JPH05181404A - ホログラム記録方法および装置 - Google Patents
ホログラム記録方法および装置Info
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- JPH05181404A JPH05181404A JP41392A JP41392A JPH05181404A JP H05181404 A JPH05181404 A JP H05181404A JP 41392 A JP41392 A JP 41392A JP 41392 A JP41392 A JP 41392A JP H05181404 A JPH05181404 A JP H05181404A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/2645—Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
- G03H1/265—Angle multiplexing; Multichannel holograms
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- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
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- G03H2223/00—Optical components
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 簡素な構成で、しかも高速処理可能なホログ
ラム記録方法および装置を実現する。 【構成】 参照光用多重結像系６０および物体光用結像
系５０を通じて複数のホログラフィ媒体１６の各々へ順
次走査しつつ、参照光パターンに応じて物体光パターン
を記録すると共に、位相符号化パターンを入力パターン
毎に変化させた複数の入力パターンを多重記録する。こ
れにより、従来、多重ホログラム記録時に行われていた
書き込み光（あるいは読み出し光）のビーム方向制御が
不必要になるので、簡素な構成で、しかも高速処理可能
なホログラム記録となる。
ラム記録方法および装置を実現する。 【構成】 参照光用多重結像系６０および物体光用結像
系５０を通じて複数のホログラフィ媒体１６の各々へ順
次走査しつつ、参照光パターンに応じて物体光パターン
を記録すると共に、位相符号化パターンを入力パターン
毎に変化させた複数の入力パターンを多重記録する。こ
れにより、従来、多重ホログラム記録時に行われていた
書き込み光（あるいは読み出し光）のビーム方向制御が
不必要になるので、簡素な構成で、しかも高速処理可能
なホログラム記録となる。
Description
【０００１】この発明は、画像情報を光学的に記録する
ホログラム記録方法および装置に関する。
ホログラム記録方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホログラフィ媒体に多重記録する
際には角度多重と称する方法が用いられている。この角
度多重とは、参照光の入射角度を変化させながら物体光
を順次、ホログラフィ媒体に記録する方法である。この
ため、ホログラフィ媒体に角度多重を施すには、参照光
の入射角度を変化させるビーム方向制御機能を備える必
要がある。さらに、ホログラフィ媒体がアレイを成して
いる場合には、参照光と物体光との両者を所定のホログ
ラフィ媒体に入射させるためのビーム方向制御機能を備
えなければならない。
際には角度多重と称する方法が用いられている。この角
度多重とは、参照光の入射角度を変化させながら物体光
を順次、ホログラフィ媒体に記録する方法である。この
ため、ホログラフィ媒体に角度多重を施すには、参照光
の入射角度を変化させるビーム方向制御機能を備える必
要がある。さらに、ホログラフィ媒体がアレイを成して
いる場合には、参照光と物体光との両者を所定のホログ
ラフィ媒体に入射させるためのビーム方向制御機能を備
えなければならない。
【０００３】ところで、このようなビーム方向制御手段
としては、例えば、ガルバノミラー等ように反射ビーム
を機械的に走査させる方法や、後述する音響光学偏向器
を利用してビーム方向を偏向させる方法がある。ここ
で、ガルバノミラーによるビーム方向制御は、簡便な方
法ではあるが、応答速度が低速で制御精度も低いため、
ホログラム記録には適していない。これに対し、音響光
学偏向器によるビーム方向制御は、音響光学効果を利用
するため応答速度が早く、しかも制御精度が高いので、
ホログラム記録に適している。なお、この音響光学偏向
器とは、ブラッグ回折あるいはデバイ・シアース効果に
おける一次回折光の回折角が超音波周波数にほぼ比例す
ることを利用したものである。
としては、例えば、ガルバノミラー等ように反射ビーム
を機械的に走査させる方法や、後述する音響光学偏向器
を利用してビーム方向を偏向させる方法がある。ここ
で、ガルバノミラーによるビーム方向制御は、簡便な方
法ではあるが、応答速度が低速で制御精度も低いため、
ホログラム記録には適していない。これに対し、音響光
学偏向器によるビーム方向制御は、音響光学効果を利用
するため応答速度が早く、しかも制御精度が高いので、
ホログラム記録に適している。なお、この音響光学偏向
器とは、ブラッグ回折あるいはデバイ・シアース効果に
おける一次回折光の回折角が超音波周波数にほぼ比例す
ることを利用したものである。
【０００４】図５は、上述した音響光学偏向器を用い、
２次元ホログラフィ媒体のアレイに角度多重でホログラ
ムを記録する光学系の構成例を示す図である。この図に
おいて、１はレーザ光を２つに分離するビームスプリッ
タ、２はビームスプリッタ１を介して分離された物体光
を回折する音響光学偏向器、３はバンドルファイバであ
る。このバンドルファイバ４は、所定本数分のファイバ
を束ねてその端面を揃えたものである。４は空間光変調
器、５はレンズ、６はホログラフィ媒体である。７はビ
ームスプリッタ１を介して分離された参照光を反射する
ミラー、８は参照光を回折する音響光学偏向器、９はバ
ンドルファイバである。
２次元ホログラフィ媒体のアレイに角度多重でホログラ
ムを記録する光学系の構成例を示す図である。この図に
おいて、１はレーザ光を２つに分離するビームスプリッ
タ、２はビームスプリッタ１を介して分離された物体光
を回折する音響光学偏向器、３はバンドルファイバであ
る。このバンドルファイバ４は、所定本数分のファイバ
を束ねてその端面を揃えたものである。４は空間光変調
器、５はレンズ、６はホログラフィ媒体である。７はビ
ームスプリッタ１を介して分離された参照光を反射する
ミラー、８は参照光を回折する音響光学偏向器、９はバ
ンドルファイバである。
【０００５】このような構成によれば、物体光は音響光
学偏向器２で回折された後、バンドルファイバ３の所定
の１本に入射される。このバンドルファイバ３を介した
物体光は、空間光変調器４を一様に照射し、これにより
入力データとなる物体光パターンが読み出される。読み
出された物体光パターンは、レンズ５でフーリエ変換さ
れ、ホログラフィ媒体６上に結像する。一方、参照光は
音響光学偏向器８によって回折された後、バンドルファ
イバ９の１本に入射し、物体光と同一のホログラフィ媒
体６上に結像し、ホログラムを書き込むようになってい
る。
学偏向器２で回折された後、バンドルファイバ３の所定
の１本に入射される。このバンドルファイバ３を介した
物体光は、空間光変調器４を一様に照射し、これにより
入力データとなる物体光パターンが読み出される。読み
出された物体光パターンは、レンズ５でフーリエ変換さ
れ、ホログラフィ媒体６上に結像する。一方、参照光は
音響光学偏向器８によって回折された後、バンドルファ
イバ９の１本に入射し、物体光と同一のホログラフィ媒
体６上に結像し、ホログラムを書き込むようになってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したホ
ログラム記録装置においては、次のような問題がある。
まず、第１の問題としては、音響光学偏向器の応答速度
に応じて読み出し速度が決る。このため、入力データと
なる物体光パターンを読み出す際のアクセスに時間を要
する上、そのスループットが低くなる。
ログラム記録装置においては、次のような問題がある。
まず、第１の問題としては、音響光学偏向器の応答速度
に応じて読み出し速度が決る。このため、入力データと
なる物体光パターンを読み出す際のアクセスに時間を要
する上、そのスループットが低くなる。
【０００７】また、第２の問題としては、上述した光学
系による装置の構成が複雑になることである。すなわ
ち、音響光学偏向器によるビーム方向制御を行うため、
構成の複雑化を招致している。例えば、物体光用のバン
ドルファイバは、画素数分に対応した本数のファイバか
ら形成されるものであり、一方、参照光用のバンドルフ
ァイバ９は（画素数×ページ数）分必要となるので、画
素数やページ数が増す程その構成が複雑化する。
系による装置の構成が複雑になることである。すなわ
ち、音響光学偏向器によるビーム方向制御を行うため、
構成の複雑化を招致している。例えば、物体光用のバン
ドルファイバは、画素数分に対応した本数のファイバか
ら形成されるものであり、一方、参照光用のバンドルフ
ァイバ９は（画素数×ページ数）分必要となるので、画
素数やページ数が増す程その構成が複雑化する。
【０００８】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、構成が簡素で、しかも高速処理できるホログラ
ム記録方法および装置を提供することを目的としてい
る。
もので、構成が簡素で、しかも高速処理できるホログラ
ム記録方法および装置を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、位相符号化パターンに基づき位相変調される参
照光パターンに応じて、所定の入力パターンに対応して
強度変調された物体光パターンをホログラフィ媒体へ記
録するホログラム記録方法において、複数のホログラフ
ィ媒体のいずれかに、前記参照光パターンに応じて前記
物体光パターンを記録すると共に、前記位相符号化パタ
ーンを入力パターン毎に変化させた複数の入力パターン
を多重記録する第１の過程と、前記複数のホログラフィ
媒体の各々へ順次走査しつつ、前記第１の過程を行う第
２の過程とを具備することを特徴としている。
よれば、位相符号化パターンに基づき位相変調される参
照光パターンに応じて、所定の入力パターンに対応して
強度変調された物体光パターンをホログラフィ媒体へ記
録するホログラム記録方法において、複数のホログラフ
ィ媒体のいずれかに、前記参照光パターンに応じて前記
物体光パターンを記録すると共に、前記位相符号化パタ
ーンを入力パターン毎に変化させた複数の入力パターン
を多重記録する第１の過程と、前記複数のホログラフィ
媒体の各々へ順次走査しつつ、前記第１の過程を行う第
２の過程とを具備することを特徴としている。
【００１０】また、請求項２に記載の発明にあっては、
参照光を画素化すると共に、各画素を直交符号列に応じ
て位相変調する第１の空間光変調手段と、入力パターン
に応じて物体光を強度変調する第２の空間光変調手段
と、画像情報を記録する手段であって、複数アレイ状に
配列されるホログラフィ媒体と、前記ホログラフィ媒体
に対応して配設される複数の点光源から形成され、前記
参照光を発生する第１の点光源アレイと、前記ホログラ
フィ媒体に対応して配設される複数の点光源から形成さ
れ、前記物体光を発生する第２の点光源アレイと、前記
第１の点光源アレイから照射される前記参照光を、前記
第１の空間光変調手段を介して所定のホログラフィ媒体
へ入射させる第１の多重結像系と、前記第２の点光源ア
レイから照射される前記物体光を、前記第２の空間光変
調手段を介して所定のホログラフィ媒体へ入射させる第
２の多重結像系とを具備することを特徴としている。
参照光を画素化すると共に、各画素を直交符号列に応じ
て位相変調する第１の空間光変調手段と、入力パターン
に応じて物体光を強度変調する第２の空間光変調手段
と、画像情報を記録する手段であって、複数アレイ状に
配列されるホログラフィ媒体と、前記ホログラフィ媒体
に対応して配設される複数の点光源から形成され、前記
参照光を発生する第１の点光源アレイと、前記ホログラ
フィ媒体に対応して配設される複数の点光源から形成さ
れ、前記物体光を発生する第２の点光源アレイと、前記
第１の点光源アレイから照射される前記参照光を、前記
第１の空間光変調手段を介して所定のホログラフィ媒体
へ入射させる第１の多重結像系と、前記第２の点光源ア
レイから照射される前記物体光を、前記第２の空間光変
調手段を介して所定のホログラフィ媒体へ入射させる第
２の多重結像系とを具備することを特徴としている。
【００１１】また、請求項３に記載の発明によれば、複
数のホログラフィ媒体に対応して配設される点光源を備
えたホログラム記録方法において、第１番目の点光源を
点灯し、これに対応する第１番目のホログラフィ媒体へ
Ｍページの物体光Ｏ1 (1)〜Ｏ1(M)を、Ｍ種類の直交符号
パターンで位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)
で順次記録する第１の操作と、第２番目の点光源を点灯
し、第２番目のホログラフィ媒体に異なるＭページの物
体光Ｏ2 (1)〜Ｏ2 (M)を、同一のＭ種類の直交符号パター
ンで位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次
記録する第２の操作とを有し、前記第１および第２の操
作をＮ個のホログラフィ媒体について繰り返してＭ×Ｎ
ページの情報をＮ個のホログラフィ媒体に多重記録する
ことを特徴としている。
数のホログラフィ媒体に対応して配設される点光源を備
えたホログラム記録方法において、第１番目の点光源を
点灯し、これに対応する第１番目のホログラフィ媒体へ
Ｍページの物体光Ｏ1 (1)〜Ｏ1(M)を、Ｍ種類の直交符号
パターンで位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)
で順次記録する第１の操作と、第２番目の点光源を点灯
し、第２番目のホログラフィ媒体に異なるＭページの物
体光Ｏ2 (1)〜Ｏ2 (M)を、同一のＭ種類の直交符号パター
ンで位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次
記録する第２の操作とを有し、前記第１および第２の操
作をＮ個のホログラフィ媒体について繰り返してＭ×Ｎ
ページの情報をＮ個のホログラフィ媒体に多重記録する
ことを特徴としている。
【００１２】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
画像情報を記録するホログラフィ媒体に、書き替えおよ
び消去が可能なフォトリフラクティブ結晶導波路を用い
たことを特徴としている。
画像情報を記録するホログラフィ媒体に、書き替えおよ
び消去が可能なフォトリフラクティブ結晶導波路を用い
たことを特徴としている。
【００１３】
【作用】この発明によれば、複数のホログラフィ媒体の
各々へ順次走査しつつ、参照光パターンに応じて物体光
パターンを記録すると共に、位相符号化パターンを入力
パターン毎に変化させた複数の入力パターンを多重記録
する。これにより、従来、多重ホログラム記録時に行わ
れていた書き込み光（あるいは読み出し光）のビーム方
向制御が不必要になるので、簡素な構成で、しかも高速
処理可能なホログラム記録となる。
各々へ順次走査しつつ、参照光パターンに応じて物体光
パターンを記録すると共に、位相符号化パターンを入力
パターン毎に変化させた複数の入力パターンを多重記録
する。これにより、従来、多重ホログラム記録時に行わ
れていた書き込み光（あるいは読み出し光）のビーム方
向制御が不必要になるので、簡素な構成で、しかも高速
処理可能なホログラム記録となる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１はこの発明による一実施例の構成を
示す光路図である。この図に示す光学系は、物体光用の
多重結像系５０と、参照光用の多重結像系６０と、ホロ
グラフィ媒体１６とから構成されている。
いて説明する。図１はこの発明による一実施例の構成を
示す光路図である。この図に示す光学系は、物体光用の
多重結像系５０と、参照光用の多重結像系６０と、ホロ
グラフィ媒体１６とから構成されている。
【００１５】まず、物体光用の多重結像系５０の構成に
ついて説明する。図１において、１０は物体光を発生す
る点光源アレイであり、複数の点光源１０−１〜１０−
ｎから構成されている。この点光源アレイ１０には、面
発光型の半導体レーザを同一基板上にアレイ配置したも
のや、１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを
ホログラム素子を介して多数のスポット（点光源）とす
る方法がある。点光源アレイでは、これらいずれの場合
においてもコヒーレンスの高い光源であることが要求さ
れる。
ついて説明する。図１において、１０は物体光を発生す
る点光源アレイであり、複数の点光源１０−１〜１０−
ｎから構成されている。この点光源アレイ１０には、面
発光型の半導体レーザを同一基板上にアレイ配置したも
のや、１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを
ホログラム素子を介して多数のスポット（点光源）とす
る方法がある。点光源アレイでは、これらいずれの場合
においてもコヒーレンスの高い光源であることが要求さ
れる。
【００１６】１１は点光源１０−１〜１０−ｎにそれぞ
れ対向するよう配置されるマイクロレンズアレイであ
る。このマイクロレンズアレイ１１は、点光源アレイ１
０から放射される物体光１２をフーリエレンズ１３に入
射させる。１４は空間光変調器であり、フーリエレンズ
１３によりフーリエ変換が施された物体光１２に所定の
入力パターンに応じて強度変調を施して出力する。
れ対向するよう配置されるマイクロレンズアレイであ
る。このマイクロレンズアレイ１１は、点光源アレイ１
０から放射される物体光１２をフーリエレンズ１３に入
射させる。１４は空間光変調器であり、フーリエレンズ
１３によりフーリエ変換が施された物体光１２に所定の
入力パターンに応じて強度変調を施して出力する。
【００１７】１５はフーリエレンズであり、空間光変調
器１４から出力される入力パターンをホログラフィ媒体
１６上に結像させる。ホログラフィ媒体１６は、フォト
リフラクティブ効果を持つ無機結晶をアレイ（以下、こ
れをホログラフィ・アレイと称する）配置した導波路で
ある。このフォトリフラクティブ効果を利用したホログ
ラムは、光を一様に照射すると位相格子が消去されるた
め、書き替え・消去可能な実時間ホログラフィに適して
いる。
器１４から出力される入力パターンをホログラフィ媒体
１６上に結像させる。ホログラフィ媒体１６は、フォト
リフラクティブ効果を持つ無機結晶をアレイ（以下、こ
れをホログラフィ・アレイと称する）配置した導波路で
ある。このフォトリフラクティブ効果を利用したホログ
ラムは、光を一様に照射すると位相格子が消去されるた
め、書き替え・消去可能な実時間ホログラフィに適して
いる。
【００１８】一方、参照光用の多重結像系６０は、上述
した物体光用の多重結像系５０と同様に、点光源アレイ
２０と、マイクロレンズアレイ２１と、フーリエレンズ
２３と、空間光変調器２４とから構成されている。この
ような構成によれば、次のようにしてホログラム記録が
なされる。すなわち、参照光２２は、空間光変調器２４
によって画素化される。ここで、画素化された各画素
は、直交符号列に従って、「０」または「π」の２値の
位相変調によって位相符号化される。こうして位相符号
化された参照光パターンは、フーリエレンズ２５を介し
てフーリエ変換が施され、ホログラフィ媒体１６へ入射
される。
した物体光用の多重結像系５０と同様に、点光源アレイ
２０と、マイクロレンズアレイ２１と、フーリエレンズ
２３と、空間光変調器２４とから構成されている。この
ような構成によれば、次のようにしてホログラム記録が
なされる。すなわち、参照光２２は、空間光変調器２４
によって画素化される。ここで、画素化された各画素
は、直交符号列に従って、「０」または「π」の２値の
位相変調によって位相符号化される。こうして位相符号
化された参照光パターンは、フーリエレンズ２５を介し
てフーリエ変換が施され、ホログラフィ媒体１６へ入射
される。
【００１９】次いで、点光源アレイ１０を点灯させるこ
とによって、所定のホログラフィ媒体１６にのみ参照光
２２を入射させる。一方、物体光１２は、書き込みパタ
ーンを入力した空間光変調器１４で強度変調された後、
フーリエレンズ１５でフーリエ変換されてホログラフィ
媒体１６に入射する。この場合も、点光源アレイ１０の
所定の点光源１０−１〜１０−ｎを点灯させることによ
り、アレイを成すホログラフィ媒体１６のいずれかにの
み物体光１２を入射させることができる。
とによって、所定のホログラフィ媒体１６にのみ参照光
２２を入射させる。一方、物体光１２は、書き込みパタ
ーンを入力した空間光変調器１４で強度変調された後、
フーリエレンズ１５でフーリエ変換されてホログラフィ
媒体１６に入射する。この場合も、点光源アレイ１０の
所定の点光源１０−１〜１０−ｎを点灯させることによ
り、アレイを成すホログラフィ媒体１６のいずれかにの
み物体光１２を入射させることができる。
【００２０】次に、図１に示す光学系においてなされる
多重記録方法とホログラフィ媒体の走査について説明す
る。ホログラフィ媒体１６へ多重記録するには、空間光
変調器２４における位相符号化パターンを入力パターン
毎に変化させて参照光２２を位相変調する。これによ
り、各入力パターンがホログラフィ媒体１６に多重記録
される。
多重記録方法とホログラフィ媒体の走査について説明す
る。ホログラフィ媒体１６へ多重記録するには、空間光
変調器２４における位相符号化パターンを入力パターン
毎に変化させて参照光２２を位相変調する。これによ
り、各入力パターンがホログラフィ媒体１６に多重記録
される。
【００２１】ホログラフィ媒体１６の走査は、従来のビ
ーム方向制御に替えて行われるものであり、マイクロレ
ンズをホログラフィ・アレイと同一の配置で規則的に配
列したマイクロレンズアレイ１１，２１とフーリエレン
ズ１３，２３とで構成される多重結像系によってなされ
る。すなわち、この多重結像系は、参照光パターンおよ
び物体光パターンについて、ホログラフィ媒体１６のホ
ログラフィ・アレイと同数の像を同一配列で生成するも
のである。ここで、ホログラフィ媒体１６の所定のホロ
グラフィ・アレイに参照光と物体光とを入射させるに
は、点光源アレイ１０，２０の対応する点光源を点灯さ
せる。なお、この点光源アレイ１０，２０は、ホログラ
フィ媒体のアレイと同数の点光源が配置されているもの
とする。
ーム方向制御に替えて行われるものであり、マイクロレ
ンズをホログラフィ・アレイと同一の配置で規則的に配
列したマイクロレンズアレイ１１，２１とフーリエレン
ズ１３，２３とで構成される多重結像系によってなされ
る。すなわち、この多重結像系は、参照光パターンおよ
び物体光パターンについて、ホログラフィ媒体１６のホ
ログラフィ・アレイと同数の像を同一配列で生成するも
のである。ここで、ホログラフィ媒体１６の所定のホロ
グラフィ・アレイに参照光と物体光とを入射させるに
は、点光源アレイ１０，２０の対応する点光源を点灯さ
せる。なお、この点光源アレイ１０，２０は、ホログラ
フィ媒体のアレイと同数の点光源が配置されているもの
とする。
【００２２】例えば、Ｎ個の各ホログラフィ媒体にＭペ
ージのパターンを多重記録する場合には、以下の手順で
行う。まず、例えば、第１番目の点光源を点灯し、これ
に対応する第１番目のホログラフィ媒体１６へＭページ
の物体光Ｏ1 (1)〜Ｏ1 (M)をＭ種類の直交符号パターンで
位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録
する。次いで、第２番目の点光源を点灯し、第２番目の
ホログラフィ媒体１６に異なるＭページの物体光Ｏ2 (1)
〜Ｏ2 (M)を、同一のＭ種類の直交符号パターンで位相符
号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録し、こ
うした操作をＮ個のホログラフィ媒体１６について繰り
返すことにより、Ｍ×Ｎページの情報がＮ個のホログラ
フィ媒体のアレイに多重記録される。
ージのパターンを多重記録する場合には、以下の手順で
行う。まず、例えば、第１番目の点光源を点灯し、これ
に対応する第１番目のホログラフィ媒体１６へＭページ
の物体光Ｏ1 (1)〜Ｏ1 (M)をＭ種類の直交符号パターンで
位相符号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録
する。次いで、第２番目の点光源を点灯し、第２番目の
ホログラフィ媒体１６に異なるＭページの物体光Ｏ2 (1)
〜Ｏ2 (M)を、同一のＭ種類の直交符号パターンで位相符
号化した参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録し、こ
うした操作をＮ個のホログラフィ媒体１６について繰り
返すことにより、Ｍ×Ｎページの情報がＮ個のホログラ
フィ媒体のアレイに多重記録される。
【００２３】次に、こうして多重記録がなされたホログ
ラフィ媒体１６からホログラムを読み出す方法について
図２を参照し、説明する。この図において、図１と共通
する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。
また、図２に示す光学系と図１に示すものとが異なる点
は、前述した参照光用の多重結像系６０を用いて読み出
し光３０を発生させ、ホログラフィ媒体１６からの回折
光を物体光用の多重結合系５０を用いてスクリーンＳＣ
上に結像させる構成としたことにある。なお、この場
合、多重光学系５０にあっては、空間光変調器１４と点
光源アレイ１０とが除かれ、点光源アレイ１０に替えて
スクリーンＳＣが配置されている。
ラフィ媒体１６からホログラムを読み出す方法について
図２を参照し、説明する。この図において、図１と共通
する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。
また、図２に示す光学系と図１に示すものとが異なる点
は、前述した参照光用の多重結像系６０を用いて読み出
し光３０を発生させ、ホログラフィ媒体１６からの回折
光を物体光用の多重結合系５０を用いてスクリーンＳＣ
上に結像させる構成としたことにある。なお、この場
合、多重光学系５０にあっては、空間光変調器１４と点
光源アレイ１０とが除かれ、点光源アレイ１０に替えて
スクリーンＳＣが配置されている。
【００２４】このような光学系によりホログラムを読み
出す場合には、まず、点光源アレイ２０の全点光源２０
−１〜２０−ｎを同時に点灯して読み出し光３０を生成
し、これをホログラム媒体１６に照射する。ホログラフ
ィ媒体１６から出力される回折光（物体光）は、レンズ
１５，１３を介してスクリーンＳＣ上に結像し、これに
より記録された像が再生されることになる。例えば、第
Ｎ番目のホログラフィ媒体１６の読み出しは、前述した
ように、参照光２２の書き込みに用いたものと同一の位
相符号化された参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)を用いて、
物体光ＯN (1)〜ＯN (M)を読み出す。
出す場合には、まず、点光源アレイ２０の全点光源２０
−１〜２０−ｎを同時に点灯して読み出し光３０を生成
し、これをホログラム媒体１６に照射する。ホログラフ
ィ媒体１６から出力される回折光（物体光）は、レンズ
１５，１３を介してスクリーンＳＣ上に結像し、これに
より記録された像が再生されることになる。例えば、第
Ｎ番目のホログラフィ媒体１６の読み出しは、前述した
ように、参照光２２の書き込みに用いたものと同一の位
相符号化された参照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)を用いて、
物体光ＯN (1)〜ＯN (M)を読み出す。
【００２５】参照光の符号化に用いるパターンは、直交
符号でなければならない。すなわち、Ｍ個の直交パター
ンの中でｑ番目のパターンの画素ｉの位相をφq（ここ
で、φqは「０」または「π」の２値）とすると、Ｗａ
ｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ変換を用いてＮ画素のパター
ンでＮ個の直交パターンを生成することができる。こう
した直交パターンの生成は、図３（イ）に示す構成によ
って得られる。この図において、４１は液晶空間光変調
器であり、電気的に入力される符号化パターンに応じて
入射光の位相を「０」または「π」に変化させる。４２
はλ／４板、４３は検光子である。このような構成によ
れば、参照光４０は、液晶空間光変調器４１の位相
「０」または「π」に応じてその偏波面が「９０゜」ま
たは「０゜」に回転する。次いで、λ／４板４２に４５
゜で入射して円偏波に直した後、検光子４３で直線偏波
に戻すことにより、「０」または「π」の位相変調がな
される。なお、図３（ロ）には、位相符号化された画素
数５×５の参照光パターンの一例を示す。
符号でなければならない。すなわち、Ｍ個の直交パター
ンの中でｑ番目のパターンの画素ｉの位相をφq（ここ
で、φqは「０」または「π」の２値）とすると、Ｗａ
ｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ変換を用いてＮ画素のパター
ンでＮ個の直交パターンを生成することができる。こう
した直交パターンの生成は、図３（イ）に示す構成によ
って得られる。この図において、４１は液晶空間光変調
器であり、電気的に入力される符号化パターンに応じて
入射光の位相を「０」または「π」に変化させる。４２
はλ／４板、４３は検光子である。このような構成によ
れば、参照光４０は、液晶空間光変調器４１の位相
「０」または「π」に応じてその偏波面が「９０゜」ま
たは「０゜」に回転する。次いで、λ／４板４２に４５
゜で入射して円偏波に直した後、検光子４３で直線偏波
に戻すことにより、「０」または「π」の位相変調がな
される。なお、図３（ロ）には、位相符号化された画素
数５×５の参照光パターンの一例を示す。
【００２６】ところで、ホログラフィ媒体１６は、前述
したように、フォトリフラクティブ効果を有する無機結
晶で構成されており、この結晶材料はファイバとして成
長させることができる。これにより、ホログラフィ媒体
１６は、図４に示すように、ファイバを２次元のアレイ
状に配列してホログラフィ・アレイを形成している。こ
のようなアレイをなすホログラフィ媒体１６のファイバ
寸法は、通常、直径が０．２〜１．０ｍｍ、ファイバ長
は１〜１０ｍｍ程度である。なお、ファイバを２次元の
アレイ状に配列した場合には、ファイバ間の漏話を防止
するため、各ファイバとの間を光学的に遮蔽する必要が
ある。
したように、フォトリフラクティブ効果を有する無機結
晶で構成されており、この結晶材料はファイバとして成
長させることができる。これにより、ホログラフィ媒体
１６は、図４に示すように、ファイバを２次元のアレイ
状に配列してホログラフィ・アレイを形成している。こ
のようなアレイをなすホログラフィ媒体１６のファイバ
寸法は、通常、直径が０．２〜１．０ｍｍ、ファイバ長
は１〜１０ｍｍ程度である。なお、ファイバを２次元の
アレイ状に配列した場合には、ファイバ間の漏話を防止
するため、各ファイバとの間を光学的に遮蔽する必要が
ある。
【００２７】こうしたホログラフィ媒体１６は、等価的
な結晶厚が増大するため、ホログラムの回折効率が向上
するという利点がある。また、高密度の実装が可能なた
め、バルク結晶に比べて小型で大容量のメモリが実現で
きる。さらに、小断面に光を閉じ込めるためにパワー密
度が高くなり、バルク結晶に比し、レーザのエネルギー
利用効率が向上するという利点もある。
な結晶厚が増大するため、ホログラムの回折効率が向上
するという利点がある。また、高密度の実装が可能なた
め、バルク結晶に比べて小型で大容量のメモリが実現で
きる。さらに、小断面に光を閉じ込めるためにパワー密
度が高くなり、バルク結晶に比し、レーザのエネルギー
利用効率が向上するという利点もある。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数のホログラフィ媒体の各々へ順次走査しつつ、
参照光パターンに応じて物体光パターンを記録すると共
に、位相符号化パターンを入力パターン毎に変化させた
複数の入力パターンを多重記録する。これにより、従
来、多重ホログラム記録時に行われていた書き込み光
（あるいは読み出し光）のビーム方向制御が不必要にな
るので、簡素な構成で、しかも高速処理可能なホログラ
ム記録となる。
ば、複数のホログラフィ媒体の各々へ順次走査しつつ、
参照光パターンに応じて物体光パターンを記録すると共
に、位相符号化パターンを入力パターン毎に変化させた
複数の入力パターンを多重記録する。これにより、従
来、多重ホログラム記録時に行われていた書き込み光
（あるいは読み出し光）のビーム方向制御が不必要にな
るので、簡素な構成で、しかも高速処理可能なホログラ
ム記録となる。
【図１】この発明の一実施例によるホログラム多重記録
光学系を示す光路図。
光学系を示す光路図。
【図２】同実施例におけるホログラム読み出し光学系を
示す光路図。
示す光路図。
【図３】同実施例における参照光の位相変調光学系を説
明するための図。
明するための図。
【図４】同実施例におけるホログラム媒体１６の構造を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図５】従来例を説明するための図。
１０，２０…点光源アレイ、 １１，２１…マイクロレンズアレイ、 １２…物体光、 ２２…参照光、 １３，１５，２３…フーリエレンズ、 １４，２４…空間光変調器、 １６…ホログラフィ媒体。
Claims (4)
- 【請求項１】 位相符号化パターンに基づき位相変調さ
れる参照光パターンに応じて、所定の入力パターンに対
応して強度変調された物体光パターンをホログラフィ媒
体へ記録するホログラム記録方法において、 複数のホログラフィ媒体のいずれかに、前記参照光パタ
ーンに応じて前記物体光パターンを記録すると共に、前
記位相符号化パターンを入力パターン毎に変化させた複
数の入力パターンを多重記録する第１の過程と、 前記複数のホログラフィ媒体の各々へ順次走査しつつ、
前記第１の過程を行う第２の過程とを具備することを特
徴とするホログラム記録方法。 - 【請求項２】 参照光を画素化すると共に、各画素を直
交符号列に応じて位相変調する第１の空間光変調手段
と、 入力パターンに応じて物体光を強度変調する第２の空間
光変調手段と、 画像情報を記録する手段であって、複数アレイ状に配列
されるホログラフィ媒体と、 前記ホログラフィ媒体に対応して配設される複数の点光
源から形成され、前記参照光を発生する第１の点光源ア
レイと、 前記ホログラフィ媒体に対応して配設される複数の点光
源から形成され、前記物体光を発生する第２の点光源ア
レイと、 前記第１の点光源アレイから照射される前記参照光を、
前記第１の空間光変調手段を介して所定のホログラフィ
媒体へ入射させる第１の多重結像系と、 前記第２の点光源アレイから照射される前記物体光を、
前記第２の空間光変調手段を介して所定のホログラフィ
媒体へ入射させる第２の多重結像系とを具備することを
特徴とするホログラム記録装置。 - 【請求項３】 複数のホログラフィ媒体に対応して配設
される点光源を備えたホログラム記録方法において、 第１番目の点光源を点灯し、これに対応する第１番目の
ホログラフィ媒体へＭページの物体光Ｏ1 (1)〜Ｏ
1 (M)を、Ｍ種類の直交符号パターンで位相符号化した参
照光パターンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録する第１の操作
と、 第２番目の点光源を点灯し、第２番目のホログラフィ媒
体に異なるＭページの物体光Ｏ2 (1)〜Ｏ2 (M)を、同一の
Ｍ種類の直交符号パターンで位相符号化した参照光パタ
ーンＲ(1)〜Ｒ(M)で順次記録する第２の操作とを有し、 前記第１および第２の操作をＮ個のホログラフィ媒体に
ついて繰り返してＭ×Ｎページの情報をＮ個のホログラ
フィ媒体に多重記録することを特徴とするホログラム記
録方法。 - 【請求項４】 画像情報を記録するホログラフィ媒体
に、書き替えおよび消去が可能なフォトリフラクティブ
結晶導波路を用いたことを特徴とするホログラム記録装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41392A JPH05181404A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | ホログラム記録方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41392A JPH05181404A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | ホログラム記録方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181404A true JPH05181404A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11473114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41392A Pending JPH05181404A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | ホログラム記録方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05181404A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413363B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-01-03 | 김남 | 홀로그래피를 이용한 암호화 및 보안 인증 방법 및 이를수행하기 위한 시스템 |
| JP2009175591A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Univ Fukuoka | ホログラム記録・消去装置およびホログラム記録・消去方法 |
| US7813018B2 (en) | 1998-02-27 | 2010-10-12 | Zebra Imaging, Inc. | Method and apparatus for recording one-step, full-color, full-parallax, holographic stereograms |
| CN114322749A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 西安工业大学 | 基于阵列光源的超分辨数字全息测量装置及方法 |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP41392A patent/JPH05181404A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813018B2 (en) | 1998-02-27 | 2010-10-12 | Zebra Imaging, Inc. | Method and apparatus for recording one-step, full-color, full-parallax, holographic stereograms |
| US7847992B2 (en) | 1998-02-27 | 2010-12-07 | Zebra Imaging, Inc. | Method and apparatus for recording one-step, full-color, full-parallax, holographic stereograms |
| KR100413363B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-01-03 | 김남 | 홀로그래피를 이용한 암호화 및 보안 인증 방법 및 이를수행하기 위한 시스템 |
| JP2009175591A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Univ Fukuoka | ホログラム記録・消去装置およびホログラム記録・消去方法 |
| CN114322749A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 西安工业大学 | 基于阵列光源的超分辨数字全息测量装置及方法 |
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