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JP2001118252A - Optical recording method, optical recording medium, optical reading method and optical reader - Google Patents

Optical recording method, optical recording medium, optical reading method and optical reader

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Publication number
JP2001118252A
JP2001118252A JP29480599A JP29480599A JP2001118252A JP 2001118252 A JP2001118252 A JP 2001118252A JP 29480599 A JP29480599 A JP 29480599A JP 29480599 A JP29480599 A JP 29480599A JP 2001118252 A JP2001118252 A JP 2001118252A
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JP
Japan
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light
data information
signal light
hologram
recorded
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Application number
JP29480599A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Ishii
努 石井
Kazuo Baba
和夫 馬場
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the retrieval of recorded data information to be performed with high accuracy at a high speed and the reproduction to be performed with a high BER. SOLUTION: Signal light 5 of P polarized light holding the first data information is recorded as a first hologram on the optical recording medium 10 by reference light 6 of the P polarized light. Next, signal light 5 of P polarized light holding the second data information in the state of subjecting the first data information to an encoding processing is recorded as a second hologram by the reference light 6 of S polarized light in the region of the optical recording medium 10 where the first hologram is recorded. This region is irradiated with the signal light 5 of the P polarized light holding the retrieval data information at the retrieval. At this time, the P polarized light component indicating the correlation between the first data information and the retrieval data information and the S polarized light component indicating the correlation between the second data information and the retrieval data information are simultaneously obtained as diffracted light 7 on the optical path of the reference light 6. The P polarized light component 7P in this diffracted light 7 is detected by a photodetector 43. The region described above is irradiated with the reference light 6 of the P polarized light at the reproduction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、データ情報をホ
ログラムとして記録する方法、およびホログラムとして
記録されているデータ情報を検索または再生する方法お
よび装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recording data information as a hologram, and a method and apparatus for retrieving or reproducing data information recorded as a hologram.

【0002】[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が、これらの
光ディスクで、さらに密度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。
2. Description of the Related Art Rewritable optical disks such as a phase change type and a magneto-optical type have already become widespread. In order to further increase the density of these optical disks, the beam spot diameter must be reduced. It is necessary to shorten the distance between adjacent tracks or adjacent bits.

【0003】このような技術の開発によって実用化され
たものに、DVDがある。読み出し専用のDVD−RO
Mは、直径12cmのディスクに片面で4.7GByt
eのデータを記録することができる。また、書き込み・
消去が可能なDVD−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。
A DVD that has been put into practical use by the development of such a technique is DVD. Read-only DVD-RO
M is 4.7 GByte on one side on a 12 cm diameter disk
e can be recorded. In addition,
An erasable DVD-RAM uses a phase change method.
High-density recording of 5.2 GByte is possible on both sides of a disk having a diameter of 12 cm.

【0004】このように光ディスクの高密度化は年々進
んでいるが、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/i
nch2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)の記
録が必要となる。
As described above, the density of optical disks has been increasing year by year. On the other hand, since the above-mentioned optical disks record data in a plane, the recording density is limited to the diffraction limit of light. 5Gbit / i called physical limit
Approaching nch 2 . Therefore, in order to further increase the capacity, three-dimensional (volume type) recording including the depth direction is required.

【0005】そこで、次世代のコンピュータファイルメ
モリとして、3次元的記録領域に由来する大容量性と2
次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えた
ホログラムメモリが注目されている。
Therefore, as a next-generation computer file memory, large capacity derived from a three-dimensional recording area and 2
A hologram memory that has high speed derived from the one-dimensional batch recording / reproducing method has attracted attention.

【0006】ホログラムメモリでは、同一体積内に多重
させて複数のデータページを記録することができ、かつ
各ページごとにデータを一括して読み出すことができ
る。アナログ画像ではなく、2値のデジタルデータ
「0,1」を「明、暗」としてデジタル画像化し、ホロ
グラムとして記録再生することによって、デジタルデー
タの記録再生も可能となる。最近では、このデジタルホ
ログラムメモリシステムの具体的な光学系や、体積多重
記録方式に基づくSN比やビット誤り率の評価、または
2次元符号化についての提案がなされ、光学系の収差の
影響など、より光学的な観点からの研究も進展してい
る。
In a hologram memory, a plurality of data pages can be recorded in a multiplexed manner in the same volume, and data can be read out collectively for each page. Instead of analog images, binary digital data “0, 1” is converted into a digital image as “bright, dark” and recorded and reproduced as a hologram, so that digital data can be recorded and reproduced. Recently, specific optical systems of this digital hologram memory system, evaluation of SN ratio and bit error rate based on volume multiplex recording, or proposal of two-dimensional encoding have been proposed, and the influence of aberration of the optical system has been proposed. Research from a more optical point of view is also progressing.

【0007】さらに、ホログラムメモリでは、2次元的
にデータの記録再生ができることから、高速のデータ検
索やデータ相関検出が可能である。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。
Further, the hologram memory can record and reproduce data two-dimensionally, so that high-speed data search and data correlation detection are possible. More specifically,
In -149660, the following data search method is proposed.

【0008】図6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10
0から、これにホログラムとして記録されている2次元
の被検索データを再生し、その再生像を光アドレス型の
空間光変調器102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1
03に2次元の検索用データを書き込む。
FIG. 6 shows the search method. In this method, the laser light from the laser 101
From 0, the two-dimensional data to be searched which is recorded as a hologram is reproduced, the reproduced image is written to the spatial light modulator 102 of the optical address type, and the spatial address modulator of the LCD (liquid crystal display) configuration is used. Optical modulator 1
03 is written with two-dimensional search data.

【0009】そして、別のレーザ104からのレーザ光
を読み出し光105として、検光子106を通じてLC
D構成の電気アドレス型の空間光変調器103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102の再生面に結像させる。
Then, a laser beam from another laser 104 is used as a readout beam 105 through an analyzer
Irradiate the D-addressed electrical address type spatial light modulator 103, change its polarization state according to the search data, and reflect the transmitted light by the half mirror prism 107 to form the optical address type spatial light modulator. An image is formed on a reproduction surface 102.

【0010】したがって、空間光変調器102において
画素ごとに被検索データに応じて再生光の偏光状態が変
えられ、その再生光を検光子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
の画素からの再生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。
Therefore, in the spatial light modulator 102, the polarization state of the reproduction light is changed for each pixel in accordance with the data to be searched, and the reproduction light is incident on the photodetector array 109 through the analyzer 108, and By detecting the presence / absence of reproduction light from a plurality of pixels in the array 109 collectively, it is possible to detect coincidence / mismatch of a plurality of bits between the data to be searched and the data for search.

【0011】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。
Further, "A. Kutanov and
Y. Ichioka: Conjugate Image
Plane Correlator with Ho
logistic Disk Memory, OPT
ICAL REVIEW Vol. 3, No. 4 (19
96) 258-263 "describes the following data recording method and data correlation detection method.

【0012】図7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110に照射し、同時に参照光114を
光メモリ110に照射して、光メモリ110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。
FIG. 7 shows a recording method and a correlation detection method. According to this method, at the time of recording, two-dimensional data to be recorded is displayed on the spatial light modulator 111 of an LCD configuration of the electric address type, and the two-dimensional data that has passed through the spatial light modulator 111 is displayed.
The signal light 112 having the two-dimensional amplitude distribution is Fourier-transformed by the Fourier transform lens 113 to the Fourier transform plane P1 and radiated to the optical memory 110. At the same time, the reference light 114 is radiated to the optical memory 110 and the two-dimensional data is transmitted to the optical memory 110. Record as a Fourier transform hologram.

【0013】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114と共役
な関係にある読み出し光115を光メモリ110に照射
して、光メモリ110から2次元の被検索データのホロ
グラムを再生し、その再生されたホログラムを、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。
When a correlation is detected, two-dimensional search data is displayed on an electric address type spatial light modulator 111 having an LCD configuration, and a reading light 115 conjugated with a reference light 114 at the time of recording. Is irradiated to the optical memory 110 to reproduce a hologram of the two-dimensional data to be searched from the optical memory 110, and the reproduced hologram is inversely Fourier-transformed to the inverse Fourier transform plane P2 by the Fourier transform lens 113, and the spatial light modulator 111.

【0014】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との光学的積となり、
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116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。
Therefore, the transmitted light of the spatial light modulator 111 is the optical product of the search data and the data to be searched,
When the search data matches the data to be searched, a strong correlation peak appears on the Fourier transform plane P3 of the Fourier transform lens 116, and by detecting this, a correlation of a two-dimensional image or the like can be known.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、大容
量性と高速性を兼ね備えることからホログラムメモリが
注目され、図6に示したような検索方法および図7に示
したような相関検出方法も提案されている。
As described above, a hologram memory has attracted attention because it has both large capacity and high speed, and a search method as shown in FIG. 6 and a correlation detection method as shown in FIG. Has also been proposed.

【0016】しかし、従来のホログラムメモリでは、
1)CCDなどの光検出器のノイズ、2)ホログラムペ
ージ間でのクロストーク、3)同一ホログラムページ内
での画素間クロストーク、4)記録媒体や光学系の不完
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、などの要因のために、記録再生時のBER(ビッ
トエラーレート)が低下する。
However, in the conventional hologram memory,
1) Noise of photodetector such as CCD, 2) Crosstalk between hologram pages, 3) Crosstalk between pixels within the same hologram page, 4) Diffraction efficiency due to imperfect recording medium and optical system BER (bit error rate) at the time of recording / reproduction decreases due to factors such as fluctuation between pages and within a page.

【0017】このような問題を解決するため、以下のよ
うな符号化方法が提案されている。一つは、[明、暗]
が[0,1]に対応する2次元データをホログラム多重
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
に、[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、この方
法だけでは、BERの低下を防止するには不十分であ
り、光記録や磁気記録などで用いられる、誤り訂正符号
の付加などの高度な符号化が必要になる。
To solve such a problem, the following encoding method has been proposed. One is [bright, dark]
When the two-dimensional data corresponding to [0, 1] is holographically multiplex-recorded, crosstalk caused by fluctuations in diffraction efficiency is not generated because the total light intensity of signal light at the time of recording is not kept constant by the data. Occurs. In order to avoid this problem, a differential coding method is used in which [dark, light] corresponds to [0] and [light, dark] corresponds to [1]. However, this method alone is not enough to prevent a decrease in BER, and requires advanced coding such as addition of an error correction code used in optical recording or magnetic recording.

【0018】また、記録される情報が画像情報である場
合には、さらに別の符号化が関わってくる。すなわち、
同一の画像(パターン)であっても、画像のフォーマッ
ト形式(例えば、TIFF形式、BMP形式、GIF形
式など)によって、2値データの画像ファイルは異なる
2値データの配列となる。さらに、現在では、各種の圧
縮形式を含むフォーマット形式が存在し、圧縮符号化と
組み合わされることが多い。
Further, when the information to be recorded is image information, further encoding is involved. That is,
Even for the same image (pattern), the binary data image file has a different binary data array depending on the image format (for example, TIFF format, BMP format, GIF format, etc.). Furthermore, at present, there are format formats including various compression formats, which are often combined with compression coding.

【0019】このように実際に記録媒体に記録される2
次元データは、単純な符号化ではなく、各種の符号化が
組み合わされたものとなる。このようなデータ情報に対
して、図6に示したような検索方法、または図7に示し
たような相関検出方法を適用しようとしても、検索デー
タそのものの情報と、記録されている被検索データに含
まれる情報が同じでも、検索データと被検索データは、
符号化による影響のため異なる2値データ配列となり、
検索精度が低下するという問題がある。これを回避する
ためには、記録されている被検索データを一旦、復号化
してから、検索データによる検索を行う必要があるが、
この方法では、復号化に時間がかかるため、ホログラム
メモリの高速性という特長が失われてしまう。
As described above, 2 actually recorded on the recording medium
The dimensional data is not a simple code but a combination of various codes. If the search method as shown in FIG. 6 or the correlation detection method as shown in FIG. 7 is applied to such data information, the information of the search data itself and the data to be searched are recorded. Even if the information contained in is the same, the search data and the searched data
Different binary data array due to the effect of encoding,
There is a problem that search accuracy is reduced. In order to avoid this, it is necessary to decrypt the recorded data to be searched once and then perform a search using the search data.
In this method, decoding takes a long time, so that the feature of high speed of the hologram memory is lost.

【0020】そこで、この発明は、記録されたデータ情
報を高いBERで再生することができるとともに、記録
されたデータ情報を高精度かつ高速に検索することがで
きるようにしたものである。
Therefore, the present invention enables recorded data information to be reproduced at a high BER and allows the recorded data information to be searched with high accuracy and high speed.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明の光記録方法で
は、空間強度分布により第1のデータ情報を保持する第
1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化処理を施
した状態の第2のデータ情報を空間強度分布により保持
する第2の信号光とを、互いに参照光または信号光の偏
光角を変えて、それぞれホログラムとして光記録媒体の
同一領域に記録する。
According to an optical recording method of the present invention, a first signal light for holding first data information by a spatial intensity distribution, and a state in which the first data information is subjected to an encoding process. And the second signal light holding the second data information by the spatial intensity distribution are recorded in the same area of the optical recording medium as holograms by changing the polarization angle of the reference light or the signal light.

【0022】データ検索についての、この発明の光読取
方法では、空間強度分布により第1のデータ情報を保持
する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化処
理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布によ
り保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信号
光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして同
一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布に
より検索データ情報を保持する第3の信号光を読み出し
光として照射して、前記第1の信号光が記録されたホロ
グラムから、前記第1のデータ情報と前記検索データ情
報との相関を示す回折光を読み出し、その回折光を光検
出器によって検出する。
According to the optical reading method of the present invention for data retrieval, a first signal light holding first data information by a spatial intensity distribution and a signal light having the first data information encoded are processed. The second signal light holding the second data information by the spatial intensity distribution and the second signal light have different spatial light polarization angles of the reference light and the signal light, and are respectively recorded on the optical recording medium recorded in the same area as the hologram. A third signal light holding the search data information is radiated as readout light according to the intensity distribution, and a correlation between the first data information and the search data information is obtained from a hologram in which the first signal light is recorded. The indicated diffracted light is read out, and the diffracted light is detected by the photodetector.

【0023】データ再生についての、この発明の光読取
方法では、空間強度分布により第1のデータ情報を保持
する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化処
理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布によ
り保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信号
光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして同
一領域に記録されている光記録媒体に、参照光を読み出
し光として照射して、前記第2の信号光が記録されたホ
ログラムから回折光を読み出し、その回折光を光検出器
によって検出する。
According to the optical reading method of the present invention for data reproduction, a first signal light holding first data information by a spatial intensity distribution and a signal light having the first data information encoded are processed. The second signal light holding the second data information by the spatial intensity distribution is referred to an optical recording medium recorded in the same area as a hologram by changing the polarization angle of the reference light or the signal light with respect to each other. The light is irradiated as readout light to read out diffracted light from the hologram in which the second signal light is recorded, and the diffracted light is detected by a photodetector.

【0024】[0024]

【作用】光誘起複屈折性(光誘起異方性、光誘起2色
性)を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応
し、入射光の偏光角(偏光方向)を記録することができ
る。例えば、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
分子は、直線偏光を照射すると、光異性化が誘起され
て、直線偏光の方向に応じて屈折率の異方性を生じ、偏
光方向を記録し、保存することができる。このとき、同
時に参照光を照射すれば、信号光の偏光角をホログラム
として記録することができる。
A material exhibiting light-induced birefringence (light-induced anisotropy, light-induced dichroism) is sensitive to the polarization state of light incident thereon and records the polarization angle (polarization direction) of the incident light. be able to. For example, a polymer having a group that photoisomerizes in a side chain or a polymer liquid crystal, or a polymer in which a molecule that photoisomerizes is dispersed, is irradiated with linearly polarized light, photoisomerization is induced, and linearly polarized light is irradiated. Anisotropy of the refractive index occurs depending on the direction, and the polarization direction can be recorded and stored. At this time, by simultaneously irradiating the reference light, the polarization angle of the signal light can be recorded as a hologram.

【0025】通常のホログラムは、信号光(物体光)と
参照光の偏光方向を同一(平行)にして記録する。この
ように記録される、または記録されたホログラムを、こ
の明細書では平行ホログラムと称する。
An ordinary hologram is recorded with the signal light (object light) and the reference light having the same (parallel) polarization direction. Holograms recorded or recorded in this way are referred to herein as parallel holograms.

【0026】これに対して、上記の光誘起複屈折性を示
す材料は、信号光と参照光の偏光方向を直交させて、信
号光をホログラムとして記録することができる。このよ
うに記録される、または記録されたホログラムを、この
明細書では直交ホログラムと称する。ただし、直交ホロ
グラムも、平行ホログラムと同様に、2次元データ情報
に応じて空間的に強度変調されたものとすることができ
る。
On the other hand, the above-mentioned material exhibiting light-induced birefringence can record the signal light as a hologram by making the polarization directions of the signal light and the reference light orthogonal. Holograms recorded or recorded in this way are referred to herein as orthogonal holograms. However, similarly to the parallel hologram, the orthogonal hologram can be spatially intensity-modulated according to the two-dimensional data information.

【0027】例えば、P偏光の信号光を、P偏光の参照
光によって、平行ホログラムとして記録することができ
るとともに、S偏光の参照光によって、直交ホログラム
として記録することができる。平行ホログラムとして記
録されたP偏光の信号光は、P偏光の読み出し光によっ
て、P偏光の回折光として再生することができるととも
に、S偏光の読み出し光によって、S偏光の回折光とし
て再生することができる。直交ホログラムとして記録さ
れたP偏光の信号光は、S偏光の読み出し光によって、
P偏光の回折光として再生することができるとともに、
P偏光の読み出し光によって、S偏光の回折光として再
生することができる。記録時、参照光の偏光角を変える
代わりに、信号光の偏光角を変えるようにしてもよい。
For example, P-polarized signal light can be recorded as a parallel hologram by P-polarized reference light, and can be recorded as orthogonal holograms by S-polarized reference light. The P-polarized signal light recorded as a parallel hologram can be reproduced as P-polarized diffracted light by P-polarized reading light, and can be reproduced as S-polarized diffracted light by S-polarized reading light. it can. The P-polarized signal light recorded as the orthogonal hologram is read by the S-polarized read light,
While it can be reproduced as P-polarized diffraction light,
The P-polarized reading light can be reproduced as S-polarized diffraction light. At the time of recording, instead of changing the polarization angle of the reference light, the polarization angle of the signal light may be changed.

【0028】これを利用して、この発明の光記録方法で
は、上述したように、空間強度分布により第1のデータ
情報を保持する第1の信号光と、その第1のデータ情報
に符号化処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強
度分布により保持する第2の信号光とを、互いに参照光
または信号光の偏光角を変えて、それぞれホログラムと
して光記録媒体の同一領域に記録する。
Utilizing this, in the optical recording method of the present invention, as described above, the first signal light holding the first data information by the spatial intensity distribution and the encoding to the first data information are performed. The second signal light that holds the processed second data information in a spatial intensity distribution is recorded as a hologram in the same area of the optical recording medium by changing the polarization angle of the reference light or the signal light. I do.

【0029】第1のデータ情報は、データ検索用(被検
索データ情報)で、検索データ情報によって高精度かつ
高速の検索ができるように、誤り訂正符号を付加する符
号化を行わないなど、複数の符号化を行わないものとす
る。第2のデータ情報は、データ再生用で、符号化につ
いて特に制約しないで、データ情報を高いBERで再生
できるような、誤り訂正符号を付加するなどの符号化を
行ったものとする。
The first data information is used for data search (data to be searched). A plurality of data, such as not performing encoding for adding an error correction code, so that high-precision and high-speed search can be performed by the search data information. Is not encoded. It is assumed that the second data information is for data reproduction, and is not subjected to any particular restriction on encoding, and has been encoded such as by adding an error correction code so that the data information can be reproduced at a high BER.

【0030】信号光の記録順序は、いずれを先にしても
よく、信号光および参照光の偏光角も、信号光と参照光
の偏光角の関係を第1の信号光の記録時と第2の信号光
の記録時とで変えればよいが、一例として、最初に、検
索用の第1の信号光を平行ホログラムとして、光記録媒
体に記録し、次に、再生用の第2の信号光を直交ホログ
ラムとして、光記録媒体の第1の信号光を平行ホログラ
ムとして記録した領域に、平行ホログラムに多重させて
記録する。
The recording order of the signal light may be any order. The polarization angles of the signal light and the reference light are also determined according to the relationship between the polarization angles of the signal light and the reference light at the time of recording the first signal light and the second. For example, first, the first signal light for search is recorded as a parallel hologram on the optical recording medium, and then the second signal light for reproduction is changed. Is recorded as an orthogonal hologram in a region of the optical recording medium where the first signal light is recorded as a parallel hologram.

【0031】このように光記録媒体の第1および第2の
信号光が平行ホログラムおよび直交ホログラムとして多
重記録されている領域に、空間強度分布により検索デー
タ情報を保持する第3の信号光を読み出し光として照射
することによって、光記録媒体に記録されている平行ホ
ログラムおよび直交ホログラムはマッチトフィルタとし
て機能して、参照光の光路上には、平行ホログラムから
の、平行ホログラムに記録された第1の信号光の第1の
データ情報と読み出し光の検索データ情報との相関を示
す回折光と、直交ホログラムからの、直交ホログラムに
記録された第2の信号光の第2のデータ情報と読み出し
光の検索データ情報との相関を示す回折光とが、互いに
偏光方向が直交する回折光として同時に得られる。
As described above, the third signal light holding the search data information is read out by the spatial intensity distribution in the area where the first and second signal lights of the optical recording medium are multiplex-recorded as the parallel hologram and the orthogonal hologram. By irradiating as light, the parallel hologram and the orthogonal hologram recorded on the optical recording medium function as a matched filter, and the first hologram recorded on the parallel hologram from the parallel hologram on the optical path of the reference light. Diffracted light indicating the correlation between the first data information of the signal light and the search data information of the read light, the second data information of the second signal light recorded on the orthogonal hologram from the orthogonal hologram, and the read light And the diffracted light indicating the correlation with the search data information are simultaneously obtained as the diffracted lights whose polarization directions are orthogonal to each other.

【0032】例えば、平行ホログラムが、P偏光の第1
の信号光がP偏光の参照光によって記録されたものであ
り、直交ホログラムが、P偏光の第2の信号光がS偏光
の参照光によって記録されたものであるときには、読み
出し光の第3の信号光としてP偏光を照射することによ
って、平行ホログラムからはP偏光の回折光が、直交ホ
ログラムからはS偏光の回折光が、それぞれ得られる。
For example, when the parallel hologram is the first P-polarized light,
Is recorded by the P-polarized reference light, and when the orthogonal hologram is the P-polarized second signal light recorded by the S-polarized reference light, By irradiating P-polarized light as signal light, P-polarized diffracted light is obtained from the parallel hologram, and S-polarized diffracted light is obtained from the orthogonal hologram.

【0033】このとき、検索用の第1の信号光が記録さ
れた平行ホログラムからの回折光、すなわち第1のデー
タ情報と検索データ情報との相関を示すP偏光の回折光
を、偏光子などによって抽出し、検索用の光検出器によ
って検出して、第1のデータ情報と検索データ情報との
一致・不一致を判断する。
At this time, the diffracted light from the parallel hologram on which the first signal light for search is recorded, that is, the diffracted light of P polarization indicating the correlation between the first data information and the search data information is converted to a polarizer or the like. And the detected data is detected by a search photodetector to determine whether the first data information matches the search data information.

【0034】この場合、第1のデータ情報は複数の符号
化が行われていないので、記録されたデータ情報を高精
度かつ高速に検索することができる。また、第2のデー
タ情報が、圧縮形式のフォーマットを含んで、どのよう
な画像フォーマットのものであっても、この第1のデー
タ情報の検索には影響しない。
In this case, since the first data information has not been subjected to a plurality of encodings, the recorded data information can be searched with high accuracy and high speed. Also, regardless of the image format of the second data information, including the format of the compression format, the search of the first data information is not affected.

【0035】このように検索後、光記録媒体の平行ホロ
グラムおよび直交ホログラムが多重記録されている領域
に、第3の信号光に変えて参照光を読み出し光として照
射することによって、信号光の光路上には、平行ホログ
ラムからの回折光と、直交ホログラムからの回折光と
が、互いに偏光方向が直交する回折光として同時に得ら
れる。
After the search, the area of the optical recording medium where the parallel hologram and the orthogonal hologram are multiplex-recorded is irradiated with the reference light as the readout light instead of the third signal light, whereby the light of the signal light is irradiated. On the road, the diffracted light from the parallel hologram and the diffracted light from the orthogonal hologram are simultaneously obtained as diffracted lights whose polarization directions are orthogonal to each other.

【0036】例えば、上記のように、平行ホログラム
が、P偏光の第1の信号光がP偏光の参照光によって記
録されたものであり、直交ホログラムが、P偏光の第2
の信号光がS偏光の参照光によって記録されたものであ
るときには、読み出し光の参照光としてP偏光を照射す
ることによって、平行ホログラムからはP偏光の回折光
が、直交ホログラムからはS偏光の回折光が、それぞれ
得られる。
For example, as described above, the parallel hologram is the one in which the first signal light of P polarization is recorded by the reference light of P polarization, and the orthogonal hologram is the second signal light of P polarization.
When the signal light is recorded by the S-polarized reference light, the P-polarized light is emitted from the parallel hologram, and the S-polarized Diffracted light is obtained respectively.

【0037】このとき、再生用の第2の信号光が記録さ
れた直交ホログラムからの回折光、すなわちS偏光の回
折光を、偏光子などによって抽出し、再生用の光検出器
によって検出して、第2のデータ情報を読み取る。
At this time, the diffracted light from the orthogonal hologram in which the second signal light for reproduction is recorded, that is, the S-polarized light is extracted by a polarizer or the like, and detected by a photodetector for reproduction. , Read the second data information.

【0038】この場合、第2のデータ情報は誤り訂正符
号を付加するなどの符号化を行ったものであるので、記
録されたデータ情報を高いBERで再生することができ
る。
In this case, since the second data information has been encoded such as by adding an error correction code, the recorded data information can be reproduced at a high BER.

【0039】以上のように、この発明によれば、記録さ
れたデータ情報を、高精度かつ高速に検索することがで
きるとともに、高いBERで再生することができる。
As described above, according to the present invention, recorded data information can be searched with high accuracy and high speed, and can be reproduced with a high BER.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】〔光記録媒体の例〕図1は、この
発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示し、ガラス基
板などの透明基板11の一面側に偏光感応層12を形成
したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Example of Optical Recording Medium] FIG. 1 shows an example of an optical recording medium used in the method of the present invention, in which a polarization sensitive layer 12 is formed on one surface of a transparent substrate 11 such as a glass substrate. Things.

【0041】偏光感応層12は、光誘起複屈折性を示
し、偏光情報をホログラムとして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。
The polarization-sensitive layer 12 may be any material as long as it exhibits photoinduced birefringence and can record polarization information as a hologram. Having a polymer or polymer liquid crystal,
Alternatively, a polymer in which photoisomerizable molecules are dispersed can be used. Further, as the photoisomerizable group or molecule, for example, those containing an azobenzene skeleton are preferable.

【0042】偏光感応層12の好ましい例の一つとし
て、図2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
の材料は、特開平10−340479号に詳細に記載さ
れているように、側鎖のシアノアゾベンゼンの光異性化
による光誘起異方性によって、偏光情報を有するホログ
ラムの記録、再生、消去が可能である。
As a preferable example of the polarization sensitive layer 12, a polyester having cyanoazobenzene in a side chain represented by a chemical formula shown in FIG. 2 can be used. As described in detail in JP-A-10-340479, this material can record, reproduce, and erase a hologram having polarization information by photoinduced anisotropy due to photoisomerization of side chain cyanoazobenzene. It is.

【0043】ホログラムを体積的(3次元)に記録する
には、偏光感応層12の厚みは、少なくとも10μm程
度必要であり、厚みを大きくするほど、記憶容量を大き
くすることができる。なお、光記録媒体10全体を光誘
起複屈折性を示す偏光感応層として形成することもでき
る。
In order to record the hologram volumetrically (three-dimensionally), the thickness of the polarization sensitive layer 12 needs to be at least about 10 μm. The larger the thickness, the larger the storage capacity. Note that the entire optical recording medium 10 may be formed as a polarization-sensitive layer exhibiting photoinduced birefringence.

【0044】〔装置の一例と、記録、検索、再生の方
法〕図3は、この発明の光読取装置の一例を示し、光記
録装置を兼ねる場合である。
[Example of Apparatus and Method of Recording, Searching, and Reproducing] FIG. 3 shows an example of an optical reading apparatus according to the present invention, which also serves as an optical recording apparatus.

【0045】光学ヘッド20の光源21としては、光記
録媒体10の偏光感応層12に感度のあるコヒーレント
光を発するものを用いる。例えば、偏光感応層12とし
て、図2に示した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場合には、これに感度のある波長5
15nmのアルゴンイオンレーザを用いる。
As the light source 21 of the optical head 20, one that emits coherent light sensitive to the polarization sensitive layer 12 of the optical recording medium 10 is used. For example, when a polyester having cyanoazobenzene in the side chain shown in FIG. 2 is used as the polarization sensitive layer 12, a wavelength 5
A 15 nm argon ion laser is used.

【0046】光源21からの光1の偏光は、例えば紙面
に垂直なP偏光で、このP偏光の光1を、空間フィルタ
22を通過させて波面の乱れを除去した後、レンズ23
によって平行光とし、さらにビームスプリッタ24によ
って2光束に分割する。
The polarization of the light 1 from the light source 21 is, for example, P-polarization perpendicular to the paper surface. The P-polarization light 1 is passed through a spatial filter 22 to remove the disturbance of the wavefront.
To form parallel light, and further split by the beam splitter 24 into two light beams.

【0047】(記録)記録時には、シャッタ25を開け
て、ビームスプリッタ24を透過したP偏光の光2を、
信号光形成用の空間光変調器26に入射させる。図では
省略した制御回路によって、空間光変調器26には2値
の2次元データ画像を表示する。これによって、空間光
変調器26を透過した光4は、2次元データ画像の各画
素の値に応じて空間的に強度変調されて、空間強度分布
により2次元データ情報を保持するP偏光の信号光とな
る。このような空間光変調器26としては、液晶パネル
などを用いることができる。
(Recording) At the time of recording, the shutter 25 is opened, and the P-polarized light 2 transmitted through the beam splitter 24 is
The light enters the spatial light modulator 26 for forming signal light. A binary two-dimensional data image is displayed on the spatial light modulator 26 by a control circuit not shown in the figure. Thereby, the light 4 transmitted through the spatial light modulator 26 is spatially intensity-modulated in accordance with the value of each pixel of the two-dimensional data image, and a P-polarized signal holding two-dimensional data information by a spatial intensity distribution. It becomes light. As such a spatial light modulator 26, a liquid crystal panel or the like can be used.

【0048】この空間光変調器26からのP偏光の信号
光4を、レンズ27によってフーリエ変換し、その変換
後のP偏光の信号光5を、光記録媒体10に照射する。
The P-polarized signal light 4 from the spatial light modulator 26 is Fourier-transformed by the lens 27, and the converted P-polarized signal light 5 is applied to the optical recording medium 10.

【0049】また、記録時には、シャッタ28を開け
て、ビームスプリッタ24で反射したP偏光の光3を偏
光回転素子29に入射させ、図では省略した制御回路か
らの制御信号に応じて、偏光回転素子29を透過する光
の偏光角を回転させる。このように透過光の偏光角を回
転させることができる偏光回転素子29としては、液晶
バルブ、ポッケルス素子、ファラデー素子、1/2波長
板などを用いることができる。
At the time of recording, the shutter 28 is opened, and the P-polarized light 3 reflected by the beam splitter 24 is made incident on the polarization rotation element 29. The polarization rotation is performed in accordance with a control signal from a control circuit not shown in FIG. The polarization angle of light transmitted through the element 29 is rotated. A liquid crystal valve, a Pockels element, a Faraday element, a half-wave plate, or the like can be used as the polarization rotation element 29 that can rotate the polarization angle of transmitted light.

【0050】記録時には、この偏光回転素子29を透過
した光6として、P偏光またはS偏光の参照光を得る。
そして、記録時には、そのP偏光またはS偏光の参照光
6を、ミラー31で反射させ、レンズ32および33に
よってビーム径を小さくした平行光とし、さらにミラー
34,35および36で反射させて、光記録媒体10の
信号光5が照射される領域に、信号光5と同時に照射す
る。
At the time of recording, a P-polarized light or an S-polarized reference light is obtained as the light 6 transmitted through the polarization rotating element 29.
At the time of recording, the P-polarized or S-polarized reference light 6 is reflected by a mirror 31, converted into parallel light having a reduced beam diameter by lenses 32 and 33, and further reflected by mirrors,, and. The region of the recording medium 10 where the signal light 5 is irradiated is irradiated simultaneously with the signal light 5.

【0051】これによって、光記録媒体10中に、P偏
光の信号光5の空間強度分布が、参照光6がP偏光のと
きには平行ホログラムとして、参照光6がS偏光のとき
には直交ホログラムとして、それぞれ記録される。
Thus, the spatial intensity distribution of the P-polarized signal light 5 in the optical recording medium 10 is determined as a parallel hologram when the reference light 6 is P-polarized light, and as an orthogonal hologram when the reference light 6 is S-polarized light. Be recorded.

【0052】記録方法としては、最初に、空間光変調器
26に検索用の2次元データの画像を表示し、参照光6
をP偏光として、空間強度分布により検索用の2次元デ
ータ情報を保持するP偏光の信号光を、平行ホログラム
として光記録媒体10に記録し、次に、空間光変調器2
6に再生用の2次元データの画像を表示し、参照光6を
S偏光として、空間強度分布により再生用の2次元デー
タ情報を保持するP偏光の信号光を、直交ホログラムと
して光記録媒体10の平行ホログラムを記録した領域
に、平行ホログラムに多重させて記録する。
As a recording method, first, an image of two-dimensional data for search is displayed on the spatial light modulator 26, and the reference light 6
Is recorded as a P-polarized light on the optical recording medium 10 as a parallel hologram, the signal light of the P-polarized light holding the two-dimensional data information for search by the spatial intensity distribution.
6, an image of the two-dimensional data for reproduction is displayed, the reference light 6 is used as the S-polarized light, and the signal light of the P polarization holding the two-dimensional data information for the reproduction by the spatial intensity distribution is used as the orthogonal hologram. Are multiplexed and recorded in the area where the parallel hologram is recorded.

【0053】検索用の2次元データは、これを検索デー
タによって高精度かつ高速に検索できるように、誤り訂
正符号を付加する符号化を行わないなど、複数の符号化
を行わないものとする。また、画像フォーマットによる
2値データとしての相違をなくすため、画像データは画
像パターンとして記録し、画像フォーマットによる符号
化は取り除いておく。これに対して、再生用の2次元デ
ータは、データ情報を高いBERで再生できるような、
誤り訂正符号を付加するなどの符号化を行ったものとす
る。
In order to search the two-dimensional data for retrieval with high accuracy and high speed using the retrieval data, it is assumed that a plurality of encodings are not performed, for example, an encoding for adding an error correction code is not performed. Further, in order to eliminate the difference as binary data depending on the image format, the image data is recorded as an image pattern, and encoding according to the image format is removed. On the other hand, two-dimensional data for reproduction is such that data information can be reproduced at a high BER.
It is assumed that encoding such as adding an error correction code has been performed.

【0054】ただし、逆に、検索用の2次元データ情報
を保持するP偏光の信号光を、S偏光の参照光によって
直交ホログラムとして記録し、再生用の2次元データ情
報を保持するP偏光の信号光を、P偏光の参照光によっ
て平行ホログラムとして記録してもよい。
However, conversely, the P-polarized signal light holding the two-dimensional data information for search is recorded as an orthogonal hologram by the S-polarized reference light, and the P-polarized signal light holding the two-dimensional data information for reproduction is recorded. The signal light may be recorded as a parallel hologram using the P-polarized reference light.

【0055】モータ60により光記録媒体10を、図4
の矢印19で示すように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、それぞれ平行ホロ
グラムおよび直交ホログラムからなる複数組のホログラ
ムを記録することができる。さらに、ヘッド移動機構7
0により光学ヘッド20を、図4の矢印71で示すよう
に光記録媒体10の径方向に移動させることによって、
光記録媒体10中に同心円状の記録トラックを形成する
ように平行ホログラムおよび直交ホログラムを記録する
ことができる。
The optical recording medium 10 is moved by the motor 60 in FIG.
By rotating the optical recording medium 10 in the circumferential direction as shown by the arrow 19, a plurality of sets of holograms each composed of a parallel hologram and an orthogonal hologram can be recorded. Further, the head moving mechanism 7
0, the optical head 20 is moved in the radial direction of the optical recording medium 10 as shown by an arrow 71 in FIG.
Parallel holograms and orthogonal holograms can be recorded so as to form concentric recording tracks in the optical recording medium 10.

【0056】(検索)検索時には、シャッタ28を閉じ
て、参照光6を遮断し、シャッタ25を開けて、ビーム
スプリッタ24を透過したP偏光の光2を空間光変調器
26に入射させ、空間光変調器26に2次元データ画像
として検索データ画像を表示する。これによって、空間
光変調器26を透過した光4は、検索データ画像の各画
素の値に応じて空間的に強度変調されて、空間強度分布
により検索データ情報を保持するP偏光の信号光とな
る。検索データ情報の符号化は、上述した検索用データ
情報の符号化と同じにする。
(Search) At the time of search, the shutter 28 is closed, the reference light 6 is blocked, the shutter 25 is opened, and the P-polarized light 2 transmitted through the beam splitter 24 is made incident on the spatial light modulator 26, The search data image is displayed on the optical modulator 26 as a two-dimensional data image. As a result, the light 4 transmitted through the spatial light modulator 26 is spatially intensity-modulated in accordance with the value of each pixel of the search data image, and becomes a P-polarized signal light holding search data information by a spatial intensity distribution. Become. The encoding of the search data information is the same as the encoding of the search data information described above.

【0057】この空間光変調器26からのP偏光の信号
光4を、レンズ27によってフーリエ変換し、その変換
後のP偏光の信号光5を、読み出し光として、光記録媒
体10の平行ホログラムおよび直交ホログラムが多重記
録されている領域に照射する。
The P-polarized signal light 4 from the spatial light modulator 26 is Fourier-transformed by the lens 27, and the converted P-polarized signal light 5 is used as read light as a parallel hologram of the optical recording medium 10 and Irradiate the area where the orthogonal hologram is multiplex-recorded.

【0058】このとき、光記録媒体10に記録されてい
る平行ホログラムおよび直交ホログラムはマッチトフィ
ルタとして機能して、参照光6の光路上に回折光7とし
て、平行ホログラムからの、平行ホログラムに記録され
た検索用データ情報と検索データ情報との相関を示すP
偏光の回折光成分と、直交ホログラムからの、直交ホロ
グラムに記録された再生用データ情報と検索データ情報
との相関を示すS偏光の回折光成分とが、同時に得られ
る。
At this time, the parallel hologram and the orthogonal hologram recorded on the optical recording medium 10 function as a matched filter, and are recorded on the optical path of the reference light 6 as diffracted light 7 on the parallel hologram from the parallel hologram. P indicating the correlation between the retrieved search data information and the search data information
A polarized diffracted light component and an S-polarized diffracted light component from the orthogonal hologram, which indicate the correlation between the reproduction data information recorded on the orthogonal hologram and the search data information, are obtained at the same time.

【0059】この回折光7を、ミラー41で反射させ、
さらに偏光子42によって、回折光7中のP偏光成分7
Pを抽出して、そのP偏光成分7Pを、2次元アレイ状
の光検出器43上に結像させる。
The diffracted light 7 is reflected by the mirror 41,
Further, the P-polarized light component 7 in the diffracted light 7 is
P is extracted, and the P-polarized component 7P is imaged on the photodetector 43 in a two-dimensional array.

【0060】したがって、光検出器43によって、平行
ホログラムに記録された検索用データ情報と検索データ
情報との一致・不一致を検出することができる。この場
合、検索用データ情報は複数の符号化が行われていない
ので、記録されたデータ情報を高精度かつ高速に検索す
ることができる。再生用データ情報が記録された直交ホ
ログラムからのS偏光の回折光成分は、偏光子42によ
って遮断されるので、検索に影響しない。
Therefore, the photodetector 43 can detect a match / mismatch between the search data information recorded on the parallel hologram and the search data information. In this case, since the search data information is not encoded in a plurality, the recorded data information can be searched with high accuracy and high speed. The diffracted light component of the S-polarized light from the orthogonal hologram on which the data information for reproduction is recorded is blocked by the polarizer 42 and does not affect the search.

【0061】モータ60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の周方向に異なる場
所に記録されている平行ホログラムから検索用データ情
報を検索することができる。さらに、ヘッド移動機構7
0により光学ヘッド20を光記録媒体10の径方向に移
動させることによって、光記録媒体10の同心円状の記
録トラックに記録されている平行ホログラムから検索用
データ情報を検索することができる。
By rotating the optical recording medium 10 by the motor 60, the search data information can be retrieved from the parallel holograms recorded at different locations in the circumferential direction of the optical recording medium 10. Further, the head moving mechanism 7
By moving the optical head 20 in the radial direction of the optical recording medium 10 according to 0, the search data information can be retrieved from the parallel holograms recorded on the concentric recording tracks of the optical recording medium 10.

【0062】(再生)再生時には、シャッタ25を閉じ
て、信号光5を遮断し、シャッタ28を開けて、偏光回
転素子29を透過した光6として、P偏光の読み出し光
(参照光)を得て、これを光記録媒体10の平行ホログ
ラムおよび直交ホログラムが多重記録されている領域に
照射する。
(Reproduction) At the time of reproduction, the shutter 25 is closed, the signal light 5 is blocked, and the shutter 28 is opened to obtain a P-polarized read light (reference light) as the light 6 transmitted through the polarization rotation element 29. Then, this is irradiated onto an area of the optical recording medium 10 where the parallel hologram and the orthogonal hologram are multiplex-recorded.

【0063】照射された読み出し光6は、平行ホログラ
ムおよび直交ホログラムによって回折され、信号光5の
光路上に回折光8として、平行ホログラムからのP偏光
の回折光成分と、直交ホログラムからのS偏光の回折光
成分とが、同時に得られる。
The irradiated readout light 6 is diffracted by the parallel hologram and the orthogonal hologram, and becomes a diffracted light 8 on the optical path of the signal light 5 as a diffracted light component of P-polarized light from the parallel hologram and S-polarized light from the orthogonal hologram. Are obtained at the same time.

【0064】この回折光8を、レンズ51によって逆フ
ーリエ変換し、さらに偏光子52によって、逆フーリエ
変換後の回折光中のS偏光成分8Sを抽出して、そのS
偏光成分8Sを、2次元アレイ状の光検出器53上に結
像させる。
The diffracted light 8 is inverse Fourier-transformed by the lens 51, and the S-polarized component 8 S in the diffracted light after the inverse Fourier transform is extracted by the polarizer 52,
The polarization component 8S is imaged on the two-dimensional array of photodetectors 53.

【0065】したがって、光検出器53によって、直交
ホログラムに記録された再生用データ情報を読み取るこ
とができる。この場合、再生用データ情報は誤り訂正符
号を付加するなどの符号化を行ったものであるので、記
録されたデータ情報を高いBERで再生することができ
る。検索用データ情報が記録された平行ホログラムから
のP偏光の回折光成分は、偏光子52によって遮断され
るので、データ再生に影響しない。
Therefore, the photodetector 53 can read the reproduction data information recorded on the orthogonal hologram. In this case, since the reproduction data information has been encoded such as by adding an error correction code, the recorded data information can be reproduced with a high BER. The diffracted light component of the P-polarized light from the parallel hologram on which the search data information is recorded is blocked by the polarizer 52 and does not affect the data reproduction.

【0066】再生時、読み出し光6としてS偏光を照射
してもよく、その場合には、回折光8として、平行ホロ
グラムからのS偏光成分と直交ホログラムからのP偏光
成分とが得られるので、平行ホログラムからのS偏光成
分を、偏光子52によって抽出し、光検出器53によっ
て検出すればよい。
At the time of reproduction, S-polarized light may be irradiated as the reading light 6. In this case, the S-polarized light component from the parallel hologram and the P-polarized light component from the orthogonal hologram are obtained as the diffracted light 8. The S-polarized component from the parallel hologram may be extracted by the polarizer 52 and detected by the photodetector 53.

【0067】モータ60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の周方向に異なる場
所に記録されている直交ホログラムから再生用データ情
報を再生することができる。さらに、ヘッド移動機構7
0により光学ヘッド20を光記録媒体10の径方向に移
動させることによって、光記録媒体10の同心円状の記
録トラックに記録されている直交ホログラムから再生用
データ情報を再生することができる。
By rotating the optical recording medium 10 by the motor 60, the reproduction data information can be reproduced from the orthogonal holograms recorded at different places in the circumferential direction of the optical recording medium 10. Further, the head moving mechanism 7
By moving the optical head 20 in the radial direction of the optical recording medium 10 by 0, reproduction data information can be reproduced from orthogonal holograms recorded on concentric recording tracks of the optical recording medium 10.

【0068】〔実験による検証〕上述した方法および装
置で、実際に2次元データ情報の記録、検索および再生
を試みた。光記録媒体10としては、偏光感応層12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を
形成したものを用い、光源21としては、上述した波長
515nmのアルゴンイオンレーザを用いた。記録時の
信号光および参照光は、約0.5W/cm2、検索時の
信号光(読み出し光)および再生時の読み出し光は、
0.15W/cm2とした。空間光変調器26として
は、一画素の大きさが42μm×42μmで、640×
480画素のプロジェクタ用液晶パネルを用いた。
[Verification by Experiment] With the above-described method and apparatus, recording, retrieval, and reproduction of two-dimensional data information were actually attempted. As the optical recording medium 10, a polarization-sensitive layer 12 formed of polyester having cyanoazobenzene in a side chain was used, and as the light source 21, the above-described argon ion laser having a wavelength of 515 nm was used. The signal light and the reference light at the time of recording are about 0.5 W / cm 2 , and the signal light (reading light) at the time of retrieval and the reading light at the time of reproduction are:
0.15 W / cm 2 . As the spatial light modulator 26, the size of one pixel is 42 μm × 42 μm and 640 ×
A 480 pixel liquid crystal panel for a projector was used.

【0069】最初に、図5(A)に示すような文字、図
形、パターンを含む2値画像のデータ情報を検索用デー
タ情報として保持するP偏光の信号光を、P偏光の参照
光によって、平行ホログラムとして、光記録媒体10に
記録した。
First, a P-polarized signal light holding binary image data information including characters, figures, and patterns as shown in FIG. 5A as search data information is converted by a P-polarized reference light. It was recorded on the optical recording medium 10 as a parallel hologram.

【0070】ただし、このような画像の場合には、画像
内容が変わるとページ全体の光量が変化してしまうの
で、ページ内の明部分と暗部分の比率が一定になるよう
に、文字、図形、パターンの量を調整した。また、文
字、図形、パターンを構成する、点の大きさ、および線
の幅および長さは、最低でも空間光変調器26の数画素
で表されるようにした。これによって、誤り訂正符号を
付加しないことによるBERの低下を生じても、検索精
度の低下は無視することができる。
However, in the case of such an image, if the content of the image changes, the light amount of the entire page changes, so that the ratio of the light portion to the dark portion in the page becomes constant. The amount of the pattern was adjusted. In addition, the size of the dots, and the width and length of the lines, which constitute the characters, figures and patterns, are represented by at least several pixels of the spatial light modulator 26. As a result, even if the BER is reduced by not adding an error correction code, the reduction in search accuracy can be ignored.

【0071】次に、図5(B)に示すようなチェッカー
ボードパターンに、BERが向上するような誤り訂正符
号を付加し、さらに上述した差分コーディング法による
符号化を組み合わせたデータ情報を、再生用データ情報
として保持するP偏光の信号光を、S偏光の参照光によ
って、直交ホログラムとして、光記録媒体10の上記の
平行ホログラムを記録した領域に記録した。
Next, the data information obtained by adding an error correction code for improving the BER to the checkerboard pattern as shown in FIG. 5B and further combining the above-described coding by the differential coding method is reproduced. The P-polarized signal light held as the data data for use was recorded as an orthogonal hologram in the area of the optical recording medium 10 where the above-mentioned parallel hologram was recorded, with the S-polarized reference light.

【0072】検索のために、光記録媒体10の上記のよ
うに平行ホログラムおよび直交ホログラムを多重記録し
た領域に、図5(A)に示した2値画像中の文字「A」
を示す2値画像のデータ情報を検索データ情報として保
持するP偏光の信号光を、読み出し光として照射した。
その結果、光検出器43では、図5(A)に示した2値
画像中の文字「A」に相当する位置で輝点が検出され
た。
For the search, the character “A” in the binary image shown in FIG. 5A is placed in the area of the optical recording medium 10 where the parallel hologram and the orthogonal hologram are multiplex-recorded as described above.
The P-polarized signal light holding the binary image data information as search data information is irradiated as readout light.
As a result, the photodetector 43 detected a bright spot at a position corresponding to the character “A” in the binary image shown in FIG.

【0073】次に、光記録媒体10の同じ領域にP偏光
の参照光を読み出し光として照射し、光検出器53で読
み取られたデータを復号化した。その結果、BERは上
記の符号化を施さない場合に対して約10-3となり、2
桁以上改善されることが確かめられた。
Next, the same region of the optical recording medium 10 was irradiated with P-polarized reference light as read light, and the data read by the photodetector 53 was decoded. As a result, the BER becomes about 10 -3 with respect to the case where the above coding is not performed, and 2
It was confirmed that it was improved by more than an order of magnitude.

【0074】[0074]

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、記
録されたデータ情報を、高精度かつ高速に検索すること
ができるとともに、高いBERで再生することができ
る。
As described above, according to the present invention, recorded data information can be searched with high accuracy and high speed, and can be reproduced with a high BER.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical recording medium used in the method of the present invention.

【図2】光記録媒体の偏光感応層の材料の一例の化学式
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a chemical formula of an example of a material of a polarization sensitive layer of an optical recording medium.

【図3】この発明の光読取装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the optical reading device of the present invention.

【図4】光記録媒体の回転と光学ヘッドの移動を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing rotation of an optical recording medium and movement of an optical head.

【図5】実験に用いた2次元データを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing two-dimensional data used in an experiment.

【図6】従来の検索方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional search method.

【図7】従来の相関検出方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional correlation detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,5…信号光 6…参照光 7,8…回折光 10…光記録媒体 12…偏光感応層 20…光学ヘッド 21…光源 24…ビームスプリッタ 25,28…シャッタ 26…空間光変調器 29…偏光回転素子 42,52…偏光子 43,53…光検出器 60…モータ 70…ヘッド移動機構 4,5 ... signal light 6 ... reference light 7,8 ... diffraction light 10 ... optical recording medium 12 ... polarization sensitive layer 20 ... optical head 21 ... light source 24 ... beam splitter 25,28 ... shutter 26 ... spatial light modulator 29 ... Polarization rotating elements 42, 52 ... Polarizers 43, 53 ... Photodetector 60 ... Motor 70 ... Head moving mechanism

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Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とを、互いに参照光または信
号光の偏光角を変えて、それぞれホログラムとして光記
録媒体の同一領域に記録する光記録方法。
1. A first signal light holding first data information according to a spatial intensity distribution, and a second data information obtained by performing an encoding process on the first data information is stored according to a spatial intensity distribution. And a second signal light to be recorded in the same area of the optical recording medium as a hologram by changing the polarization angles of the reference light and the signal light.
【請求項2】請求項1の光記録方法において、 前記第1のデータ情報は複数の符号化処理を施さないも
のとする光記録方法。
2. The optical recording method according to claim 1, wherein the first data information is not subjected to a plurality of encoding processes.
【請求項3】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信
号光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして
同一領域に記録された光記録媒体。
3. A first signal light for holding first data information according to a spatial intensity distribution and a second data information obtained by encoding the first data information according to a spatial intensity distribution. An optical recording medium in which the reference signal or the signal light is changed in polarization angle with respect to the second signal light and the hologram is recorded in the same area.
【請求項4】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信
号光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして
同一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布
により検索データ情報を保持する第3の信号光を読み出
し光として照射して、前記第1の信号光が記録されたホ
ログラムから、前記第1のデータ情報と前記検索データ
情報との相関を示す回折光を読み出し、その回折光を光
検出器によって検出する光読取方法。
4. A first signal light for holding first data information according to a spatial intensity distribution, and a second data information in a state where the first data information is subjected to an encoding process is stored as a spatial intensity distribution. The second signal light and the third signal light have the polarization angles of the reference light and the signal light changed from each other, and hold the search data information by spatial intensity distribution on the optical recording medium recorded in the same area as the hologram. Is irradiated as read light, and a diffracted light indicating a correlation between the first data information and the search data information is read from a hologram in which the first signal light is recorded. An optical reading method that is detected by a detector.
【請求項5】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信
号光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして
同一領域に記録されている光記録媒体に、参照光を読み
出し光として照射して、前記第2の信号光が記録された
ホログラムから回折光を読み出し、その回折光を光検出
器によって検出する光読取方法。
5. A first signal light holding first data information according to a spatial intensity distribution, and a second data information obtained by encoding the first data information according to a spatial intensity distribution. The second signal light and the polarization angle of the reference light or the signal light are changed with respect to each other, and the optical recording medium recorded in the same area as the hologram is irradiated with the reference light as the readout light. 2. An optical reading method in which diffracted light is read from a hologram in which the signal light of No. 2 is recorded, and the diffracted light is detected by a photodetector.
【請求項6】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信
号光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして
同一領域に記録されている光記録媒体に、空間強度分布
により検索データ情報を保持する第3の信号光を読み出
し光として照射する読出光光学系と、 前記読み出し光によって読み出された回折光から、前記
第1のデータ情報と前記検索データ情報との相関を示す
偏光成分を抽出する回折光光学系と、 その抽出された偏光成分を検出する光検出器と、 を備える光読取装置。
6. A first signal light for holding first data information according to a spatial intensity distribution, and a second data information in a state where the first data information is subjected to an encoding process is stored as a spatial intensity distribution. The second signal light and the third signal light have the polarization angles of the reference light and the signal light changed from each other, and hold the search data information by spatial intensity distribution on the optical recording medium recorded in the same area as the hologram. A readout light optical system for irradiating the signal light as readout light, and a diffracted light extracting a polarization component indicating a correlation between the first data information and the search data information from the diffracted light read out by the readout light. An optical reading device comprising: an optical system; and a photodetector that detects the extracted polarization component.
【請求項7】空間強度分布により第1のデータ情報を保
持する第1の信号光と、その第1のデータ情報に符号化
処理を施した状態の第2のデータ情報を空間強度分布に
より保持する第2の信号光とが、互いに参照光または信
号光の偏光角が変えられて、それぞれホログラムとして
同一領域に記録されている光記録媒体に、参照光を読み
出し光として照射する読出光光学系と、 前記読み出し光によって読み出された回折光から、前記
第2のデータ情報を示す偏光成分を抽出する回折光光学
系と、 その抽出された偏光成分を検出する光検出器と、 を備える光読取装置。
7. A first signal light for holding first data information according to a spatial intensity distribution, and a second data information in a state where the first data information is subjected to an encoding process is stored as a spatial intensity distribution. A reading light optical system for irradiating an optical recording medium recorded in the same area as a hologram with the reference light or the reading light as the reference light or the signal light in which the polarization angle of the reference light or the signal light is changed. A diffracted light optical system that extracts a polarized light component indicating the second data information from the diffracted light read by the read light, and a photodetector that detects the extracted polarized light component. Reader.
【請求項8】請求項6または7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、その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、回折光光学系および光検出器を含む光学
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。
8. The optical reading device according to claim 6, wherein the optical recording medium has a disk shape, and the optical reading device includes a medium driving mechanism for rotating the optical recording medium; A head moving mechanism for moving an optical head including a diffracted light optical system and a photodetector in a radial direction of the optical recording medium.
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