JPH11273359A - 光学的情報処理装置及び光学的情報処理方法 - Google Patents
光学的情報処理装置及び光学的情報処理方法Info
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- JPH11273359A JPH11273359A JP11008770A JP877099A JPH11273359A JP H11273359 A JPH11273359 A JP H11273359A JP 11008770 A JP11008770 A JP 11008770A JP 877099 A JP877099 A JP 877099A JP H11273359 A JPH11273359 A JP H11273359A
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- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/042—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】使用される部品の光学品質に対する要求が比較
的低い場合でも大きな記憶容量を可能にする。 【解決手段】干渉パターンを記憶する記憶素子（３０）
を備えている。干渉パターンを形成しつつ、記憶素子
（３０）内で合成されるように調整される２本の光線を
発生させるビームスプリッタ（１０）を備えている。光
線を変調して記憶素子（３０）に案内する光学素子（２
４）を備えている。光線を検出する検出器（７０，７
０′）を備えている。検出された光線断面の全体又は一
部に基づいて光強度の時間変調又は空間変調を測定する
復調器（８０）を備えている。少なくとも記憶素子（３
０）は、光線により記憶素子（３０）内で生じる干渉パ
ターンの空間位置を、記憶素子（３０）に記憶されてい
る干渉パターンの空間位置及び記憶素子（３０）内の光
回折の構造の少なくとも一方に対して空間的な任意の方
向に変更するように構成している。
的低い場合でも大きな記憶容量を可能にする。 【解決手段】干渉パターンを記憶する記憶素子（３０）
を備えている。干渉パターンを形成しつつ、記憶素子
（３０）内で合成されるように調整される２本の光線を
発生させるビームスプリッタ（１０）を備えている。光
線を変調して記憶素子（３０）に案内する光学素子（２
４）を備えている。光線を検出する検出器（７０，７
０′）を備えている。検出された光線断面の全体又は一
部に基づいて光強度の時間変調又は空間変調を測定する
復調器（８０）を備えている。少なくとも記憶素子（３
０）は、光線により記憶素子（３０）内で生じる干渉パ
ターンの空間位置を、記憶素子（３０）に記憶されてい
る干渉パターンの空間位置及び記憶素子（３０）内の光
回折の構造の少なくとも一方に対して空間的な任意の方
向に変更するように構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的情報記録、
光学的情報記憶及び光学的情報表示などを行う光学的情
報処理装置及び光学的情報処理方法に関するものであ
る。
光学的情報記憶及び光学的情報表示などを行う光学的情
報処理装置及び光学的情報処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、光メモリは通常ページ指向ホログ
ラフィックメモリ（ＰＯＨＭ）として実現されている。
最近好まれているのは、フーリエ変換ホログラムと各ホ
ログラムを選択する角度多重化方法とを記録する９０度
配置の光アレイである。ある角度でホログラムとして記
憶された一つのパターンが１ページを示し、そのパター
ン（画素群）の個々の画素がそのページに記憶された情
報を示す。角度多重化処理で記憶可能なページ数は、個
々のホログラムの角度解像度と、記憶されるホログラム
数の２乗にほぼ反比例して低下する回折効率とにより制
限される。従って、光メモリの現在の開発目標は１ペー
ジ当たりの記憶容量をできる限り増大させることであ
る。
ラフィックメモリ（ＰＯＨＭ）として実現されている。
最近好まれているのは、フーリエ変換ホログラムと各ホ
ログラムを選択する角度多重化方法とを記録する９０度
配置の光アレイである。ある角度でホログラムとして記
憶された一つのパターンが１ページを示し、そのパター
ン（画素群）の個々の画素がそのページに記憶された情
報を示す。角度多重化処理で記憶可能なページ数は、個
々のホログラムの角度解像度と、記憶されるホログラム
数の２乗にほぼ反比例して低下する回折効率とにより制
限される。従って、光メモリの現在の開発目標は１ペー
ジ当たりの記憶容量をできる限り増大させることであ
る。
【０００３】図１はページ指向ホログラフィックメモリ
の基本構成を示している。ビームスプリッタ１０は、入
射コヒーレント光を参照光と対象光とに分離する。参照
光はシャッタ１２により通過或いは遮断可能であり、ミ
ラー２０を介して記憶素子３０に案内される。一方、対
象光はシャッタ１４により通過又は遮断可能であり、ミ
ラー２２を介して空間光変調器（ＳＬＭ）４０に案内さ
れる。空間光変調器４０は、一方の側ではそれぞれホロ
グラムの形で記憶すべき情報を明暗の画素群からなるパ
ターンとして示す。このパターンは、記憶素子３０を介
してレンズ５０，５２によりカメラ、通常はＣＣＤ６０
に実寸で結像される。これにより、空間光変調器４０で
得たパターンがＣＣＤ６０で復元される。
の基本構成を示している。ビームスプリッタ１０は、入
射コヒーレント光を参照光と対象光とに分離する。参照
光はシャッタ１２により通過或いは遮断可能であり、ミ
ラー２０を介して記憶素子３０に案内される。一方、対
象光はシャッタ１４により通過又は遮断可能であり、ミ
ラー２２を介して空間光変調器（ＳＬＭ）４０に案内さ
れる。空間光変調器４０は、一方の側ではそれぞれホロ
グラムの形で記憶すべき情報を明暗の画素群からなるパ
ターンとして示す。このパターンは、記憶素子３０を介
してレンズ５０，５２によりカメラ、通常はＣＣＤ６０
に実寸で結像される。これにより、空間光変調器４０で
得たパターンがＣＣＤ６０で復元される。
【０００４】ページを記録するためには、記憶素子３０
を適切な位置に回転し、記憶すべき情報を空間光変調器
４０で提示し、両シャッタ１２，１４を適当な期間（露
出時間）開放する。その結果、記憶素子３０内に発生し
た干渉パターンがホログラムとして記憶される。回転角
度位置を様々に変えることにより、それぞれ異なるホロ
グラムを記憶することができる。
を適切な位置に回転し、記憶すべき情報を空間光変調器
４０で提示し、両シャッタ１２，１４を適当な期間（露
出時間）開放する。その結果、記憶素子３０内に発生し
た干渉パターンがホログラムとして記憶される。回転角
度位置を様々に変えることにより、それぞれ異なるホロ
グラムを記憶することができる。
【０００５】あるページを読み出すためには、記憶素子
をページ記録時に使用した回転角度位置まで回転させ、
シャッタ１２のみを開放して参照光を記憶素子に当て
る。それにより、記録時に空間光変調器４０で得たパタ
ーンがホログラムにより復元されアクセス可能なＣＣＤ
６０に結像される。
をページ記録時に使用した回転角度位置まで回転させ、
シャッタ１２のみを開放して参照光を記憶素子に当て
る。それにより、記録時に空間光変調器４０で得たパタ
ーンがホログラムにより復元されアクセス可能なＣＣＤ
６０に結像される。
【０００６】ホログラム読み出し時のＳ／Ｎ比を改善す
るために、ホログラフィック光メモリのヘテロダイン検
波処理が提案されている。この処理では、ＣＣＤ６０の
代わりに、検出器アレイが使用され、この検出器アレイ
はその各画素がその光強度の時間変調に対してのみ適切
な復調器により反応する構成となっている。読み出し時
には、検出器アレイで得た画像が参照光に対して適度に
異なる周波数を有するさらに別の平面波と重ね合わされ
る。その結果、得られた干渉波は個々の画素の所要の時
間変調を示す。
るために、ホログラフィック光メモリのヘテロダイン検
波処理が提案されている。この処理では、ＣＣＤ６０の
代わりに、検出器アレイが使用され、この検出器アレイ
はその各画素がその光強度の時間変調に対してのみ適切
な復調器により反応する構成となっている。読み出し時
には、検出器アレイで得た画像が参照光に対して適度に
異なる周波数を有するさらに別の平面波と重ね合わされ
る。その結果、得られた干渉波は個々の画素の所要の時
間変調を示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般的な光メモリの場
合、記憶容量を最適化するためにはページ数、とりわけ
ページ当たりの容量を増加させる必要があるため、全て
の光学部品及び記憶媒体の品質において、かなりの技術
的努力を必要とするという点で不利である。角度多重化
方法で記憶可能なページ数は物理的に限界があり、ヘテ
ロダイン検波処理では払うべき技術的努力が多大である
が故にページ当たりの画素数を多くするには不適切であ
る。
合、記憶容量を最適化するためにはページ数、とりわけ
ページ当たりの容量を増加させる必要があるため、全て
の光学部品及び記憶媒体の品質において、かなりの技術
的努力を必要とするという点で不利である。角度多重化
方法で記憶可能なページ数は物理的に限界があり、ヘテ
ロダイン検波処理では払うべき技術的努力が多大である
が故にページ当たりの画素数を多くするには不適切であ
る。
【０００８】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、使用される部品の光学品質に対する要求が比較的低
い場合でも大きな記憶容量を可能にする光学的日付の記
録や記憶及び表示を行うための装置及び方法を提供する
ことを目的とするものである。
で、使用される部品の光学品質に対する要求が比較的低
い場合でも大きな記憶容量を可能にする光学的日付の記
録や記憶及び表示を行うための装置及び方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、干渉パターンの記憶、光
回折の構造の保持及び光回折の構造の生成の何れか１以
上を行う少なくとも１個の記憶素子（３０）と、干渉パ
ターンを形成しつつ、上記記憶素子（３０）内で合成さ
れるように調整される少なくとも２本の光線を発生させ
る発生手段（１０）と、上記光線の少なくとも１本を変
調して上記記憶素子（３０）に案内するように周波数制
御又は周波数偏移及び周波数変調の何れか一方或いは位
相偏移及び位相変調の何れか一方を行う制御手段（２
４）と、上記光線を検出する少なくとも１個の検出器
（７０，７０′）と、検出された光線断面の全体又は一
部に基づいて光強度の時間変調又は空間変調を測定する
少なくとも１個の復調器（８０）とを備えて光学的情報
を記録、記憶又は表示する装置を対象としている。そし
て、上記発生手段（１０）と上記記憶素子（３０）と上
記制御手段（２４）と上記光線を案内する手段（２０）
の少なくとも１つが、光線により記憶素子（３０）内で
生じる干渉パターンの空間位置を、記憶素子（３０）に
記憶されている干渉パターンの空間位置及び記憶素子
（３０）内の光回折の構造の少なくとも一方に対して空
間的な任意の方向に変更するように構成されている。
めに、本発明が講じた手段は、干渉パターンの記憶、光
回折の構造の保持及び光回折の構造の生成の何れか１以
上を行う少なくとも１個の記憶素子（３０）と、干渉パ
ターンを形成しつつ、上記記憶素子（３０）内で合成さ
れるように調整される少なくとも２本の光線を発生させ
る発生手段（１０）と、上記光線の少なくとも１本を変
調して上記記憶素子（３０）に案内するように周波数制
御又は周波数偏移及び周波数変調の何れか一方或いは位
相偏移及び位相変調の何れか一方を行う制御手段（２
４）と、上記光線を検出する少なくとも１個の検出器
（７０，７０′）と、検出された光線断面の全体又は一
部に基づいて光強度の時間変調又は空間変調を測定する
少なくとも１個の復調器（８０）とを備えて光学的情報
を記録、記憶又は表示する装置を対象としている。そし
て、上記発生手段（１０）と上記記憶素子（３０）と上
記制御手段（２４）と上記光線を案内する手段（２０）
の少なくとも１つが、光線により記憶素子（３０）内で
生じる干渉パターンの空間位置を、記憶素子（３０）に
記憶されている干渉パターンの空間位置及び記憶素子
（３０）内の光回折の構造の少なくとも一方に対して空
間的な任意の方向に変更するように構成されている。
【００１０】また、他の発明が講じた手段は、干渉パタ
ーンの記憶、光回折の構造の保持及び光回折の構造の生
成の何れか１以上を行う少なくとも１個の記憶素子と、
干渉パターンを形成しつつ合成されるように調整される
少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の光線を発
生させる発生手段と、上記合成される光線の少なくとも
１本を変調して上記記憶素子に案内するように周波数制
御又は周波数偏移及び周波数変調の何れか一方或いは位
相偏移及び位相変調の何れか一方を行う制御手段と、上
記光線を検出する少なくとも１個の検出器と、検出され
た光線断面の全体又は一部に基づいて光強度の時間変調
又は空間変調を測定する少なくとも１個の復調器とを備
え、上記少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の
光線は上記記憶素子に対して調整可能であり、他の少な
くとも１本の光線は上記記憶素子によって発生するよう
に構成された装置を対象としている。そして、上記発生
手段と上記記憶素子と上記制御手段と上記光線を案内す
る手段の少なくとも１つが、合成される光線間の空間角
度を空間的な任意の方向に変更するように構成されてい
る。
ーンの記憶、光回折の構造の保持及び光回折の構造の生
成の何れか１以上を行う少なくとも１個の記憶素子と、
干渉パターンを形成しつつ合成されるように調整される
少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の光線を発
生させる発生手段と、上記合成される光線の少なくとも
１本を変調して上記記憶素子に案内するように周波数制
御又は周波数偏移及び周波数変調の何れか一方或いは位
相偏移及び位相変調の何れか一方を行う制御手段と、上
記光線を検出する少なくとも１個の検出器と、検出され
た光線断面の全体又は一部に基づいて光強度の時間変調
又は空間変調を測定する少なくとも１個の復調器とを備
え、上記少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の
光線は上記記憶素子に対して調整可能であり、他の少な
くとも１本の光線は上記記憶素子によって発生するよう
に構成された装置を対象としている。そして、上記発生
手段と上記記憶素子と上記制御手段と上記光線を案内す
る手段の少なくとも１つが、合成される光線間の空間角
度を空間的な任意の方向に変更するように構成されてい
る。
【００１１】また、本発明は、記憶素子（３０）がホロ
グラムを記録可能に構成されているか又はホログラムを
有していてもよい。
グラムを記録可能に構成されているか又はホログラムを
有していてもよい。
【００１２】このように、読み出されるページやホログ
ラムの内容ではなく、その存在（又は不在）のみが検出
される。この場合、個別のホログラムは、一般に干渉計
として考えられているアレイにおいて、ヘテロダイン検
波処理を行うことにより検出される。ページ情報が不要
になるので、光線断面の全面積をホログラムの検出に使
用することが可能になる。
ラムの内容ではなく、その存在（又は不在）のみが検出
される。この場合、個別のホログラムは、一般に干渉計
として考えられているアレイにおいて、ヘテロダイン検
波処理を行うことにより検出される。ページ情報が不要
になるので、光線断面の全面積をホログラムの検出に使
用することが可能になる。
【００１３】この処理において、検出可能な信号が記録
されるホログラム数にほぼ反比例して低下するという状
況が明らかに利用されている本発明では、多重化におけ
る角度解像度が、従来のホログラムの読み出しに比べて
非常に大きく上昇し、特に、空間内のあらゆる方向で角
度多重化が可能になる。上記に列挙した長所により、従
来のアレイに対するページ情報の省略を補償するように
して記憶可能なホログラム数を増加させることができ
る。
されるホログラム数にほぼ反比例して低下するという状
況が明らかに利用されている本発明では、多重化におけ
る角度解像度が、従来のホログラムの読み出しに比べて
非常に大きく上昇し、特に、空間内のあらゆる方向で角
度多重化が可能になる。上記に列挙した長所により、従
来のアレイに対するページ情報の省略を補償するように
して記憶可能なホログラム数を増加させることができ
る。
【００１４】記憶素子がホログラム、特に、多重ホログ
ラムを記録可能に構成されているか、又はそれを有して
いるならば、特に有利である。例えば、複数層の薄膜
（絶縁性ミラー群）構造やその他断続的な構造やコンピ
ュータ生成ホログラムの光格子構造等の非ホログラフィ
ックな方法で製造された光学素子を対応個所に使用する
ことも可能である。
ラムを記録可能に構成されているか、又はそれを有して
いるならば、特に有利である。例えば、複数層の薄膜
（絶縁性ミラー群）構造やその他断続的な構造やコンピ
ュータ生成ホログラムの光格子構造等の非ホログラフィ
ックな方法で製造された光学素子を対応個所に使用する
ことも可能である。
【００１５】また、上記記憶素子（３０）は、少なくと
も１軸に関して回転可能に構成されていてもよい。
も１軸に関して回転可能に構成されていてもよい。
【００１６】また、上記発生手段（１０）と記憶素子
（３０）と制御手段（２４）と光線を案内する手段（２
０）の少なくとも１つが、上記記憶素子（３０）に入射
する少なくとも１本の光線の入射角を少なくとも１つの
面で変更するように構成されていてもよい。
（３０）と制御手段（２４）と光線を案内する手段（２
０）の少なくとも１つが、上記記憶素子（３０）に入射
する少なくとも１本の光線の入射角を少なくとも１つの
面で変更するように構成されていてもよい。
【００１７】また、上記記憶素子（３０）内で干渉波に
合成される光線間の角度が変更可能に構成されていても
よい。
合成される光線間の角度が変更可能に構成されていても
よい。
【００１８】また、上記発生手段（１０）が波長を変更
するように構成されるならば、特に有利である。
するように構成されるならば、特に有利である。
【００１９】また、上記記憶素子（３０）、制御手段
（２４）、光線を案内する手段（２０）及び他の光学素
子の少なくとも１つが少なくとも１本の光線の方向を波
長に応じて変更するように構成されていてもよい。
（２４）、光線を案内する手段（２０）及び他の光学素
子の少なくとも１つが少なくとも１本の光線の方向を波
長に応じて変更するように構成されていてもよい。
【００２０】また、本発明は、少なくとも１本の光線の
断面を変化させる手段が設けられていてもよい。
断面を変化させる手段が設けられていてもよい。
【００２１】また、本発明は、少なくとも１本の光線の
スペクトルを除去する手段と、該光線の位相及び振幅の
少なくとも一方を空間的に変調する手段との少なくとも
一方が設けられていてもよい。
スペクトルを除去する手段と、該光線の位相及び振幅の
少なくとも一方を空間的に変調する手段との少なくとも
一方が設けられていてもよい。
【００２２】また、本発明は、部分光線を操作する手段
又は記憶素子（３０）を操作する手段が設けられるなら
ば、特に有利である。その際、上記記憶素子（３０）
は、該記憶素子（３０）の空間的に分離した各部分領域
が互いに独立して書き込み又は読み出し可能に構成され
ている。
又は記憶素子（３０）を操作する手段が設けられるなら
ば、特に有利である。その際、上記記憶素子（３０）
は、該記憶素子（３０）の空間的に分離した各部分領域
が互いに独立して書き込み又は読み出し可能に構成され
ている。
【００２３】一般に、記憶素子を空間的に、空間角度で
（空間内の任意の方向に）、部分光線間の角度の変動に
より、又は波面の変動により区分可能な複数の部分ホロ
グラムに分離させ、これら部分ホログラムを多数の対応
する変調器及び検出器及び復調器により同時に又は互い
に独立して連続的に書き込み又は読み出しすることは可
能である。
（空間内の任意の方向に）、部分光線間の角度の変動に
より、又は波面の変動により区分可能な複数の部分ホロ
グラムに分離させ、これら部分ホログラムを多数の対応
する変調器及び検出器及び復調器により同時に又は互い
に独立して連続的に書き込み又は読み出しすることは可
能である。
【００２４】また、一般に、様々な波長で同時又は連続
的に作動して、ホログラムの波長選択性及び記録材料の
潜在的な波長選択性の両方を使用可能にしたり、光分散
素子が様々な角度に対してそれぞれ異なる波長を結像す
るように構成することもできる。
的に作動して、ホログラムの波長選択性及び記録材料の
潜在的な波長選択性の両方を使用可能にしたり、光分散
素子が様々な角度に対してそれぞれ異なる波長を結像す
るように構成することもできる。
【００２５】また、本発明は、複数の光線を操作するよ
うに複数の構成部分を備えていてもよい。
うに複数の構成部分を備えていてもよい。
【００２６】また、本発明は、光線の全て或いは一部を
導波路の全長にわたって或いはその一部で案内するよう
に構成されているか、又は光学素子の全て或いは一部が
一体の光学系により形成されるならば、特に有利であ
る。
導波路の全長にわたって或いはその一部で案内するよう
に構成されているか、又は光学素子の全て或いは一部が
一体の光学系により形成されるならば、特に有利であ
る。
【００２７】また、本発明は、光学的情報記録、光学的
情報記憶及び光学的情報表示の少なくとも１つを行うも
のでもよい。
情報記憶及び光学的情報表示の少なくとも１つを行うも
のでもよい。
【００２８】また、他の発明が講じた手段は、光回折の
構造を保持するか、又は光回折の構造を生成する記憶素
子（３０）内で情報の記録のために、干渉パターンを形
成しながら、少なくとも２本の光線を合成する光学的情
報を記録する方法を対象としている。そして、次の記録
処理までの間に、上記光線により生成される干渉パター
ンの空間位置を、既に記憶されている干渉パターンの空
間位置及び光回折の構造の少なくとも一方に対して空間
的な任意の方向に変更する。
構造を保持するか、又は光回折の構造を生成する記憶素
子（３０）内で情報の記録のために、干渉パターンを形
成しながら、少なくとも２本の光線を合成する光学的情
報を記録する方法を対象としている。そして、次の記録
処理までの間に、上記光線により生成される干渉パター
ンの空間位置を、既に記憶されている干渉パターンの空
間位置及び光回折の構造の少なくとも一方に対して空間
的な任意の方向に変更する。
【００２９】また、他の発明が講じた手段は、光回折の
構造を保持する記憶素子（３０）内で光回折の構造の検
出のために少なくとも２本の光線が干渉パターンを形成
しながら合成し、上記光線のうちの少なくとも１本の光
線の周波数又は位相を他の光線に対して偏移又は変調
し、上記少なくとも１本の光線を、上記記憶素子（３
０）から放射された後に検出器（７０，７０′）により
検出し、検出した光線の時間変調又は空間変調を復調器
（８０）により復調して光学的情報を表示する方法を対
象としている。そして、干渉に寄与する上記少なくとも
１本の光線の伝搬方向を、上記記憶素子（３０）に記憶
されている光回折構造の空間位置に対して空間的な任意
の方向に変更して様々な光回折の構造を検出する。
構造を保持する記憶素子（３０）内で光回折の構造の検
出のために少なくとも２本の光線が干渉パターンを形成
しながら合成し、上記光線のうちの少なくとも１本の光
線の周波数又は位相を他の光線に対して偏移又は変調
し、上記少なくとも１本の光線を、上記記憶素子（３
０）から放射された後に検出器（７０，７０′）により
検出し、検出した光線の時間変調又は空間変調を復調器
（８０）により復調して光学的情報を表示する方法を対
象としている。そして、干渉に寄与する上記少なくとも
１本の光線の伝搬方向を、上記記憶素子（３０）に記憶
されている光回折構造の空間位置に対して空間的な任意
の方向に変更して様々な光回折の構造を検出する。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００３１】図２は、本発明の装置の１実施形態の基本
構成を示している。入射コヒーレント光は、シャッタ１
６を通過した後、ビームスプリッタ１０により２本の部
分光線に分離される。一方の部分光線は、ミラー２０を
介して記憶素子３０に案内され、他方の部分光線は、位
相変調又は位相偏移を可能にする光学素子２４を介して
記憶素子３０に案内される。公知のアレイとは異なり、
記憶素子３０は２軸を中心に回転可能に構成され、これ
によりいかなる空間角度にも設定可能になっている。
構成を示している。入射コヒーレント光は、シャッタ１
６を通過した後、ビームスプリッタ１０により２本の部
分光線に分離される。一方の部分光線は、ミラー２０を
介して記憶素子３０に案内され、他方の部分光線は、位
相変調又は位相偏移を可能にする光学素子２４を介して
記憶素子３０に案内される。公知のアレイとは異なり、
記憶素子３０は２軸を中心に回転可能に構成され、これ
によりいかなる空間角度にも設定可能になっている。
【００３２】上記伝達された光線は、光線断面全体に亘
って強度を積分する検出器７０，７０′により検出され
る。復調器８０は、検出器７０，７０′により検出され
た強度の時間変調を検出する。光学素子２４の変調は変
調器コントローラ９０により制御される。
って強度を積分する検出器７０，７０′により検出され
る。復調器８０は、検出器７０，７０′により検出され
た強度の時間変調を検出する。光学素子２４の変調は変
調器コントローラ９０により制御される。
【００３３】図３は、回転可能な円筒体３２である記憶
素子３０の好ましい実施の形態を詳細に示す平面図（上
方）と側面図（下方）である。半径方向に案内された光
線は変調可能であり、更に検出器７０に案内される。空
間角度の一方の座標は円筒体３２の回転により示され、
もう一方の座標は軸方向に案内された光線の適度な回折
によりもたらされる。
素子３０の好ましい実施の形態を詳細に示す平面図（上
方）と側面図（下方）である。半径方向に案内された光
線は変調可能であり、更に検出器７０に案内される。空
間角度の一方の座標は円筒体３２の回転により示され、
もう一方の座標は軸方向に案内された光線の適度な回折
によりもたらされる。
【００３４】ホログラムを記録するためには、記憶素子
３０を適切な空間角度位置に設定し、光学素子２４の位
相変調器又は位相偏移器の作動を停止して、シャッタ１
６を適当な露出時間だけ開放する。これにより、記憶素
子３０内に結果的に発生した定常干渉パターンがホログ
ラムとして記憶される。様々な空間角度位置で発生した
ホログラムをそれぞれ個別に記憶することも可能であ
る。
３０を適切な空間角度位置に設定し、光学素子２４の位
相変調器又は位相偏移器の作動を停止して、シャッタ１
６を適当な露出時間だけ開放する。これにより、記憶素
子３０内に結果的に発生した定常干渉パターンがホログ
ラムとして記憶される。様々な空間角度位置で発生した
ホログラムをそれぞれ個別に記憶することも可能であ
る。
【００３５】所定のホログラムを検出するためには、記
憶素子３０を対応する空間角度位置に設定し、光学素子
２４の位相変調器又は位相偏移器を作動させ、シャッタ
１６を開放する。それにより、記憶素子３０により伝達
及び回折され、検出器７０，７０′で得られる光線が部
分的に重なり合い、復調器８０で検出可能な振幅の時間
変調の特徴を表す。
憶素子３０を対応する空間角度位置に設定し、光学素子
２４の位相変調器又は位相偏移器を作動させ、シャッタ
１６を開放する。それにより、記憶素子３０により伝達
及び回折され、検出器７０，７０′で得られる光線が部
分的に重なり合い、復調器８０で検出可能な振幅の時間
変調の特徴を表す。
【００３６】本発明のアレイで検出される時間変調は同
じ条件下で以前記憶された定常干渉パターンと読み出し
用に使用される移動した干渉パターンとの相互作用の結
果として見ることができる。これら２つのパターンが、
全検出量において、実寸大に調整される際には上記の変
調のみが発生する。このことはあらゆる方向でアレイの
空間角度解像度が高いことを意味する。
じ条件下で以前記憶された定常干渉パターンと読み出し
用に使用される移動した干渉パターンとの相互作用の結
果として見ることができる。これら２つのパターンが、
全検出量において、実寸大に調整される際には上記の変
調のみが発生する。このことはあらゆる方向でアレイの
空間角度解像度が高いことを意味する。
【００３７】図４は、ホログラム検出時における平面波
を使用したアレイの結果として１個の検出器の位置での
光強度の空間変調及び時間変調を示している。
を使用したアレイの結果として１個の検出器の位置での
光強度の空間変調及び時間変調を示している。
【００３８】記憶素子３０の空間位置が、検出すべきホ
ログラムを読み出す際の空間位置とほんのわずかしか違
いがない場合でも、検出器７０，７０′で得る干渉パタ
ーンの空間変調の区間は非常に大きくなる。特に、この
干渉パターンの空間領域は、検出器７０，７０′により
検出される光線断面よりも大きくなる。図４（ａ）及び
４（ｂ）は、部分光線の相対的位相がπだけ異なる２つ
の時点でのそのような状態を示す。干渉パターンの中心
部のマークされた領域は、検出器７０，７０′により検
出された光線の範囲を示している。
ログラムを読み出す際の空間位置とほんのわずかしか違
いがない場合でも、検出器７０，７０′で得る干渉パタ
ーンの空間変調の区間は非常に大きくなる。特に、この
干渉パターンの空間領域は、検出器７０，７０′により
検出される光線断面よりも大きくなる。図４（ａ）及び
４（ｂ）は、部分光線の相対的位相がπだけ異なる２つ
の時点でのそのような状態を示す。干渉パターンの中心
部のマークされた領域は、検出器７０，７０′により検
出された光線の範囲を示している。
【００３９】部分光線の相対的位相が変化すると、干渉
パターンは側方に偏移する。それにより、図に示す状態
では、検出された領域全体に亘って積分された光強度が
非常に大きく変調する。プローブの空間位置が非常にわ
ずかに相違する場合、該干渉パターンの期間は非常に短
くなる。図４（ｃ）及び図４（ｄ）は部分光線の相対的
位相がπだけ異なる２つの期間でのそのような状態を示
している。検出器７０，７０′により検出された領域に
は、複数の明暗の縞と合わさっている。縞の数が増加す
るに従い、干渉パターンの側方偏移の際、領域の全体に
亘って積分された干渉信号の測定可能な変調が急激に減
少する。
パターンは側方に偏移する。それにより、図に示す状態
では、検出された領域全体に亘って積分された光強度が
非常に大きく変調する。プローブの空間位置が非常にわ
ずかに相違する場合、該干渉パターンの期間は非常に短
くなる。図４（ｃ）及び図４（ｄ）は部分光線の相対的
位相がπだけ異なる２つの期間でのそのような状態を示
している。検出器７０，７０′により検出された領域に
は、複数の明暗の縞と合わさっている。縞の数が増加す
るに従い、干渉パターンの側方偏移の際、領域の全体に
亘って積分された干渉信号の測定可能な変調が急激に減
少する。
【００４０】光学的に情報を記録、記憶及び表示するた
めの図示した基本的なアレイによる光路は、マッハ・ツ
ェンダー干渉計の光路に相当する。図示したアレイに対
して記憶素子とビームスプリッタが入れ替えられたアレ
イを、記憶された情報の読み出し専用装置として本発明
に適用してもよい。
めの図示した基本的なアレイによる光路は、マッハ・ツ
ェンダー干渉計の光路に相当する。図示したアレイに対
して記憶素子とビームスプリッタが入れ替えられたアレ
イを、記憶された情報の読み出し専用装置として本発明
に適用してもよい。
【００４１】また、上記記憶素子の空間位置を自在に調
整する手段の代わりに、関係する光線の空間角度又は他
の光学素子の空間角度を対応して変化させる手段を使用
してもよい。
整する手段の代わりに、関係する光線の空間角度又は他
の光学素子の空間角度を対応して変化させる手段を使用
してもよい。
【００４２】また、特に読み出し専用に適した本発明の
装置の変形例において、上記以外の干渉計の光路を使用
してもよい。
装置の変形例において、上記以外の干渉計の光路を使用
してもよい。
【００４３】また、上記空間角度多重化に加えて、更に
部品を加えることにより、波面の変動による多重化、ス
ペクトル多重化、部分光線間の空間角度の変動による多
重化など上記以外の寸法設定を使用可能にしてもよい。
部品を加えることにより、波面の変動による多重化、ス
ペクトル多重化、部分光線間の空間角度の変動による多
重化など上記以外の寸法設定を使用可能にしてもよい。
【図１】ページ指向ホログラフィックメモリの基本構成
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】本発明の光学的情報処理装置の基本構成を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】回転可能な円筒体である記憶素子を示す図であ
って、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図であ
る。
って、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図であ
る。
【図４】検出器の位置での光強度の空間変調及び時間変
調を示す図である。
調を示す図である。
１０ ビームスプリッタ １６ シャッタ ２０ ミラー ２４ 光学素子 ３０ 記憶素子 ７０，７０′ 検出器 ８０ 復調器
Claims (16)
- 【請求項１】干渉パターンの記憶、光回折の構造の保持
及び光回折の構造の生成の何れか１以上を行う少なくと
も１個の記憶素子（３０）と、 干渉パターンを形成しつつ、上記記憶素子（３０）内で
合成されるように調整される少なくとも２本の光線を発
生させる発生手段（１０）と、 上記光線の少なくとも１本を変調して上記記憶素子（３
０）に案内するように周波数制御又は周波数偏移及び周
波数変調の何れか一方或いは位相偏移及び位相変調の何
れか一方を行う制御手段（２４）と、 上記光線を検出する少なくとも１個の検出器（７０，７
０′）と、 検出された光線断面の全体又は一部に基づいて光強度の
時間変調又は空間変調を測定する少なくとも１個の復調
器（８０）とを備えて光学的情報を記録、記憶又は表示
する装置であって、 上記発生手段（１０）と上記記憶素子（３０）と上記制
御手段（２４）と上記光線を案内する手段（２０）の少
なくとも１つが、光線により記憶素子（３０）内で生じ
る干渉パターンの空間位置を、記憶素子（３０）に記憶
されている干渉パターンの空間位置及び記憶素子（３
０）内の光回折の構造の少なくとも一方に対して空間的
な任意の方向に変更するように構成されていることを特
徴とする光学的情報処理装置。 - 【請求項２】干渉パターンの記憶、光回折の構造の保持
及び光回折の構造の生成の何れか１以上を行う少なくと
も１個の記憶素子と、 干渉パターンを形成しつつ合成されるように調整される
少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の光線を発
生させる発生手段と、 上記合成される光線の少なくとも１本を変調して上記記
憶素子に案内するように周波数制御又は周波数偏移及び
周波数変調の何れか一方或いは位相偏移及び位相変調の
何れか一方を行う制御手段と、 上記光線を検出する少なくとも１個の検出器と、 検出された光線断面の全体又は一部に基づいて光強度の
時間変調又は空間変調を測定する少なくとも１個の復調
器とを備え、 上記少なくとも２本の光線のうち少なくとも１本の光線
は上記記憶素子に対して調整可能であり、他の少なくと
も１本の光線は上記記憶素子によって発生するように構
成された装置であって、 上記発生手段と上記記憶素子と上記制御手段と上記光線
を案内する手段の少なくとも１つが、合成される光線間
の空間角度を空間的な任意の方向に変更するように構成
されていることを特徴とする光学的情報処理装置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の光学的情報処理装置
において、 記憶素子（３０）がホログラムを記録可能に構成されて
いるか又はホログラムを有している光学的情報処理装
置。 - 【請求項４】請求項１から３の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 記憶素子（３０）が少なくとも１軸に関して回転可能に
構成されている光学的情報処理装置。 - 【請求項５】請求項１から３の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 発生手段（１０）と記憶素子（３０）と制御手段（２
４）と光線を案内する手段（２０）の少なくとも１つ
が、上記記憶素子（３０）に入射する少なくとも１本の
光線の入射角を少なくとも１つの面で変更するように構
成されている光学的情報処理装置。 - 【請求項６】請求項１から５の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 記憶素子（３０）内で干渉波に合成される光線間の角度
が変更可能である光学的情報処理装置。 - 【請求項７】請求項１から６の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 発生手段（１０）が波長を変更するように構成されてい
る光学的情報処理装置。 - 【請求項８】請求項１から７の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 記憶素子（３０）、制御手段（２４）、光線を案内する
手段（２０）及び他の光学素子の少なくとも１つが少な
くとも１本の光線の方向を波長に応じて変更するように
構成されている光学的情報処理装置。請求項１ないし７
のいずれかに記載の装置。 - 【請求項９】請求項１から８の何れか１記載の光学的情
報処理装置において、 少なくとも１本の光線の断面を変化させる手段が設けら
れている光学的情報処理装置。 - 【請求項１０】請求項１から９の何れか１記載の光学的
情報処理装置において、 少なくとも１本の光線のスペクトルを除去する手段と、
該光線の位相及び振幅の少なくとも一方を空間的に変調
する手段との少なくとも一方が設けられている光学的情
報処理装置。 - 【請求項１１】請求項１から１０の何れか１記載の光学
的情報処理装置において、 部分光線を操作する手段又は記憶素子（３０）を操作す
る手段が設けられる一方、 上記記憶素子（３０）は、該記憶素子（３０）の空間的
に分離した各部分領域が互いに独立して書き込み又は読
み出し可能に構成されている光学的情報処理装置。 - 【請求項１２】請求項１から１１の何れか１記載の光学
的情報処理装置において、 複数の光線を操作するように複数の構成部分を備えてい
る光学的情報処理装置。 - 【請求項１３】請求項１から１２の何れか１記載の光学
的情報処理装置において、 光線の全て或いは一部を導波路の全長にわたって或いは
その一部で案内するように構成されているか、又は光学
素子の全て或いは一部が一体の光学系により形成されて
いる光学的情報処理装置。 - 【請求項１４】請求項１から１３の何れか１記載の光学
的情報処理装置において、 光学的情報記録、光学的情報記憶及び光学的情報表示の
少なくとも１つを行う光学的情報処理装置。 - 【請求項１５】光回折の構造を保持するか、又は光回折
の構造を生成する記憶素子（３０）内で情報の記録のた
めに、干渉パターンを形成しながら、少なくとも２本の
光線を合成する光学的情報を記録する方法であって、 次の記録処理までの間に、上記光線により生成される干
渉パターンの空間位置を、既に記憶されている干渉パタ
ーンの空間位置及び光回折の構造の少なくとも一方に対
して空間的な任意の方向に変更することを特徴とする光
学的情報処理方法。 - 【請求項１６】光回折の構造を保持する記憶素子（３
０）内で光回折の構造の検出のために少なくとも２本の
光線が干渉パターンを形成しながら合成し、上記光線の
うちの少なくとも１本の光線の周波数又は位相を他の光
線に対して偏移又は変調し、上記少なくとも１本の光線
を、上記記憶素子（３０）から放射された後に検出器
（７０，７０′）により検出し、検出した光線の時間変
調又は空間変調を復調器（８０）により復調して光学的
情報を表示する方法であって、 干渉に寄与する上記少なくとも１本の光線の伝搬方向
を、上記記憶素子（３０）に記憶されている光回折構造
の空間位置に対して空間的な任意の方向に変更して様々
な光回折の構造を検出することを特徴とする光学的情報
処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19801470A DE19801470A1 (de) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | Vorrichtung und Verfahren zur optischen Aufnahme, Speicherung und Wiedergabe von Informationen |
| DE19801470.8 | 1998-01-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273359A true JPH11273359A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=7854809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11008770A Pending JPH11273359A (ja) | 1998-01-16 | 1999-01-18 | 光学的情報処理装置及び光学的情報処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6147889A (ja) |
| EP (1) | EP0930550A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11273359A (ja) |
| DE (1) | DE19801470A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524646A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873560B2 (en) * | 2002-09-23 | 2005-03-29 | Paul D. Pavlichek | Optical memory device |
| EP1975930A3 (en) * | 2007-03-27 | 2009-08-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Multiplexing hologram recording and reconstructing apparatus and method therefor |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3706080A (en) * | 1971-06-01 | 1972-12-12 | Honeywell Inc | Holographic optical memory having pivot lens apparatus |
| BE789351A (fr) * | 1971-09-27 | 1973-01-15 | Siemens Ag | Dispositif pour la lecture optique des informations |
| US4458345A (en) * | 1982-03-31 | 1984-07-03 | International Business Machines Corporation | Process for optical information storage |
| JPH0664906B2 (ja) * | 1984-11-30 | 1994-08-22 | キヤノン株式会社 | 固体メモリ− |
| US4937786A (en) * | 1985-03-25 | 1990-06-26 | Venkata Guruprasad | Binary hologram transducer using magnetic bubbles |
| US5235198A (en) * | 1989-11-29 | 1993-08-10 | Eastman Kodak Company | Non-interlaced interline transfer CCD image sensing device with simplified electrode structure for each pixel |
| US5253198A (en) * | 1991-12-20 | 1993-10-12 | Syracuse University | Three-dimensional optical memory |
| US5510912A (en) * | 1993-08-09 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for modulation of multi-dimensional data in holographic storage |
| US5483365A (en) * | 1994-05-10 | 1996-01-09 | California Institute Of Technology | Method for holographic storage using peristrophic multiplexing |
| US6154432A (en) * | 1995-07-05 | 2000-11-28 | Yenploy Pty Ltd. | Optical storage system |
| US5675674A (en) * | 1995-08-24 | 1997-10-07 | Rockbit International | Optical fiber modulation and demodulation system |
| US5665493A (en) * | 1995-10-03 | 1997-09-09 | Sri International | Gated recording of holograms using rare-earth doped ferroelectric materials |
| US5777760A (en) * | 1996-05-10 | 1998-07-07 | Quantum Corporation | Position feedback system for volume holographic storage media |
-
1998
- 1998-01-16 DE DE19801470A patent/DE19801470A1/de not_active Ceased
- 1998-12-01 EP EP98122790A patent/EP0930550A3/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-01-15 US US09/232,894 patent/US6147889A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-18 JP JP11008770A patent/JPH11273359A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2008524646A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
| JP4718558B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2011-07-06 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置 |
| KR101146441B1 (ko) | 2004-12-20 | 2012-05-18 | 유니베르시떼 파리스-쉬드 | 호모다인 검출기법을 구비한 홀로그래픽 저장 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6147889A (en) | 2000-11-14 |
| DE19801470A1 (de) | 1999-07-22 |
| EP0930550A2 (de) | 1999-07-21 |
| EP0930550A3 (de) | 1999-09-08 |
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|
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