JPH10340479A - 光記録媒体、光記録方法、光記録装置、光読取方法、光読取装置、光検索方法、光検索装置 - Google Patents
光記録媒体、光記録方法、光記録装置、光読取方法、光読取装置、光検索方法、光検索装置Info
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- JPH10340479A JPH10340479A JP10032834A JP3283498A JPH10340479A JP H10340479 A JPH10340479 A JP H10340479A JP 10032834 A JP10032834 A JP 10032834A JP 3283498 A JP3283498 A JP 3283498A JP H10340479 A JPH10340479 A JP H10340479A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 データを高密度かつ高速に記録することがで
き、データ書き換え時には消去プロセスを要することな
くデータを高速に書き換えることができるようにすると
ともに、そのような記録に適する光記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 光記録媒体は、少なくとも一面側に、側
鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルのように
光誘起複屈折性を示す偏光感応層を形成したものとす
る。空間光変調器３０は、偏光変調が可能なものとし、
それぞれの画素に２次元データの対応するビットの情報
を電圧印加の有無として与えることによって、それぞれ
の画素に入射する光の偏光を変調させ、空間光変調器３
０を通過した信号光１として、２次元データに対応した
空間偏光分布を有するものを得る。この信号光１を上記
の光記録媒体に照射すると同時に、光記録媒体の信号光
１が照射される領域に参照光を照射する。これによっ
て、２次元データに対応した信号光１の偏光分布がホロ
グラムとして光記録媒体に記録される。
き、データ書き換え時には消去プロセスを要することな
くデータを高速に書き換えることができるようにすると
ともに、そのような記録に適する光記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 光記録媒体は、少なくとも一面側に、側
鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルのように
光誘起複屈折性を示す偏光感応層を形成したものとす
る。空間光変調器３０は、偏光変調が可能なものとし、
それぞれの画素に２次元データの対応するビットの情報
を電圧印加の有無として与えることによって、それぞれ
の画素に入射する光の偏光を変調させ、空間光変調器３
０を通過した信号光１として、２次元データに対応した
空間偏光分布を有するものを得る。この信号光１を上記
の光記録媒体に照射すると同時に、光記録媒体の信号光
１が照射される領域に参照光を照射する。これによっ
て、２次元データに対応した信号光１の偏光分布がホロ
グラムとして光記録媒体に記録される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、データ情報を光
記録媒体に記録し、光記録媒体から読み出し、光記録媒
体から検索する方法および装置、およびデータ情報が記
録される、または記録された光記録媒体に関する。
記録媒体に記録し、光記録媒体から読み出し、光記録媒
体から検索する方法および装置、およびデータ情報が記
録される、または記録された光記録媒体に関する。
【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
は一桁以上高いが、画像情報のデジタル記録には、いま
だ十分ではない。記録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。
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
は一桁以上高いが、画像情報のデジタル記録には、いま
だ十分ではない。記録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
つつあるものに、ＤＶＤ−ＲＯＭがある。ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍは、直径１２ｃｍのディスクに片面で４．７ＧＢｙｔ
ｅのデータを収容できる。書き込み・消去が可能なＤＶ
Ｄ−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。これは、読み出し専用であるＣＤ−ＲＯＭの７倍
以上、フロッピーディスクの３６００枚以上、に相当す
る。
つつあるものに、ＤＶＤ−ＲＯＭがある。ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍは、直径１２ｃｍのディスクに片面で４．７ＧＢｙｔ
ｅのデータを収容できる。書き込み・消去が可能なＤＶ
Ｄ−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。これは、読み出し専用であるＣＤ−ＲＯＭの７倍
以上、フロッピーディスクの３６００枚以上、に相当す
る。
【０００４】このように光ディスクの高密度化・大容量
化は年々進んでいる。しかし、その一方で、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／ｃｍ2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）記録が必要となる。
化は年々進んでいる。しかし、その一方で、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／ｃｍ2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）記録が必要となる。
【０００５】体積型の光記録媒体の材料としては、フォ
トポリマー材料やフォトリフラクティブ材料などが挙げ
られる。これらの材料は、比較的弱い光を吸収して屈折
率変化を生じるため、光誘起屈折率変化による情報記録
が可能である。このため、大容量化が可能な多重ホログ
ラム記録に用いることができる。
トポリマー材料やフォトリフラクティブ材料などが挙げ
られる。これらの材料は、比較的弱い光を吸収して屈折
率変化を生じるため、光誘起屈折率変化による情報記録
が可能である。このため、大容量化が可能な多重ホログ
ラム記録に用いることができる。
【０００６】フォトポリマー材料を用いて高密度記録し
た例として、「ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２５１４，３５５」
には、参照光に球面波を用い、ディスク形状に加工した
ＤｕＰｏｎｔ製１５０−１００ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅ
ｒを回転させて、シフト多重ホログラムを記録し、現在
用いられているＣＤの記録密度の１０倍以上の記録密度
（〜１０ｂｉｔ／μｍ2）を達成したことが示されてい
る。
た例として、「ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２５１４，３５５」
には、参照光に球面波を用い、ディスク形状に加工した
ＤｕＰｏｎｔ製１５０−１００ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅ
ｒを回転させて、シフト多重ホログラムを記録し、現在
用いられているＣＤの記録密度の１０倍以上の記録密度
（〜１０ｂｉｔ／μｍ2）を達成したことが示されてい
る。
【０００７】また、フォトリフラクティブ材料を用いて
高密度記録した例として、「ＯＰＴＩＣＡＬ ＥＮＧＩ
ＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３４，（１９９５）２１９
３」には、１０×１０×２２ｍｍの大きさのＦｅドープ
ＬｉＮｂＯ3結晶に、２万ページのホログラムを多重記
録し、約１ＧＢｙｔｅの記録を達成したことが報告され
ている。
高密度記録した例として、「ＯＰＴＩＣＡＬ ＥＮＧＩ
ＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３４，（１９９５）２１９
３」には、１０×１０×２２ｍｍの大きさのＦｅドープ
ＬｉＮｂＯ3結晶に、２万ページのホログラムを多重記
録し、約１ＧＢｙｔｅの記録を達成したことが報告され
ている。
【０００８】ホログラフィックメモリは、このように大
容量のデータを記録できることに加えて、２次元的にデ
ータの記録および読み出しができることから、高速のデ
ータ記録やデータ読み出し、高速のデータ検索やデータ
相関検出、高速のデータ転送も、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。
容量のデータを記録できることに加えて、２次元的にデ
ータの記録および読み出しができることから、高速のデ
ータ記録やデータ読み出し、高速のデータ検索やデータ
相関検出、高速のデータ転送も、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。
【０００９】図２６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１
０２から、これにホログラフィックに記録されている２
次元の被検索データを読み出し、そのデータパターン像
を光アドレス型の空間光変調器１０３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１０４に２次元の検索用データを書き込
む。
では、レーザ１０１からのレーザ光によって光メモリ１
０２から、これにホログラフィックに記録されている２
次元の被検索データを読み出し、そのデータパターン像
を光アドレス型の空間光変調器１０３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１０４に２次元の検索用データを書き込
む。
【００１０】そして、レーザ１０５からのレーザ光を読
出光として、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１０４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１０３の読出面に結像させる。
出光として、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１０４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１０３の読出面に結像させる。
【００１１】したがって、空間光変調器１０３において
画素ごとに被検索データに応じて読出光の偏光状態が変
えられ、その読出光を検光子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
の画素からの読出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。
画素ごとに被検索データに応じて読出光の偏光状態が変
えられ、その読出光を検光子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
の画素からの読出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。
【００１２】また、「Ａ．Ｋｕｔａｎｏｖ ａｎｄ
Ｙ．Ｉｃｈｉｏｋａ：Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｉｍａｇｅ
Ｐｌａｎｅ Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｈｏ
ｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｄｉｓｋ Ｍｅｍｏｒｙ，ＯＰＴ
ＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．４（１９
９６）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。
Ｙ．Ｉｃｈｉｏｋａ：Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｉｍａｇｅ
Ｐｌａｎｅ Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｈｏ
ｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｄｉｓｋ Ｍｅｍｏｒｙ，ＯＰＴ
ＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．４（１９
９６）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。
【００１３】図２７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１１４に照射し、同時に参照光１１５
を光メモリ１１４に照射して、光メモリ１１４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。
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１１４に照射し、同時に参照光１１５
を光メモリ１１４に照射して、光メモリ１１４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。
【００１４】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１１５と共役
な関係にある読出光１１６を光メモリ１１４に照射し
て、光メモリ１１４から２次元の被検索データのホログ
ラムを読み出し、その読み出したホログラムを、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。
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１１５と共役
な関係にある読出光１１６を光メモリ１１４に照射し
て、光メモリ１１４から２次元の被検索データのホログ
ラムを読み出し、その読み出したホログラムを、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。
【００１５】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１１７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。
は、検索用データと被検索データの光学的積となり、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１１７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。
【００１６】なお、ホログラムの書き換えが可能な光記
録媒体として、特開平２−２８０１１６号には、高分子
液晶材料からなる光記録媒体が示され、特開平４−３０
１９２号には、相変化材料からなる光記録媒体が示され
ている。
録媒体として、特開平２−２８０１１６号には、高分子
液晶材料からなる光記録媒体が示され、特開平４−３０
１９２号には、相変化材料からなる光記録媒体が示され
ている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、近
年、大容量化・高速化のためにホログラフィクメモリが
注目され、図２６に示したような検索方法、および図２
７に示したような記録方法および相関検出方法も提案さ
れている。また、高密度記録のためにＳ／Ｎを向上させ
ることも研究されており、光情報処理技術も応用されつ
つある。
年、大容量化・高速化のためにホログラフィクメモリが
注目され、図２６に示したような検索方法、および図２
７に示したような記録方法および相関検出方法も提案さ
れている。また、高密度記録のためにＳ／Ｎを向上させ
ることも研究されており、光情報処理技術も応用されつ
つある。
【００１８】しかしながら、図２６に示した従来の検索
方法、および図２７に示した従来の記録方法および相関
検出方法は、電気アドレス型の空間光変調器１０４また
は１１１としてＬＣＤ構成の振幅（強度）変調型のもの
を用いるため、以下のような問題がある。
方法、および図２７に示した従来の記録方法および相関
検出方法は、電気アドレス型の空間光変調器１０４また
は１１１としてＬＣＤ構成の振幅（強度）変調型のもの
を用いるため、以下のような問題がある。
【００１９】空間光変調器１０４または１１１のような
データを表示するＬＣＤは、図２８に示すように、電気
光学変換部材の一つである液晶１２１の両面に電極１２
２，１２３を有する液晶セル１２４の両側に、偏光子１
２６，１２７が配置される。偏光子１２６，１２７とし
ては、小型軽量化が容易な２色性偏光子が用いられる
が、その透過軸方向の透過率は７０〜８０％と低いた
め、２枚合わせると、およそ５０％の透過損失を生じ
る。
データを表示するＬＣＤは、図２８に示すように、電気
光学変換部材の一つである液晶１２１の両面に電極１２
２，１２３を有する液晶セル１２４の両側に、偏光子１
２６，１２７が配置される。偏光子１２６，１２７とし
ては、小型軽量化が容易な２色性偏光子が用いられる
が、その透過軸方向の透過率は７０〜８０％と低いた
め、２枚合わせると、およそ５０％の透過損失を生じ
る。
【００２０】そのため、このようなＬＣＤ構成の空間光
変調器を用いてデータの記録および読み出しを行う場合
には、記録時と読取時の両方で光強度が小さくなってＳ
／Ｎが劣化し、ホログラム記録密度の低下や検索精度の
低下を生じる。また、信号強度を上げるためにレーザパ
ワーを上げると、レーザの寿命が低下する問題を生じ
る。
変調器を用いてデータの記録および読み出しを行う場合
には、記録時と読取時の両方で光強度が小さくなってＳ
／Ｎが劣化し、ホログラム記録密度の低下や検索精度の
低下を生じる。また、信号強度を上げるためにレーザパ
ワーを上げると、レーザの寿命が低下する問題を生じ
る。
【００２１】ホログラフィックメモリにおけるデータの
記録・読み出しにおいては、ＢＥＲ（ｂｉｔ ｅｒｒｏ
ｒ ｒａｔｅ）を決定するノイズ要因として、（１）Ｃ
ＣＤやフォトディテクタアレイなどの光検出器アレイな
ど、ホログラムの品質によらないノイズ、（２）隣り合
うホログラムからの回折光（ページ間クロストーク）、
（３）同一ホログラム内での画素間クロストーク、
（４）結晶や光学系の不完全さに起因する回折効率のペ
ージ間およびページ内の揺らぎ、が挙げられる。
記録・読み出しにおいては、ＢＥＲ（ｂｉｔ ｅｒｒｏ
ｒ ｒａｔｅ）を決定するノイズ要因として、（１）Ｃ
ＣＤやフォトディテクタアレイなどの光検出器アレイな
ど、ホログラムの品質によらないノイズ、（２）隣り合
うホログラムからの回折光（ページ間クロストーク）、
（３）同一ホログラム内での画素間クロストーク、
（４）結晶や光学系の不完全さに起因する回折効率のペ
ージ間およびページ内の揺らぎ、が挙げられる。
【００２２】振幅（強度）変調による情報記録は、この
ように様々なノイズの影響を受けやすく、信号強度とこ
れらのノイズとの比（Ｓ／Ｎ）が記録媒体中の記録密度
を左右する。そこで、他のファイルシステムと同様に、
ＢＥＲを低く抑えるため、いくつかの符号化が試みられ
ている。
ように様々なノイズの影響を受けやすく、信号強度とこ
れらのノイズとの比（Ｓ／Ｎ）が記録媒体中の記録密度
を左右する。そこで、他のファイルシステムと同様に、
ＢＥＲを低く抑えるため、いくつかの符号化が試みられ
ている。
【００２３】例えば、［明、暗］が［０，１］に対応す
る２次元データをホログラムに多重記録する場合には、
データによって記録時の信号光の全光強度が一定に保た
れないため、回折効率の揺らぎに起因するクロストーク
を生じる。この問題を回避するため、［暗明］を
［０］、［明暗］を［１］に対応させる差分コーディン
グ法が用いられる。しかし、この場合、符号化の比率が
０．５となり、画素の利用効率が低くなる。
る２次元データをホログラムに多重記録する場合には、
データによって記録時の信号光の全光強度が一定に保た
れないため、回折効率の揺らぎに起因するクロストーク
を生じる。この問題を回避するため、［暗明］を
［０］、［明暗］を［１］に対応させる差分コーディン
グ法が用いられる。しかし、この場合、符号化の比率が
０．５となり、画素の利用効率が低くなる。
【００２４】上述したように、振幅変調型の空間光変調
器をデータ入力やデータ検索に用いる場合には、光の利
用効率が低い、Ｓ／Ｎの劣化を生じる、特殊なコーディ
ング方法を必要とする、などの問題がある。このため、
ホログラフィックメモリの特徴の一つである高密度記録
を十分に達成できていないのが現状である。
器をデータ入力やデータ検索に用いる場合には、光の利
用効率が低い、Ｓ／Ｎの劣化を生じる、特殊なコーディ
ング方法を必要とする、などの問題がある。このため、
ホログラフィックメモリの特徴の一つである高密度記録
を十分に達成できていないのが現状である。
【００２５】さらに、図２６に示した従来のデータ検索
方法は、（１）高価な光アドレス型の空間光変調器１０
３を必要とする、（２）光アドレス型の空間光変調器１
０３と電気アドレス型の空間光変調器１０４を非常に高
い精度でアライメントする必要がある、（３）光メモリ
１０２にホログラムを記録するには別の空間光変調器を
必要とする、などの問題がある。
方法は、（１）高価な光アドレス型の空間光変調器１０
３を必要とする、（２）光アドレス型の空間光変調器１
０３と電気アドレス型の空間光変調器１０４を非常に高
い精度でアライメントする必要がある、（３）光メモリ
１０２にホログラムを記録するには別の空間光変調器を
必要とする、などの問題がある。
【００２６】また、図２７に示した従来の記録方法およ
び相関検出方法は、上記（１）〜（３）の問題は回避で
きるが、相関ピークの有無によって相関を検出するた
め、データ間の相関値を求めることはできるものの、高
密度の複雑なデータ間のビットごとの一致・不一致を検
出することはできないという重大な問題がある。そのた
め、検索可能なコンピュータ・ファイリングシステムと
しては適さない。
び相関検出方法は、上記（１）〜（３）の問題は回避で
きるが、相関ピークの有無によって相関を検出するた
め、データ間の相関値を求めることはできるものの、高
密度の複雑なデータ間のビットごとの一致・不一致を検
出することはできないという重大な問題がある。そのた
め、検索可能なコンピュータ・ファイリングシステムと
しては適さない。
【００２７】また、ホログラフィックメモリの書き換え
可能性については、代表的なフォトリフラクティブ材料
として知られる、Ｂａ2ＴｉＯ3，ＬｉＮｂＯ3，ＳＢＮ
（ＳｒxＢａ1-xＮｂ2Ｏ6）などや、上述した特開平２−
２８０１１６号に示された高分子液晶材料、および特開
平４−３０１９２号に示された相変化材料は、いずれ
も、ホログラムの書き換えを行うことができる。
可能性については、代表的なフォトリフラクティブ材料
として知られる、Ｂａ2ＴｉＯ3，ＬｉＮｂＯ3，ＳＢＮ
（ＳｒxＢａ1-xＮｂ2Ｏ6）などや、上述した特開平２−
２８０１１６号に示された高分子液晶材料、および特開
平４−３０１９２号に示された相変化材料は、いずれ
も、ホログラムの書き換えを行うことができる。
【００２８】しかしながら、これら従来の光記録媒体、
およびこれを用いた光記録方法では、原理的に、光強度
の強いところでは何らかの材料変化を生じさせ、光強度
の弱いところでは材料変化を生じさせないことによっ
て、データの記録を行うので、データ書き換え時に消去
プロセスなしに書き換えをしようとすると、前のデータ
内容が強い光強度によって材料変化を生じさせる内容
で、新たなデータ内容が弱い光強度によって材料変化を
生じさせない内容となる領域では、材料変化を生じた前
のデータ内容がそのまま残ってしまって、データの書き
換えが行われないことになってしまう。
およびこれを用いた光記録方法では、原理的に、光強度
の強いところでは何らかの材料変化を生じさせ、光強度
の弱いところでは材料変化を生じさせないことによっ
て、データの記録を行うので、データ書き換え時に消去
プロセスなしに書き換えをしようとすると、前のデータ
内容が強い光強度によって材料変化を生じさせる内容
で、新たなデータ内容が弱い光強度によって材料変化を
生じさせない内容となる領域では、材料変化を生じた前
のデータ内容がそのまま残ってしまって、データの書き
換えが行われないことになってしまう。
【００２９】そのため、データ書き換え時には、光記録
媒体の全面にレーザ光を照射するなどの消去プロセスに
よって、記録されている前のデータを一旦消去した上
で、新たなデータを書き込む必要があり、データ書き換
えに時間がかかって、ホログラフィクメモリの利点の一
つである高速性が減殺されてしまう。
媒体の全面にレーザ光を照射するなどの消去プロセスに
よって、記録されている前のデータを一旦消去した上
で、新たなデータを書き込む必要があり、データ書き換
えに時間がかかって、ホログラフィクメモリの利点の一
つである高速性が減殺されてしまう。
【００３０】以上の点から、この発明は、データを高密
度かつ高速に記録することができるとともに、データ書
き換え時には消去プロセスを要することなくデータを高
速に書き換えることができる光記録方法および光記録装
置を提供するものである。
度かつ高速に記録することができるとともに、データ書
き換え時には消去プロセスを要することなくデータを高
速に書き換えることができる光記録方法および光記録装
置を提供するものである。
【００３１】また、この発明は、光記録媒体から、これ
に記録されているデータを高速かつ高精度に読み出すこ
とができる光読取方法および光読取装置を提供するもの
である。
に記録されているデータを高速かつ高精度に読み出すこ
とができる光読取方法および光読取装置を提供するもの
である。
【００３２】また、この発明は、大量のデータが記録さ
れている光記録媒体から必要とする任意のデータを容易
かつ高速・高精度に検索することができる光検索方法お
よび光検索装置を提供するものである。
れている光記録媒体から必要とする任意のデータを容易
かつ高速・高精度に検索することができる光検索方法お
よび光検索装置を提供するものである。
【００３３】さらに、この発明は、高密度かつ高速の記
録、消去プロセスを要しない高速の書き換え、高速かつ
高精度の読み出しおよび検索に適した光記録媒体を提供
するものである。
録、消去プロセスを要しない高速の書き換え、高速かつ
高精度の読み出しおよび検索に適した光記録媒体を提供
するものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】この発明の光記録媒体
は、光透過性材料によって全体としてシート状に形成
し、その少なくとも一面側に光誘起複屈折性を示す偏光
感応層を設けたものである。
は、光透過性材料によって全体としてシート状に形成
し、その少なくとも一面側に光誘起複屈折性を示す偏光
感応層を設けたものである。
【００３５】この発明の光記録方法では、偏光変調可能
な空間光変調器によって、空間偏光分布によりデータ情
報を保持する信号光を得、その信号光と参照光を同時に
光記録媒体に照射することによって、その光記録媒体中
に前記信号光の偏光分布をホログラムとして記録する。
な空間光変調器によって、空間偏光分布によりデータ情
報を保持する信号光を得、その信号光と参照光を同時に
光記録媒体に照射することによって、その光記録媒体中
に前記信号光の偏光分布をホログラムとして記録する。
【００３６】この発明の光読取方法では、空間偏光分布
によりデータ情報を保持する信号光が、参照光によりホ
ログラムとして記録されている光記録媒体に読出光を照
射して、前記ホログラムからの回折光の偏光分布により
前記データ情報を読み取る。
によりデータ情報を保持する信号光が、参照光によりホ
ログラムとして記録されている光記録媒体に読出光を照
射して、前記ホログラムからの回折光の偏光分布により
前記データ情報を読み取る。
【００３７】この発明の光検索方法では、空間偏光分布
により被検索データを保持する信号光が、参照光により
ホログラムとして記録されている光記録媒体に読出光を
照射し、前記ホログラムからの回折光を、検索用データ
に応じて偏光変調する空間光変調器に透過させて、その
透過光の偏光分布により、前記被検索データと前記検索
用データとの間の一致・不一致を検出する。
により被検索データを保持する信号光が、参照光により
ホログラムとして記録されている光記録媒体に読出光を
照射し、前記ホログラムからの回折光を、検索用データ
に応じて偏光変調する空間光変調器に透過させて、その
透過光の偏光分布により、前記被検索データと前記検索
用データとの間の一致・不一致を検出する。
【００３８】
【作用】通常のホログラムは、信号光と参照光の２光波
干渉による光強度分布を光記録媒体中に屈折率または吸
収率の変化として記録する。このため、信号光と参照光
の偏光方向は平行である必要があり、ホログラムを記録
する場合、光の振幅情報と位相情報は記録できるが、偏
光方向については一方向に制限される。そのため、従来
のホログラム記録やデータ検索では、上述したように振
幅変調型の空間光変調器を用いる。
干渉による光強度分布を光記録媒体中に屈折率または吸
収率の変化として記録する。このため、信号光と参照光
の偏光方向は平行である必要があり、ホログラムを記録
する場合、光の振幅情報と位相情報は記録できるが、偏
光方向については一方向に制限される。そのため、従来
のホログラム記録やデータ検索では、上述したように振
幅変調型の空間光変調器を用いる。
【００３９】これに対して、光誘起複屈折性（光誘起２
色性または光誘起異方性とも呼ばれる）を示す材料は、
これに入射する光の偏光状態に感応し、入射光の偏光方
向を記録することができる。発明者は、実験研究の結
果、後述するように、そのような材料の中でも記録特性
に優れたものが存在することを見出した。
色性または光誘起異方性とも呼ばれる）を示す材料は、
これに入射する光の偏光状態に感応し、入射光の偏光方
向を記録することができる。発明者は、実験研究の結
果、後述するように、そのような材料の中でも記録特性
に優れたものが存在することを見出した。
【００４０】この点に着目して、この発明では、上述し
たように、光透過性材料によって全体としてシート状に
形成し、その少なくとも一面側に光誘起複屈折性を示す
偏光感応層を設けて、光記録媒体を構成する。以下、こ
の発明による、このような光記録媒体を、偏光感応型の
光記録媒体と称する。
たように、光透過性材料によって全体としてシート状に
形成し、その少なくとも一面側に光誘起複屈折性を示す
偏光感応層を設けて、光記録媒体を構成する。以下、こ
の発明による、このような光記録媒体を、偏光感応型の
光記録媒体と称する。
【００４１】この偏光感応型の光記録媒体では、信号光
と参照光の偏光方向が直交するとき、２光波による偏光
分布に対応した光誘起複屈折によるホログラムを記録す
ることができる。この明細書では、このようなホログラ
ムを、通常の光強度分布によるホログラムに対して、偏
光ホログラムと称する。そして、この偏光ホログラムに
対して記録時の参照光と偏光方向が同一の読出光を照射
すると、信号光の偏光方向が保存された回折光が得られ
る。
と参照光の偏光方向が直交するとき、２光波による偏光
分布に対応した光誘起複屈折によるホログラムを記録す
ることができる。この明細書では、このようなホログラ
ムを、通常の光強度分布によるホログラムに対して、偏
光ホログラムと称する。そして、この偏光ホログラムに
対して記録時の参照光と偏光方向が同一の読出光を照射
すると、信号光の偏光方向が保存された回折光が得られ
る。
【００４２】この点に着目して、上述したように、この
発明の光記録方法では、偏光変調可能な空間光変調器に
よって、空間偏光分布によりデータ情報を保持する信号
光を得、その信号光と参照光を同時に光記録媒体に照射
することによって、その光記録媒体中に前記信号光の偏
光分布をホログラムとして記録するものであり、また、
この発明の光読取方法では、このように空間偏光分布に
よりデータ情報を保持する信号光が、参照光によりホロ
グラムとして記録されている光記録媒体に読出光を照射
して、前記ホログラムからの回折光の偏光分布により前
記データ情報を読み取るものである。
発明の光記録方法では、偏光変調可能な空間光変調器に
よって、空間偏光分布によりデータ情報を保持する信号
光を得、その信号光と参照光を同時に光記録媒体に照射
することによって、その光記録媒体中に前記信号光の偏
光分布をホログラムとして記録するものであり、また、
この発明の光読取方法では、このように空間偏光分布に
よりデータ情報を保持する信号光が、参照光によりホロ
グラムとして記録されている光記録媒体に読出光を照射
して、前記ホログラムからの回折光の偏光分布により前
記データ情報を読み取るものである。
【００４３】また、上記の点に着目して、上述したよう
に、この発明の光検索方法では、空間偏光分布により被
検索データを保持する信号光が、参照光によりホログラ
ムとして記録されている光記録媒体に読出光を照射し、
前記ホログラムからの回折光を、検索用データに応じて
偏光変調する空間光変調器に透過させて、その透過光の
偏光分布により、前記被検索データと前記検索用データ
との間の一致・不一致を検出するものである。
に、この発明の光検索方法では、空間偏光分布により被
検索データを保持する信号光が、参照光によりホログラ
ムとして記録されている光記録媒体に読出光を照射し、
前記ホログラムからの回折光を、検索用データに応じて
偏光変調する空間光変調器に透過させて、その透過光の
偏光分布により、前記被検索データと前記検索用データ
との間の一致・不一致を検出するものである。
【００４４】偏光変調可能な空間光変調器は偏光板を持
たないものとして構成できるので、空間光変調器での光
損失がないとともに、信号光は空間偏光分布によりデー
タ情報を保持するので、信号光の光強度分布が一定とな
る。したがって、この発明の光記録方法によれば、信号
光のＳ／Ｎの劣化を防止することができ、データを高密
度かつ高速に記録することができる。
たないものとして構成できるので、空間光変調器での光
損失がないとともに、信号光は空間偏光分布によりデー
タ情報を保持するので、信号光の光強度分布が一定とな
る。したがって、この発明の光記録方法によれば、信号
光のＳ／Ｎの劣化を防止することができ、データを高密
度かつ高速に記録することができる。
【００４５】これによって、この発明の光読取方法によ
れば、光記録媒体からこれに記録されているデータを高
速かつ高精度に読み出すことができ、この発明の光検索
方法によれば、大量のデータが記録されている光記録媒
体から必要とする任意のデータを容易かつ高速・高精度
に検索することができる。
れば、光記録媒体からこれに記録されているデータを高
速かつ高精度に読み出すことができ、この発明の光検索
方法によれば、大量のデータが記録されている光記録媒
体から必要とする任意のデータを容易かつ高速・高精度
に検索することができる。
【００４６】さらに、発明者は、実験研究の結果、後述
するように、この発明の光記録方法によってデータを偏
光ホログラムとして光記録媒体に記録した場合には、そ
の光記録媒体の全面にレーザ光を照射するなどの消去プ
ロセスによって、その記録されている前のデータを一旦
消去しなくても、この発明の光記録方法によって、その
光記録媒体に新たなデータを偏光ホログラムとして上書
きできることを見出した。
するように、この発明の光記録方法によってデータを偏
光ホログラムとして光記録媒体に記録した場合には、そ
の光記録媒体の全面にレーザ光を照射するなどの消去プ
ロセスによって、その記録されている前のデータを一旦
消去しなくても、この発明の光記録方法によって、その
光記録媒体に新たなデータを偏光ホログラムとして上書
きできることを見出した。
【００４７】したがって、上述した、この発明の光記録
方法によれば、データ書き換え時には消去プロセスを要
することなくデータを高速に書き換えることができる。
方法によれば、データ書き換え時には消去プロセスを要
することなくデータを高速に書き換えることができる。
【００４８】
〔光記録媒体の実施形態と記録・読み出し・書き換えの
原理〕図１（Ａ）は、この発明の光記録媒体の一実施形
態を示し、ガラス基板などの透明基板１１の一面側に光
誘起複屈折性を示す偏光感応層１２を形成して、上述し
た偏光感応型の光記録媒体１０を構成する。この場合、
記録時の信号光１および参照光２は、図示するように偏
光感応層１２側から照射する。
原理〕図１（Ａ）は、この発明の光記録媒体の一実施形
態を示し、ガラス基板などの透明基板１１の一面側に光
誘起複屈折性を示す偏光感応層１２を形成して、上述し
た偏光感応型の光記録媒体１０を構成する。この場合、
記録時の信号光１および参照光２は、図示するように偏
光感応層１２側から照射する。
【００４９】体積型（３次元）の記録を実現するには、
偏光感応層１２の厚みは、少なくとも１０μｍ程度必要
であるとともに、大きい方が望ましい。その厚みを１ｍ
ｍにすると、ＣＤ−ＲＯＭの１００枚程度の記録容量を
得ることができる。
偏光感応層１２の厚みは、少なくとも１０μｍ程度必要
であるとともに、大きい方が望ましい。その厚みを１ｍ
ｍにすると、ＣＤ−ＲＯＭの１００枚程度の記録容量を
得ることができる。
【００５０】図１（Ｂ）は、この発明の光記録媒体の他
の実施形態を示し、光記録媒体１０全体を光誘起複屈折
性を示す偏光感応層１２で形成する場合である。この場
合の偏光感応層１２、すなわち光記録媒体１０の厚み
は、図１（Ａ）の偏光感応層１２の厚みと同じにする。
の実施形態を示し、光記録媒体１０全体を光誘起複屈折
性を示す偏光感応層１２で形成する場合である。この場
合の偏光感応層１２、すなわち光記録媒体１０の厚み
は、図１（Ａ）の偏光感応層１２の厚みと同じにする。
【００５１】図１（Ａ）（Ｂ）のいずれの場合において
も、光記録媒体１０は全体としてシート状に、すなわち
厚みに比べて十分大きな拡がりを有するように、形成す
る。また、光記録媒体１０は、ディスク形状などの形状
とする。
も、光記録媒体１０は全体としてシート状に、すなわち
厚みに比べて十分大きな拡がりを有するように、形成す
る。また、光記録媒体１０は、ディスク形状などの形状
とする。
【００５２】偏光感応層１２は、光誘起複屈折性を示
し、上記の偏光ホログラムを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。
し、上記の偏光ホログラムを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。
【００５３】アゾベンゼンは、光の照射によってトラン
ス−シスの光異性化を示す。トランス型になると、分子
構造は図２（Ａ）に示す化学式のようになり、シス型に
なると、分子構造は図２（Ｂ）に示す化学式のようにな
る。
ス−シスの光異性化を示す。トランス型になると、分子
構造は図２（Ａ）に示す化学式のようになり、シス型に
なると、分子構造は図２（Ｂ）に示す化学式のようにな
る。
【００５４】このような光異性化のため、アゾベンゼン
は、光励起される前は、トランス型が多く存在し、光励
起された後は、シス型が多く存在するようになる。さら
に、アゾベンゼンに直線偏光の光を照射すると、光異性
化に方向性を生じ、吸収率や屈折率に方向性が現れる。
一般に、これらの性質は、光誘起複屈折性、光誘起２色
性、または光誘起異方性と呼ばれている。また、円偏光
または無偏光の光を照射することによって、これら励起
された異方性を消去することができる。
は、光励起される前は、トランス型が多く存在し、光励
起された後は、シス型が多く存在するようになる。さら
に、アゾベンゼンに直線偏光の光を照射すると、光異性
化に方向性を生じ、吸収率や屈折率に方向性が現れる。
一般に、これらの性質は、光誘起複屈折性、光誘起２色
性、または光誘起異方性と呼ばれている。また、円偏光
または無偏光の光を照射することによって、これら励起
された異方性を消去することができる。
【００５５】このアゾベンゼンを側鎖に有する高分子ま
たは高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散させた高分
子を、偏光感応層１２として備える光記録媒体１０に、
ホログラムを記録する場合、それぞれコヒーレントな信
号光１および参照光２を、光記録媒体１０の同一領域に
同時に照射する。
たは高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散させた高分
子を、偏光感応層１２として備える光記録媒体１０に、
ホログラムを記録する場合、それぞれコヒーレントな信
号光１および参照光２を、光記録媒体１０の同一領域に
同時に照射する。
【００５６】この場合、信号光１と参照光２の偏光方向
が互いに平行なとき、例えば、図３（Ａ）に示すよう
に、信号光１と参照光２がともにｓ偏光のときには、光
記録媒体１０中に、信号光１と参照光２の２光波干渉に
より光強度分布を生じる。そして、光強度の強いところ
では、アゾベンゼンが強く光励起されて、シス型が多く
なり、逆に光強度の弱いところでは、シス型が少なくな
る。したがって、光強度分布に対応した吸収率または屈
折率の格子がホログラムとして形成される。
が互いに平行なとき、例えば、図３（Ａ）に示すよう
に、信号光１と参照光２がともにｓ偏光のときには、光
記録媒体１０中に、信号光１と参照光２の２光波干渉に
より光強度分布を生じる。そして、光強度の強いところ
では、アゾベンゼンが強く光励起されて、シス型が多く
なり、逆に光強度の弱いところでは、シス型が少なくな
る。したがって、光強度分布に対応した吸収率または屈
折率の格子がホログラムとして形成される。
【００５７】これに対して、信号光１と参照光２の偏光
方向を互いに直交させたとき、例えば、図３（Ｂ）に示
すように、信号光１をｐ偏光とし、参照光２をｓ偏光と
したときには、信号光１と参照光２の偏光方向が互いに
平行なときのような光強度分布は生じない。その代わり
に、偏光方向が空間的・周期的に変調され、直線偏光部
分８と楕円偏光部分９が交互に周期的に現れる。
方向を互いに直交させたとき、例えば、図３（Ｂ）に示
すように、信号光１をｐ偏光とし、参照光２をｓ偏光と
したときには、信号光１と参照光２の偏光方向が互いに
平行なときのような光強度分布は生じない。その代わり
に、偏光方向が空間的・周期的に変調され、直線偏光部
分８と楕円偏光部分９が交互に周期的に現れる。
【００５８】この場合、光強度分布は一様となるが、変
調された偏光方向と同一の方向を向くアゾベンゼンが、
他の方向を向くアゾベンゼンより、強く光励起される。
その結果、直線偏光部分８では、シス型の色素が多く存
在することになり、空間的に方向性の異なる吸収率また
は屈折率の型の格子がホログラムとして形成される。
調された偏光方向と同一の方向を向くアゾベンゼンが、
他の方向を向くアゾベンゼンより、強く光励起される。
その結果、直線偏光部分８では、シス型の色素が多く存
在することになり、空間的に方向性の異なる吸収率また
は屈折率の型の格子がホログラムとして形成される。
【００５９】以後、図３（Ａ）のように信号光１と参照
光２の偏光方向が平行なときの光強度分布によるホログ
ラムを、光強度ホログラムと称し、図３（Ｂ）のように
信号光１と参照光２の偏光方向が直交するときの偏光分
布によるホログラムを、偏光ホログラムと称する。
光２の偏光方向が平行なときの光強度分布によるホログ
ラムを、光強度ホログラムと称し、図３（Ｂ）のように
信号光１と参照光２の偏光方向が直交するときの偏光分
布によるホログラムを、偏光ホログラムと称する。
【００６０】このように、アゾベンゼンを側鎖に有する
高分子または高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散さ
せた高分子を、偏光感応層１２として備える光記録媒体
１０によれば、信号光１と参照光２の偏光方向が平行で
あっても、直交していても、アゾベンゼンの異方性が誘
起される結果、ホログラムを記録することができる。
高分子または高分子液晶、またはアゾベンゼンを分散さ
せた高分子を、偏光感応層１２として備える光記録媒体
１０によれば、信号光１と参照光２の偏光方向が平行で
あっても、直交していても、アゾベンゼンの異方性が誘
起される結果、ホログラムを記録することができる。
【００６１】このようにホログラムが記録された光記録
媒体１０に、図３（Ａ）または（Ｂ）に示すように、読
出光３として、記録時の参照光２の位相共役光、すなわ
ち参照光２と波面が同じで、進行方向が逆の光を照射す
ると、ホログラムからの回折光４として、記録時の信号
光１の位相共役光、すなわち信号光１と波面が同じで、
進行方向が逆の光が発生する。
媒体１０に、図３（Ａ）または（Ｂ）に示すように、読
出光３として、記録時の参照光２の位相共役光、すなわ
ち参照光２と波面が同じで、進行方向が逆の光を照射す
ると、ホログラムからの回折光４として、記録時の信号
光１の位相共役光、すなわち信号光１と波面が同じで、
進行方向が逆の光が発生する。
【００６２】この場合、図３（Ａ）のように、信号光１
と参照光２がともにｓ偏光のときには、記録されたホロ
グラムは、光強度ホログラム、すなわち光強度分布によ
って形成されたものであり、回折光４もｓ偏光となる。
信号光１と参照光２がともにｐ偏光のときには、同様に
回折光４もｐ偏光となる。
と参照光２がともにｓ偏光のときには、記録されたホロ
グラムは、光強度ホログラム、すなわち光強度分布によ
って形成されたものであり、回折光４もｓ偏光となる。
信号光１と参照光２がともにｐ偏光のときには、同様に
回折光４もｐ偏光となる。
【００６３】これに対して、図３（Ｂ）のように、信号
光１がｐ偏光、参照光２がｓ偏光のときには、記録され
たホログラムは、偏光ホログラム、すなわち偏光分布に
よって形成されたものであり、回折光４は信号光１と同
じくｐ偏光となる。信号光１がｓ偏光、参照光２がｐ偏
光のときには、同様に回折光４は信号光１と同じくｓ偏
光となる。
光１がｐ偏光、参照光２がｓ偏光のときには、記録され
たホログラムは、偏光ホログラム、すなわち偏光分布に
よって形成されたものであり、回折光４は信号光１と同
じくｐ偏光となる。信号光１がｓ偏光、参照光２がｐ偏
光のときには、同様に回折光４は信号光１と同じくｓ偏
光となる。
【００６４】信号光１がｓ偏光成分とｐ偏光成分を有す
る場合には、以下のようになる。例えば、信号光１がｓ
偏光成分とｐ偏光成分が等しい直線偏光（偏光方向はｓ
偏光方向とｐ偏光方向の双方に対して４５°）の場合、
光強度ホログラムと偏光ホログラムの回折効率が等しけ
れば、読み出された回折光４の偏光方向は信号光１の偏
光方向と同じになる。
る場合には、以下のようになる。例えば、信号光１がｓ
偏光成分とｐ偏光成分が等しい直線偏光（偏光方向はｓ
偏光方向とｐ偏光方向の双方に対して４５°）の場合、
光強度ホログラムと偏光ホログラムの回折効率が等しけ
れば、読み出された回折光４の偏光方向は信号光１の偏
光方向と同じになる。
【００６５】これに対して、光強度ホログラムと偏光ホ
ログラムの回折効率が等しくないときには、ｓ偏光とｐ
偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光４の
偏光方向は信号光１の偏光方向と異なるようになる。し
かし、この場合、回折光４の光路中に偏光子または波長
板を配置することによって、回折光４として信号光１と
同じ偏光方向のものを得ることができる。
ログラムの回折効率が等しくないときには、ｓ偏光とｐ
偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光４の
偏光方向は信号光１の偏光方向と異なるようになる。し
かし、この場合、回折光４の光路中に偏光子または波長
板を配置することによって、回折光４として信号光１と
同じ偏光方向のものを得ることができる。
【００６６】偏光感応層１２の好ましい例の一つとし
て、図２（Ｃ）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。この材料が偏光ホログラムを記録できることを、図
４に示す縮退四光波混合の光学系によって確認した。
て、図２（Ｃ）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。この材料が偏光ホログラムを記録できることを、図
４に示す縮退四光波混合の光学系によって確認した。
【００６７】光源９１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に感度のあるレーザ光を発する
アルゴンイオンレーザを用いた。このアルゴンイオンレ
ーザ９１からの波長５１５ｎｍのレーザ光の偏光は、紙
面に垂直なｓ偏光であり、そのレーザ光の一部を、ハー
フミラー９２ａで反射させ、シャッタ９３ａを透過さ
せ、ミラー９４ａで反射させ、１／２波長波９５を透過
させて、信号光１を得る。信号光１の偏光方向は、１／
２波長板９５によって任意に変えることができる。
ンを有するポリエステルに感度のあるレーザ光を発する
アルゴンイオンレーザを用いた。このアルゴンイオンレ
ーザ９１からの波長５１５ｎｍのレーザ光の偏光は、紙
面に垂直なｓ偏光であり、そのレーザ光の一部を、ハー
フミラー９２ａで反射させ、シャッタ９３ａを透過さ
せ、ミラー９４ａで反射させ、１／２波長波９５を透過
させて、信号光１を得る。信号光１の偏光方向は、１／
２波長板９５によって任意に変えることができる。
【００６８】その信号光１を、ハーフミラー９２ｂを透
過させて、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエス
テルからなる、試料となる光記録媒体１０に照射すると
同時に、ハーフミラー９２ａを透過したレーザ光の一部
を、ハーフミラー９２ｃで反射させ、シャッタ９３ｂを
透過させ、ミラー９４ｂで反射させて、ｓ偏光の参照光
２として光記録媒体１０に照射する。この記録時、シャ
ッタ９３ｃは閉じておく。
過させて、側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエス
テルからなる、試料となる光記録媒体１０に照射すると
同時に、ハーフミラー９２ａを透過したレーザ光の一部
を、ハーフミラー９２ｃで反射させ、シャッタ９３ｂを
透過させ、ミラー９４ｂで反射させて、ｓ偏光の参照光
２として光記録媒体１０に照射する。この記録時、シャ
ッタ９３ｃは閉じておく。
【００６９】読み出し時には、シャッタ９３ａおよび９
３ｂを閉じ、シャッタ９３ｃを開いて、シャッタ９３ｃ
を透過したレーザ光を、ミラー９４ｃで反射させて、ｓ
偏光の読出光３として光記録媒体１０に照射し、これに
より光記録媒体１０から読み出された回折光４を、ハー
フミラー９２ｂで反射させ、検光子９６を透過させて取
り出す。回折光４の偏光方向は、検光子９６を回転させ
ることによって調べることができる。
３ｂを閉じ、シャッタ９３ｃを開いて、シャッタ９３ｃ
を透過したレーザ光を、ミラー９４ｃで反射させて、ｓ
偏光の読出光３として光記録媒体１０に照射し、これに
より光記録媒体１０から読み出された回折光４を、ハー
フミラー９２ｂで反射させ、検光子９６を透過させて取
り出す。回折光４の偏光方向は、検光子９６を回転させ
ることによって調べることができる。
【００７０】信号光１の光パワーを４ｍＷ、ビーム径を
約１００μｍ、参照光２の光パワーを１００ｍＷ、ビー
ム径を約２ｍｍとして、記録時間を５秒単位で変えてホ
ログラムを記録し、それぞれの記録時間の記録後、ホロ
グラムを読み出した。読出光３の光パワーは２００ｍＷ
とした。読出光３を長い時間照射すると、記録されたホ
ログラムを壊す恐れがあるので、１回の読み出し時の読
出光３の照射時間は０．５秒とした。
約１００μｍ、参照光２の光パワーを１００ｍＷ、ビー
ム径を約２ｍｍとして、記録時間を５秒単位で変えてホ
ログラムを記録し、それぞれの記録時間の記録後、ホロ
グラムを読み出した。読出光３の光パワーは２００ｍＷ
とした。読出光３を長い時間照射すると、記録されたホ
ログラムを壊す恐れがあるので、１回の読み出し時の読
出光３の照射時間は０．５秒とした。
【００７１】図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、それぞれ信号
光１がｓ偏光、ｐ偏光、４５°偏光（ｓ偏光とｐ偏光の
中間）のときの、回折光４の光強度のホログラム記録時
間に対する依存性を示す。上述したように、参照光２お
よび読出光３はｓ偏光である。
光１がｓ偏光、ｐ偏光、４５°偏光（ｓ偏光とｐ偏光の
中間）のときの、回折光４の光強度のホログラム記録時
間に対する依存性を示す。上述したように、参照光２お
よび読出光３はｓ偏光である。
【００７２】図５から明らかなように、信号光１がいか
なる偏光状態であっても、ホログラムを記録することが
できる。また、回折光４の光強度は、約８０秒間の記録
で定常状態になることがわかる。さらに、記録されたホ
ログラムは、室温に保存しておくと、数週間以上、記録
が保持されることが確認できた。
なる偏光状態であっても、ホログラムを記録することが
できる。また、回折光４の光強度は、約８０秒間の記録
で定常状態になることがわかる。さらに、記録されたホ
ログラムは、室温に保存しておくと、数週間以上、記録
が保持されることが確認できた。
【００７３】図６は、図５（Ａ）に示した信号光１がｓ
偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示し、
横軸は、検光子９６の偏光回転角で、９０°および２７
０°がｓ偏光を示し、縦軸は、検光子９６の透過光強度
である。これから、検光子９６の偏光回転角が９０°ま
たは２７０°のときに検光子９６の透過光強度が大きく
なることがわかる。したがって、信号光１としてｓ偏光
を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光４
もｓ偏光となることがわかる。
偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示し、
横軸は、検光子９６の偏光回転角で、９０°および２７
０°がｓ偏光を示し、縦軸は、検光子９６の透過光強度
である。これから、検光子９６の偏光回転角が９０°ま
たは２７０°のときに検光子９６の透過光強度が大きく
なることがわかる。したがって、信号光１としてｓ偏光
を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光４
もｓ偏光となることがわかる。
【００７４】図７は、図５（Ｂ）に示した信号光１がｐ
偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示し、
横軸は、検光子９６の偏光回転角で、０°および１８０
°がｐ偏光を示し、縦軸は、検光子９６の透過光強度で
ある。これから、検光子９６の偏光回転角が０°または
１８０°のときに検光子９６の透過光強度が大きくなる
ことがわかる。したがって、信号光１としてｐ偏光を記
録した場合には、読み出されたホログラム回折光４もｐ
偏光となることがわかる。
偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示し、
横軸は、検光子９６の偏光回転角で、０°および１８０
°がｐ偏光を示し、縦軸は、検光子９６の透過光強度で
ある。これから、検光子９６の偏光回転角が０°または
１８０°のときに検光子９６の透過光強度が大きくなる
ことがわかる。したがって、信号光１としてｐ偏光を記
録した場合には、読み出されたホログラム回折光４もｐ
偏光となることがわかる。
【００７５】図８は、図５（Ｃ）に示した信号光１が４
５°偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示
し、横軸および縦軸は、図６および図７と同じである。
これから、検光子９６の偏光回転角が１４０°または３
２０°のときに検光子９６の透過光強度が大きくなるこ
とがわかる。ホログラム回折光４が信号光１の偏光が保
存された位相共役光であれば、検光子９６の偏光回転角
が１３５°または３１５°のときに検光子９６の透過光
強度が大きくなるので、この場合も、ホログラム回折光
４は信号光１の偏光がほぼ保存されていることがわか
る。
５°偏光のときの回折光４の偏光分布を調べた結果を示
し、横軸および縦軸は、図６および図７と同じである。
これから、検光子９６の偏光回転角が１４０°または３
２０°のときに検光子９６の透過光強度が大きくなるこ
とがわかる。ホログラム回折光４が信号光１の偏光が保
存された位相共役光であれば、検光子９６の偏光回転角
が１３５°または３１５°のときに検光子９６の透過光
強度が大きくなるので、この場合も、ホログラム回折光
４は信号光１の偏光がほぼ保存されていることがわか
る。
【００７６】５°の偏光角のずれは、光学系、特にハー
フミラー９２ｂの偏光特性のためと考えられる。このず
れは、ホログラム回折光４の光路中に偏光子または１／
２波長板を配置することによって、容易に補正すること
ができる。
フミラー９２ｂの偏光特性のためと考えられる。このず
れは、ホログラム回折光４の光路中に偏光子または１／
２波長板を配置することによって、容易に補正すること
ができる。
【００７７】以上の結果から、側鎖にシアノアゾベンゼ
ンを有するポリエステルからなる光記録媒体は、信号光
の偏光も、ホログラムとして記録し、読み出すことがで
きることがわかる。したがって、側鎖にシアノアゾベン
ゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領
域に、信号光の偏光方向を変えて、空間偏光分布により
データ情報を保持するホログラムと、強度分布または位
相分布によりデータ情報を保持するホログラムとを、多
重に記録することも可能である。
ンを有するポリエステルからなる光記録媒体は、信号光
の偏光も、ホログラムとして記録し、読み出すことがで
きることがわかる。したがって、側鎖にシアノアゾベン
ゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領
域に、信号光の偏光方向を変えて、空間偏光分布により
データ情報を保持するホログラムと、強度分布または位
相分布によりデータ情報を保持するホログラムとを、多
重に記録することも可能である。
【００７８】さらに、この側鎖にシアノアゾベンゼンを
有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領域に、
参照光の偏光角の違いによる複数のホログラムを多重に
記録できるか否かを調べるために、図４に示した光学系
において、参照光２の偏光角を変えてホログラムを記録
し、回折光４の偏光状態を調べた。参照光２の偏光角
は、参照光２の光路中に配置した１／２波長板（図４で
は省略）によって変えた。
有するポリエステルからなる光記録媒体の同一領域に、
参照光の偏光角の違いによる複数のホログラムを多重に
記録できるか否かを調べるために、図４に示した光学系
において、参照光２の偏光角を変えてホログラムを記録
し、回折光４の偏光状態を調べた。参照光２の偏光角
は、参照光２の光路中に配置した１／２波長板（図４で
は省略）によって変えた。
【００７９】図９は、信号光１をｐ偏光、参照光２をｐ
偏光、読出光３をｓ偏光としたときの、ホログラム回折
光４の偏光角と光強度の関係を示す。回折光４の偏光角
がほぼ９０°または２７０°のときに回折光４の光強度
がピークを示すことから、このとき、回折光４はほぼｓ
偏光であることがわかる。
偏光、読出光３をｓ偏光としたときの、ホログラム回折
光４の偏光角と光強度の関係を示す。回折光４の偏光角
がほぼ９０°または２７０°のときに回折光４の光強度
がピークを示すことから、このとき、回折光４はほぼｓ
偏光であることがわかる。
【００８０】これに対して、信号光１をｐ偏光、参照光
２をｓ偏光、読出光３をｓ偏光としたときには、図５
（Ｂ）に対応する図７に示したように、回折光４はｐ偏
光であった。図７と図９を比較すると明らかなように、
参照光２の偏光角を回転させてホログラムを記録する
と、参照光２の偏光角の回転に応じて回折光４の偏光角
が回転することがわかる。
２をｓ偏光、読出光３をｓ偏光としたときには、図５
（Ｂ）に対応する図７に示したように、回折光４はｐ偏
光であった。図７と図９を比較すると明らかなように、
参照光２の偏光角を回転させてホログラムを記録する
と、参照光２の偏光角の回転に応じて回折光４の偏光角
が回転することがわかる。
【００８１】したがって、参照光の偏光角を回転させて
ホログラムを記録することによって、側鎖にシアノアゾ
ベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同
一領域に、強度分布または位相分布によりデータ情報を
保持する複数のホログラムを多重に記録することができ
る。参照光の偏光角で多重化されたホログラムの読み出
しは、回折光の偏光方向から所望のホログラムからの回
折光を分離することによって可能となる。
ホログラムを記録することによって、側鎖にシアノアゾ
ベンゼンを有するポリエステルからなる光記録媒体の同
一領域に、強度分布または位相分布によりデータ情報を
保持する複数のホログラムを多重に記録することができ
る。参照光の偏光角で多重化されたホログラムの読み出
しは、回折光の偏光方向から所望のホログラムからの回
折光を分離することによって可能となる。
【００８２】さらに、側鎖にシアノアゾベンゼンを有す
るポリエステルからなる光記録媒体の書き換え特性を、
図１０に示すホログラム記録再生用の光学系によって測
定した。
るポリエステルからなる光記録媒体の書き換え特性を、
図１０に示すホログラム記録再生用の光学系によって測
定した。
【００８３】光源８１として、図４に示した縮退四光波
混合の光学系の光源９１と同じアルゴンイオンレーザを
用いた。このアルゴンイオンレーザ８１からの波長５１
５ｎｍのレーザ光の偏光は、紙面に垂直なｓ偏光であ
り、そのレーザ光の一部を、ビームスプリッタ８２、シ
ャッタ８３、および１／２波長波８４を透過させて、信
号光１を得る。信号光１の偏光方向は、１／２波長板８
４によって任意に変えることができる。
混合の光学系の光源９１と同じアルゴンイオンレーザを
用いた。このアルゴンイオンレーザ８１からの波長５１
５ｎｍのレーザ光の偏光は、紙面に垂直なｓ偏光であ
り、そのレーザ光の一部を、ビームスプリッタ８２、シ
ャッタ８３、および１／２波長波８４を透過させて、信
号光１を得る。信号光１の偏光方向は、１／２波長板８
４によって任意に変えることができる。
【００８４】その信号光１を、側鎖にシアノアゾベンゼ
ンを有するポリエステルからなる、試料となる光記録媒
体１０に照射すると同時に、ビームスプリッタ８２で反
射したレーザ光を、ミラー８５および８６で反射させ
て、ｓ偏光の参照光２として光記録媒体１０に照射し
て、光記録媒体１０中にホログラムを記録する。
ンを有するポリエステルからなる、試料となる光記録媒
体１０に照射すると同時に、ビームスプリッタ８２で反
射したレーザ光を、ミラー８５および８６で反射させ
て、ｓ偏光の参照光２として光記録媒体１０に照射し
て、光記録媒体１０中にホログラムを記録する。
【００８５】読み出し時には、シャッタ８３を閉じて、
ビームスプリッタ８２で反射したレーザ光を、ミラー８
５および８６で反射させて、ｓ偏光の読出光３として光
記録媒体１０に照射し、これにより光記録媒体１０から
読み出された回折光４を、検光子８７を透過させて取り
出す。回折光４の偏光方向は、検光子８７を回転させる
ことによって調べることができる。
ビームスプリッタ８２で反射したレーザ光を、ミラー８
５および８６で反射させて、ｓ偏光の読出光３として光
記録媒体１０に照射し、これにより光記録媒体１０から
読み出された回折光４を、検光子８７を透過させて取り
出す。回折光４の偏光方向は、検光子８７を回転させる
ことによって調べることができる。
【００８６】まず、信号光１および参照光２の光強度を
１Ｗ／ｃｍ2とし、ビーム径を約２ｍｍとして、約２秒
間、ホログラムを記録し、その後、読出光３の光強度を
０．１Ｗ／ｃｍ2として、ホログラムを読み出し、以
後、同じ記録および読み出しを繰り返した。読出光３を
長い時間照射すると、記録されたホログラムを壊す恐れ
があるので、１回の読み出し時の読出光３の照射時間は
０．５秒とした。
１Ｗ／ｃｍ2とし、ビーム径を約２ｍｍとして、約２秒
間、ホログラムを記録し、その後、読出光３の光強度を
０．１Ｗ／ｃｍ2として、ホログラムを読み出し、以
後、同じ記録および読み出しを繰り返した。読出光３を
長い時間照射すると、記録されたホログラムを壊す恐れ
があるので、１回の読み出し時の読出光３の照射時間は
０．５秒とした。
【００８７】図１１は、このとき読み出された回折光４
の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子８７の
偏光回転角で、０°および１８０°がｓ偏光を示し、縦
軸は、検光子８７の透過光強度である。上述したよう
に、信号光１、参照光２および読出光３はｓ偏光であ
る。
の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子８７の
偏光回転角で、０°および１８０°がｓ偏光を示し、縦
軸は、検光子８７の透過光強度である。上述したよう
に、信号光１、参照光２および読出光３はｓ偏光であ
る。
【００８８】これから、検光子８７の偏光回転角が０°
または１７０°のときに検光子８７の透過光強度が大き
くなることがわかる。したがって、信号光１としてｓ偏
光を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光
４もｓ偏光となることがわかる。
または１７０°のときに検光子８７の透過光強度が大き
くなることがわかる。したがって、信号光１としてｓ偏
光を記録した場合には、読み出されたホログラム回折光
４もｓ偏光となることがわかる。
【００８９】次に、このｓ偏光のホログラムが記録され
た領域に、そのｓ偏光のホログラムを消去することな
く、ｐ偏光のホログラムを上書きしてみた。すなわち、
図１０の光学系において、１／２波長板８４を回転させ
て、信号光１をｐ偏光とし、参照光２はｓ偏光のままと
し、信号光１および参照光２の光強度およびビーム径を
前と同じにして、約４秒間、ホログラムを記録し、その
後、読出光３の光強度を前と同じにして、ホログラムを
読み出した。
た領域に、そのｓ偏光のホログラムを消去することな
く、ｐ偏光のホログラムを上書きしてみた。すなわち、
図１０の光学系において、１／２波長板８４を回転させ
て、信号光１をｐ偏光とし、参照光２はｓ偏光のままと
し、信号光１および参照光２の光強度およびビーム径を
前と同じにして、約４秒間、ホログラムを記録し、その
後、読出光３の光強度を前と同じにして、ホログラムを
読み出した。
【００９０】図１２は、このとき読み出された回折光４
の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子８７の
偏光回転角で、９０°がｐ偏光を示し、縦軸は、検光子
８７の透過光強度である。
の偏光分布を調べた結果を示し、横軸は、検光子８７の
偏光回転角で、９０°がｐ偏光を示し、縦軸は、検光子
８７の透過光強度である。
【００９１】これから、検光子８７の偏光回転角が８０
°のときに検光子８７の透過光強度が大きくなることが
わかる。したがって、ｓ偏光のホログラムが記録された
領域に、そのｓ偏光のホログラムを消去することなく、
ｐ偏光のホログラムを記録した場合、その領域から読み
出されたホログラム回折光はｐ偏光となることがわか
る。
°のときに検光子８７の透過光強度が大きくなることが
わかる。したがって、ｓ偏光のホログラムが記録された
領域に、そのｓ偏光のホログラムを消去することなく、
ｐ偏光のホログラムを記録した場合、その領域から読み
出されたホログラム回折光はｐ偏光となることがわか
る。
【００９２】図示していないが、逆に、ｐ偏光のホログ
ラムが記録された領域に、そのｐ偏光のホログラムを消
去することなく、ｓ偏光のホログラムを記録した場合、
その領域から読み出されたホログラム回折光はｓ偏光と
なることが確認された。
ラムが記録された領域に、そのｐ偏光のホログラムを消
去することなく、ｓ偏光のホログラムを記録した場合、
その領域から読み出されたホログラム回折光はｓ偏光と
なることが確認された。
【００９３】以上の結果から、あらかじめｓ偏光または
ｐ偏光のホログラムが記録されている領域に、そのホロ
グラムを消去することなく、ｓ偏光またはｐ偏光のホロ
グラムを記録できることがわかる。さらに、再度、ホロ
グラムを上書きすることも、問題なく可能である。した
がって、消去プロセスを要することなくデータを高速に
書き換えることができる。
ｐ偏光のホログラムが記録されている領域に、そのホロ
グラムを消去することなく、ｓ偏光またはｐ偏光のホロ
グラムを記録できることがわかる。さらに、再度、ホロ
グラムを上書きすることも、問題なく可能である。した
がって、消去プロセスを要することなくデータを高速に
書き換えることができる。
【００９４】以上のように、信号光の偏光をホログラム
として記録し、読み出すことができること、および消去
プロセスを要することなくデータを書き換えることがで
きることは、一面側にのみ、側鎖にシアノアゾベンゼン
を有するポリエステルの層（膜）を形成した光記録媒体
についても、同様である。また、側鎖にシアノアゾベン
ゼンを有するポリエステルに限らず、アゾベンゼンのよ
うな光異性化する基を側鎖に有する高分子または高分子
液晶、またはアゾベンゼンのような光異性化する分子を
分散させた高分子を、少なくとも一面側に設けた光記録
媒体についても、同様である。
として記録し、読み出すことができること、および消去
プロセスを要することなくデータを書き換えることがで
きることは、一面側にのみ、側鎖にシアノアゾベンゼン
を有するポリエステルの層（膜）を形成した光記録媒体
についても、同様である。また、側鎖にシアノアゾベン
ゼンを有するポリエステルに限らず、アゾベンゼンのよ
うな光異性化する基を側鎖に有する高分子または高分子
液晶、またはアゾベンゼンのような光異性化する分子を
分散させた高分子を、少なくとも一面側に設けた光記録
媒体についても、同様である。
【００９５】〔光記録方法および光記録装置の一実施形
態〕図１３および図１４は、この発明の光記録方法およ
び光記録装置の一例を示す。光記録媒体１０は、この発
明の偏光感応型のもので、かつディスク形状としたもの
である。
態〕図１３および図１４は、この発明の光記録方法およ
び光記録装置の一例を示す。光記録媒体１０は、この発
明の偏光感応型のもので、かつディスク形状としたもの
である。
【００９６】光記録ヘッド２０の光源２１は、偏光感応
型の光記録媒体１０に感度のあるコヒーレント光を発す
るものであればよく、光記録媒体１０が側鎖にシアノア
ゾベンゼンを有するポリエステルからなる場合には、シ
アノアゾベンゼンが光異性化する波長に属する、上述し
た波長５１５ｎｍのレーザ光を発するアルゴンイオンレ
ーザを用いることができる。この光源２１からのレーザ
光５を、一方で、ビームスプリッタ２５を透過させ、レ
ンズ２２，２３によって平行光として、入射光６として
空間光変調器３０に入射させる。
型の光記録媒体１０に感度のあるコヒーレント光を発す
るものであればよく、光記録媒体１０が側鎖にシアノア
ゾベンゼンを有するポリエステルからなる場合には、シ
アノアゾベンゼンが光異性化する波長に属する、上述し
た波長５１５ｎｍのレーザ光を発するアルゴンイオンレ
ーザを用いることができる。この光源２１からのレーザ
光５を、一方で、ビームスプリッタ２５を透過させ、レ
ンズ２２，２３によって平行光として、入射光６として
空間光変調器３０に入射させる。
【００９７】空間光変調器３０は、偏光変調が可能なも
のとする。このような空間光変調器３０としては、電圧
アドレス型の液晶パネルや電気光学結晶にマトリクス電
極を付けたものなどを用いることができるが、図２８に
示して上述したＬＣＤ構成の空間光変調器とは異なり、
偏光子を設けない。
のとする。このような空間光変調器３０としては、電圧
アドレス型の液晶パネルや電気光学結晶にマトリクス電
極を付けたものなどを用いることができるが、図２８に
示して上述したＬＣＤ構成の空間光変調器とは異なり、
偏光子を設けない。
【００９８】図１５は、この偏光変調可能な空間光変調
器３０の一例を示し、透明基板３４，３５の一面に透明
電極３２，３３を形成し、透明電極３２，３３間に液晶
などの電気光学変換材料３１を挟んだ光バルブ構成のも
ので、２次元的に複数の画素を形成して、それぞれの画
素を１／２波長波として機能させ、それぞれの画素に２
次元データの対応するビットの情報を電圧印加の有無と
して与えることによって、それぞれの画素に入射する光
の偏光を変調する。
器３０の一例を示し、透明基板３４，３５の一面に透明
電極３２，３３を形成し、透明電極３２，３３間に液晶
などの電気光学変換材料３１を挟んだ光バルブ構成のも
ので、２次元的に複数の画素を形成して、それぞれの画
素を１／２波長波として機能させ、それぞれの画素に２
次元データの対応するビットの情報を電圧印加の有無と
して与えることによって、それぞれの画素に入射する光
の偏光を変調する。
【００９９】図１６に示すように、平行光とした入射光
６は、ｓ偏光として空間光変調器３０に入射させる。そ
して、空間光変調器３０の電圧が印加されない画素３７
ａは、１／２波長板の軸が入射光６の偏光方向と平行と
なり、したがって画素３７ａを透過した信号光１ａはｓ
偏光となる。これに対して、空間光変調器３０の電圧が
印加された画素３７ｂは、１／２波長板の軸が４５°回
転して、入射光６の偏光方向を９０°回転させ、したが
って画素３７ｂを透過した信号光１ｂはｐ偏光となる。
したがって、空間光変調器３０を通過した信号光１は、
空間光変調器３０に与えられた２次元データに対応した
空間偏光分布を有するものとなる。
６は、ｓ偏光として空間光変調器３０に入射させる。そ
して、空間光変調器３０の電圧が印加されない画素３７
ａは、１／２波長板の軸が入射光６の偏光方向と平行と
なり、したがって画素３７ａを透過した信号光１ａはｓ
偏光となる。これに対して、空間光変調器３０の電圧が
印加された画素３７ｂは、１／２波長板の軸が４５°回
転して、入射光６の偏光方向を９０°回転させ、したが
って画素３７ｂを透過した信号光１ｂはｐ偏光となる。
したがって、空間光変調器３０を通過した信号光１は、
空間光変調器３０に与えられた２次元データに対応した
空間偏光分布を有するものとなる。
【０１００】図１３および図１４に示すように、この空
間光変調器３０を通過した信号光１を、フーリエ変換レ
ンズ２４によってフーリエ変換面Ｐ１にフーリエ変換し
て、光記録媒体１０に照射する。同時に、光源２１から
のレーザ光５を、他方で、ビームスプリッタ２５で反射
させ、ミラー２６および２７で反射させて、ｓ偏光の参
照光２を得て、その参照光２を、光記録媒体１０の信号
光１が照射される領域に照射する。これによって、２次
元データに対応した信号光１の偏光分布を、偏光ホログ
ラムとして光記録媒体１０に記録することができる。
間光変調器３０を通過した信号光１を、フーリエ変換レ
ンズ２４によってフーリエ変換面Ｐ１にフーリエ変換し
て、光記録媒体１０に照射する。同時に、光源２１から
のレーザ光５を、他方で、ビームスプリッタ２５で反射
させ、ミラー２６および２７で反射させて、ｓ偏光の参
照光２を得て、その参照光２を、光記録媒体１０の信号
光１が照射される領域に照射する。これによって、２次
元データに対応した信号光１の偏光分布を、偏光ホログ
ラムとして光記録媒体１０に記録することができる。
【０１０１】モータ２９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
えて複数の偏光ホログラムを記録することができる。こ
のとき、参照光２として球面波を用いることによって、
シフト多重記録を行うことができる。さらに、光記録ヘ
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１４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偏光ホログラムを
記録することができる。
せることによって、光記録媒体１０の周方向に場所を変
えて複数の偏光ホログラムを記録することができる。こ
のとき、参照光２として球面波を用いることによって、
シフト多重記録を行うことができる。さらに、光記録ヘ
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１４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偏光ホログラムを
記録することができる。
【０１０２】上述した光記録方法および光記録装置によ
れば、空間光変調器３０は偏光板を持たないので、空間
光変調器３０での光損失がなく、しかも信号光１は空間
偏光分布によりデータ情報を保持するので、信号光１の
光強度分布は一定となる。したがって、空間光変調器３
０での光量低下や信号光１の光強度の揺らぎによる信号
光１のＳ／Ｎの劣化を防止することができ、データを高
密度かつ高速に記録することができる。しかも、特殊な
コーディング方法を必要としない。
れば、空間光変調器３０は偏光板を持たないので、空間
光変調器３０での光損失がなく、しかも信号光１は空間
偏光分布によりデータ情報を保持するので、信号光１の
光強度分布は一定となる。したがって、空間光変調器３
０での光量低下や信号光１の光強度の揺らぎによる信号
光１のＳ／Ｎの劣化を防止することができ、データを高
密度かつ高速に記録することができる。しかも、特殊な
コーディング方法を必要としない。
【０１０３】さらに、上述した光記録方法および光記録
装置によれば、空間光変調器３０を通過した信号光１
は、空間光変調器３０に与えられた２次元データに応じ
た空間偏光分布を有するものとなって、光記録媒体１０
の記録領域には必ずｓ偏光とｐ偏光のいずれかが照射さ
れ、光強度ホログラムを記録する場合のように、２次元
データの内容に応じて光が照射されない部分を生じると
いうことがないとともに、上述したように前の偏光方向
を消去することなく、新たな偏光方向を上書きすること
ができる。
装置によれば、空間光変調器３０を通過した信号光１
は、空間光変調器３０に与えられた２次元データに応じ
た空間偏光分布を有するものとなって、光記録媒体１０
の記録領域には必ずｓ偏光とｐ偏光のいずれかが照射さ
れ、光強度ホログラムを記録する場合のように、２次元
データの内容に応じて光が照射されない部分を生じると
いうことがないとともに、上述したように前の偏光方向
を消去することなく、新たな偏光方向を上書きすること
ができる。
【０１０４】したがって、上述した光記録方法および光
記録装置によれば、消去プロセスを要することなく高速
に、かつ確実に、データを書き換えることができる。
記録装置によれば、消去プロセスを要することなく高速
に、かつ確実に、データを書き換えることができる。
【０１０５】〔光読取方法および光読取装置の一実施形
態〕図１７は、この発明の光読取方法および光読取装置
の一例を示す。光記録媒体１０は、偏光感応型の、かつ
ディスク形状のものであるとともに、図１３〜図１６に
示した方法ないし装置によって、図１６に示したよう
に、空間偏光分布により２次元データを保持する信号光
１がホログラムとして記録されたものである。
態〕図１７は、この発明の光読取方法および光読取装置
の一例を示す。光記録媒体１０は、偏光感応型の、かつ
ディスク形状のものであるとともに、図１３〜図１６に
示した方法ないし装置によって、図１６に示したよう
に、空間偏光分布により２次元データを保持する信号光
１がホログラムとして記録されたものである。
【０１０６】光読取ヘッド４０の光源を含む読出光光学
系４１から、読出光３として記録時の参照光の位相共役
光を得て、その読出光３を光記録媒体１０のホログラム
が記録された領域に照射する。これによって、ホログラ
ムからの回折光４として、図１８に示すように、記録時
の信号光の偏光方向が保存された位相共役光が得られ
る。
系４１から、読出光３として記録時の参照光の位相共役
光を得て、その読出光３を光記録媒体１０のホログラム
が記録された領域に照射する。これによって、ホログラ
ムからの回折光４として、図１８に示すように、記録時
の信号光の偏光方向が保存された位相共役光が得られ
る。
【０１０７】ただし、この場合、光強度ホログラムと偏
光ホログラムの回折効率が等しくないときには、ｓ偏光
とｐ偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光
４の偏光方向は信号光１の偏光方向と異なるようにな
る。しかし、この場合、回折光４の光路中に偏光子また
は波長板を配置することによって、回折光４として信号
光１と同じ偏光方向のものを得ることができる。
光ホログラムの回折効率が等しくないときには、ｓ偏光
とｐ偏光の回折効率が異なるため、読み出された回折光
４の偏光方向は信号光１の偏光方向と異なるようにな
る。しかし、この場合、回折光４の光路中に偏光子また
は波長板を配置することによって、回折光４として信号
光１と同じ偏光方向のものを得ることができる。
【０１０８】この回折光４を、レンズ４２によって平行
光にして偏光ビームスプリッタ４３に入射させて、ｓ偏
光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分離し、そのｓ偏光成分
７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓによって検出し、またはｐ
偏光成分７Ｐを光検出器アレイ４４Ｐによって検出す
る。光検出器アレイ４４Ｓ，４４Ｐとしては、ＣＣＤや
フォトディテクタアレイなどを用いることができる。
光にして偏光ビームスプリッタ４３に入射させて、ｓ偏
光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分離し、そのｓ偏光成分
７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓによって検出し、またはｐ
偏光成分７Ｐを光検出器アレイ４４Ｐによって検出す
る。光検出器アレイ４４Ｓ，４４Ｐとしては、ＣＣＤや
フォトディテクタアレイなどを用いることができる。
【０１０９】図１８に示すように、ｓ偏光成分７Ｓとｐ
偏光成分７Ｐはネガ像とポジ像の関係となり、その一方
を一方の光検出器アレイによって検出することによっ
て、回折光４の空間偏光分布により保持された２次元デ
ータ、すなわち光記録媒体１０に記録された２次元デー
タを読み取ることができる。
偏光成分７Ｐはネガ像とポジ像の関係となり、その一方
を一方の光検出器アレイによって検出することによっ
て、回折光４の空間偏光分布により保持された２次元デ
ータ、すなわち光記録媒体１０に記録された２次元デー
タを読み取ることができる。
【０１１０】モータ４９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
えて記録されている複数のホログラムを読み出すことが
できる。また、光読取ヘッド４０を光記録媒体１０の径
方向に移動させることによって、光記録媒体１０中に同
心円状に形成されている記録トラックからホログラムを
読み出すことができる。
せることによって、光記録媒体１０の周方向に場所を変
えて記録されている複数のホログラムを読み出すことが
できる。また、光読取ヘッド４０を光記録媒体１０の径
方向に移動させることによって、光記録媒体１０中に同
心円状に形成されている記録トラックからホログラムを
読み出すことができる。
【０１１１】上述した光読取方法および光読取装置によ
れば、光記録媒体１０から、これに記録されているデー
タを高速かつ高精度に読み出すことができる。また、信
号光の位相共役光であるホログラム回折光４は、光路上
のレンズ４２の収差などを自動的にキャンセルし、かつ
レンズ４２の焦点距離位置に自動的に結像されるので、
アライメントの制約もない。
れば、光記録媒体１０から、これに記録されているデー
タを高速かつ高精度に読み出すことができる。また、信
号光の位相共役光であるホログラム回折光４は、光路上
のレンズ４２の収差などを自動的にキャンセルし、かつ
レンズ４２の焦点距離位置に自動的に結像されるので、
アライメントの制約もない。
【０１１２】〔光記録方法ないし装置および光読取方法
ないし装置の他の実施形態〕図１９は、この発明の光記
録方法ないし光記録装置、およびこの発明の光読取方法
ないし光読取装置の他の例を示す。
ないし装置の他の実施形態〕図１９は、この発明の光記
録方法ないし光記録装置、およびこの発明の光読取方法
ないし光読取装置の他の例を示す。
【０１１３】光記録方法ないし光記録装置としては、図
１３〜図１６に示した方法ないし装置と同じである。た
だし、この例では、ビームスプリッタ２５を透過したレ
ーザ光の光路上に、シャッタ２８を設け、記録時、その
シャッタ２８を開けて、平行光とされた入射光６を得、
空間偏光分布を有する信号光１を得る。
１３〜図１６に示した方法ないし装置と同じである。た
だし、この例では、ビームスプリッタ２５を透過したレ
ーザ光の光路上に、シャッタ２８を設け、記録時、その
シャッタ２８を開けて、平行光とされた入射光６を得、
空間偏光分布を有する信号光１を得る。
【０１１４】この例においても、上述したように消去プ
ロセスを要することなくデータを高速に書き換えること
ができる。
ロセスを要することなくデータを高速に書き換えること
ができる。
【０１１５】光読取方法ないし光読取装置としては、こ
の例では、読出光３として、記録時の参照光２の位相共
役光ではなく、記録時の参照光２と全く同じ光を用い
る。
の例では、読出光３として、記録時の参照光２の位相共
役光ではなく、記録時の参照光２と全く同じ光を用い
る。
【０１１６】すなわち、この例では、読み出し時には、
シャッタ２８を閉じて、ビームスプリッタ２５で反射し
たレーザ光を、ミラー２６および２７で反射させて、ｓ
偏光の読出光３として、光記録媒体１０のホログラムが
記録された領域に照射する。これによって、ホログラム
からの回折光４として、図１８に示したように、記録時
の信号光の偏光方向が保存された光が得られる。この回
折光４を、レンズ４２によって平行光にして、光検出器
アレイ４４によって検出する。
シャッタ２８を閉じて、ビームスプリッタ２５で反射し
たレーザ光を、ミラー２６および２７で反射させて、ｓ
偏光の読出光３として、光記録媒体１０のホログラムが
記録された領域に照射する。これによって、ホログラム
からの回折光４として、図１８に示したように、記録時
の信号光の偏光方向が保存された光が得られる。この回
折光４を、レンズ４２によって平行光にして、光検出器
アレイ４４によって検出する。
【０１１７】ただし、図１９では省略したが、レンズ４
２と光検出器アレイ４４との間に、図１７に示したよう
に偏光ビームスプリッタを配し、または波長板を配し
て、回折光４中のｓ偏光成分とｐ偏光成分を分離して検
出し、またはｓ偏光成分とｐ偏光成分のいずれかを検出
する。
２と光検出器アレイ４４との間に、図１７に示したよう
に偏光ビームスプリッタを配し、または波長板を配し
て、回折光４中のｓ偏光成分とｐ偏光成分を分離して検
出し、またはｓ偏光成分とｐ偏光成分のいずれかを検出
する。
【０１１８】この例においても、光記録媒体１０から、
これに記録されているデータを高速かつ高精度に読み出
すことができる。
これに記録されているデータを高速かつ高精度に読み出
すことができる。
【０１１９】〔Ｓ／Ｎを向上させる光読取方法および光
読取装置〕図１７（または図１９）に示した光読取方法
ないし光読取装置において、偏光ビームスプリッタ４３
によって分離され、光検出器アレイ４４Ｓおよび４４Ｐ
によって検出される、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成分
７Ｐの光強度を、比較演算することによって、回折光４
の揺らぎ、外光の影響、光記録媒体１０や光学系の不完
全さ、などに起因するノイズをキャンセルして、より高
いＳ／Ｎの読み取り出力を得ることができる。
読取装置〕図１７（または図１９）に示した光読取方法
ないし光読取装置において、偏光ビームスプリッタ４３
によって分離され、光検出器アレイ４４Ｓおよび４４Ｐ
によって検出される、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成分
７Ｐの光強度を、比較演算することによって、回折光４
の揺らぎ、外光の影響、光記録媒体１０や光学系の不完
全さ、などに起因するノイズをキャンセルして、より高
いＳ／Ｎの読み取り出力を得ることができる。
【０１２０】図２０は、その比較演算方法を示し、減算
回路４５において、対応する画素（ビット）ごとに光検
出器アレイ４４Ｐの検出出力から光検出器アレイ４４Ｓ
の検出出力を減算する。
回路４５において、対応する画素（ビット）ごとに光検
出器アレイ４４Ｐの検出出力から光検出器アレイ４４Ｓ
の検出出力を減算する。
【０１２１】ｉ番目の画素の回折光をｐ偏光とし、その
信号成分をＩｐｉ、ノイズ成分をＮｉとすると、ｉ番目
の画素については、光検出器アレイ４４Ｐの出力は、信
号成分Ｉｐｉとノイズ成分Ｎｉの和（Ｉｐｉ＋Ｎｉ）と
なり、光検出器アレイ４４Ｓの出力は、ノイズ成分Ｎｉ
のみとなり、減算回路４５の出力は、ノイズ成分Ｎｉが
キャンセルされて信号成分Ｉｐｉのみとなる。
信号成分をＩｐｉ、ノイズ成分をＮｉとすると、ｉ番目
の画素については、光検出器アレイ４４Ｐの出力は、信
号成分Ｉｐｉとノイズ成分Ｎｉの和（Ｉｐｉ＋Ｎｉ）と
なり、光検出器アレイ４４Ｓの出力は、ノイズ成分Ｎｉ
のみとなり、減算回路４５の出力は、ノイズ成分Ｎｉが
キャンセルされて信号成分Ｉｐｉのみとなる。
【０１２２】ｊ番目の画素の回折光をｓ偏光とし、その
信号成分をＩｓｊ、ノイズ成分をＮｊとすると、ｊ番目
の画素については、光検出器アレイ４４Ｐの出力は、ノ
イズ成分Ｎｊのみとなり、光検出器アレイ４４Ｓの出力
は、信号成分Ｉｓｊとノイズ成分Ｎｊの和（Ｉｓｊ＋Ｎ
ｊ）となり、減算回路４５の出力は、ノイズ成分Ｎｊが
キャンセルされて信号成分−Ｉｓｊのみとなる。
信号成分をＩｓｊ、ノイズ成分をＮｊとすると、ｊ番目
の画素については、光検出器アレイ４４Ｐの出力は、ノ
イズ成分Ｎｊのみとなり、光検出器アレイ４４Ｓの出力
は、信号成分Ｉｓｊとノイズ成分Ｎｊの和（Ｉｓｊ＋Ｎ
ｊ）となり、減算回路４５の出力は、ノイズ成分Ｎｊが
キャンセルされて信号成分−Ｉｓｊのみとなる。
【０１２３】２値のデジタルデータを読み取る場合に
は、例えば、減算回路４５の出力値が正のときには
［１］、負のときには［０］と、判定すればよい。
は、例えば、減算回路４５の出力値が正のときには
［１］、負のときには［０］と、判定すればよい。
【０１２４】このように、上述した光読取方法および光
読取装置によれば、画素ごとにノイズをキャンセルする
ことができるとともに、回折光４の光強度によらずに常
に、０（ゼロ）の出力値を閾値として、出力値が正か負
かでデータ値を判別することができる。
読取装置によれば、画素ごとにノイズをキャンセルする
ことができるとともに、回折光４の光強度によらずに常
に、０（ゼロ）の出力値を閾値として、出力値が正か負
かでデータ値を判別することができる。
【０１２５】〔信号光の偏光方向を変えた多重記録〕上
述したように、この発明の偏光感応型の光記録媒体は、
偏光ホログラムに多重させて、信号光の偏光方向を変え
て、強度分布または位相分布によりデータ情報を保持す
るホログラムを、光記録媒体の同一領域に記録すること
ができる。
述したように、この発明の偏光感応型の光記録媒体は、
偏光ホログラムに多重させて、信号光の偏光方向を変え
て、強度分布または位相分布によりデータ情報を保持す
るホログラムを、光記録媒体の同一領域に記録すること
ができる。
【０１２６】以下、この場合の光記録方法および光読取
方法の一例を示す。記録時、まず、図２１（Ａ）に示す
ように、信号光１と参照光２をともにｓ偏光として、偏
光感応型の光記録媒体１０の領域１５にホログラムを記
録する。このときのホログラムは、図３（Ａ）において
上述したように光強度分布によるホログラムである。
方法の一例を示す。記録時、まず、図２１（Ａ）に示す
ように、信号光１と参照光２をともにｓ偏光として、偏
光感応型の光記録媒体１０の領域１５にホログラムを記
録する。このときのホログラムは、図３（Ａ）において
上述したように光強度分布によるホログラムである。
【０１２７】次に、図２１（Ｂ）に示すように、参照光
２はｓ偏光のままで信号光１をｐ偏光として、光記録媒
体１０の領域１５にホログラムを記録する。このときの
ホログラムは、図３（Ｂ）において上述したように偏光
分布によるホログラムである。ただし、光強度ホログラ
ムと偏光ホログラムは、いずれを先に記録してもよい。
２はｓ偏光のままで信号光１をｐ偏光として、光記録媒
体１０の領域１５にホログラムを記録する。このときの
ホログラムは、図３（Ｂ）において上述したように偏光
分布によるホログラムである。ただし、光強度ホログラ
ムと偏光ホログラムは、いずれを先に記録してもよい。
【０１２８】読み出し時には、図２１（Ｃ）に示すよう
に、光記録媒体１０の上記のように光強度ホログラムと
偏光ホログラムが多重に記録された領域１５に、記録時
の参照光２の位相共役光である読出光３を照射する。こ
れによって、領域１５からの回折光４として、ｓ偏光の
信号光による光強度ホログラムによるｓ偏光成分と、ｐ
偏光の信号光による偏光ホログラムによるｐ偏光成分と
を有するものが得られる。
に、光記録媒体１０の上記のように光強度ホログラムと
偏光ホログラムが多重に記録された領域１５に、記録時
の参照光２の位相共役光である読出光３を照射する。こ
れによって、領域１５からの回折光４として、ｓ偏光の
信号光による光強度ホログラムによるｓ偏光成分と、ｐ
偏光の信号光による偏光ホログラムによるｐ偏光成分と
を有するものが得られる。
【０１２９】その回折光４を、図１７および図１８に示
すように、偏光ビームスプリッタ４３によってｓ偏光成
分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分離し、そのｓ偏光成分７Ｓ
を光検出器アレイ４４Ｓによって検出し、かつｐ偏光成
分７Ｐを光検出器アレイ４４Ｐによって検出することに
よって、光強度ホログラムと偏光ホログラムとを、すな
わちｓ偏光の信号光のデータとｐ偏光の信号光のデータ
とを、分離して取り出すことができる。
すように、偏光ビームスプリッタ４３によってｓ偏光成
分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分離し、そのｓ偏光成分７Ｓ
を光検出器アレイ４４Ｓによって検出し、かつｐ偏光成
分７Ｐを光検出器アレイ４４Ｐによって検出することに
よって、光強度ホログラムと偏光ホログラムとを、すな
わちｓ偏光の信号光のデータとｐ偏光の信号光のデータ
とを、分離して取り出すことができる。
【０１３０】このように、上述した方法によれば、光記
録媒体１０の同一領域に複数のホログラムを多重に記録
し、同一領域から複数のホログラムを分離して読み出す
ことができるので、より高密度の記録が可能となる。
録媒体１０の同一領域に複数のホログラムを多重に記録
し、同一領域から複数のホログラムを分離して読み出す
ことができるので、より高密度の記録が可能となる。
【０１３１】〔信号光の偏光角を回転させたデータ記
録〕偏光ホログラムは、その回折光として信号光の偏光
方向が保存された光を発生させるので、信号光の偏光角
を回転させることによって、偏光角の違いによる情報の
記録が可能となる。しかも、同時に、信号光の光強度を
変えることによって、光強度の違いによる情報の記録も
可能であるので、高密度記録を実現することができる。
録〕偏光ホログラムは、その回折光として信号光の偏光
方向が保存された光を発生させるので、信号光の偏光角
を回転させることによって、偏光角の違いによる情報の
記録が可能となる。しかも、同時に、信号光の光強度を
変えることによって、光強度の違いによる情報の記録も
可能であるので、高密度記録を実現することができる。
【０１３２】例えば、図２２に示すように、ｓ偏光方向
からｐ偏光方向までの、ｓ偏光方向（０°）およびｐ偏
光方向（９０°）を含む９０°の範囲内で、信号光の偏
光角として、ベクトルＤ１〜Ｄ６で示すような６つの偏
光角を設定する。このような６つの偏光角は、符号化し
て６つのビットを表すことができ、底６に対する数、ま
たは６乗に対する２進形式の符号化された数になること
ができる。ベクトルＤ１〜Ｄ６の長さは、それぞれの偏
光角での信号光の光強度を示し、これも複数段階に設定
し、符号化することによって、複数のビットを表すこと
ができる。
からｐ偏光方向までの、ｓ偏光方向（０°）およびｐ偏
光方向（９０°）を含む９０°の範囲内で、信号光の偏
光角として、ベクトルＤ１〜Ｄ６で示すような６つの偏
光角を設定する。このような６つの偏光角は、符号化し
て６つのビットを表すことができ、底６に対する数、ま
たは６乗に対する２進形式の符号化された数になること
ができる。ベクトルＤ１〜Ｄ６の長さは、それぞれの偏
光角での信号光の光強度を示し、これも複数段階に設定
し、符号化することによって、複数のビットを表すこと
ができる。
【０１３３】このように偏光角を回転させた信号光は、
図１３〜図１５の空間光変調器３０によって得ることが
できる。また、ｓ偏光の空間強度分布とｐ偏光の空間強
度分布をビームスプリッタで合波させて得ることもでき
る。
図１３〜図１５の空間光変調器３０によって得ることが
できる。また、ｓ偏光の空間強度分布とｐ偏光の空間強
度分布をビームスプリッタで合波させて得ることもでき
る。
【０１３４】読み出し時には、図１７および図１８に示
すように、ホログラムからの回折光４を、偏光ビームス
プリッタ４３によってｓ偏光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐ
に分離し、そのｓ偏光成分７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓ
によって検出し、かつｐ偏光成分７Ｐを光検出器アレイ
４４Ｐによって検出する。さらに、図２３に示すよう
に、光検出器アレイ４４Ｓおよび４４Ｐの検出出力を、
除算回路４６、平方根算出回路４７およびアークタンジ
ェント算出回路４８からなる比較演算部に供給して、対
応する画素（ビット）ごとに比較演算する。
すように、ホログラムからの回折光４を、偏光ビームス
プリッタ４３によってｓ偏光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐ
に分離し、そのｓ偏光成分７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓ
によって検出し、かつｐ偏光成分７Ｐを光検出器アレイ
４４Ｐによって検出する。さらに、図２３に示すよう
に、光検出器アレイ４４Ｓおよび４４Ｐの検出出力を、
除算回路４６、平方根算出回路４７およびアークタンジ
ェント算出回路４８からなる比較演算部に供給して、対
応する画素（ビット）ごとに比較演算する。
【０１３５】ある画素の回折光の光強度をＩとし、偏光
角（ｓ偏光方向を０°とする）をθとすると、ｓ偏光成
分の強度Ｉｓおよびｐ偏光成分の強度Ｉｐは、それぞ
れ、 Ｉｓ＝Ｉｃｏｓ2θ ‥‥（１） Ｉｐ＝Ｉｓｉｎ2θ ‥‥（２） で与えられる。
角（ｓ偏光方向を０°とする）をθとすると、ｓ偏光成
分の強度Ｉｓおよびｐ偏光成分の強度Ｉｐは、それぞ
れ、 Ｉｓ＝Ｉｃｏｓ2θ ‥‥（１） Ｉｐ＝Ｉｓｉｎ2θ ‥‥（２） で与えられる。
【０１３６】したがって、除算回路４６でｐ偏光強度Ｉ
ｐをｓ偏光強度Ｉｓで除算することによって、除算回路
４６からｔａｎ2θが求められ、平方根算出回路４７か
らｔａｎθが求められ、アークタンジェント算出回路４
８から偏光角θが求められる。したがって、信号光の偏
光角の違いによる情報を読み取ることができる。
ｐをｓ偏光強度Ｉｓで除算することによって、除算回路
４６からｔａｎ2θが求められ、平方根算出回路４７か
らｔａｎθが求められ、アークタンジェント算出回路４
８から偏光角θが求められる。したがって、信号光の偏
光角の違いによる情報を読み取ることができる。
【０１３７】〔光検索方法および光検索装置の実施形
態〕図２４は、この発明の光検索方法および光検索装置
の実施形態を示す。光記録媒体１０は、偏光感応型の、
かつディスク形状のものであるとともに、図１３〜図１
６または図１９に示した方法ないし装置によって、図１
６に示したように、空間偏光分布により２次元の被検索
データを保持する信号光１がホログラムとして記録され
たものである。
態〕図２４は、この発明の光検索方法および光検索装置
の実施形態を示す。光記録媒体１０は、偏光感応型の、
かつディスク形状のものであるとともに、図１３〜図１
６または図１９に示した方法ないし装置によって、図１
６に示したように、空間偏光分布により２次元の被検索
データを保持する信号光１がホログラムとして記録され
たものである。
【０１３８】光検索ヘッド（光読取ヘッド）６０には、
図１３〜図１５または図１９に示したような空間光変調
器３０を設け、図２５に示すように、これに２次元の検
索用データを書き込む。すなわち、空間光変調器３０の
それぞれの画素に検索用データの対応するビットの情報
を電圧印加の有無として与えて、それぞれ１／２波長波
として機能する、それぞれの画素を、これに入射する光
の偏光を検索用データの対応するビットの情報に応じて
変調する状態とする。
図１３〜図１５または図１９に示したような空間光変調
器３０を設け、図２５に示すように、これに２次元の検
索用データを書き込む。すなわち、空間光変調器３０の
それぞれの画素に検索用データの対応するビットの情報
を電圧印加の有無として与えて、それぞれ１／２波長波
として機能する、それぞれの画素を、これに入射する光
の偏光を検索用データの対応するビットの情報に応じて
変調する状態とする。
【０１３９】そして、図１７に示した光読取方法ないし
光読取装置と同様に、光検索ヘッド６０の光源を含む読
出光光学系６１から、読出光３として記録時の参照光の
位相共役光を得て、その読出光３を光記録媒体１０のホ
ログラムが記録された領域に照射し、ホログラムからの
回折光４として、図２５に示すように、記録時の信号光
の偏光方向が保存された位相共役光を得る。
光読取装置と同様に、光検索ヘッド６０の光源を含む読
出光光学系６１から、読出光３として記録時の参照光の
位相共役光を得て、その読出光３を光記録媒体１０のホ
ログラムが記録された領域に照射し、ホログラムからの
回折光４として、図２５に示すように、記録時の信号光
の偏光方向が保存された位相共役光を得る。
【０１４０】この回折光４を、レンズ６２によって平行
光にして空間光変調器３０上に結像させ、さらに空間光
変調器３０を通過した回折光を、結像光学系を構成する
レンズ６３および６４によって偏光ビームスプリッタ４
３に入射させて、ｓ偏光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分
離し、そのｓ偏光成分７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓによ
って検出し、またはｐ偏光成分７Ｐを光検出器アレイ４
４Ｐによって検出する。
光にして空間光変調器３０上に結像させ、さらに空間光
変調器３０を通過した回折光を、結像光学系を構成する
レンズ６３および６４によって偏光ビームスプリッタ４
３に入射させて、ｓ偏光成分７Ｓとｐ偏光成分７Ｐに分
離し、そのｓ偏光成分７Ｓを光検出器アレイ４４Ｓによ
って検出し、またはｐ偏光成分７Ｐを光検出器アレイ４
４Ｐによって検出する。
【０１４１】この場合、モータ６９により光記録媒体１
０を回転させることによって、光記録媒体１０の周方向
に場所を変えて記録されている複数のホログラムを読み
出すとともに、光検索ヘッド６０を光記録媒体１０の径
方向に移動させることによって、光記録媒体１０中に同
心円状に形成されている記録トラックからホログラムを
読み出す。
０を回転させることによって、光記録媒体１０の周方向
に場所を変えて記録されている複数のホログラムを読み
出すとともに、光検索ヘッド６０を光記録媒体１０の径
方向に移動させることによって、光記録媒体１０中に同
心円状に形成されている記録トラックからホログラムを
読み出す。
【０１４２】被検索データの偏光情報を有するホログラ
ム回折光４は、記録時の信号光の偏光方向が保存された
位相共役光であるので、検索用データと被検索データが
完全に一致する場合には、ある波面が位相歪み媒体を２
度通過することによって波面の歪みがキャンセルされる
という位相共役光の位相補正作用により、空間光変調器
３０を通過した回折光は、全ての画素においてｓ偏光と
なる。したがって、偏光ビームスプリッタ４３で分離さ
れたｓ偏光成分７Ｓは全ての画素で〔明〕となり、ｐ偏
光成分７Ｐは全ての画素で〔暗〕となる。
ム回折光４は、記録時の信号光の偏光方向が保存された
位相共役光であるので、検索用データと被検索データが
完全に一致する場合には、ある波面が位相歪み媒体を２
度通過することによって波面の歪みがキャンセルされる
という位相共役光の位相補正作用により、空間光変調器
３０を通過した回折光は、全ての画素においてｓ偏光と
なる。したがって、偏光ビームスプリッタ４３で分離さ
れたｓ偏光成分７Ｓは全ての画素で〔明〕となり、ｐ偏
光成分７Ｐは全ての画素で〔暗〕となる。
【０１４３】これに対して、検索用データと被検索デー
タが一致しない場合には、位相共役光の位相補正作用を
生じないので、空間光変調器３０を通過した回折光は、
検索用データと被検索データが一致しない画素において
ｐ偏光となる。
タが一致しない場合には、位相共役光の位相補正作用を
生じないので、空間光変調器３０を通過した回折光は、
検索用データと被検索データが一致しない画素において
ｐ偏光となる。
【０１４４】したがって、光検出器アレイ４４Ｓまたは
４４Ｐの検出出力から、ｓ偏光成分７Ｓまたはｐ偏光成
分７Ｐの全強度をモニタすることによって、検索用デー
タと被検索データが完全に一致するか否か、ないし検索
用データと被検索データとの間の相関度を、検出するこ
とができる。この場合、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成
分７Ｐの全強度を比較演算することにより、ノイズがキ
ャンセルされて、より高精度に一致・不一致ないし相関
度を検出することができる。
４４Ｐの検出出力から、ｓ偏光成分７Ｓまたはｐ偏光成
分７Ｐの全強度をモニタすることによって、検索用デー
タと被検索データが完全に一致するか否か、ないし検索
用データと被検索データとの間の相関度を、検出するこ
とができる。この場合、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成
分７Ｐの全強度を比較演算することにより、ノイズがキ
ャンセルされて、より高精度に一致・不一致ないし相関
度を検出することができる。
【０１４５】検索用データと被検索データが一致せず、
図２５に示すように、例えば、検索用データの｛ｍ，
ｎ｝番地がｓ偏光（空間光変調器３０の｛ｍ，ｎ｝番地
３０ｃの１／２波長板の軸が０°の回転）で、被検索デ
ータの｛ｍ，ｎ｝番地がｐ偏光であるときには、｛ｍ，
ｎ｝番地の回折光４ｃは、空間光変調器３０の｛ｍ，
ｎ｝番地３０ｃを通過することによって、ｐ偏光とな
る。
図２５に示すように、例えば、検索用データの｛ｍ，
ｎ｝番地がｓ偏光（空間光変調器３０の｛ｍ，ｎ｝番地
３０ｃの１／２波長板の軸が０°の回転）で、被検索デ
ータの｛ｍ，ｎ｝番地がｐ偏光であるときには、｛ｍ，
ｎ｝番地の回折光４ｃは、空間光変調器３０の｛ｍ，
ｎ｝番地３０ｃを通過することによって、ｐ偏光とな
る。
【０１４６】また、検索用データの｛ｋ，ｌ｝番地がｐ
偏光（空間光変調器３０の｛ｋ，ｌ｝番地３０ｄの１／
２波長板の軸が４５°の回転）で、被検索データの
｛ｋ，ｌ｝番地がｓ偏光であるときには、｛ｋ，ｌ｝番
地の回折光４ｄは、空間光変調器３０の｛ｋ，ｌ｝番地
３０ｄを通過することによって、ｐ偏光となる。
偏光（空間光変調器３０の｛ｋ，ｌ｝番地３０ｄの１／
２波長板の軸が４５°の回転）で、被検索データの
｛ｋ，ｌ｝番地がｓ偏光であるときには、｛ｋ，ｌ｝番
地の回折光４ｄは、空間光変調器３０の｛ｋ，ｌ｝番地
３０ｄを通過することによって、ｐ偏光となる。
【０１４７】すなわち、空間光変調器３０を通過した回
折光は、検索用データと被検索データが一致する番地で
はｓ偏光となり、一致しない番地ではｐ偏光となる。し
たがって、偏光ビームスプリッタ４３で分離されたｓ偏
光成分７３Ｓは、検索用データと被検索データが一致し
ない番地で［暗］となり、逆にｐ偏光成分７３Ｐは、検
索用データと被検索データが一致しない番地で〔明〕と
なる。
折光は、検索用データと被検索データが一致する番地で
はｓ偏光となり、一致しない番地ではｐ偏光となる。し
たがって、偏光ビームスプリッタ４３で分離されたｓ偏
光成分７３Ｓは、検索用データと被検索データが一致し
ない番地で［暗］となり、逆にｐ偏光成分７３Ｐは、検
索用データと被検索データが一致しない番地で〔明〕と
なる。
【０１４８】したがって、光検出器アレイ４４Ｓまたは
４４Ｐの検出出力から、ｓ偏光成分７Ｓまたはｐ偏光成
分７Ｐの番地ごとの明暗を検出することによって、検索
用データと被検索データとの間の番地（ビット）ごとの
一致・不一致を検出することができる。また、図１７に
示した光読取方法ないし光読取装置と同様に、図２０に
示すように、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成分７Ｐの光
強度を比較演算することにより、ノイズがキャンセルさ
れて、より高精度に番地ごとの一致・不一致を検出する
ことができる。
４４Ｐの検出出力から、ｓ偏光成分７Ｓまたはｐ偏光成
分７Ｐの番地ごとの明暗を検出することによって、検索
用データと被検索データとの間の番地（ビット）ごとの
一致・不一致を検出することができる。また、図１７に
示した光読取方法ないし光読取装置と同様に、図２０に
示すように、ｓ偏光成分７Ｓおよびｐ偏光成分７Ｐの光
強度を比較演算することにより、ノイズがキャンセルさ
れて、より高精度に番地ごとの一致・不一致を検出する
ことができる。
【０１４９】この光検索方法および光検索装置によれ
ば、光検索ヘッド６０の空間光変調器３０に検索用デー
タを書き込んだ状態で、光検索ヘッド６０を光記録媒体
１０の同心円状に形成されている記録トラック上に移動
させるとともに、モータ６９により光記録媒体１０を回
転させることによって、大量のデータが記録されている
光記録媒体１０から、検索用データに一致する２次元デ
ータのみを、高速かつ高精度で取り出すことができる。
しかも、照合部分とする検索用データは任意かつ容易に
設定できるので、任意のデータを容易に検索することが
できる。
ば、光検索ヘッド６０の空間光変調器３０に検索用デー
タを書き込んだ状態で、光検索ヘッド６０を光記録媒体
１０の同心円状に形成されている記録トラック上に移動
させるとともに、モータ６９により光記録媒体１０を回
転させることによって、大量のデータが記録されている
光記録媒体１０から、検索用データに一致する２次元デ
ータのみを、高速かつ高精度で取り出すことができる。
しかも、照合部分とする検索用データは任意かつ容易に
設定できるので、任意のデータを容易に検索することが
できる。
【０１５０】
【発明の効果】上述したように、請求項１の発明の光記
録媒体によれば、高密度かつ高速の記録、消去プロセス
を要しない高速の書き換え、高速かつ高精度の読み出し
および検索に適する。
録媒体によれば、高密度かつ高速の記録、消去プロセス
を要しない高速の書き換え、高速かつ高精度の読み出し
および検索に適する。
【０１５１】請求項７，８または１３の発明の光記録方
法または光記録装置によれば、データを高密度かつ高速
に記録することができ、データ書き換え時には消去プロ
セスを要することなくデータを高速に書き換えることが
できるとともに、読み出しおよび検索の際のＳ／Ｎが高
くなり、特殊または複雑なコーディング方法も必要とし
ない。
法または光記録装置によれば、データを高密度かつ高速
に記録することができ、データ書き換え時には消去プロ
セスを要することなくデータを高速に書き換えることが
できるとともに、読み出しおよび検索の際のＳ／Ｎが高
くなり、特殊または複雑なコーディング方法も必要とし
ない。
【０１５２】請求項２２または３１の発明の光読取方法
または光読取装置によれば、光記録媒体から、これに記
録されているデータを高速かつ高精度に読み出すことが
できる。
または光読取装置によれば、光記録媒体から、これに記
録されているデータを高速かつ高精度に読み出すことが
できる。
【０１５３】請求項３８または４１の発明の光検索方法
または光検索装置によれば、大量のデータが記録されて
いる光記録媒体から必要とする任意のデータを容易かつ
高速・高精度に検索することができる。
または光検索装置によれば、大量のデータが記録されて
いる光記録媒体から必要とする任意のデータを容易かつ
高速・高精度に検索することができる。
【０１５４】したがって、この発明の光記録媒体、光記
録方法、光記録装置、光読取方法、光読取装置、光検索
方法、光検索装置は、コンピュータ・ファイリングシス
テムなどに好適である。
録方法、光記録装置、光読取方法、光読取装置、光検索
方法、光検索装置は、コンピュータ・ファイリングシス
テムなどに好適である。
【図１】この発明の光記録媒体の断面構造を示す図であ
る。
る。
【図２】アゾベンゼンのトランス構造、シス構造、およ
び側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルの化
学構造の、化学式を示す図である。
び側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルの化
学構造の、化学式を示す図である。
【図３】光強度分布によるホログラムと偏光分布による
ホログラムの説明に供する図である。
ホログラムの説明に供する図である。
【図４】実験に用いた光学系を示す図である。
【図５】信号光と参照光の偏光方向が平行、直交、４５
°のときのホログラム記録時間に対する回折光強度を示
す図である。
°のときのホログラム記録時間に対する回折光強度を示
す図である。
【図６】信号光と参照光の偏光方向が平行のときのホロ
グラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
グラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
【図７】信号光と参照光の偏光方向が直交するときのホ
ログラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図であ
る。
ログラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図であ
る。
【図８】信号光と参照光の偏光方向が４５°のときのホ
ログラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図であ
る。
ログラム回折光の偏光角と光強度の関係を示す図であ
る。
【図９】参照光の偏光角の違いによるホログラム多重記
録の説明に供する図である。
録の説明に供する図である。
【図１０】実験に用いた光学系を示す図である。
【図１１】書き換えの場合の前に記録したホログラムか
らの回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
らの回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
【図１２】書き換えの場合の後に記録したホログラムか
らの回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
らの回折光の偏光角と光強度の関係を示す図である。
【図１３】この発明の光記録方法および光記録装置の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１４】図１３の方法および装置によって記録トラッ
クが形成される様子を示す図である。
クが形成される様子を示す図である。
【図１５】図１３の方法および装置に用いる偏光変調可
能な空間光変調器の一例を示す図である。
能な空間光変調器の一例を示す図である。
【図１６】図１３の方法および装置による信号光の偏光
分布を示す図である。
分布を示す図である。
【図１７】この発明の光読取方法および光読取装置の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１８】図１７の方法および装置によるホログラム回
折光の偏光分布を示す図である。
折光の偏光分布を示す図である。
【図１９】この発明の光記録方法ないし装置およびこの
発明の光読取方法ないし装置の他の例を示す図である。
発明の光読取方法ないし装置の他の例を示す図である。
【図２０】読み取り出力のＳ／Ｎを高めるための比較演
算方法を示す図である。
算方法を示す図である。
【図２１】信号光の偏光方向を変えた多重記録の説明に
供する図である。
供する図である。
【図２２】信号光の偏光角を回転させたデータ記録の説
明に供する図である。
明に供する図である。
【図２３】信号光の偏光角を回転させてデータを記録し
た場合の読取時の比較演算方法を示す図である。
た場合の読取時の比較演算方法を示す図である。
【図２４】この発明の光検索方法および光検索装置の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２５】図２４の方法および装置でデータが検索され
る様子を示す図である。
る様子を示す図である。
【図２６】従来の検索方法を示す図である。
【図２７】従来の記録方法および相関検出方法を示す図
である。
である。
【図２８】従来の方法に用いるＬＣＤ構成の空間光変調
器を示す図である。
器を示す図である。
１…信号光、２…参照光、３…読出光、４…回折光、７
Ｓ…ｓ偏光成分、７Ｐ…ｐ偏光成分、８…直線偏光部
分、９…楕円偏光部分、１０…光記録媒体、１１…透明
基板、１２…偏光感応層、１５…領域、２０…光記録ヘ
ッド、２１…光源、２８…シャッタ、３０…空間光変調
器、３１…電気光学変換材料、３２，３３…透明電極、
４０…光読取ヘッド、４１…読出光光学系、４３…偏光
ビームスプリッタ、４４，４４Ｓ，４４Ｐ…光検出器ア
レイ、６０…光検索ヘッド、６１…読出光光学系、
Ｓ…ｓ偏光成分、７Ｐ…ｐ偏光成分、８…直線偏光部
分、９…楕円偏光部分、１０…光記録媒体、１１…透明
基板、１２…偏光感応層、１５…領域、２０…光記録ヘ
ッド、２１…光源、２８…シャッタ、３０…空間光変調
器、３１…電気光学変換材料、３２，３３…透明電極、
４０…光読取ヘッド、４１…読出光光学系、４３…偏光
ビームスプリッタ、４４，４４Ｓ，４４Ｐ…光検出器ア
レイ、６０…光検索ヘッド、６１…読出光光学系、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｈ 1/22 Ｇ０３Ｈ 1/22 Ｇ１１Ｂ 7/00 Ｇ１１Ｂ 7/00 Ｑ 7/135 7/135 Ａ
Claims (47)
- 【請求項１】全体としてシート状に形成された光透過性
材料からなり、少なくとも一面側に光誘起複屈折性を示
す偏光感応層を有する光記録媒体。 - 【請求項２】請求項１の光記録媒体において、 前記偏光感応層が、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である光記録媒体。 - 【請求項３】請求項１の光記録媒体において、 前記偏光感応層が、光異性化する分子を分散させた高分
子である光記録媒体。 - 【請求項４】請求項２または３の光記録媒体において、 前記光異性化する基または分子がアゾベンゼン骨格を含
むものである光記録媒体。 - 【請求項５】請求項２〜４のいずれかの光記録媒体にお
いて、 前記高分子または高分子液晶が、ポリエステル群から選
ばれた少なくとも１種のモノマー重合体である光記録媒
体。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかの光記録媒体にお
いて、 当該光記録媒体がディスク形状である光記録媒体。 - 【請求項７】偏光変調可能な空間光変調器によって、空
間偏光分布によりデータ情報を保持する信号光を得、そ
の信号光と参照光を同時に光記録媒体に照射することに
よって、その光記録媒体中に前記信号光の偏光分布をホ
ログラムとして記録する光記録方法。 - 【請求項８】偏光変調可能な空間光変調器によって、空
間偏光分布によりデータ情報を保持する新たな信号光を
得、その新たな信号光と参照光を同時に、前の信号光の
偏光分布がホログラムとして記録されている光記録媒体
に照射することによって、その光記録媒体から前の信号
光の偏光分布を消去すると同時に、その光記録媒体中に
新たな信号光の偏光分布をホログラムとして記録する光
記録方法。 - 【請求項９】請求項７または８の光記録方法において、 前記データ情報に応じて前記信号光の偏光角を回転させ
る光記録方法。 - 【請求項１０】請求項７または８の光記録方法におい
て、 前記ホログラムに多重させて、前記信号光または参照光
の偏光方向を変えて、光強度分布または位相分布により
データ情報を保持するホログラムを、前記光記録媒体の
同一領域に記録する光記録方法。 - 【請求項１１】請求項１０の光記録方法において、 前記信号光および参照光の偏光方向を、互いに平行な方
向と互いに直交する方向の２通りとする光記録方法。 - 【請求項１２】請求項７〜１１のいずれかの光記録方法
において、 前記光記録媒体がディスク形状であり、前記光記録媒体
を回転させるとともに、前記空間光変調器を含む光記録
ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させる光記録方
法。 - 【請求項１３】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偏光変調して、
空間偏光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、 前記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、前記光記録媒体に照射する参照
光を得る参照光光学系と、 を備える光記録装置。 - 【請求項１４】請求項１３の光記録装置において、 前記空間光変調器は前記データ情報に応じて前記信号光
の偏光角を回転させる光記録装置。 - 【請求項１５】請求項１３または１４の光記録装置にお
いて、 前記空間光変調器が透明電極で挟まれた電気光学変換部
材である光記録装置。 - 【請求項１６】請求項１５の光記録装置において、 前記電気光学変換部材が液晶である光記録装置。
- 【請求項１７】請求項１３〜１６のいずれかの光記録装
置において、 前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光記録装置
が、前記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、結像光学系および参照光光学系を
含む光記録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装置。 - 【請求項１８】請求項１３〜１７のいずれかの光記録装
置において、 当該光記録装置が前記光記録媒体を内蔵した光記録装
置。 - 【請求項１９】空間偏光分布によりデータ情報を保持す
る信号光が、参照光によりホログラムとして記録されて
いる光記録媒体。 - 【請求項２０】請求項１９の光記録媒体において、 前記ホログラムに多重されて、前記信号光または参照光
の偏光方向が変えられて、光強度分布または位相分布に
よりデータ情報を保持するホログラムが、当該光記録媒
体の同一領域に記録されている光記録媒体。 - 【請求項２１】請求項１９または２０の光記録媒体にお
いて、 当該光記録媒体がディスク形状である光記録媒体。 - 【請求項２２】空間偏光分布によりデータ情報を保持す
る信号光が、参照光によりホログラムとして記録されて
いる光記録媒体に読出光を照射して、前記ホログラムか
らの回折光の偏光分布により前記データ情報を読み取る
光読取方法。 - 【請求項２３】請求項２２の光読取方法において、 前記読出光の偏光方向を前記参照光の偏光方向と同一に
する光読取方法。 - 【請求項２４】請求項２３の光読取方法において、 前記読出光を前記参照光の入射方向と対向する方向から
前記光記録媒体に入射させる光読取方法。 - 【請求項２５】請求項２２〜２４のいずれかの光読取方
法において、 偏光子または波長板により前記回折光の偏光方向を補正
することによって、偏光方向が前記信号光の偏光方向と
一致した回折光を得る光読取方法。 - 【請求項２６】請求項２２〜２５のいずれかの光読取方
法において、 前記回折光を互いに直交する２つの偏光成分に分離し、
両者の光強度を比較演算して、その結果を読取出力とす
る光読取方法。 - 【請求項２７】回転させられた偏光角によりデータ情報
を保持する信号光が、参照光によりホログラムとして記
録されている光記録媒体に読出光を照射し、前記ホログ
ラムからの回折光を互いに直交する２つの偏光成分に分
離し、両者の光強度を比較演算して、その結果により前
記データ情報を読み取る光読取方法。 - 【請求項２８】空間偏光分布によりデータ情報を保持す
る信号光が、参照光によりホログラムとして記録されて
いるとともに、このホログラムに多重されて、前記信号
光または参照光の偏光方向が変えられて、光強度分布ま
たは位相分布によりデータ情報を保持するホログラム
が、同一領域に記録されている光記録媒体に、直線偏光
の読出光を照射し、前記同一領域からの回折光の所望の
偏光成分を取り出すことによって、前記複数のホログラ
ムから所望のホログラムを分離して読み出す光読取方
法。 - 【請求項２９】空間偏光分布によりデータ情報を保持す
る信号光が、参照光によりホログラムとして記録されて
いるとともに、前記信号光および参照光の偏光方向が、
互いに平行な方向と互いに直交する方向の２通りとされ
て、前記ホログラムに多重されて、光強度分布または位
相分布によりデータ情報を保持するホログラムが、同一
領域に記録されている光記録媒体に、偏光方向が前記参
照光の偏光方向と一致した読出光を照射し、前記同一領
域からの回折光の前記信号光と同一の偏光成分を取り出
すことによって、前記複数のホログラムから所望のホロ
グラムを分離して読み出す光読取方法。 - 【請求項３０】請求項２２〜２９のいずれかの光読取方
法において、 前記光記録媒体がディスク形状であり、前記光記録媒体
を回転させるとともに、前記読出光の光学系を含む光読
取ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させる光読取
方法。 - 【請求項３１】空間偏光分布によりデータ情報を保持す
る信号光が、参照光によりホログラムとして記録されて
いる光記録媒体に読出光を照射する読出光光学系と、 前記ホログラムからの回折光の偏光分布を検出する偏光
ビームスプリッタおよび光検出器と、 を備える光読取装置。 - 【請求項３２】請求項３１の光読取装置において、 前記読出光光学系は、前記読出光の偏光方向を前記参照
光の偏光方向と同一にする光読取装置。 - 【請求項３３】請求項３２の光読取装置において、 前記読出光光学系は、前記読出光を前記参照光の入射方
向と対向する方向から前記光記録媒体に入射させる光読
取装置。 - 【請求項３４】請求項３１〜３３のいずれかの光読取装
置において、 前記偏光ビームスプリッタは、前記回折光を互いに直交
する２つの偏光成分に分離し、前記光検出器は、その分
離された２つの偏光成分を別個に検出する２つの光検出
器からなる光読取装置。 - 【請求項３５】請求項３４の光読取装置において、 当該光読取装置は、前記２つの光検出器の検出出力を比
較演算する比較演算部を備える光読取装置。 - 【請求項３６】請求項３１〜３５のいずれかの光読取装
置において、 前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光読取装置
が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
読出光光学系、偏光ビームスプリッタおよび光検出器を
含む光読取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読取装置。 - 【請求項３７】請求項３１〜３６のいずれかの光読取装
置において、 当該光読取装置が前記光記録媒体を内蔵した光読取装
置。 - 【請求項３８】空間偏光分布により被検索データを保持
する信号光が、参照光によりホログラムとして記録され
ている光記録媒体に読出光を照射し、前記ホログラムか
らの回折光を、検索用データに応じて偏光変調する空間
光変調器に透過させて、その透過光の偏光分布によっ
て、前記被検索データと前記検索用データとの間の一致
・不一致を検出する光検索方法。 - 【請求項３９】空間偏光分布により被検索データを保持
する信号光が、参照光によりホログラムとして記録され
ている光記録媒体に読出光を照射し、前記ホログラムか
らの回折光を、検索用データに応じて偏光変調する空間
光変調器に透過させて、その透過光の偏光分布によっ
て、前記被検索データと前記検索用データとの間の相関
を検出する光検索方法。 - 【請求項４０】請求項３８または３９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、前記光記録媒体
を回転させるとともに、前記空間光変調器を含む光検索
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。 - 【請求項４１】空間偏光分布により被検索データを保持
する信号光が、参照光によりホログラムとして記録され
ている光記録媒体に読出光を照射する読出光光学系と、 前記ホログラムからの回折光を検索用データに応じて偏
光変調する空間光変調器と、 この空間光変調器からの透過光の偏光分布を検出する偏
光ビームスプリッタおよび光検出器と、 を備える光検索装置。 - 【請求項４２】請求項４１の光検索装置において、 前記偏光ビームスプリッタは、前記透過光を互いに直交
する２つの偏光成分に分離し、前記光検出器は、その分
離された２つの偏光成分を別個に検出する２つの光検出
器からなる光検索装置。 - 【請求項４３】請求項４２の光検索装置において、 当該光検索装置は、前記２つの光検出器の検出出力を比
較演算する比較演算部を備える光検索装置。 - 【請求項４４】請求項４１〜４３のいずれかの光検索装
置において、 前記空間光変調器が透明電極で挟まれた電気光学変換部
材である光検索装置。 - 【請求項４５】請求項４４の光検索装置において、 前記電気光学変換部材が液晶である光検索装置。
- 【請求項４６】請求項４１〜４５のいずれかの光検索装
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、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
読出光光学系、空間光変調器、偏光ビームスプリッタお
よび光検出器を含む光検索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。 - 【請求項４７】請求項４１〜４６のいずれかの光検索装
置において、 当該光検索装置が前記光記録媒体を内蔵した光検索装
置。
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