JPS6329263B2

JPS6329263B2 -

Info

Publication number: JPS6329263B2
Application number: JP61076850A
Authority: JP
Inventors: Reimondo Deyuubu Rojaa
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1988-06-13
Also published as: EP0201273A3; JPS61255376A; US4636027A; EP0201273A2

Description

【発明の詳細な説明】Ａ産業上の利用分野本発明は、特にホログラフイ型の光学的処理装
置に係る。

Ｂ従来技術通常、画像処理は、ホログラムを含めて、砒化
ガリウムの発光ダイオード及び種々の型の受光素
子の如き光学的素子の矩形配列体を用いて行われ
る。通常、各々の受光素子又は発光ダイオード
は、処理されている像に於ける単一の画素に対応
する。装置に於ける最小限の物理的移動及び最小
限の光学的素子により多数の像を迅速に処理する
ことができる装置を得ることが望まれている。従
つて、すべての像を処理するための単一の発光ダ
イオード配列体及びすべての像を受取るための単
一の受光素子配列体を得ることが望まれている。

IBMテクニカル・デイスクロージヤ・ビユレ
テイン、第11巻、第11号、1969年４月、約1392頁
乃至第1393頁は、読取られたビームを、適当な光
学素子を経て、透過型のホログラム又は記録媒体
に方向付けるために電子的にスイツチされる単一
の砒化ガリウム・ダイオード配列体を示してい
る。ホログラム・プレートの反対側に配置された
単一の受光素子配列体が、上記砒化ガリウム・ダ
イオード配列体から伝達された像を受取る。この
配置に於ては、ホログラムを記憶するプレートに
記憶されたホログラム間のスイツチングは行われ
るが、ビスマス・シリコン・オキサイドの如き電
気−光学的材料内に於ける、効率的なホログラム
の体積的記憶、即ちホログラムの重ね合せは行わ
れない。上記装置は、ホログラムの密度に於て限
界を有する。

米国特許第3284799号明細書は、単一の源から
の反射された信号を受取り、電子的走査装置によ
り該信号を変換させる振幅検出装置の配列体を示
している。電子的走査装置は、すべてのビームを
単一の検出装置に方向付ける反射装置に適合され
た曲率を有する楕円形の凹面鏡上に、処理されて
いるビームを焦結（focus）させる。この装置は、
単一の発光装置及び単一の受光装置を有している
が、適当な光学的記憶媒体中に記憶することがで
きる複数の像へ如何にアクセスするかについては
何ら示していない。同様に、米国特許第3364497
号明細書は、干渉パターンを発生させるために単
一の源からの光を反射させる鏡の直線的配列体を
示している。この明細書は、複数のホログラムを
如何に効率的に多重処理するかについては何ら提
案していない。

Ｃ発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、多数の体積的に記憶及び処理
されるホログラム又は他の形の光学的データの記
憶又は処理への効率的な多重アクセスを得ること
である。

Ｄ問題点を解決するための手段本発明は、各々が少くとも１つのホログラムを
含み且つ中心基準面に沿つて配置された複数のホ
ログラフイ記録領域より成る平坦な配列体と、上記記憶領域へ又は上記記憶領域から転送され
るべきホログラムを反射させるために上記記憶領
域の１つに対向するように放物線に沿つて配置さ
れており、且つ上記ホログラムが上記中心基準面
に対して直角の方向に上記各記憶領域に入射し又
は上記記憶領域から射出するように上記記憶領域
に関して配置されている平坦な鏡の配列体と、上記中心基準面と上記放物線との間に於て上記
放物線の焦点に配置されており、上記中心基準面
に関して所定の角度で配置された光学的素子の配
列体を有しているホログラフイ処理装置とより成
り、上記光学的素子の配列体は上記記憶領域の任
意のものとの間の有効な光路長が実質的に同一で
あるように上記鏡の配列体のすべての鏡と対向す
ることを特徴とする光学的処理装置を提供する。

本発明による装置は、基準面に沿つて配置され
たホログラフイ記憶媒体を含み、該ホログラフイ
記憶媒体は、一好実施例に於ては、基準面に沿つ
て配置された、電気−光学的材料の如き、光学的
記憶媒体である。

発光素子の矩形配列体は、該発光素子からデー
タ記憶媒体のアドレス可能な記録領域のすべて迄
の径路の長さが同一であるように上記発光素子配
列体に焦点を有している放物線に沿つて配置され
た複数の平坦な鏡へ画素の光を伝達させる。ホロ
グラフイ記憶媒体に於ける軸の中心に関して円形
に効果的に移動可能である、活性化光源即ち参照
光源は、光の信号を上記記憶媒体中に重ね合せし
かも高感度で記録するために参照光ビームを異な
る入射角度で供給する。この好実施例に於ては、
ホログラムは、情報をホログラフイ記憶媒体にホ
ログラムとして即ち周波数ドメインで記憶させる
ために参照光ビームと射出された光ビームとの間
に発生された干渉パターンにより発生される。記
憶された情報の読取に於ては、発光素子がター
ン・オフされ、参照光が光学的記憶媒体のアドレ
スされた領域上に照射される。記憶又は処理され
たホログラムから再び射出された画素は、受光素
子配列体に一致する焦点を有する放物線に沿つて
配置された複数の平担な鏡の１つにより反射され
る。受光素子配列体は発光素子配列体と同一に配
置されている。そのホログラムを設計するに当
り、受光素子配列体及び発光素子配列体は光学的
に釣合いのとれたものにされる。即ち、それら
は、受光素子配列体からホログラフイ記憶媒体の
アドレス可能なすべての領域までの径路の長さが
同一であり且つ好ましくは発光素子配列体と上記
ホログラフイ記憶媒体との間の径路の長さと同一
であるように配置される。

最適には、発光素子配列体及び受光素子配列体
が記憶媒体の基準面に関して対称的に配置されて
いる。この対称性は、基準面の両側に於ける同じ
大きさの対向する角度についても同様である。

Ｅ実施例次に、図面を参照して、本発明について更に詳
細に説明するが、種々の図に於て、同一番号は同
様な部分及び構造的特徴を示す。ホログラフイ記
憶素子として結晶体のビスマス・シリコン・オキ
サイドを用いている平坦なプレートの如きホログ
ラフイ記憶媒体１０は、ホログラフイ発光素子配
列体１１から、該発光素子配列体１１に於て焦点
Ｆ１を有する放物線を形成するように配置された
平坦な記録用鏡の配列体１２を経て、光の配列体
をホログラムとして記憶するために受取る。それ
らは、記録用鏡１２Ａが光を発光素子配列体１１
から記憶媒体１０のホログラフイ記憶領域１０Ａ
へ反射させ、記録用鏡１２Ｂ及び１２Ｃが各々光
を発光素子配列体１１から記憶媒体１０のホログ
ラフイ記憶領域１０Ｂ及び１０Ｃに反射させるよ
うに配置されている。発光素子配列体１１は、そ
の射出された光を記録用鏡の配列体１２に於ける
全ての鏡に電子的手段又は電気機械的手段のいず
れかによつて供給する。それらは、発光素子配列
体１１と記憶媒体１０との間の種々の光路の有効
な長さが同一であるように配置されている。例え
ば、発光素子配列体１１と記憶領域１０Ａとの間
に延びる光路１３Ａは、記憶媒体１０と鏡１２Ａ
との間の長さ１１の第１部分、及び鏡１２Ａと発
光素子配列体１１との間の長さＬ２の第２部分を
含む。同様に、光路１３Ｂは長さＬ３及びＬ４を
有し、光路１３Ｃは長さＬ５及びＬ６を有する。
記憶媒体１０に体積型のホログラムを記録するた
めには、該記憶媒体が、後述される如く、電気的
に活性化され、記憶領域１０Ａ，１０Ｂ、又は１
０Ｃのいずれか１つだけが、複数の参照光ビーム
１５の任意の１つにより、参照光源１４から、ホ
ログラムを発生させる光を受取る。参照光源１４
の部分Ａは、発光素子配列体１１及び参照光源１
４の部分Ａからの光により生じる、ホログラムを
発生させる干渉パターンを記録するために、光ビ
ーム１５Ａを記憶領域１０Ａへ射出する。記憶媒
体１０の記憶領域１０Ａへの光ビーム１５Ａの入
射角度は、発生されたホログラムが存在する記憶
媒体１０内の位置を決定する。同様にして、参照
光源１４の部分Ｂ及びＣは、発光素子配列体１１
から射出された光との干渉パターンを記憶媒体１
０の記憶領域１０Ｂ及び１０Ｃに記録するため
に、各々参照光ビーム１５Ｂ及び１５Ｃを射出す
る。記憶媒体１０内の記憶領域１０Ａ乃至１０Ｃ
に一群のホログラムを発生させるために、参照光
源１４が、記憶媒体１０の幾何学的中心の辺りに
曲率中心CCを有する弧状又は半球状の径路１６
に沿つて移動される。参照光ビーム１５の入射角
度を変えることにより、記憶媒体１０内に異なる
ホログラムが発生される。記憶媒体１０が単一の
線に沿つた記憶領域１０Ａ乃至１０Ｃの直線的配
列体を有している場合には、径路１６は弧状のト
ラツクより成る。Ｍ×Ｎ個（Ｍ及びＮは整数）の
記憶領域の矩形配列体が用いられる場合には、径
路１６は半球状のトラツクより成る。そのような
配置は、参照光源１４が、ソケツトの半球状凹面
に直接隣接しているボールの半球面上に装着され
るように、ボールとソケツトとを接続させること
によつて設けることができる。そのような配置に
於けるボールは、好ましくは、カツプの底に参照
光源１４が適切に装着されており、記憶媒体１０
に向つて開いている半球状のカツプである。

移動可能な参照光源１４を設けずに、複数のア
ドレス可能な固体レーザを経路１６に沿つて配置
することもできる。更に他の参照光源を設けるこ
とも可能である。例えば、複数の鏡を径路１６に
沿つて配置することもできる。単一のレーザから
射出された光を、ホログラフイ記憶領域の１つを
選択するために、そのような鏡の１つへアドレス
可能に偏向させて、選択された記憶領域に所定の
角度で光を反射させることができる。

以上に於て、第１図に示されている装置の記録
部分について説明したが、次に、発光素子配列体
１１が休止状態にされて、参照光源１４からの参
照光ビームが記憶媒体１０の記憶領域１０Ａ乃至
１０Ｃの１つに方向づけられる、読取部分につい
て説明する。参照光ビーム１５の１つが記憶領域
１０Ａ乃至１０Ｃの１つを照射すると、記憶媒体
１０から、ホログラムが、該記憶媒体１０から放
物線を形成するように配置された読取用鏡の配列
体２２に於ける読取用鏡の１つを経てホログラフ
イ受光素子配列体２０へ延びる光路２３の１つに
沿つて伝達される。受光素子配列体２０は、読取
用鏡２２Ａ，２２Ｂ、及び２２Ｃにより限定され
る放物線の焦点Ｆ２に配置されている。受光素子
配列体２０は、後述される如く、整合及び焦結を
行わせるために、３次元的に移動可能なキヤリツ
ジ装置２１に固定されている。受光素子配列体２
０は、ホログラムの１画素当り１つのセルを有す
る、光受容体のセルの矩形配列体より成る。光路
２３Ａは、記憶領域１０Ａから鏡２２Ａを経て受
光素子配列体２０へ延びており、光路２３Ｂ及び
２３Ｃは各々記憶領域１０Ｂ及び１０Ｃから鏡２
２Ｂ及び２２Ｃを経て受光素子配列体２０へ延び
ている。光路２３Ａ，２３Ｂ、及び２３Ｃの長さ
は、同一であり、且つ、各々長さＬ１乃至Ｌ６に
より示されている如く、光路１３Ａ乃至１３Ｃの
長さに等しい。

上記配置は、参照光源１４によりアドレス可能
な平坦な記憶媒体１０内の記憶領域１０Ａ乃至１
０Ｃの配列体、及びそれらの記憶領域１０Ａ乃至
１０Ｃの任意の一つにホログラムを記録するため
に単一の発光素子配列体１１を付勢させるため
の、後述される電界付勢回路を有している。同様
に、単一の受光素子配列体２０は、記憶領域１０
Ａ乃至１０Ｃの任意の１つからホログラムを受取
ることができる。第１図に示されている装置が情
報又はデータ処理装置として用いられる場合に
は、受光素子配列体２０により検出可能な配列体
処理機能を行うために、種々の記憶されたホログ
ラムを発光素子配列体１１からの光ビームと混合
することができる。第１図に示されている装置が
記憶媒体１０から情報を保持する信号を検索する
ときは、発光素子配列体１１が休止される。

第１図に示されている装置に於て、光は種々の
角度で記憶媒体１０に於けるホログラフイ像配列
体に入射し、それから射出される。入射角度に応
じて、投影される像配列体の大きさが変化するこ
とは、周知である。例えば、第５図に示されてい
る如く、参照番号２４は、理想的な見掛けの検出
装置の配向を示す。入射角度に応じて、投影され
る像配列体の大きさは、破線２５及び点線２６に
より示されている如く、小さくなり、その結果、
ホログラフイ光学的処理装置に、エラー状態又は
信号対雑音比の低下を生じることがある。従つ
て、受光素子配列体２０に於て、常に発光素子配
列体１１から射出された光ビームに対応する、一
定の投影が生じることが望ましい。第１図に示さ
れている装置は、記憶媒体１０を中心基準面２７
に沿つて整合させ、記録用鏡の配列体１２及び読
取用鏡の配列体２２を基準面２７に関して対称的
に配置し、光路１３及び２３を全て同一の長さに
保ち、発光素子配列体１１及び受光素子配列体２
０を基準面２７に関して対称的に配置することに
よつて、上記機能を達成する。この対称性は、発
光素子配列体１１と、受光素子配列体２０との間
に於ける角度２８及び２９が等しいことを含む。
そのような配置は又、鏡の配列体１２及び２２に
より限定される放物線が、同一であり、且つ記憶
領域１０Ａ乃至１０Ｃに対して同一の空間関係を
有している必要がある。又、長さＬ１，Ｌ３、及
びＬ５を有する光路１３及び２３の部分が基準面
２７に対して実質的に垂直であることが好まし
い。この配置は、参照光ビーム１５により記憶媒
体１０から読取用鏡の配列体２２上に伝達される
ホログラムが常に図示されている光路に従うよう
にする。

次に、記憶媒体１０上への信号の記録及び記録
された信号の読取について述べる。接続回路３５
は、第１図に示されている情報保持信号記憶装置
を、矢印３６により表わされている１組の光フア
イバ又はケーブルを経て、１つ以上のホスト処理
装置又は他のデータ・ソース・リンクに接続す
る。接続回路３５は、今日の周辺機器のデータ記
憶装置に見られる接続回路であることができる。
制御回路３７は、示されているデータ記憶装置を
動作させ、今日の周辺機器のデータ記憶制御装置
と同様な構成を有する。制御回路３７は、接続さ
れたホスト処理装置（図示せず）からの要求及び
命令を受取るため、そして該ホスト処理装置に状
況情報を供給するために、指令及び状況信号路３
８を経て接続回路３５に結合される。記憶媒体１
０に記憶されている各ホログラムは、別個にアド
レス可能である。

ホログラフイ記憶媒体１０上に情報保持信号を
記録するためには、接続されたホスト処理装置か
ら受取られた命令が、制御回路３７により解釈さ
れて、示されている装置がデータを受取るための
下準備をする。上記データが、接続回路３５を経
て受取られ、ケーブル又は光フアイバ４０を経て
１組の書込回路３９（第３図に詳細に示されてい
る）に転送される。書込回路３９は、ホログラム
として記憶するために適している“像の形”のデ
ータを発生させるために、受取つたデータを蓄積
する。“像の形”とは、入力信号がビツトの群よ
り成る矩形配列体に配置され、ホログラムの各画
素が各群の２進数値に対応していることを意味す
る。例えば、16の強度レベルの画素は、１つの群
に４ビツトが存在することを表わし、その場合に
は、入力データ配列体が４ビツトの群より成るＭ
×Ｎ個（Ｍ及びＮは整数）の配列体として配置さ
れる。コード化及び再フオーマツト化されたデー
タの入力データ配列体が、ケーブル又は光フアイ
バ等より成るデータ径路を経て発光素子配列体１
１に転送される。書込回路３９は、制御径路４２
により示されている如く、制御回路３７により適
切に制御される。

ホログラフイ記憶媒体１０に於けるホログラフ
イ記憶領域１０Ａ乃至１０Ｃのアドレス指定は、
１組の信号転送路４６を経て制御回路３７に結合
されているアドレス回路４５により取扱われる。
それらのアドレスは、接続回路３５を経て、接続
されているホスト処理装置から受取られ、以下に
述べるアドレス回路４５によるアドレス指定のた
めに解釈されて適合される。２レベルのアドレス
指定が行われる。第１レベルのアドレス指定は、
アドレス径路４７を経てアドレス回路４５により
制御される、参照光源１４の位置決め及び付勢に
より行われる。参照光源１４の動作のタイミング
は、制御回路３７により制御径路４８を経て参照
光源１４に供給されるタイミング制御信号により
行われる。参照光源１４に供給されたアドレス
は、３つの領域１０Ａ，１０Ｂ、及び１０Ｃの１
つを選択して、その１つを選択するための対応す
る参照光ビーム１５を射出させる。更に、半球状
の径路１６に沿つた参照光源１４の位置決めは、
記憶媒体１０の表面に対する参照光ビーム１５の
入射角度を変えることにより、更にアドレス指定
を行う。

記憶媒体１０が、ビスマス・シリコン・オキサ
イド等の場合の如く、記憶媒体に加えられた電界
により付勢される、結晶型である場合には、記録
のために領域１０Ａ乃至１０Ｃを選択するための
第２レベルのアドレス指定は、後述される如く、
バイアス回路５５によつて行われる。接続体５６
は、記録のためにホログラムを受取るために記憶
媒体１０のその部分を選択するための後述される
電極接続体を示す。アドレス径路５７は、適当な
電界の選択を行うために、アドレス回路４５をバ
イアス回路５５に接続する。タイミングは、制御
回路３７が径路５８を経てバイアス回路５５にタ
イミング信号を供給することにより行われる。

記憶媒体１０からの記憶されたホログラムの読
取は、第４図に詳細に示されている如く、読取回
路５０により制御される。データ径路５１は、第
４図に詳細に示されている如く、受光素子配列体
２０により受取られ、検出されたホログラム信号
を、デコード及び再フオーマツト化するために、
読取回路５０へ転送する。制御径路５２は、読取
動作にタイミングを与えそして管理するために、
タイミング及び他の制御信号を制御回路３７から
読取回路５０へ転送する。出力データ径路５３
は、今日のデータ転送技術を用いて、読取回路５
０から接続回路３５を経てホスト・プロセツサ
へ、デコード及び再フオーマツト化された信号
（“像の形”の配列体からワード又はバイト毎に直
列に再フオーマツト化され、即ち１度にワードの
１バイト宛データ転送された信号）を転送する。

第２図は、ホログラフイ記憶媒体１０に於ける
ホログラフイ記憶領域１０Ａ乃至１０Ｈ及び１０
Ｊの２次元の平坦な配列体を簡単な形で示してい
る。ビスマス・シリコン・オキサイドより成るそ
のような記憶媒体に於ては、記憶媒体内に電界を
選択的に生ぜしめて、ホログラムの記録を可能に
するために、複数の電極６０乃至６４が記憶媒体
１０の本体に配置され、電気的に取付けられてい
る。例えば、電極６０及び６１の間に電界が加え
られているとき、記憶領域１０Ｄ，１０Ｅ、及び
１０Ｆにいずれか又は全てがホログラムを受取る
ことができる。参照光ビーム１５がそれらの３つ
の記憶領域１０Ｄ乃至１０Ｆの１つを照射するこ
とにより、ホログラムとして記憶される情報保持
信号を実際に受取る１つの記憶領域が選択され
る。同様にして、電極６２及び６３の間に加えら
れた電界は、記憶領域１０Ｆ，１０Ｃ、及び１０
Ｊがホログラムとして記憶されるデータを受取
る。又、電界は、電極６３及び６０の間、並びに
他の対の電極の間にも加えることができる。異な
る組合せの電界を加えれば、記憶媒体内に異なる
電界が生じる。そのような異なる電界は、記憶媒
体全体に亘つて異なる領域にデータがホログラム
として記憶されることを可能にする。

ホログラフイ記憶領域の任意の１つに複数のホ
ログラムを重ね合せることは、記憶されたホログ
ラムの信号対雑音比及び相対的強度を低下させが
ちである。そのような強度の低下は、それらのホ
ログラムからのデータの読取に於てエラーを生ぜ
しめることがある。従つて、後述される如く、第
１図に示されているデータ記憶装置に於ては、そ
のような変動する強度を包含できるように、自動
的な強度利得制御装置が含まれている。

次に、第３図を参照して、そのようなホログラ
ムの再生及び記録について、更に詳述する。記録
されるべきデータが、入力データ径路４０を経て
書込回路３９により受取られる。データの源６８
は、上記データを受取り、周知の如く、エラーの
検出及び修正のための適当な冗長性を加え、デー
タ径路７０を経て、像配列体記憶装置６９に於け
る記憶のためのビツトの画素群中に、受取つたデ
ータを配列する。書込回路３９の動作のシーケン
スは、データ回路４０から光路１３への信号の転
送にタンミングを与える書込制御回路７１によつ
て管理される。制御径路７２は、種々の型のデー
タ記憶装置のための書込回路に於て通常行われて
いる如く、回路７１からデータの源６８へ適当な
制御及びタイミング信号を送り、適当な状況情報
を返す。同様にして、制御及び状況経路７３が書
込制御回路７１から像配列体記憶装置６９へ延び
ている。像配列体記憶装置６９は、画素データ記
憶領域８３に分割されている。受取られたデータ
は、データの源６８から像配列体記憶装置６９へ
転送され、上方左側の角から始めて第１列の終り
まで水平方向に進んでから、続く列を左から右へ
進み、配列体が充たされるまで転送される。各画
素データ記憶領域は、複数の強度レベルの１つと
してホログラムに変換される少数のビツトを記憶
する。例えば、各画素領域に４ビツトが記憶され
る場合には、16の強度レベルの１つをホログラム
に記憶することができる。各画素領域に８ビツト
が記憶される場合には、256の可能な強度レベル
の１つが記憶される。各画素領域に対するデー
タ・ビツトの数は、エラーの検出及び修正のため
の設計パラメータ、そのような強度レベルの検出
の感度、及び許容できるエラーの比率に従つて、
経験的に決定される。

前述の如く、記憶されたホログラムの強度は、
記憶後、同一のホログラフイ記憶領域の他のホロ
グラムを重ね合せることにより、変動することが
ある。そのような記憶後の変動が許容されるよう
に、読取専用メモリ（ROM）より成ることがで
きる、フツトプリント（footprint）の源７５が、
データ径路７６を経てデータの源６８へ、そして
ホログラムの検出のためにケーブル７６Ａを経て
読取回路へ、フツトプリントを供給する。フツト
プリントは、検出されたホログラムから除くこと
ができる。

最終的に組合されたデータ・ビツトと後述され
るフツトプリントとが、データ経路４１を経て発
光素子配列体１１へ転送される。発光素子配列体
１１は、従来のビデオ・プロジエクタ回路７８よ
り成り、該回路７８は、像配列体記憶装置６９か
ら像配列体として記憶されたデータをビデオ像に
変換させ、それらのビデオ像は、プロジエクタ７
９により光路１３上の光の像として投影される。
像配列体記憶装置６９と発光素子配列体１１との
組合せは、像配列体記憶装置６９がリフレツシユ
記憶装置に等しく、ビデオ・プロジエクタ回路７
８が表示制御回路に等しいという点に於て、ビデ
オ表示端末装置に似ている。相違点は、光路１３
上の投影された光の像のリフレツシユが、記憶媒
体１０にホログラムを記憶するために要する時間
に限定され、位相コヒーレント（レーザ）光が記
憶媒体１０に伝達されることである。ビデオ・プ
ロジエクタ回路７８は、制御接続体８０により示
されている如く、書込制御回路７１によつて制御
される。そのような制御は、ビデオ表示及び投影
のための通常の制御に従つて行われる。

発光素子配列体即ちプロジエクタ７９は、音響
−光学的（acousticopter）変調装置（ADD）の
配列体又は透過型液晶装置（LCD）の配列体の
いずれかを用いて構成されることが好ましい。そ
れらの装置は一般に入手可能であり、それらの構
成及び使用は公知である。例えば、２次元の
ADD配列体はISOMET社製のモデルLS50−XX
（商品名）として、又透過型LCD配列体はエプソ
ン・アメリカ（Epson America）社製のモデル
ET−10（商品名）として得ることができる。

書込制御回路７１は又、径路７７を経てフツト
プリントの源７５へ制御信号を供給する。例え
ば、所与のホログラムに記憶されているデータの
類を識別するために、１つ以上のフツトプリント
を設けることができる。記憶されたデータの像か
らフツトプリントを分離させるために、ホログラ
ムのアドレス及びフツトプリントの特性が、制御
回路３７によりホスト処理装置に報告される如
く、接続されているホスト処理装置（図示せず）
の表（図示せず）中に記憶されている。又は、ホ
スト処理装置が、どのフツトプリントが各ホログ
ラムに伴うかを示し、どのフツトプリントが用い
られるべきかをホログラフイ記憶装置に示すこと
ができる。好実施例に於ては、フツトプリント
は、読取られたホログラムの強度を較正するため
に用いることができる所定の強度を有する投影さ
れた光の像に於ける１組の交叉する線より成る。
第３図に示されている如く、フツトプリントは、
２本の交叉する線８４及び８５より成る。線８４
は列を、線８５は行を、ホログラムの強度を較正
するために基準強度信号を用いることができるよ
うに予め決定された、光の強度を表わす信号で充
たす。例えば、各画素領域に４ビツトが記憶され
る場合には、フツトプリントとして９の値を用い
ることができる。値９は、中間の強度であるの
で、選択された。任意の所定のパターンを較正に
用いることができ、最適な結果を得るためには、
経験的なテストを必要とすることもある。

第４図は、記憶されたホログラムの読取及びデ
ータの再フオーマツト化を示している。読取回路
５０のタイミング及びシーケンスは、公知の読取
シーケンサ回路を用いて構成されているシーケン
サ９０によつて制御される。各シーケンサ９０の
設計は、選択されたデータのフオーマツト、処理
回路の速度、及び処理されているデータ・ユニツ
トの大きさ、即ち例えば各ホログラムに記憶され
ているデータのビツト数に依存する。シーケンサ
９０は、制御回路３７により、制御径路５２を経
て制御される。読取回路５０の重要部分は、デー
タ径路９２により受光素子配列体２０に接続され
ている、走査、検出及び記憶装置９１を含む。受
光素子配列体２０は、光路２３上の光の像を受取
る。受光素子配列体２０は、行及び列によりアド
レス可能な、記憶されたホログラムの各画素に１
つ宛の光検出素子の矩形配列体より成る。上記配
列体の出力は、列に関する複合強度を示す信号及
び列に関する複合強度を示す信号である。走査、
検出及び記憶装置９１内のビデオ処理回路は、各
画素のアナログ強度表示を各画素群に記憶された
ビツトに変換する。例えば、４ビツトの１つの画
素群に記憶されるとき、装置９１内のアナログ−
デイジタル変換器（図示せず）は、受取つたビデ
オ強度を可能な16の強度レベルの１つに量子化す
る。それから、それらの量子化された強度レベル
が、４つのビツトに変換される。これは、初めに
記憶されたデータの忠実な再生である。エラーの
検出及び修正のための冗長性は、すべての形の記
録に於て行われる如く、強度レベルの誤つた検出
を包含する。装置９１は、エラーの検出及び修正
を容易にするために、第３図の像配列体記憶装置
６９と同様な像配列体記憶装置（図示せず）を含
む。即ち、検出された画素の値が、各々の画素デ
ータ記憶領域８３に記憶される。それから、画素
データは、従来のエラー検出及び修正技術を用い
て分析された後、径路９４を経てゲート配列体９
５に送られ、ゲート配列体９５は、記憶された配
列体のデータを、多ビツト径路５３を経て接続回
路３５に転送されるべき一連のデータ・バイトに
変換する。シーケンサ９０は、データの読取に於
て、制御信号を、制御径路９３を経て、走査、検
出及び記憶装置９１に供給する。ゲート配列体９
５に於けるゲート（図示せず）は、制御径路５２
を経て制御回路３７から受取られた径路９６上の
制御信号によつてエネーブルされる。シーケンサ
９０は、次に述べる検出回路の較正の後、検出さ
れたデータを通すために、制御径路１１５を経て
エネーブル信号を供給する。

読取回路５０の較正は、３つのホログラフイ・
パラメータに関連する。その１つのパラメータで
ある強度の較正については既に述べてあり、その
好実施例に於ては、較正すべき第１のパラメータ
である。２つ目のパラメータは、径路２３上の入
射する光の像と、受光素子配列体２０との整合で
ある。３つ目のパラメータは、像の焦結である。
後者の２つのパラメータは、キヤリツジ装置２１
の付勢により較正される。

シーケンサ９０は、制御径路５２を経て制御回
路３７から受取つた制御信号に応答して、制御信
号を、径路１００を経て強度較正装置１０１に供
給する。強度較正装置１０１は第７図に詳細に示
されている。強度較正装置１０１は、検出された
光の像の信号を装置９１から径路１０２を経て受
取り、制御信号を径路１０４を経て装置９１に供
給する。強度較正装置１０１は、受取られている
ホログラムの強度を較正すると直ちに完了信号を
径路１０３を経てシーケンサ９０に供給する。受
光素子配列体２０との画素の整合は、開始信号を
信号径路１０６を経て整合制御装置１０５に供給
するシーケンサ９０によつて開始される。整合制
御装置１０５は、整合を測定するために、走査さ
れた入力信号を装置９１から径路１０２を経て受
取る。フツトプリント８４−８５は、入射する光
ビームを受光素子配列体２０に整合させるために
用いられる。整合制御装置１０５は、受光素子配
列体２０を光路２３上の入射する光ビーム２３の
軸（図示せず）に垂直にXY方向に移動させるた
めに、キヤリツジ位置決め信号を径路１０７を経
てキヤリツジ装置２１に供給する。入射する光ビ
ームと受光素子配列体との整合は、当技術分野に
於て周知であるので、ここでは述べない。画素と
受光素子配列体２０との整合が確認されると、整
合制御装置１０５は、完了信号を径路１０８を経
てシーケンサ９０に供給する。

整合完了信号に応答して、シーケンサ９０は、
径路１１１を経て開始信号を供給して焦結制御装
置１１０を付勢させることにより、受光素子配列
体への入射する光の焦結を開始する。焦結制御装
置１１０は、装置９１から径路１０２を経て供給
された信号に応答して、焦結エラー信号を発生す
る。焦結エラー信号は、径路１１２を経てキヤリ
ツジ装置へ送られ、周知の如く、受光素子配列体
２０を光路２３上の入射する光ビームの軸（図示
せず）に沿つて移動させて、光を焦結させる。
種々の形の焦結検出装置を受光素子配列体内に用
いることができる。例えば、ナイフ・エツジ型検
出装置を受光素子配列体２０に設けることができ
る。上記焦結エラー信号が径路９２を経て装置９
１に供給されると、装置９１はその焦結エラー信
号を径路１０２を経て焦結制御装置１１０にリレ
ーさせる。それから、焦結制御装置１１０は、キ
ヤリツジ装置２１の焦結動作のために、サーボ制
御信号を発生させる。そのような焦結制御は周知
であるので、ここでは詳述しない。適切な焦結が
得られると、焦結制御装置１１０は、焦結完了信
号を信号径路１１３を経て、シーケンサ９０に供
給して、較正の手続の完了を示す。それから、シ
ーケンサ９０は、付勢信号を径路１１５を経てゲ
ート配列体９５に供給し、且つデータ読取開始信
号を径路９３を経て装置９１に供給することによ
り、応答する。焦結工程と整合工程との組合せ
を、ホログラムのスケーリングを容易にするよう
に順序付けることができる。

第６図は、ホログラフイ記憶媒体１２０上の電
極のバイアス効果を示している。電極１２１乃至
１２７は、参照光ビーム及び情報保持ビームから
の光の干渉パターンにより発生されたホログラム
を記憶するための媒体に電界を発生させる。破線
１３０は、ホログラムを発生させるために光を受
取るための、電極１２３及び１２５の間の第１電
界を示す。破線１３１は、勿論異なる時点に於
て、電極１２２及び１２４の間にホログラムを発
生させるための、上記両電極間の同様な電界を示
す。破線１３１及び１３０の間の領域は、電極対
１２２及び１２４、又は１２３及び１２５の両方
の電極対からの電界に基いて、ホログラムを記憶
することができる。領域１３２に記憶された２つ
のホログラムは、相互に干渉しないが、それらの
記憶されたホログラムの相対的強度を低下させ、
上述の強度の較正を必要とする。第３及び第４ホ
ログラフイ記憶領域１３３及び１３４に示されて
いる。それらのホログラフイ記憶領域の種々の組
合せ及び重ね合せは、強度に変動を生じるが、記
憶媒体１２０の体積に於けるホログラムの積重ね
（stacking）を可能にする。

第７図は、強度較正装置１０１の強度較正回路
を示している。受光素子配列体２０が概略的に示
されており、各正方形が各受光素子を表わしてい
る。受光素子配列体の上部に示されているアルフ
アベツトＡ乃至Ｍは列を表わし、左側のアルフア
ベツトＡ乃至Ｊは行を表わしている。斜線を施さ
れた正方形は、入射する像のフツトプリントを表
わしている。列Ａ乃至Ｍは、参照番号１４０によ
り表わされている如く、左から右へ順次的に走査
され、行Ａ乃至Ｊは、参照番号１４１により表わ
されている如く、上から下へ走査される。装置９
１の走査装置が、周知の如く、行及び列の走査を
行う。該走査装置は、径路７６Ａを経てフツトプ
リントの源７５（第３図）から受取られたフツト
プリント信号によつて個性化される。そのような
個別化は、フツトプリントを表わす信号をデータ
の流れから強度較正回路へそらせるように上記フ
ツトプリントに応答する回路をゲートさせること
より成る。そのように、ゲート手段並びに行及び
列のアドレスを用いて、信号をそらせることは周
知である。上記走査装置は、走査された信号を平
均化装置１４３に順次的に供給する。平均化装置
１４３は、アナログ積分回路であることができ
る。受光素子配列体２０からの読取信号は、デイ
ジタル型である平均化装置１４３を用いてデイジ
タル化することができることを理解されたい。平
均化装置１４３は、斜線を施されているフツトプ
リントの列及び行の両方の走査が終了したとき
に、その平均化された信号を供給する。比較回路
１４４に対して、走査タイミング制御装置及び完
了信号は、簡単にするために示されていない。比
較回路１４４は、受取られた、平均化された較正
の光強度を表わす信号を、径路１４５を経て電圧
分割回路及び同種のもの等から供給された基準信
号と比較する。デイジタル化する場合には、基準
信号径路１４５の代りに、正規化された画素の強
度の値を示す数を記憶しているデイジタル・レジ
スタが用いられる。比較回路１４４は、径路１４
６上に供給されるエラー信号を発生し、該エラー
信号は、後述する如く、供給されている信号の大
きさを径路１４５上の基準信号に適合させるよう
に調整するために用いられる。

較正及び走査は、装置９１の走査装置を付勢す
るためにフリツプ−フロツプ（FF）１４７を第
１状態即ち較正状態に設定して、平均化装置１４
３及び比較回路１４４が後述する較正機能を行う
ことを可能にするための開始信号を径路１００を
経て供給するシーケンサ９０（第４図）によつて
開始される。フリツプ−フロツプ（FF）１４７
が第１状態にあるとき、アナログ・ゲート１４８
は、径路１４６上のエラー信号を参照光源１４の
レーザに接続されている径路１４９に通す。固体
レーザの如き上記レーザの出力強度は、参照光ビ
ーム１５、従つてホログラムの読取強度を変化さ
せるために変更される。この較正ループは、平均
化装置１４３の出力信号値と径路１４５に於ける
基準信号値との差が、参照光源のレーザを更に変
更させる必要がない程、小さいことが、閾値検出
装置（TD）１５０により決定されるまで、継続
される。それから、閾値検出装置（TD）１５０
は、フリツプ−フロツプ（FF）１４７を第２状
態即ち動作状態に設定する終了信号を径路１５１
上に供給する。この動作は、アナログ・ゲート１
４８をデイスエーブルさせ、ゲート１５２をエネ
ーブルさせて、走査された信号を径路９２上に読
取信号として供給する。較正は又、可変利得増幅
器を径路１４０及び１４１に挿入することによ
り、容易に行うことができる。そのような増幅器
の利得は、前述の如く、径路１４９をそのような
増幅器の利得制御入力に接続し、較正の終了後に
利得制御を一定に保持することにより調整され
る。受光素子配列体２０の行及び列の反復的走査
は、装置９１の走査装置のもう一つのサイクルを
開始させるために信号を径路１５４上に供給する
閾値検出装置（TD）１５０によつて繰返し開始
される。

Ｆ発明の効果本発明によれば、種々の光学的処理装置に於
て、光の状態を正規化することにより、体積的に
記憶されたホログラムの光強度が正規化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いたホログラフイ記憶装置
を示す図、第２図は第１図の装置に用いられてい
るホログラフイ記憶媒体を示す概略的平面図、第
３図は第１図の装置に用いられている書込即ち記
録回路を示すブロツク図、第４図は第１図の装置
に用いられている読取回路を示すブロツク図、第
５図は第１図の装置に関連する、発光素子配列体
に対する検出装置の相対的配向の効果の幾つかを
示す図、第６図は第１図の装置に用いられている
ホログラフイ記憶媒体のためのホログラフイ記憶
領域の電界による選択を概略的に示す図、第７図
は第４図の回路とともに用いることができる強度
較正回路を示すブロツク図である。１０，１２０……ホログラフイ記憶媒体、１０
Ａ乃至１０Ｈ，１０Ｊ，１３０乃至１３４……ホ
ログラフイ記憶領域、１１……ホログラフイ発光
素子配列体、１２……記録用鏡の配列体、１２Ａ
乃至１２Ｃ……記録用鏡、１３，１３Ａ乃至１３
Ｃ，２３，２３Ａ乃至２３Ｃ……光路、１４……
参照光源、１５，１５Ａ乃至１５Ｃ……参照光ビ
ーム、１６……弧状又は半球状の径路、２０……
ホログラフイ受光素子配列体、２１……キヤリツ
ジ装置、２２……読取用鏡の配列体、２２Ａ乃至
２２Ｃ……読取用鏡、２７……中心基準面、２
８，２９……角度、３５……アタツチメント回
路、３７……制御回路、３８……指令及び状況信
号路、３９……書込回路、４５……アドレス回
路、５０……読取回路、５５……バイアス回路、
５６……接続体、６０乃至６４，１２１乃至１２
７……電極、６８……データの源、６９……像配
列体記憶装置、７１……書込制御回路、７３……
制御及び状況径路、７５……フツトプリントの
源、７８……ビデオ・プロジエクタ回路、７９…
…プロジエクタ、８０……制御接続体、８３……
画素データ記憶領域、８４，８５……フツト・プ
リント、９０……シーケンサ、９１……走査、検
出、記憶装置、９５……ゲート配列体、１０１…
…強度較正装置、１０５……整合制御装置、１１
０……焦結制御装置、１４３……平均化装置、１
４４……比較回路、１４７……フリツプ−フロツ
プ（FF）、１４８……アナログ・ゲート、１５０
……閾値検出装置（TD）、１５２……ゲート、
Ｆ１，Ｆ２……焦点、Ｌ１乃至Ｌ６……長さ、
CC……曲率中心、Ａ，Ｂ，Ｃ……参照光源の部
分。

Claims

【特許請求の範囲】１各々が少くとも１つのホログラムを含み且つ
中心基準面に沿つて配置された複数のホログラフ
イ記憶領域より成る平坦な配列体と、上記記憶領域へ又は上記記憶領域から転送され
るべきホログラムを反射させるために上記記憶領
域の１つに対向するように放物線に沿つて配置さ
れており、且つ上記ホログラムが上記中心基準面
に対して直角の方向に上記各記憶領域に入射し又
は上記記憶領域から射出するように上記記憶領域
に関して配置されている平坦な鏡の配列体と、上記中心基準面と上記放物線との間に於て上記
放物線の焦点に配置されており、上記中心基準面
に関して所定の角度で配置された光学的素子の配
列体を有しているホログラフイ処理装置とより成
り、上記光学的素子の配列体は上記記憶領域の任
意のものとの間の有効な光路長が実質的に同一で
あるように上記鏡の配列体のすべての鏡と対向す
ることを特徴とする光学的処理装置。