JPH0493881A - ホログラムメモリ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホログラフィを利用して情報を記録するホロ
グラムメモリに関する。

［従来の技術］ 従来より、例えばレーザー学会編著「レーザーハンドブ
ックｊ　（昭和５７年１２月１５日、株式会社オーム社
、第６１７頁〜第６２６頁）に記載されているように、
ホログラフィを利用して情報を記録するホログラムメモ
リが提案されている。

このホログラムメモリによれば、情報光の光軸（以下、
情報光軸という）に対する参照先の光軸（以下、参照光
軸という）の角度を変更することによって、メモリ上の
同一位置に複数の情報を多重記録することができる。ま
た、メモリ面に対して前記参照光軸と同じ入射角度で再
生用照明光を照射することによって、多重記録された情
報をそれぞれ単独で再生することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記したように、多重記録方式のホログラムメモリから
所望の情報を再生するには、当該情報の記録部に、当該
情報を記録する際の参照光の入村角度に等しい入射角度
で再生用照明光を照射しなくてはならないが、従来、こ
の再生用照明光の入射角度を制御するための手段につい
ては何ら検討されていなかった。

このため、所望の情報を再生するのに長時間を要し、再
生効率が悪いという不都合があった。

本発明は、前記した従来技術の不備を解決するためにな
されたものであって、所望の情報を再生するに必要な再
生用照明光の記録面上の入射位置情報と入射角度情報を
速やかに求めることができ、記録／再生効率に優れたホ
ログラムメモリを提供することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記の目的を達成するため、記録面に情報が
多重記録された複数のホログラムを配列してなるホログ
ラムメモリにおいて、前記記録面の一部に、各ホログラ
ムに多重記録された情報を個別に再生するに必要な再生
用照明光の記録面上の入射位置情報および入射角度情報
が記録されたインデクス領域を設けた。

［作用］ 前記手段によると、情報再生時に、まずインデクス領域
より所望の情報を再生するに必要な再生用照明光の入射
角度情報を読み出すことによって、光学系の配置等を当
該情報の再生に適した状態に調整することができる。

次に、同じくインデクス領域に記録されている入射位置
情報を用いて所望の情報の記録位置に再生用照明光を照
射するだけで当該情報を再生することができ、所望の情
報の記録位置に再生用照明光を照射したのちに、再生用
照明光の入射角度を切り替えつつ所望の情報を検索する
といった方法をとる場合に比べて、情報の再生を速やか
に行うことができる。

［実施例］ 第１図は、本発明に係るホログラムメモリの一例を示す
平面図であって、■はホログラムメモリ、２はその記録
面、３は記録面２の一部に設けられたインデグス領域、
４は記録面２のインデクス領域３を除く部分に設けられ
たデータ領域、５はインデクス領域３に記録されたイン
デクスデータ、６はデータ領域４に記録されたホログラ
ムを示している。

ホログラムメモリ１は、ガラス板に写真感光材料を塗布
した乾板や、プラスチックフィルムに写真感光材料を塗
布した感光フィルム、それにこれらの乾板や感光フィル
ムの表面に凹凸状に形成されたホログラムをプラスチッ
クシートに転写したものから形成される。前記写真感光
材料としては、例えば銀塩感光材料、重クロム酸ゼラチ
ン、サーモプラスチック、フォトレジスト、フォトポリ
マ、ニオブ酸リチウムなどを用いることができるが、特
に、１つの原盤から多数のレプリカを複製できることか
ら、量産品についてはフォトレジストが特に好適である
。

本例のホログラムメモリ１は、ディスク状に形成されて
おり、中央部に図示外の回転駆動装置に装着して心出し
を行うためのセンター孔１ａが開設されている。そして
、このセンター孔１ａと同心状に形成された記録面２に
、インデクス領域３とデータ領域４とが設けられている
。

データ領域４には、例えば画像や音声などの情報がホロ
グラム列７として記録されており、このホログラム列７
を構成する各ホログラム６には、複数の情報が多重記録
されている。ホログラム列７は、データ領域４に渦巻状
又は同心円状に配列される。なお、本図においては理解
を容易にするため、ホログラムメモリ１の直径に対して
ホログラム６の直径が大きく描かれているが、実際には
、０．８ｍｍ〜２ｍｍ程度の直径に形成することができ
る。

インデクス領域３には、データ領域４に多重記録された
各ホログラム６の入射位置情報と、そのホログラムに多
重記録された各情報を再生する際に必要な再生用照明光
の入射角度情報とがインデクスデータ５として記録され
ている。

インデクスデータ５の例として、例えば第５図に示すよ
うに、ファイル名、入射角度情報、先頭アドレス、サイ
ズ、属性等をテーブルの形で持ってもよい。この場合に
は、先頭アドレスが入射位置情報に相当する。

第５図では、入射角度情報として、”　Ｏ”、　”　ｌ
　”の２種類が用いられているが、これはあらかじめ入
射角度情報が“Ｏｎの場合には、参照光軸の入射角度お
よび再生用照明光の照射角度をθ８、入射角度情報が”
　１　”の場合には、参照光軸の入射角度および再生用
照明光の照射角度をθ、と定めておけばよい。

先頭アドレスは前記したように、入射位置情報であり、
サイズは各ファイルのデータ量を示す。

また、属性でｒｓｏｕｎｄＪとあるのは音声データであ
ることを意味し、ｒ　１ｍ　ａ　ｇ　ｅ　Ｊとあるのは
画像データであることを意味する。

以下、情報の多重記録方式を、第２図〜第４図により説
明する。

第２図は、ホログラム記録装置の構成図であって、干渉
性が良好な光を出射する光源、例えばレーザー光源１１
と、レーザー光源１１から出射されたレーザービーム１
２を２条のビーム１３，１４に分割するハーフミラ−１
５と、一方のビーム１３に情報源１６からの信号に基づ
いて信号変調をかける変調器１７と、この変調器１７か
ら出た情報光１８をホログラム原盤１９に合焦する第１
のレンズ２１と、ハーフミラ−１５によって分割された
他方のビーム（参照光）１４を前記情報光１８の合焦位
置に合焦する第２のレンズ２２と、所定位置に配置され
たミラー２３，２４，２５゜２６と、前記ホログラム原
盤１９を回転駆動するスピンドル２７とから構成されて
いる。

前記第１のレンズ２１及びミラー２５は、情報光１８を
ホログラム原盤１９に対して垂直に入射するように配置
されており、かつホログラム原盤１９の半径方向に移動
できるように構成されている。一方、前記第２のレンズ
２２及びミラー２６は、第３図及び第４図に示すように
、情報光１８の光軸に対する参照光１４の入射角度を０
１と０２とに切り替えられるように構成され、かつ前記
第１のレンズ２１及びミラー２５と共に、ホログラム原
盤１９の半径方向にも移動できるように構成されている
。

前記装置を用いてホログラム原盤１９に情報を多重記録
するには、まず情報光１８の光軸に対する参照光１４の
入射角度を０１に固定し、ホログラム原盤１９を回転駆
動しつつ第１のレンズ２１及びミラー２５、それに第２
のレンズ２２及びミラー２６をホログラム原盤１９の半
径方向に移動することによって、ホログラム原盤１９上
に情報光１８と参照光１４との干渉波面を露光してゆく
。

前記のようにして、ホログラム原盤１９の記録領域全体
に第１回目の露光を終了したら、第２のレンズ２２及び
ミラー２６の配置を変更して、情報光１８の光軸に対す
る参照光１４の入射角度を０８に切り替え、前記と同様
にして第２回目の露光を行う。

これによって、入射角度をθ、に固定した場合の情報光
１８と参照光１４との干渉波面と、入射角度をθ、に固
定した場合の情報光１８と参照光１４との干渉波面とを
２重に露光することができる。

Ｐ、５ｍ１ｇ１ｅｌｓｋｉ／Ｈ，Ｒｏｙｅｒ共著、辻内
順平／中村琢磨共訳、共立出版株式会社発行、第１１９
頁〜第１２２頁を参考にして、前記２重記録の原理をよ
り詳細に説明する。

情報光１８の振幅をａ。、参照光１４の振幅をａとし、
２つの光の位相差を第１回目の露光ではψ１、第２回目
の露光ではψ２とする。また、第１回目の露光における
照度分布をＥｌ、第２回目の露光における照度分布をＥ
、とじ、第１回目の露光と第２回目の露光とで情報光１
８の振幅と参照光１４の振幅とが変化しなかったとする
と、Ｅ、　＝　ａｏ’＋　ａ’＋　２　ａ　ａｏｃＯ３
ψ、　　＝−・−（１）Ｅｊ＝ａｏ’＋ａ’＋２ａａｏ
ｃｏｓψ、　　−−・・（２）と表すことができる。ホ
ログラム原盤１９において、振幅透過率が第１回目と第
２回目の照度の和に等しいとすると、実際にホログラム
原盤１９に露光される照度分布Ｅは、 Ｅ＝Ｅ、＋Ｅ。

＝　２　（ａｏ’＋　ａ’）＋　２　ａ　ａｏ（ｃｏｓ
ψ＋　＋　ｃｏｓψの以下に、「ホログラフィ−入門」
、Ｊ−Ｃｈ、Ｖｉｅｎｏｔ／・・・・・・（３） となる。

第１回目の露光と第２回目の露光とでは、情報光１８の
光軸に対する参照光１４の入射角度を０１からθ、に切
り替えているので、位相差ψ、とψ６とは、ψ、≠ψ、
となる。

第（３）式の第２項は、振幅ａと位相差ψ２．ψ２に関
する情報を含み、像の再生に関与するが、互いに可干渉
でわずかに異なった２つの像が重なって再生される。こ
こで、２つの像の間に干渉が起こり、干渉縞が２回の露
光の間に生じた位相変化ψ１−ψ３を表すようになる。

よって、再生の際、干渉する波を有限の時間の間に変化
した干渉波面の連続相と考えることによって、露光の各
瞬間に情報光１８と参照光１４の干渉した波面をホログ
ラム原盤１９上に記録してゆくことが可能となる。

また、情報の再生に際しては、各情報を記録する際の参
照光１４の入射角度θ１またはθ１に等しい角度で再生
用照明光を照射することによって、各情報を個別に再生
することができる。

前記実施例のホログラムメモリ１は、記録面２の一部に
、各ホログラム６に多重記録された情報を個別に再生す
るに必要な再生用照明光の入射角度情報５が記録された
インデクス領域３を設けたので、情報再生時に、まずイ
ンデクス領域３より所望の情報を再生するに必要な再生
用照明光の入射角度情報５を読み出すことによって、光
学系の配置等を当該情報の再生に適した状態に調整する
ことができる。よって、しかる後に所望の情報の記録位
置に再生用照明光をアクセスするだけで当該情報を再生
することができ、所望の情報の記録位置に再生用照明光
をアクセスしたのちに、再生用照明光の入射角度を切り
替えつつ所望の情報を検索するといった方法をとる場合
に比べて、情報の再生を速やかに行うことができる。

なお、前記実施例においては、ディスク状のホログラム
メモリ１を例にとって説明したが、カード状など他の形
状のホログラムメモリにも適用することができる。

また、前記実施例においては、インデクス領域３をデー
タ領域４の内周に形成したが、データ領域４の外周なと
他の位置に形成することもできる。

さらに、前記実施例においては、入射角度情報５をホロ
グラムの形で記録したが、その他、光学的に読み出し可
能な任意の方法で記録することができる。

また、前記実施例においては、ホログラム原盤１９に情
報を２重記録する場合について説明したが、任意の多重
記録を行うことができることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によると、情報再生時に、
インデクス領域より所望の情報を再生するに必要な再生
用照明光の入射角度情報を読み出すことができるので、
情報の再生を速やかに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るホログラムメモリの一例を示す平
面図、第２図は記録装置の一例を示す説明図、第３図お
よび第４図は多重記録の原理を示す説明図、第５図はイ
ンデクスデータの一例を示す説明図である。 １・・・・・・ホログラムメモリ、２・・・・・記録面
、３・・・・・・インデクス領域、４・・・・・・デー
タ領域、５・・・・・インデクスデータ、６・・・・・
ホログラム。 第１ ］　爪０り゛ラム、Ｊ王−り ２　　言上タシレ６面 ３　イ〉丁゛クス軸ｙへ ４　テ・−グや會１べ 第 図 図 ］ａ　Ｔ７シター娶し ５イ〉ヂ７ステ−ノ ６　庄、０２ヲム ７　寸、０２°う４列 第５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録面に情報が多重記録された複数のホログラム
   を配列してなるホログラムメモリにおいて、前記記録面
   の一部に、各ホログラムに多重記録された情報を個別に
   再生するに必要な再生用照明光の記録面上の入射位置情
   報および入射角度情報が記録されたインデクス領域を設
   けたことを特徴とするホログラムメモリ。
2. （２）請求項１記載において、前記入射位置情報および
   入射角度情報がホログラムで記録されていることを特徴
   とするホログラムメモリ。
3. （３）請求項１または２記載において、前記記録面をリ
   ング状に形成し、この記録面に前記ホログラムを渦巻状
   又は同心円状に配列したことを特徴とするホログラムメ
   モリ。