の技術] 従来より、光波の干渉性を利用して、物体から出る光波
と、それと干渉性のある光波との干渉パターンを記録し
、それを照明して波面を再生する技術を用いた光メモリ
が実用されている。これは、情報をホログラフィックイ
メージの形で熱可塑性、またはその他の記録用フィルム
に格納するホログラムメモリである(例えば、「日経エ
レクトロニクス1988.l l−14jpp、165
〜+70“ホログラム素子を利用した光ヘッド、コスト
削減と小型化をねらい、CDで実用”参照)。 第2図は、従来のホログラムメモリの構成図である。 ここで、Lはレーザ光源、DFFはレーザ偏向器、Ll
−L4はレンズ、Ml−M3はミラー8Mはハーフミラ
−1ESLMは電気入力型空間光変調器、EWは電気信
号線、ELは画像データ作製装置、DTはCCD等の受
光器、HLは銀塩ホログラム乾板である。 第2図の動作を説明すると、レーザ光源りからの出射光
は、銀塩ホログラム乾板HL上の適当な位置で焦点を結
ぶように、レーザ偏向器DFFで偏向された後、ハーフ
ミラ−HMで三光束に分岐される。一方、画像からの光
が受光器DTに入射されると、この光体は電気信号に変
換され、次段の画像データ作製装置ELで電気信号の形
で゛画像データが電気信号線EWを介して電気入力型空
間光変調器E SL Mに送られる。 ハーフミラ−HMで分岐された一方の光は、レンズL3
を通過して、さらに電気入力型空間光変調器ESLMを
透過する際に空間的に変調され、画像を光の強弱のパタ
ーンとして持ち、ミラーM2、M3を経由して銀塩ホロ
グラム乾板HL上に集光される。また、ハーフミラ−H
Mで分岐された他方の光は、参照光として、シラーMl
、レンズL4を経由し、銀塩ホログラム乾板HL上の同
一部分に集光されることにより1両者の干渉縞が銀塩ホ
ログラム乾板HLに記録される。これを再生するために
は、コヒーレント光ないし十分狭帯域な単色光源で記録
部分を照射することにより、再生画像が回折パターンと
して得られる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述のような構成のホログラムメモリで
は、入出力のインタフェースが電気信号であるため、(
イ)光−電気、電気−光の各変換が必要となり、記録と
再生に時間がかかる。 また、(ロ)再生の際に出力にメモリ性がないため、出
力側の装置で必要な時間だけ再生を続ける必要がある。 さらに、(ハ)Im像の再生が、コヒーレント光ないし
は単色光に限定されるため、取り出された画像の処理が
限定されてしまう。 その上、(ニ)記録媒体に銀塩を用いているため、−度
記録したものは消去することができず、かつ書き換えも
できない。等の問題がある。 本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、電気−光
の変換が不要で、高速に記録再生が可能であり、再生の
際にメモリ性を備えることができ、かつ画像を空間変調
器から読み出す際に、種々の光を用いることができ、し
かも書き換え可能である画像記録再生装置を提供するこ
とにある。 〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の画像記録再生装置は
、入力画像を光強度に応じて光伝導層の電気伝導率のパ
ターンとして転写し、該入力画像に対応した液晶の偏向
状態を得る画像入力用の光入力型空間光変調器と、該先
入力型空間光変I4器で変調された画像をホログラフィ
ックに記録するためのホログラム光学系と、該画像を記
録する記録媒体を内蔵する回転円板および該回転円板を
駆動する駆動系と、該回転円板からの透過回折光ないし
反射回折光を読み出すための画像再生光学系と、再生用
のレーザ光源ないし狭帯域な単色光源とを有することに
特徴がある。
本発明においては、光入力型空間光変調器で画像を入力
し、レーザ光源で書き込みを行い、ホログラム光学系で
画像をホログラフィックに記録する。また、画像記録用
の記録媒体を回転円板に内蔵するとともに、再生用レー
ザ光源または十分に狭帯域な単色光源で再生を行い、画
像再生光学系で透過回折光または反射回折光を読み出す
。そして、光入力型空間変調器で画像を出力し、これら
全体をシステム制御用コントローラで制御する。 その結果、光学的に多数の画像情報の記録再生が可能と
なるため、光−電気、電気−光の変換が不要となる。ま
た、再生の際に、強誘電性液晶を用いた空間光変調器を
使用するため、そのメモリ性により再生用の光を打ち切
っても、画像を読み出すことができる。また、空間光変
調器から読み出すために、コヒーレント光や単色光を用
いる必要がなく、書換可能な記録媒体を用いることによ
り、記録データの消去や消去後の書き込みが可能である
。 〔実施例] 以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。 第1図は、本発明の一実施例を示す画像記録再生装置の
全体構成図である。 第】図において、LSI、LS2は記録用および再生用
のレーザ光源、Ml−M7はミラー、BEはビームエキ
スパンダ、HMI〜HM3はハーフミラ−1SCはシャ
ッター、HWPは二分の一波長板、PBSは偏光ビーム
スプリッタ、SLMl、SLM2は光入力型空間光変調
器、ERI。 ER2は光入力型空間光変調器SLMI、2の画像消去
用の光源、L1〜L5はレンズ、PGMI〜PGM3は
ポリゴンミラー、FLI〜FL3はfθレンズ、OPD
は記録材料を内蔵する回転円板、Sは回転円板取り付は
治具、DMはモータ、EWは電気信号線、CLはシステ
ム制御用コントローラである。 このように、本実施例の画像記録再生装置では、画像入
力用と画像出力用にそれぞれ光入力型空間光変調器SL
MIとSLM2を用い、また書き込み用と再生用にそれ
ぞれレーザ光源LSIとLS2を用いるとともに、画像
記録用の記録媒体を内蔵する回転円板OPD、その駆動
系であるモータDMを使用する。偏光ビームスプリッタ
PBS、ミラーM3.M4.M5.M6、レンズL1、
L2、ポリゴンミラーPGM1.PGM2、fOI)ン
ズFLI、FL2、二分の〜波長板HWP、およびハー
フミラ−HMIは画像記録用光学系であり、またレンズ
L3.L5、fθレンズFL3、ミラーM7、ポリゴン
ミラーPGM3、ハーフミラ−8M3、および画像消去
用光源ER2は画像再生用光学系である。 第3図は、第1図における光入力型空間光変調器の拡大
図である。 第3図において、SL’ はガラス基板、LCは強誘電
液晶層、DCMは誘電体多層膜ミラー、PCは光伝導層
、CTは透明型m層である。誘電体多層膜ミラーDCM
は、書き込み光が液晶層り、C側に透過しないように、
また読み出し光が反射するように、SiOおとT i
O,等の誘電体を交互に積層したミラーで構成される。 この光入力型空間光変調器SLMでは、第3図のWri
te矢印で示すように、画像を光学的に書き込み側(P
C側)に入力すると、光強度に応じて光電導層PCの電
気伝導率が変化するため、光の画像パターンは光電導層
PCの電気伝導率のパターンとして転写される。同時に
、透明1i極層CT開に書き込み電気パルスを印加する
と、画像に対応した電圧が液晶層LCに印加され、画像
に対応した液晶の偏向状態が得られる。液晶はその偏向
状態により屈折率が異なるため、直線偏光を読み出し光
として液晶層LCに入射すると、反射光は元の画像を偏
向状態の二次元パターンとして含むことになる。従って
1反射光を偏光板または偏光ビームスプリッタ−に通過
させることにより、元の画像を得ることができる。ここ
では、液晶として強誘電性の液晶を用いているので、こ
れにメモリ性が具備されることになり、その結果、入射
画像と印加電圧を取り去っても液晶の状態は維持される
。光入力型空間光変調器SLM上の画像を消去するため
には、−様な光を入射させるとともに、書き込みと逆の
電圧を同時に印加することにより可能である。また、消
去は、−様な光を入射しなくても、書き込み電圧よりも
絶対値の大きい逆方向電圧を印加することによっても可
能である。 第4図は、第1図における記録媒体を内蔵した回転円板
の構造図であり、第5図は本発明における記録材料の光
書き込みによる吸収スペクトルの変化を示す図である。 第4図において、PLは保護膜層、MLは記録媒体層、
SLはPMMA等の透明プラスチック基板またはガラス
基板である。ここで、記録媒体層MLは、吸収スペクト
ルあるいは反射スペクトル、または屈折率スペクトルが
入射光強度に応じて1回だけ不可逆に変化する媒体か、
または単安定な2つの状態をとることができる媒体で構
成されている。後者の媒体である場合には、それら2つ
の状態間を波長または強度の異なる光により、または光
と熱の印加により可逆的に変化する媒体である0例えば
、フォトクロミック材料の1つである1’、3’、3’
トリメチル−6−ヒトロキシスビロ[2H−1−1
−]ペンゾビリロスピラン(HBPS)は、第5図に示
すように、短波長の光(300〜400 nm)の入射
により、当初は(1)の吸収スペクトルであったものが
、(2)の吸収スペクトルに遷移する。また、(2)か
ら(1)への遷移は、長波長(600nm程度)あるい
は熱を印加することにより、元に戻すことが可能であり
、この過程は可逆的に繰り返すことができる6なお、第
5図では、アルゴンイオンレーザ光(351nm)を使
用した場合が示されている。 第1図により、本発明の画像記録再生装置の動作を詳述
する。ここでは、記録材料として、前述のフォトクロミ
ック材料の1つである1′、3′3′ トリメチル−6
−ヒトロキシスビロ〔2H−1−1−)ベンゾビリロス
ビラン(HBPS)を用いた場合を述べる。また、この
ときの画像記録用レーザLSIを、アルゴンイオンレー
ザ(発振波長は351nm、シングルモード、シングル
ライン)とする。 システム制御用コントローラCLは、画像が入力すると
同時に、電気信号aEWを介して光入力型空間光変調器
SLMIに対し書き込み電気パルスを送出する。この結
果、入力画像はハーフミラ−8M2を介して光入力型空
間光変調器SLMに一時的に記憶される。次に、システ
ム制御用コントローラCLは、ポリゴンミラーPGMI
、PGM2およびモータDMを駆動して、回転円板OP
D上の書き込み位置にホログラム書き込み光が集光する
ように制御する。この時点で、ポリゴンミラーPGMI
、PGM2およびモータDMにより。 回転円板OPD上の任意の位置に書き込むことが可能と
なる。次に、コントローラCLは、ミラーMlを破線で
示すように光路上から取り除き、レーザ光[LSlを駆
動することによりシャッターSCを開いて光源LSIか
らの出力光をホログラム書き込み系に導く。レーザ光は
、ビームエキスパンダBEにより拡大されたコリメート
光になる。 ハーフミラ−HMIで三光束に分岐されることにより、
一方はミラーM3、偏光ビームスプリッタPBSを介し
て光入力型空間光変調器SLMIに入射された後、この
光入力型空間光変調器SLMに記録された画像を読み出
して、ミラーM4、レンズLl、4ラーM5、ポリゴン
ミラーPGMI、rθレレンFLIを介して回転円板O
PD上に集光される。他方の光束は、三光束が干渉する
ように二分の一波長板HWPにより偏光面を90度回転
した後、レンズL2、ミラーM6、ポリゴンミラーPG
M2.fθレンズFL2を介して回転円板OPD上の同
じ位置に集光される。分岐後の三光束の光路差をコヒー
レンス長以下に設定することにより、両者の干渉縞、つ
まりフーリエ変換ホログラムが回転円板OPD上に吸収
スペクトルの変化として記録される。ベンゾビリロスビ
ラン(HB P S)のアルゴンレーザ光照射に伴う吸
収スペクトルの変化は、第5図の特性曲線に示す通りで
ある。書き込み動作の終了後に、コントローラCLはシ
ャッタSCを閉じる。また、コントローラCLは%SL
M消去用光源ERIを駆動することにより、同時に書き
込みと逆方向の電圧を光入力型空間光変調器SLMIに
印加して、画像を消去する。 以上の手順で、逐次、画像を光入力型空間光変調器SL
MIに入力し、回転温板OPD上の任意の異なる位置に
多数の画像情報を記録することができる。 次に、画像の再生動作について詳述する。 ベンゾビリロスビラン(HB P S)の場合には、読
み出し用光源LS2として、ヘリウムネオンレーザ(発
振波長は633nm)を用いる。これは、第5図からも
明らかなように、ベンゾビリロスビラン<HBPS)は
600nm近傍で吸収スペクトルの変化が極めて大きい
からである。読み出し光強度を設定する場合、記録を消
去することなく、かつ光入力型空間光変調器SLM2に
画像を書き込める程度の強度に決定する。先ず、コント
ローラCLは、ポリゴンミラーPGM2、PGM3、モ
ータDMを駆動することにより、回転円板OPD上の読
み出し位置にホログラム読み出し光が集光し、かつ透過
回折光が光入力型空間光変調器SLM2に像を結ぶよう
に制御する。次に、コントローラCLは、ミラーMlを
挿入するとともに、レーザ光源LS2を駆動する。レー
ザ光はビームエクスパンダBEで拡大されることにより
、ハーフミラ−HMI、部分の一波長板HWP、レンズ
L2、ミラーM6、ポリゴンミラーPGM2、fθレレ
ンFLを介して、読み出したい画像の記録位置を照射す
る6画像情報を持った透過回折光は、fθレレンF T
、、 3、ポリゴンミラーPGM3、ミラーM7.1ノ
ンズL3、ハーフミラ−HM3を介して光入力型空間光
変調器SLM2の書き込み面に像を結ぶ。コントローラ
CLから同時に光入力型空間光変調器SLM2に書き込
み電圧パルスを印加することにより、画像は光入力型空
間光変調器SLM2に一時的に記憶される。記憶した後
に、レーザ光源LS2は停止される。読み出された画像
は、光入力型空間光変調器SLM2の読み出し面から適
当な光で読み出される。この光は、コヒーレント光ある
いは狭帯域の単色光である必要はなく、空間光変調器の
誘電体ミラー層を透過しない波長帯の光であれば十分で
ある。 以上のようにして、逐次、多数の画像情報を回転円板O
PD上の任意の位置から読み出すことが可能である。 ベンゾビリロスビラン(HBPS)のような可逆的に2
つの準安定的状態をとることができる書換え可能な記録
媒体の場合には、画像を消去した後、別の画像を新たに
記録することも可能となる。 画像を消去する場合、ベンゾビリロスビラン(HBPS
)のときには、画像の再生時と同じように、ミラーMl
を挿入するとともに、ポリゴンミラーPGM2、モータ
DMを駆動することにより位置を調整して、レーザ光源
LS2の光強度を十分に強くして消去したい部分に集光
することにより行われる。 また、書換え可能な記録媒体の場合、相補的な記録およ
び消去の動作、つまり記#媒体が取り得る2つの準安定
状態をA状態とB状態としたとき、AからBへの状態変
化を記録とし、BからAへの状B変化を消去とする動作
に対して、BからAへの状態変化を記録とし、AからB
への状態変化を消去とする動作も可能となる0例えば、
ベンゾビリロスビラン(HBPS)の場合、最初に記録
媒体の全体を第5図の(2)の状態にしておき、画像記
録はミラーMlを挿入して、シャッタSCを開け、十分
に強いHe−Ne光で行い、再生は、ミラー側1を挿入
して、シャッタSCを閉じ、弱いHe−Ne光で行い、
消去は、ミラー側1を取り除き、シャッタSCを閉じて
、アルゴンイオンレーザ光で行うことができる。 第6図は、本発明の第2の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合には、回転円板OPDに対して、書き込み
と読み出しにfθレレンFLとポリゴンミラーPGMを
用いていたが、本実施例では、ポリゴンミラーPGMと
fθレレンFLの代りに、ガルバノミラ−GMI〜GM
3とアークサイン(arcsin)レンズASLI−A
SL3を用いて、同じ効果を持たせている。ガルバノミ
ラ−CMI〜GM3に示すように、ミラーの中心で回転
させることにより反射角度を種々に変化させている。 第7図は、本発明の第3の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合には、回転円板OPDに対して、書き込み
と読み出しにfθレレンFLとポリゴンミラーPGMを
用いていたが、本実施例では、これらの代りに、回転円
板OPDの半径方向に移動するレンズ(Ll、L2.L
3)およびミラー(M8〜MIO)からなる走査駆動部
MVPを用いて。 同じ効果を持たせたものである。走査駆動部MVPを半
径方向に移動させることにより、回転円板OPDの書き
込み、および読み出し位置を変えることができる。従っ
て、ミラーM8〜MIOの角度およびミラーとレンズL
1〜3の各距離は変化しない。 第8図は、本発明の第4の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合(こは、読み出し系を回転円板OPDの反
対側に設け、読み出しデータを反対側に取り出していた
が、本実施例では、読み出し系を反射型とした。この場
合、反射回折光が、fil+レンズレン3、ポリゴンミ
ラーPGM3、ミラーM7゜レンズL3を介して光入力
型空間光変調器SLM2上の書き込み面に像を結んでい
る。同じように、反射型の構成が、第6図および第7図
の構成でも可能であることは勿論である。 また、これまでに述べた各実施例においては、いずれの
場合にも、書き込み系でホログラフィックに記録された
画像のみならず、回転円板OPD上に記録された計算機
ホログラムの画像も読み出すことができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、(イ)多数の画
像情報を記録し、再生することができ、かつ記録再生と
もに光学的に行うので、光−電気および電気−光の変換
が不要となり、高速に画像の記録と再生が可能となる。 また、(ロ)再生の場合、強誘電性液晶を用いた空間光
変調器にメモリ性があるため、再生用の光を停止しても
画像を読み出すことが可能である。さらに、(ハ)画像
を空間光変調器から読み出すとき、コヒーレント光や単
色光に限定されず、また記録されたデータを消去し、か
つ消去後に新たな画像を記録することが可能である。
し、レーザ光源で書き込みを行い、ホログラム光学系で
画像をホログラフィックに記録する。また、画像記録用
の記録媒体を回転円板に内蔵するとともに、再生用レー
ザ光源または十分に狭帯域な単色光源で再生を行い、画
像再生光学系で透過回折光または反射回折光を読み出す
。そして、光入力型空間変調器で画像を出力し、これら
全体をシステム制御用コントローラで制御する。 その結果、光学的に多数の画像情報の記録再生が可能と
なるため、光−電気、電気−光の変換が不要となる。ま
た、再生の際に、強誘電性液晶を用いた空間光変調器を
使用するため、そのメモリ性により再生用の光を打ち切
っても、画像を読み出すことができる。また、空間光変
調器から読み出すために、コヒーレント光や単色光を用
いる必要がなく、書換可能な記録媒体を用いることによ
り、記録データの消去や消去後の書き込みが可能である
。 〔実施例] 以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。 第1図は、本発明の一実施例を示す画像記録再生装置の
全体構成図である。 第】図において、LSI、LS2は記録用および再生用
のレーザ光源、Ml−M7はミラー、BEはビームエキ
スパンダ、HMI〜HM3はハーフミラ−1SCはシャ
ッター、HWPは二分の一波長板、PBSは偏光ビーム
スプリッタ、SLMl、SLM2は光入力型空間光変調
器、ERI。 ER2は光入力型空間光変調器SLMI、2の画像消去
用の光源、L1〜L5はレンズ、PGMI〜PGM3は
ポリゴンミラー、FLI〜FL3はfθレンズ、OPD
は記録材料を内蔵する回転円板、Sは回転円板取り付は
治具、DMはモータ、EWは電気信号線、CLはシステ
ム制御用コントローラである。 このように、本実施例の画像記録再生装置では、画像入
力用と画像出力用にそれぞれ光入力型空間光変調器SL
MIとSLM2を用い、また書き込み用と再生用にそれ
ぞれレーザ光源LSIとLS2を用いるとともに、画像
記録用の記録媒体を内蔵する回転円板OPD、その駆動
系であるモータDMを使用する。偏光ビームスプリッタ
PBS、ミラーM3.M4.M5.M6、レンズL1、
L2、ポリゴンミラーPGM1.PGM2、fOI)ン
ズFLI、FL2、二分の〜波長板HWP、およびハー
フミラ−HMIは画像記録用光学系であり、またレンズ
L3.L5、fθレンズFL3、ミラーM7、ポリゴン
ミラーPGM3、ハーフミラ−8M3、および画像消去
用光源ER2は画像再生用光学系である。 第3図は、第1図における光入力型空間光変調器の拡大
図である。 第3図において、SL’ はガラス基板、LCは強誘電
液晶層、DCMは誘電体多層膜ミラー、PCは光伝導層
、CTは透明型m層である。誘電体多層膜ミラーDCM
は、書き込み光が液晶層り、C側に透過しないように、
また読み出し光が反射するように、SiOおとT i
O,等の誘電体を交互に積層したミラーで構成される。 この光入力型空間光変調器SLMでは、第3図のWri
te矢印で示すように、画像を光学的に書き込み側(P
C側)に入力すると、光強度に応じて光電導層PCの電
気伝導率が変化するため、光の画像パターンは光電導層
PCの電気伝導率のパターンとして転写される。同時に
、透明1i極層CT開に書き込み電気パルスを印加する
と、画像に対応した電圧が液晶層LCに印加され、画像
に対応した液晶の偏向状態が得られる。液晶はその偏向
状態により屈折率が異なるため、直線偏光を読み出し光
として液晶層LCに入射すると、反射光は元の画像を偏
向状態の二次元パターンとして含むことになる。従って
1反射光を偏光板または偏光ビームスプリッタ−に通過
させることにより、元の画像を得ることができる。ここ
では、液晶として強誘電性の液晶を用いているので、こ
れにメモリ性が具備されることになり、その結果、入射
画像と印加電圧を取り去っても液晶の状態は維持される
。光入力型空間光変調器SLM上の画像を消去するため
には、−様な光を入射させるとともに、書き込みと逆の
電圧を同時に印加することにより可能である。また、消
去は、−様な光を入射しなくても、書き込み電圧よりも
絶対値の大きい逆方向電圧を印加することによっても可
能である。 第4図は、第1図における記録媒体を内蔵した回転円板
の構造図であり、第5図は本発明における記録材料の光
書き込みによる吸収スペクトルの変化を示す図である。 第4図において、PLは保護膜層、MLは記録媒体層、
SLはPMMA等の透明プラスチック基板またはガラス
基板である。ここで、記録媒体層MLは、吸収スペクト
ルあるいは反射スペクトル、または屈折率スペクトルが
入射光強度に応じて1回だけ不可逆に変化する媒体か、
または単安定な2つの状態をとることができる媒体で構
成されている。後者の媒体である場合には、それら2つ
の状態間を波長または強度の異なる光により、または光
と熱の印加により可逆的に変化する媒体である0例えば
、フォトクロミック材料の1つである1’、3’、3’
トリメチル−6−ヒトロキシスビロ[2H−1−1
−]ペンゾビリロスピラン(HBPS)は、第5図に示
すように、短波長の光(300〜400 nm)の入射
により、当初は(1)の吸収スペクトルであったものが
、(2)の吸収スペクトルに遷移する。また、(2)か
ら(1)への遷移は、長波長(600nm程度)あるい
は熱を印加することにより、元に戻すことが可能であり
、この過程は可逆的に繰り返すことができる6なお、第
5図では、アルゴンイオンレーザ光(351nm)を使
用した場合が示されている。 第1図により、本発明の画像記録再生装置の動作を詳述
する。ここでは、記録材料として、前述のフォトクロミ
ック材料の1つである1′、3′3′ トリメチル−6
−ヒトロキシスビロ〔2H−1−1−)ベンゾビリロス
ビラン(HBPS)を用いた場合を述べる。また、この
ときの画像記録用レーザLSIを、アルゴンイオンレー
ザ(発振波長は351nm、シングルモード、シングル
ライン)とする。 システム制御用コントローラCLは、画像が入力すると
同時に、電気信号aEWを介して光入力型空間光変調器
SLMIに対し書き込み電気パルスを送出する。この結
果、入力画像はハーフミラ−8M2を介して光入力型空
間光変調器SLMに一時的に記憶される。次に、システ
ム制御用コントローラCLは、ポリゴンミラーPGMI
、PGM2およびモータDMを駆動して、回転円板OP
D上の書き込み位置にホログラム書き込み光が集光する
ように制御する。この時点で、ポリゴンミラーPGMI
、PGM2およびモータDMにより。 回転円板OPD上の任意の位置に書き込むことが可能と
なる。次に、コントローラCLは、ミラーMlを破線で
示すように光路上から取り除き、レーザ光[LSlを駆
動することによりシャッターSCを開いて光源LSIか
らの出力光をホログラム書き込み系に導く。レーザ光は
、ビームエキスパンダBEにより拡大されたコリメート
光になる。 ハーフミラ−HMIで三光束に分岐されることにより、
一方はミラーM3、偏光ビームスプリッタPBSを介し
て光入力型空間光変調器SLMIに入射された後、この
光入力型空間光変調器SLMに記録された画像を読み出
して、ミラーM4、レンズLl、4ラーM5、ポリゴン
ミラーPGMI、rθレレンFLIを介して回転円板O
PD上に集光される。他方の光束は、三光束が干渉する
ように二分の一波長板HWPにより偏光面を90度回転
した後、レンズL2、ミラーM6、ポリゴンミラーPG
M2.fθレンズFL2を介して回転円板OPD上の同
じ位置に集光される。分岐後の三光束の光路差をコヒー
レンス長以下に設定することにより、両者の干渉縞、つ
まりフーリエ変換ホログラムが回転円板OPD上に吸収
スペクトルの変化として記録される。ベンゾビリロスビ
ラン(HB P S)のアルゴンレーザ光照射に伴う吸
収スペクトルの変化は、第5図の特性曲線に示す通りで
ある。書き込み動作の終了後に、コントローラCLはシ
ャッタSCを閉じる。また、コントローラCLは%SL
M消去用光源ERIを駆動することにより、同時に書き
込みと逆方向の電圧を光入力型空間光変調器SLMIに
印加して、画像を消去する。 以上の手順で、逐次、画像を光入力型空間光変調器SL
MIに入力し、回転温板OPD上の任意の異なる位置に
多数の画像情報を記録することができる。 次に、画像の再生動作について詳述する。 ベンゾビリロスビラン(HB P S)の場合には、読
み出し用光源LS2として、ヘリウムネオンレーザ(発
振波長は633nm)を用いる。これは、第5図からも
明らかなように、ベンゾビリロスビラン<HBPS)は
600nm近傍で吸収スペクトルの変化が極めて大きい
からである。読み出し光強度を設定する場合、記録を消
去することなく、かつ光入力型空間光変調器SLM2に
画像を書き込める程度の強度に決定する。先ず、コント
ローラCLは、ポリゴンミラーPGM2、PGM3、モ
ータDMを駆動することにより、回転円板OPD上の読
み出し位置にホログラム読み出し光が集光し、かつ透過
回折光が光入力型空間光変調器SLM2に像を結ぶよう
に制御する。次に、コントローラCLは、ミラーMlを
挿入するとともに、レーザ光源LS2を駆動する。レー
ザ光はビームエクスパンダBEで拡大されることにより
、ハーフミラ−HMI、部分の一波長板HWP、レンズ
L2、ミラーM6、ポリゴンミラーPGM2、fθレレ
ンFLを介して、読み出したい画像の記録位置を照射す
る6画像情報を持った透過回折光は、fθレレンF T
、、 3、ポリゴンミラーPGM3、ミラーM7.1ノ
ンズL3、ハーフミラ−HM3を介して光入力型空間光
変調器SLM2の書き込み面に像を結ぶ。コントローラ
CLから同時に光入力型空間光変調器SLM2に書き込
み電圧パルスを印加することにより、画像は光入力型空
間光変調器SLM2に一時的に記憶される。記憶した後
に、レーザ光源LS2は停止される。読み出された画像
は、光入力型空間光変調器SLM2の読み出し面から適
当な光で読み出される。この光は、コヒーレント光ある
いは狭帯域の単色光である必要はなく、空間光変調器の
誘電体ミラー層を透過しない波長帯の光であれば十分で
ある。 以上のようにして、逐次、多数の画像情報を回転円板O
PD上の任意の位置から読み出すことが可能である。 ベンゾビリロスビラン(HBPS)のような可逆的に2
つの準安定的状態をとることができる書換え可能な記録
媒体の場合には、画像を消去した後、別の画像を新たに
記録することも可能となる。 画像を消去する場合、ベンゾビリロスビラン(HBPS
)のときには、画像の再生時と同じように、ミラーMl
を挿入するとともに、ポリゴンミラーPGM2、モータ
DMを駆動することにより位置を調整して、レーザ光源
LS2の光強度を十分に強くして消去したい部分に集光
することにより行われる。 また、書換え可能な記録媒体の場合、相補的な記録およ
び消去の動作、つまり記#媒体が取り得る2つの準安定
状態をA状態とB状態としたとき、AからBへの状態変
化を記録とし、BからAへの状B変化を消去とする動作
に対して、BからAへの状態変化を記録とし、AからB
への状態変化を消去とする動作も可能となる0例えば、
ベンゾビリロスビラン(HBPS)の場合、最初に記録
媒体の全体を第5図の(2)の状態にしておき、画像記
録はミラーMlを挿入して、シャッタSCを開け、十分
に強いHe−Ne光で行い、再生は、ミラー側1を挿入
して、シャッタSCを閉じ、弱いHe−Ne光で行い、
消去は、ミラー側1を取り除き、シャッタSCを閉じて
、アルゴンイオンレーザ光で行うことができる。 第6図は、本発明の第2の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合には、回転円板OPDに対して、書き込み
と読み出しにfθレレンFLとポリゴンミラーPGMを
用いていたが、本実施例では、ポリゴンミラーPGMと
fθレレンFLの代りに、ガルバノミラ−GMI〜GM
3とアークサイン(arcsin)レンズASLI−A
SL3を用いて、同じ効果を持たせている。ガルバノミ
ラ−CMI〜GM3に示すように、ミラーの中心で回転
させることにより反射角度を種々に変化させている。 第7図は、本発明の第3の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合には、回転円板OPDに対して、書き込み
と読み出しにfθレレンFLとポリゴンミラーPGMを
用いていたが、本実施例では、これらの代りに、回転円
板OPDの半径方向に移動するレンズ(Ll、L2.L
3)およびミラー(M8〜MIO)からなる走査駆動部
MVPを用いて。 同じ効果を持たせたものである。走査駆動部MVPを半
径方向に移動させることにより、回転円板OPDの書き
込み、および読み出し位置を変えることができる。従っ
て、ミラーM8〜MIOの角度およびミラーとレンズL
1〜3の各距離は変化しない。 第8図は、本発明の第4の実施例を示す画像記録再生装
置の要部構成図である。 第1図の場合(こは、読み出し系を回転円板OPDの反
対側に設け、読み出しデータを反対側に取り出していた
が、本実施例では、読み出し系を反射型とした。この場
合、反射回折光が、fil+レンズレン3、ポリゴンミ
ラーPGM3、ミラーM7゜レンズL3を介して光入力
型空間光変調器SLM2上の書き込み面に像を結んでい
る。同じように、反射型の構成が、第6図および第7図
の構成でも可能であることは勿論である。 また、これまでに述べた各実施例においては、いずれの
場合にも、書き込み系でホログラフィックに記録された
画像のみならず、回転円板OPD上に記録された計算機
ホログラムの画像も読み出すことができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、(イ)多数の画
像情報を記録し、再生することができ、かつ記録再生と
もに光学的に行うので、光−電気および電気−光の変換
が不要となり、高速に画像の記録と再生が可能となる。 また、(ロ)再生の場合、強誘電性液晶を用いた空間光
変調器にメモリ性があるため、再生用の光を停止しても
画像を読み出すことが可能である。さらに、(ハ)画像
を空間光変調器から読み出すとき、コヒーレント光や単
色光に限定されず、また記録されたデータを消去し、か
つ消去後に新たな画像を記録することが可能である。
第1図は本発明の一実施例を示す画像記録再生装置の構
成図、第2図は従来のホログラムメモリの構成図、第3
図は第1図における光入力型空間光変調器の断面構造図
、第4図は第1図における回転円板の断面構造図、第5
図は第1図における記録材料の光書き込みによる吸収ス
ペクトルの変化を示す図、第6図は本発明の第2の実施
例を示すガルバノミラ−とアークサインレンズを用いた
画像記録再生装置の要部構成図、第7図は本発明の第3
の実施例を示すレンズとミラーからなる走査駆動部を用
いた画像記録再生装置の要部構成巧、第8図は本発明の
第4の実施例を示す反射型読み出し系を用いた画像記録
再生装置の要部構成図である。 L、LSI、LS2:レーザ光源、L1〜L5:レンズ
、Ml〜MIO:ミラー、HMI〜HM3:ハーフミラ
−、OPD:回転円板、DM:モータ、SC:シャッタ
、ERI、ER2:光入力型空間光変調器SLML去用
光源、DEF :レーザ偏向器、Hし:銀塩ホログラム
乾板、EW二電気信号線、EL二両画像データ作製装置
DT=受光器、BE:ビームエキスパンダ、HWP :
部分の一波長板、PBS :偏光ビームスプリ・ソタ、
ESLM:電気入力型空間光変調器、SLMI、SLM
2:光入力型空間光変調器、SL’ニガラス基板、LC
:強誘電液晶層、DCM:誘電体多層膜ミラーPC:光
伝導層、CT:透明電極層、PL:保護膜層、ML:記
録媒体層、SL:透明プラスチック基板またはガラス基
板、PGMI−PGM3 :ポリゴンミラー、FLI〜
FL3 : fθレレン、S:回転円板取り付は治具、
GMI〜GM3:ガルバノミラ−、ASLI〜ASL3
:アークサインレンズ、MVP:走査駆動部、EW:
?I!気信号線、CLニジステム制御用コントローラ。 第 3 図 第 6 図 第 図 // G 11 B 7/24 8120−5D 会社内 幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式
成図、第2図は従来のホログラムメモリの構成図、第3
図は第1図における光入力型空間光変調器の断面構造図
、第4図は第1図における回転円板の断面構造図、第5
図は第1図における記録材料の光書き込みによる吸収ス
ペクトルの変化を示す図、第6図は本発明の第2の実施
例を示すガルバノミラ−とアークサインレンズを用いた
画像記録再生装置の要部構成図、第7図は本発明の第3
の実施例を示すレンズとミラーからなる走査駆動部を用
いた画像記録再生装置の要部構成巧、第8図は本発明の
第4の実施例を示す反射型読み出し系を用いた画像記録
再生装置の要部構成図である。 L、LSI、LS2:レーザ光源、L1〜L5:レンズ
、Ml〜MIO:ミラー、HMI〜HM3:ハーフミラ
−、OPD:回転円板、DM:モータ、SC:シャッタ
、ERI、ER2:光入力型空間光変調器SLML去用
光源、DEF :レーザ偏向器、Hし:銀塩ホログラム
乾板、EW二電気信号線、EL二両画像データ作製装置
DT=受光器、BE:ビームエキスパンダ、HWP :
部分の一波長板、PBS :偏光ビームスプリ・ソタ、
ESLM:電気入力型空間光変調器、SLMI、SLM
2:光入力型空間光変調器、SL’ニガラス基板、LC
:強誘電液晶層、DCM:誘電体多層膜ミラーPC:光
伝導層、CT:透明電極層、PL:保護膜層、ML:記
録媒体層、SL:透明プラスチック基板またはガラス基
板、PGMI−PGM3 :ポリゴンミラー、FLI〜
FL3 : fθレレン、S:回転円板取り付は治具、
GMI〜GM3:ガルバノミラ−、ASLI〜ASL3
:アークサインレンズ、MVP:走査駆動部、EW:
?I!気信号線、CLニジステム制御用コントローラ。 第 3 図 第 6 図 第 図 // G 11 B 7/24 8120−5D 会社内 幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式
Claims (1)
- (1)レーザ光源を用いて画像をホログラフィックに記
録し、該画像を再生する光学的画像記録再生装置におい
て、入力画像を光強度に応じて光伝導層の電気伝導率の
パターンとして転写し、該入力画像に対応した液晶の偏
向状態を得る画像入力用の光入力型空間光変調器と、該
光入力型空間光変調器で変調された画像をホログラフィ
ックに記録するためのホログラム光学系と、該画像を記
録する記録媒体を内蔵する回転円板および該回転円板を
駆動する駆動系と、該回転円板からの透過回折光ないし
反射回折光を読み出すための画像再生光学系と、再生用
のレーザ光源ないし狭帯域な単色光源とを有することを
特徴とする画像記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17398689A JPH0339774A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 画像記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17398689A JPH0339774A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 画像記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0339774A true JPH0339774A (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=15970665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17398689A Pending JPH0339774A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 画像記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0339774A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5894465A (en) * | 1997-01-07 | 1999-04-13 | Rrad-Rite Corporation | Transmissive data storage media and an optical head using holographic or acousto-optical deflection |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17398689A patent/JPH0339774A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5894465A (en) * | 1997-01-07 | 1999-04-13 | Rrad-Rite Corporation | Transmissive data storage media and an optical head using holographic or acousto-optical deflection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6909529B2 (en) | Method and apparatus for phase correlation holographic drive | |
US9715426B2 (en) | Monocular holographic data storage system and method thereof | |
US7548358B2 (en) | Phase conjugate reconstruction of a hologram | |
US8605561B2 (en) | Method and system for re-writing with a holographic storage medium | |
WO2010148279A2 (en) | Holographic storage system using angle-multiplexing | |
JP4059977B2 (ja) | 3次元ホログラフィックデータ格納システム | |
US20100246367A1 (en) | Optical information recording method and apparatus using the same | |
US6707585B2 (en) | Holographic recording and reproducing apparatus and holographic recording and reproducing method | |
US6181665B1 (en) | Volume holographic data storage system | |
KR100381406B1 (ko) | Cd플레이어 및 dvd플레이어와 호환이 가능한홀로그래픽 디지털 저장 시스템 | |
JPH0339774A (ja) | 画像記録再生装置 | |
CN100472615C (zh) | 用于记录和再生光信息的装置和方法 | |
US7133171B2 (en) | Double facing double storage capacity | |
JP4132715B2 (ja) | ホログラフィーデジタルデータ記憶システム | |
US8045246B2 (en) | Method and apparatus for bulk erasure in a holographic storage system | |
US7202984B2 (en) | Double faced double storage capacity medium | |
KR100508387B1 (ko) | 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템과 이를 이용한데이터 재생방법 | |
KR100865845B1 (ko) | 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 | |
JP2006126642A (ja) | ホログラムメモリ装置及びホログラムの消去方法。 | |
JPH03150534A (ja) | 立体像表示装置 | |
JP2004021064A (ja) | 光メモリ装置 | |
JPH08249897A (ja) | 波長多重ホログラフィ記録装置 |